Egy új tanulmány figyelmeztet

Egy új tanulmány figyelmeztet

A széklet mikrobiota transzplantációját (FMT) számos betegség lehetséges kezelési módjaként emlegették, a gyulladásos bélbetegségtől, az elhízástól és a 2-es típusú cukorbetegségtől az autizmusig. A Chicagói Egyetem új kutatása azonban óva int az FMT széles körben elterjedt használatától, mert unalmas, nem szándékos egészségügyi következményei lehetnek a recipiensekre.

Az FMT magában foglalja a székletben lévő mikrobák átvitelét egy egészséges emberről egy beteg emberre, annak reményében, hogy helyreállítsa az egészséges egyensúlyt a bélmikrobiómában. Mivel a széklet elsősorban a vastagbélből származó anaerob mikrobákat tartalmaz (azaz nem tolerálja az oxigént), az FMT alkalmazkodási rendellenességeket okozhat a bélrendszerben, amikor ezek a baktériumok megtelepednek a vékonybélben és az emésztőrendszer más részein.

Az egerekkel végzett kísérletek és az emberi szövetmintákkal végzett vizsgálatok során az új vizsgálatot végző kutatók azt tapasztalták, hogy a vastagbél anaerob mikrobái nemcsak egyetlen transzplantáció után kolonizálták a vékonybelet, hanem hónapokig ott is maradtak. Ezek a mikrobák az új bélkörnyezetüket is előnyükre módosították, „terraformálva” azokat oly módon, hogy megváltoztak a befogadó anyagcseréje, viselkedése és energiaegyensúlya.

"Azt hiszem, ez egy kis ébresztő a területen, hogy talán nem akarjuk a nílusi bélmikrobákat a bél különböző részeibe helyezni, amelyeknek nem kellene ott lenniük" - mondta Orlando (Landon) Deleon, PhD, Uchicago posztdoktori kutatója és az új tanulmányban megjelent új tanulmány vezető szerzője.sejt. "A jó terápiák megtervezésekor tisztában kell lennünk a regionális mikrobiotának a megfelelő környezettel való összehangolásának fontosságával, hogy jobb egészségügyi előnyöket biztosítsunk."

Hatalmas és változatos ökoszisztéma

Az FMT-t csak a Food and Drug Administration hagyta jóvá visszatérő fertőzések kezeléséreClostridium difficile (C. diff)opportunista baktérium, amely gyakran okoz súlyos gyomor-bélrendszeri tüneteket és gyulladást olyan kórházi betegeknél, akik antibiotikumot kaptak. Nézze meg a kezelés sikerétC. diffBetegek, sok orvos szívesen alkalmazta az FMT-t más emésztőrendszeri betegségek kezelésére. A kutatók megértik, hogy a bél mikrobióma egészsége hatással lehet a szervezet összes fő szervére és rendszerére. Az ötlet tehát az, hogy egy „beteg” bélmikrobióm „egészséges” mikrobiómának cseréje egy csapásra megoldhatja a problémát.

A bél azonban nem csupán egy konzisztens környezet ugyanazzal a mikrobiotával. Ehelyett több különálló régiójuk van, amelyek nagyon különböző mikrobiális ökoszisztémák, és mindegyik olyan meghatározott mikrobák számára van kialakítva, amelyek funkciókat biztosíthatnak gazdájuk egészsége érdekében.

A mikrobák az egész bélrendszerben találhatók, és ennek csak az utolsó harmadát (vastagbelet) vizsgáljuk. Tehát hogyan várhatja el, hogy a bélrendszer egyharmadából származó mikrobákat tartalmazó FMT a bélrendszer többi részét helyreállítsa? "

Orlando (Landon) Deleon, PhD, Uchicago posztdoktori kutatója és az új tanulmány vezető szerzője

Az FMT bél különböző részein gyakorolt ​​hatásának tesztelésére Deleon, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer, az Uchicago-i orvostudomány professzora és a tanulmány vezető szerzője, valamint csapatuk egy sor kísérletet végeztek egerekkel. Az egerek egy csoportja a vékonybél első részéből, a jejunumból mikrobákat kapott. A második csoport standard FMT-t kapott, a harmadik csoport pedig a vakbélből, a vékony- és vastagbelet összekötő szakaszból kapott transzplantációt, amely mindkettőből származó mikrobák keverékét tartalmazza.

Az FMT-ben szenvedőket általában először antibiotikumokkal kezelik, hogy elpusztítsák a bélben élő mikrobákat, így tiszta lapot hagyva az újonnan átültetett mikrobák számára, hogy megtelepedjenek – néha rossz helyen. A tesztek azt mutatták, hogy az egyes transzplantátumokból származó mikrobák sikeresen megtelepedtek az egerek teljes bélrendszerében, nem csak a natív résekben. Ez regionális bélműködési rendellenességeket hozott létre, amelyek egyetlen transzplantáció után akár három hónapig is fennállnak.

A megváltozott mikrobiomák megváltoztatták a metabolitok termelődését is az egyes bélrégiókban, aminek egészségügyi hatásai lehetnek a gazdaszervezetre. A kutatók változásokat észleltek a máj metabolizmusában, beleértve az immunrendszer működéséhez kapcsolódó gének aktivitását. Különbségeket figyeltek meg az egerek étkezési viselkedésében, aktivitásában és energiafelhasználásában is a transzplantáció után.

A legszembetűnőbb megállapítás az volt, hogy a rossz mikrobák rossz helyen alakították át a szöveti identitást, hogy az alkalmasabb legyen számukra. Deleon úgy látta, hogy az eltérés olyan módon változtatta meg a gén- és fehérjeexpressziót a bélnyálkahártyában, amely jobban hasonlít a mikrobák natív vagy natív bélrégióinak expressziós szintjeihez.

„Olyan, mintha megtervezik vagy terraformálnák a környezetüket, hogy illeszkedjenek” – mondta DeLeon.

„Omni-mikrobiális” megközelítés

Chang szerint ez a kutatás rávilágít arra, hogy fokozott óvatosságra van szükség az FMT-vel kapcsolatban, mielőtt teljesen megértenénk egy sor mikrobának egy új környezetbe való bejuttatásának hosszú távú hatásait.

„Fogalmunk sincs, mi van az FMT-ben azon kívül, hogy mikrobák kombinációja” – mondta Chang. "De még egyetlen FMT is megváltoztatja a gazda-mikroba kapcsolatokat a bélnek ezekben a nagyon különböző régióiban, amit nagyon nehéz visszafordítani."

Mind Deleon, mind Chang az „omni-mikrobiális transzplantációt” vagy az OMT-t támogatja. Ez a megközelítés a mikrobákat a bél különböző régióiból szállítja át, nem csak azokból, amelyek többnyire a vastagbélből származnak. Akár endoszkóppal, akár tabletta formájában, a mikrobák természetesen megtelepednek a megfelelő helyeken, különösen akkor, ha másokkal versenyeznek, akik általában egy adott régióban élnek.

„Ha van egy nyitott tér, valami kitölti” – mondta DeLeon. "De azok a mikrobák, amelyeknek ott kellene lenniük, jobban megfelelnek neki, így még más mikrobák jelenlétében is betöltik."

A Deleon azt tervezi, hogy tovább tanulmányozza, hogy a különböző mikrobák hogyan fejtik ki hatásukat a bél különböző részein, különböző megközelítéseket, például egysejt-szekvenálást és metabolomikát használva tevékenységük nyomon követésére. Azt is vizsgálja, hogy a mikrobiota hibás alkalmazkodása miatt terraformált bélrégiók hogyan állíthatók vissza eredeti állapotukba, ami segíthet a normál bélműködés helyreállításában. Az ilyen mélyebb megértés a mikrobiális átültetések alkalmazásának javulásához vezethet, és végső soron segítheti őket jelentős ígéretük beteljesítésében.

A „A széklet mikrobiota transzplantációiból származó regionális mikrobióta eltérések elősegítik a gazdaszervezet számára tartós, céltól eltérő következményeket” című tanulmányt a National Institutes of Health / National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases és az Uchicago GI Research Foundation támogatta.

További szerzők: 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 és David T. Rubin Uchicagoból; Julia Moore és Kristina Martinez-Guryn a Midwestern Egyetemről; valamint Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun és Qi Su a Hongkongi Kínai Egyetemről.

Források: