Jauns pētījums brīdina

Jauns pētījums brīdina

Fekālo mikrobiotas transplantācija (FMT) ir bijusi potenciāla ārstēšana dažādiem stāvokļiem, sākot no iekaisīgām zarnu slimībām, aptaukošanos un 2. tipa cukura diabētu līdz autismam. Tomēr jaunie Čikāgas universitātes pētījumi brīdina par FMT plašo izmantošanu garlaicīgu, neparedzētu seku dēļ saņēmēju veselībai.

FMT ietver izkārnījumos esošo mikrobu pārnešanu no vesela cilvēka uz slimu cilvēku, cerot atjaunot veselīgu līdzsvaru zarnu mikrobiomā. Tā kā izkārnījumos galvenokārt ir anaerobie mikrobi no resnās zarnas (t.i., tie nepanes skābekli), FMT var izraisīt nepareizas adaptācijas zarnu ekosistēmā, kad šīs baktērijas kolonizē tievo zarnu un citas gremošanas sistēmas daļas.

Eksperimentos ar pelēm un pētījumos ar cilvēka audu paraugiem pētnieki, kuri veica jauno pētījumu, atklāja, ka resnās zarnas anaerobie mikrobi ne tikai kolonizēja tievo zarnu pēc vienas transplantācijas, bet arī saglabājās tur vairākus mēnešus. Šie mikrobi arī pārveidoja savu jauno zarnu vidi savā labā, "terraformējot" tos tādā veidā, kas izraisīja izmaiņas saņēmēja vielmaiņā, uzvedībā un enerģijas bilancē.

"Es domāju, ka tas ir neliels modinātājs šajā jomā, ka varbūt mēs nevēlamies ievietot Nīlas zarnu mikrobus dažādās zarnu daļās, kurām tur nevajadzētu būt," sacīja Orlando (Landona) Deleons, PhD, pēcdoktorantūras pētnieks Učikāgo un jaunā pētījuma vecākais autors, kas publicēts jaunajā pētījumā.šūna. "Izstrādājot labus terapeitiskos līdzekļus, mums jāapzinās, cik svarīgi ir saskaņot reģionālo mikrobiotu ar to pareizo vidi, lai mēs sniegtu labākus ieguvumus veselībai."

Milzīga un daudzveidīga ekosistēma

FMT ir apstiprinājusi tikai Pārtikas un zāļu pārvalde, lai ārstētu atkārtotas infekcijasClostridium difficile (C. diff)oportūnistiska baktērija, kas bieži izraisa smagus kuņģa-zarnu trakta simptomus un iekaisumu stacionāriem pacientiem, kuri saņēmuši antibiotikas. Skatiet ārstēšanas panākumusC. diffPacienti, daudzi ārsti ir vēlējušies izmantot FMT citu gremošanas slimību ārstēšanai. Pētnieki saprot, ka zarnu mikrobioma veselība var ietekmēt visus ķermeņa galvenos orgānus un sistēmas. Tāpēc ideja ir tāda, ka, aizstājot “slimu” zarnu mikrobiomu ar “veselīgu”, problēmu varētu atrisināt vienā rāvienā.

Tomēr zarnas nav tikai konsekventa vide ar tādu pašu mikrobiotu. Tā vietā tiem ir vairāki atšķirīgi reģioni, kas ir ļoti atšķirīgas mikrobu ekosistēmas, un katrs ir pielāgots konkrētiem mikrobiem, kas var nodrošināt funkcijas sava saimnieka veselībai.

Mikrobi atrodas visā zarnu traktā, un mēs pārsvarā izmeklējam tikai tā pēdējo trešdaļu (resno zarnu). Tātad, kā jūs varat sagaidīt, ka FMT ar mikrobiem no trešās daļas zarnu trakta galu galā atjaunos pārējās zarnas? "

Orlando (Landona) Deleons, PhD, pēcdoktorantūras pētnieks Učikāgo un jaunā pētījuma vadošais autors

Lai pārbaudītu FMT ietekmi uz dažādām zarnu daļām, Deleons, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer medicīnas profesors Učikāgo un pētījuma vecākais autors, un viņu komanda veica virkni eksperimentu ar pelēm. Vienai peļu grupai tika pārstādīti mikrobi no tukšās zarnas, tievās zarnas pirmās daļas. Otrā grupa saņēma standarta FMT, bet trešā grupa saņēma transplantātu no aklās zarnas, kas savieno tievo un resno zarnu un satur mikrobu maisījumu no abām zarnām.

FMT saņēmēji parasti vispirms tiek ārstēti ar antibiotikām, lai likvidētu zarnās mītošos mikrobus, atstājot tīru lapu tikko pārstādītajiem mikrobiem, kas var apmesties uz dzīvi – dažreiz nepareizās vietās. Pārbaudes parādīja, ka mikrobi no katras no šīm transplantācijām veiksmīgi kolonizēja visu zarnu traktu pelēm, nevis tikai vietējās nišas. Tas radīja reģionālas zarnu nepareizas adaptācijas, kas saglabājas līdz trim mēnešiem tikai pēc vienas transplantācijas.

Izmainītie mikrobiomi mainīja arī metabolītu veidošanos katrā zarnu reģionā, kas var ietekmēt saimniekorganisma veselību. Pētnieki novēroja izmaiņas aknu metabolismā, tostarp aktivitāti gēnos, kas saistīti ar imūnsistēmu. Viņi arī novēroja atšķirības ēšanas uzvedībā, aktivitātē un enerģijas tērēšanā pelēm pēc transplantācijas.

Visspilgtākais atklājums bija tas, ka nepareizie mikrobi nepareizajā vietā pārveidoja audu identitāti, lai padarītu to tiem piemērotāku. Deleons redzēja, ka neatbilstība mainīja gēnu un olbaltumvielu ekspresiju zarnu oderē tādā veidā, kas vairāk līdzinājās ekspresijas līmeņiem no mikrobu native vai native zarnu reģioniem.

"Tas ir tā, it kā viņi izstrādātu vai terraformētu savu vidi, lai tā atbilstu," sacīja DeLeons.

“Visu mikrobu” pieeja

Čangs teica, ka šis pētījums uzsver nepieciešamību ievērot lielāku piesardzību FMT, pirms mēs pilnībā saprotam ilgtermiņa ietekmi, ko rada dažādu mikrobu ieviešana jaunā vidē.

"Mums nav ne mazākās nojausmas, kas atrodas FMT, izņemot to, ka tā ir mikrobu kombinācija," sacīja Čangs. "Bet pat viens FMT izraisa izmaiņas saimnieka un mikrobu attiecībās šajos ļoti dažādajos zarnu reģionos, kuras var būt ļoti grūti mainīt."

Gan Deleons, gan Čangs atbalsta "visu mikrobu transplantāciju" vai OMT. Šī pieeja pārnestu mikrobus no visiem dažādajiem zarnu reģioniem, ne tikai tiem, kas galvenokārt ir no resnās zarnas. Neatkarīgi no tā, vai tiek veikta endoskopija vai tabletes, mikrobi dabiski apmetas pareizajās vietās, īpaši, ja sacenšas ar citiem, kas parasti dzīvo noteiktā reģionā.

"Ja ir atvērta telpa, kaut kas to aizpildīs," sacīja DeLeons. "Bet mikrobi, kuriem vajadzētu būt, tam ir labāk piemēroti, tāpēc tie to piepildīs pat citu mikrobu klātbūtnē."

Deleon plāno turpināt pētīt, kā dažādi mikrobi iedarbojas uz dažādām zarnu daļām, izmantojot dažādas pieejas, piemēram, vienas šūnas sekvencēšanu un metabolomiku, lai izsekotu to darbībai. Viņš arī pēta, kā mikrobiotas nepareizas pielāgošanās rezultātā terraformētos zarnu reģionus var atjaunot sākotnējā stāvoklī, kas varētu palīdzēt atjaunot normālu zarnu darbību. Šāda dziļāka izpratne varētu uzlabot mikrobu transplantācijas pielietojumu un galu galā palīdzēt viņiem izpildīt savu nozīmīgo solījumu.

Pētījumu "Reģionālās mikrobiotas neatbilstības no fekāliju mikrobiotas transplantācijas veicina pastāvīgas nevēlamas sekas saimniekam" atbalstīja Nacionālais veselības institūts / Nacionālais diabēta un gremošanas un nieru slimību institūts un Učicago GI pētniecības fonds.

Papildu autori ir 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 un David T. Rubin no Učikāgo; Julia Moore un Kristina Martinez-Guryn no Midwestern University; un Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun un Qi Su no Honkongas Ķīnas universitātes.

Avoti: