Uusi tutkimus varoittaa

Uusi tutkimus varoittaa

Ulosteen mikrobiotasiirtoja (FMT) on mainostettu mahdollisena hoitona useille sairauksille tulehduksellisesta suolistosairaudesta, liikalihavuudesta ja tyypin 2 diabeteksesta autismiin. Chicagon yliopiston uudet tutkimukset kuitenkin varoittavat FMT:n laajamittaisesta käytöstä johtuen tylsistä, tahattomista terveysvaikutuksista vastaanottajille.

FMT tarkoittaa ulosteessa olevien mikrobien siirtämistä terveeltä henkilöltä sairaaseen toivoen palauttavan suoliston mikrobiomin terveen tasapainon. Koska ulosteet sisältävät pääasiassa anaerobisia mikrobeja paksusuolesta (eli ne eivät siedä happea), FMT voi aiheuttaa sopeutumishäiriöitä suoliston ekosysteemissä, kun nämä bakteerit asettuvat ohutsuoleen ja muihin ruoansulatusjärjestelmän osiin.

Hiirillä tehdyissä kokeissa ja ihmiskudosnäytteillä tehdyissä tutkimuksissa uuden tutkimuksen suorittaneet tutkijat näkivät, että paksusuolen anaerobiset mikrobit eivät vain kolonisoineet ohutsuolea yhden siirron jälkeen, vaan myös pysyivät siellä kuukausia. Nämä mikrobit muuttivat myös uusia suolistoympäristöjä edukseen, "terraformoimalla" niitä tavalla, joka aiheutti muutoksia vastaanottajan aineenvaihduntaan, käyttäytymiseen ja energiatasapainoon.

"Luulen, että se on pieni herätys kentällä, että emme ehkä halua sijoittaa Niilin suolistomikrobia suolen eri osiin, joiden ei pitäisi olla siellä", sanoi Orlando (Landon) Deleon, PhD, tohtoritutkija Uchicagosta ja uudessa tutkimuksessa julkaistun uuden tutkimuksen vanhempi kirjoittaja.solu. "Kun suunnitellaan hyviä lääkkeitä, meidän tulee olla tietoisia siitä, kuinka tärkeää on sovittaa alueellinen mikrobiota oikeaan ympäristöön, jotta voimme tarjota parempia terveyshyötyjä."

Valtava ja monipuolinen ekosysteemi

FMT on vain Food and Drug Administrationin hyväksymä toistuvien infektioiden hoitoonClostridium difficile (C. diff)opportunistinen bakteeri, joka aiheuttaa usein vakavia maha-suolikanavan oireita ja tulehdusta sairaalahoidossa oleville potilaille, jotka ovat saaneet antibiootteja. Katso hoidon onnistuminenC. diffPotilaat, monet lääkärit ovat halunneet käyttää FMT:tä muiden ruoansulatuskanavan sairauksien hoitoon. Tutkijat ymmärtävät, että suoliston mikrobiomin terveys voi vaikuttaa kaikkiin kehon tärkeimpiin elimiin ja järjestelmiin. Siksi ajatus on, että "sairaan" suoliston mikrobiomin korvaaminen "terveellä" voisi ratkaista ongelman yhdellä iskulla.

Suolisto ei kuitenkaan ole vain yhtenäinen ympäristö, jossa on sama mikrobisto. Sen sijaan niillä on useita erillisiä alueita, jotka ovat hyvin erilaisia ​​​​mikrobiekosysteemejä, joista jokainen on räätälöity tietyille mikrobeille, jotka voivat tarjota toimintoja isäntänsä terveydelle.

Mikrobeja on koko suolistossa, ja tutkimme pääsääntöisesti vain sen viimeistä kolmannesta (paksusuolesta). Joten miten voit odottaa, että FMT, jossa on mikrobeja kolmanneksesta suolistosta, korjaa loput suolesta? "

Orlando (Landon) Deleon, PhD, tohtoritutkija Uchicagossa ja uuden tutkimuksen johtava kirjoittaja

Testaakseen FMT:n vaikutuksia suolen eri osiin Deleon, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer, lääketieteen professori Uchicagossa ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, ja heidän tiiminsä suorittivat sarjan kokeita hiirillä. Yksi ryhmä hiiriä sai mikrobisiirron jejunumista, ohutsuolen ensimmäisestä osasta. Toinen ryhmä sai tavallisen FMT:n ja kolmas ryhmä sai siirteen umpisuolesta, ohut- ja paksusuolen yhdistävästä osasta, joka sisältää molemmista mikrobeja.

FMT:n saajia hoidetaan yleensä ensin antibiooteilla suolistossa elävien mikrobien eliminoimiseksi, mikä jättää puhtaan pöydän vasta siirrettyjen mikrobien asumiselle – joskus vääriin paikkoihin. Testit osoittivat, että kustakin näistä siirroista saadut mikrobit kolonisoivat onnistuneesti hiirten koko suolikanavan, eivät vain natiiveja. Tämä aiheutti alueellisia suolistohäiriöitä, jotka jatkuvat jopa kolme kuukautta yhden elinsiirron jälkeen.

Muuttuneet mikrobiomit muuttivat myös metaboliittien tuotantoa kullakin suoliston alueella, millä voi olla terveysvaikutuksia isäntään. Tutkijat havaitsivat muutoksia maksan aineenvaihdunnassa, mukaan lukien immuunitoimintaan liittyvien geenien aktiivisuus. He havaitsivat myös eroja syömiskäyttäytymisessä, aktiivisuudessa ja energiankulutuksessa hiirillä elinsiirron jälkeen.

Silmiinpistävin havainto oli, että väärät mikrobit väärässä paikassa muokkasivat kudosidentiteettiä itselleen sopivammaksi. Deleon näki, että yhteensopimattomuus muutti geenin ja proteiinin ilmentymistä suolen limakalvossa tavalla, joka muistutti enemmän ekspressiotasoja mikrobien natiivista tai natiivista suolen alueesta.

"Se on kuin he suunnittelevat tai terraformoivat ympäristöään sopiviksi", DeLeon sanoi.

"Omni-mikrobiaalinen" lähestymistapa

Chang sanoi, että tämä tutkimus korostaa, että FMT:ssä on oltava varovaisempi, ennen kuin ymmärrämme täysin mikrobien tuomisen uuteen ympäristöön pitkän aikavälin vaikutukset.

"Meillä ei ole aavistustakaan siitä, mitä FMT:ssä on, paitsi että se on mikrobien yhdistelmä", Chang sanoi. "Mutta jopa yksittäinen FMT johtaa muutokseen isäntä-mikrobi-suhteissa näillä hyvin erilaisilla suolen alueilla, joita voi olla erittäin vaikea kääntää."

Sekä Deleon että Chang kannattavat "omni-mikrobiaalista transplantaatiota" tai OMT:tä. Tämä lähestymistapa siirtäisi mikrobeja kaikilta suolen eri alueilta, ei vain niistä, jotka ovat enimmäkseen paksusuolesta. Olipa kyseessä endoskopia tai pilleri, mikrobit asettuvat luonnollisesti oikeisiin paikkoihin, varsinkin kun kilpaillaan muiden tietyllä alueella normaalisti asuvien kanssa.

"Jos siellä on avoin tila, jokin täyttää sen", DeLeon sanoi. "Mutta ne mikrobit, joita siellä pitäisi olla, sopivat siihen paremmin, joten ne täyttävät sen myös muiden mikrobien läsnä ollessa."

Deleon aikoo tutkia edelleen, kuinka eri mikrobit vaikuttavat suoliston eri osiin käyttämällä erilaisia ​​lähestymistapoja, kuten yksisolusekvensointia ja metabolomiikkaa niiden aktiivisuuden seuraamiseksi. Hän tutkii myös sitä, kuinka mikrobiotan virheellisistä sopeutumisista terraformoidut suoliston alueet voidaan palauttaa alkuperäiseen tilaan, mikä voisi auttaa palauttamaan normaalin suoliston toiminnan. Tällainen syvempi ymmärrys voisi johtaa parannuksiin mikrobisiirtojen soveltamisessa ja lopulta auttaa heitä täyttämään merkittävän lupauksensa.

National Institutes of Health / National Institute of Diabetes and Digestive and Nedney Diseases ja Uchicago GI Research Foundation tukivat tutkimusta, jonka mukaan "Uhteen mikrobiotan siirroista peräisin olevat alueelliset mikrobiotan epäsuhtaudet edistävät pysyviä tavoitteista poikkeavia seurauksia isännälle".

Muita kirjoittajia ovat Mora Mocanu, Candace M. Cham, Alan Tan, Ashley M. Sidebottom, Jason Koval, Hugo D. Ceccato, John J. Colgan, Marissa M. St. George, Joash M. Lake, Michael Cooper, Jingwen Xu ja David T. Rubin Uchicagosta; Julia Moore ja Kristina Martinez-Guryn Midwestern Universitystä; ja Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun ja Qi Su Hongkongin kiinalaisesta yliopistosta.

Lähteet: