Nowe badanie ostrzega

Nowe badanie ostrzega

Przeszczepy mikroflory kałowej (FMT) są reklamowane jako potencjalna metoda leczenia różnych schorzeń, od zapalnych chorób jelit, otyłości i cukrzycy typu 2 po autyzm. Jednak nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Chicago ostrzegają przed powszechnym stosowaniem FMT ze względu na nudne, niezamierzone konsekwencje zdrowotne dla biorców.

FMT polega na przenoszeniu drobnoustrojów w kale osoby zdrowej na osobę chorą w nadziei na przywrócenie zdrowej równowagi w mikrobiomie jelitowym. Ponieważ kał zawiera głównie beztlenowe drobnoustroje z jelita grubego (tj. nie toleruje tlenu), FMT może powodować zaburzenia adaptacji w ekosystemie jelitowym, gdy bakterie te kolonizują jelito cienkie i inne części układu trawiennego.

W eksperymentach na myszach i badaniach na próbkach tkanek ludzkich naukowcy prowadzący nowe badanie zaobserwowali, że beztlenowe drobnoustroje zamieszkujące okrężnicę nie tylko kolonizowały jelito cienkie po pojedynczym przeszczepie, ale także utrzymywały się tam przez miesiące. Mikroorganizmy te zmodyfikowały także na swoją korzyść nowe środowisko jelitowe, „terraformując” je w sposób, który spowodował zmiany w metabolizmie, zachowaniu i bilansie energetycznym biorcy.

„Myślę, że to trochę pobudka w tej dziedzinie, że być może nie chcemy umieszczać drobnoustrojów jelitowych Nilu w różnych częściach jelit, których nie powinno tam być” – powiedział dr Orlando (Landon) Deleon, badacz ze stopniem doktora w Uchicago i główny autor nowego badania opublikowanego w nowym badaniu.komórka. „Projektując dobre leki, powinniśmy zdawać sobie sprawę ze znaczenia dopasowania regionalnej mikroflory do jej odpowiednich środowisk, abyśmy mogli zapewnić lepsze korzyści zdrowotne”.

Ogromny i zróżnicowany ekosystem

FMT jest zatwierdzony przez Agencję ds. Żywności i Leków wyłącznie do leczenia nawracających infekcjiClostridium difficile (C.diff)bakteria oportunistyczna, która często powoduje ciężkie objawy żołądkowo-jelitowe i stany zapalne u hospitalizowanych pacjentów, którzy otrzymywali antybiotyki. Zobacz sukces leczeniaC. różnicaPacjenci, wielu lekarzy chętnie stosuje FMT w leczeniu innych chorób układu trawiennego. Naukowcy rozumieją, że zdrowie mikrobiomu jelitowego może wpływać na wszystkie główne narządy i układy organizmu. Pomysł jest zatem taki, że zastąpienie „chorego” mikrobiomu jelitowego „zdrowym” mogłoby rozwiązać problem za jednym zamachem.

Jednak jelita to nie tylko spójne środowisko z tą samą mikroflorą. Zamiast tego mają kilka odrębnych regionów, które stanowią bardzo różne ekosystemy drobnoustrojów, każdy dostosowany do konkretnych drobnoustrojów, które mogą zapewniać funkcje niezbędne dla zdrowia gospodarza.

Drobnoustroje żyją w całym przewodzie pokarmowym, a my badamy głównie jego ostatnią trzecią część (jelito grube). Jak więc można oczekiwać, że FMT z drobnoustrojami z jednej trzeciej przewodu jelitowego naprawi resztę jelita? „

Doktor Orlando (Landon) Deleon, pracownik naukowy ze stopniem doktora w Uchicago i główny autor nowego badania

Aby przetestować wpływ FMT na różne części jelita, Deleon, Eugene B. Chang, lekarz medycyny, Martin Boyer profesor medycyny w Uchicago i starszy autor badania wraz z zespołem przeprowadzili serię eksperymentów na myszach. Jednej grupie myszy przeszczepiono drobnoustroje z jelita czczego, pierwszej części jelita cienkiego. Druga grupa otrzymała standardowy FMT, a trzecia grupa otrzymała przeszczep z jelita ślepego, odcinka łączącego jelita cienkie i grube, zawierającego mieszaninę drobnoustrojów z obu.

Biorcy FMT są zwykle najpierw leczeni antybiotykami w celu wyeliminowania drobnoustrojów żyjących w jelitach, pozostawiając czystą kartę dla nowo przeszczepionych drobnoustrojów, aby mogły zamieszkać – czasami w niewłaściwych miejscach. Testy wykazały, że drobnoustroje z każdego z tych przeszczepów skutecznie skolonizowały cały przewód jelitowy myszy, a nie tylko jego rodzime nisze. Spowodowało to regionalne zaburzenia adaptacji jelit, które utrzymują się do trzech miesięcy po zaledwie jednym przeszczepie.

Zmienione mikrobiomy zmieniły także produkcję metabolitów w każdym obszarze jelit, co może mieć wpływ na zdrowie gospodarza. Naukowcy zaobserwowali zmiany w metabolizmie wątroby, w tym aktywność genów związanych z funkcją odpornościową. Zaobserwowali także różnice w zachowaniach żywieniowych, aktywności i wydatku energetycznym u myszy po przeszczepach.

Najbardziej uderzającym odkryciem było to, że niewłaściwe drobnoustroje umieszczone w niewłaściwym miejscu zmieniły tożsamość tkanki, czyniąc ją bardziej dla nich odpowiednią. Deleon zauważył, że niedopasowanie zmieniło ekspresję genów i białek w wyściółce jelita w sposób bardziej przypominający poziomy ekspresji z rodzimych lub natywnych regionów jelit drobnoustrojów.

„To tak, jakby projektowali lub terraformowali swoje środowiska, aby je dopasować” – powiedział DeLeon.

Podejście „omni-mikrobiologiczne”.

Chang powiedział, że to badanie uwydatnia potrzebę zachowania większej ostrożności w FMT, zanim w pełni zrozumiemy długoterminowe skutki wprowadzenia szeregu drobnoustrojów do nowego środowiska.

„Nie mamy zielonego pojęcia, co kryje się w FMT poza tym, że jest to kombinacja drobnoustrojów” – powiedział Chang. „Ale nawet pojedynczy FMT powoduje zmianę w relacjach gospodarz-mikrob w tych bardzo różnych obszarach jelit, której odwrócenie może być bardzo trudne”.

Zarówno Deleon, jak i Chang opowiadają się zamiast tego za „przeszczepem wszechdrobnoustrojowym”, w skrócie OMT. Takie podejście umożliwiłoby przeniesienie drobnoustrojów ze wszystkich różnych obszarów jelit, a nie tylko tych, które głównie zamieszkują okrężnicę. Niezależnie od tego, czy chodzi o endoskopię, czy w postaci tabletek, drobnoustroje naturalnie osiedlają się we właściwych miejscach, zwłaszcza gdy konkurują z innymi, które normalnie żyją w określonym regionie.

„Jeśli jest otwarta przestrzeń, coś ją wypełni” – powiedział DeLeon. „Ale drobnoustroje, które powinny tam być, lepiej się do tego nadają, więc wypełnią je nawet w obecności innych drobnoustrojów”.

Deleon planuje dalsze badania, w jaki sposób różne drobnoustroje wywierają wpływ na różne części jelit, stosując różne podejścia, takie jak sekwencjonowanie pojedynczych komórek i metabolomika, w celu śledzenia ich aktywności. Bada także, w jaki sposób obszary jelitowe zniszczone w wyniku nieprawidłowego przystosowania mikrobioty mogą zostać przywrócone do pierwotnego stanu, co mogłoby pomóc w przywróceniu prawidłowego funkcjonowania jelit. Takie głębsze zrozumienie mogłoby doprowadzić do udoskonalenia stosowania przeszczepów drobnoustrojów i ostatecznie pomóc im w spełnieniu ich znaczących obietnic.

Badanie pt. „Regionalne niedopasowanie mikroflory w wyniku przeszczepów mikroflory kałowej powoduje trwałe, niepożądane konsekwencje dla gospodarza” zostało wsparte przez Narodowy Instytut Zdrowia/Narodowy Instytut Cukrzycy oraz Chorób Trawiennych i Nerek oraz Fundację Badawczą Uchicago GI.

Dodatkowi autorzy to 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 i David T. Rubin z Uchicago; Julia Moore i Kristina Martinez-Guryn z Midwestern University; oraz Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun i Qi Su z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu.

Źródła: