Un nou studiu avertizează

Un nou studiu avertizează

Transplanturile de microbiotă fecală (FMT) au fost prezentate ca un potențial tratament pentru o varietate de afecțiuni, de la boli inflamatorii intestinale, obezitate și diabet de tip 2 până la autism. Cu toate acestea, noile cercetări de la Universitatea din Chicago avertizează împotriva utilizării pe scară largă a FMT din cauza consecințelor plictisitoare și neintenționate asupra sănătății beneficiarilor.

FMT implică transferul microbilor din scaun de la o persoană sănătoasă la o persoană bolnavă, în speranța restabilirii unui echilibru sănătos în microbiomul intestinal. Deoarece scaunele conțin în primul rând microbi anaerobi din intestinul gros (adică nu pot tolera oxigenul), FMT poate provoca neadaptari în ecosistemul intestinal atunci când aceste bacterii colonizează intestinul subțire și alte părți ale sistemului digestiv.

În experimente cu șoareci și studii cu mostre de țesut uman, cercetătorii care au efectuat noul studiu au văzut că microbii anaerobi colonici nu numai că au colonizat intestinul subțire după un singur transplant, ci au persistat și acolo luni de zile. Acești microbi și-au modificat, de asemenea, noile lor medii intestinale în avantajul lor, „terraformându-le” într-un mod care a provocat modificări în metabolismul, comportamentul și echilibrul energetic al primitorului.

„Cred că este un pic un semnal de alarmă în domeniu că poate nu vrem să punem microbi din intestinul Nilului în diferite părți ale intestinului care nu ar trebui să fie acolo”, a spus Orlando (Landon) Deleon, PhD, cercetător postdoctoral la Uchicago și autor principal al noului studiu, publicat în noul studiu.celulă. „Când proiectăm terapii bune, ar trebui să fim conștienți de importanța potrivirii microbiotei regionale cu mediile lor potrivite, astfel încât să oferim beneficii mai bune pentru sănătate.”

Un ecosistem imens și variat

FMT este aprobat doar de Food and Drug Administration pentru a trata infecțiile recurenteClostridium difficile (C. diff)o bacterie oportunista care provoaca adesea simptome gastrointestinale severe si inflamatii la pacientii spitalizati care au avut antibiotice. Vezi succesul tratamentuluiC. difPacienți, mulți medici au fost dornici să folosească FMT pentru a trata alte boli digestive. Cercetătorii înțeleg că sănătatea microbiomului intestinal poate afecta toate organele și sistemele majore ale corpului. Prin urmare, ideea este că înlocuirea unui microbiom intestinal „bolnav” cu unul „sănătos” ar putea rezolva problema dintr-o singură lovitură.

Cu toate acestea, intestinul nu este doar un mediu consistent cu aceeași microbiotă. În schimb, au mai multe regiuni distincte care sunt ecosisteme microbiene foarte diferite, fiecare adaptată la microbi specifici care pot asigura funcții pentru sănătatea gazdei lor.

Există microbi de-a lungul întregului tract intestinal și examinăm predominant doar ultima treime a acestuia (intestinul gros). Deci, cum vă puteți aștepta ca un FMT cu microbi dintr-o treime din tractul intestinal să ajungă să repare restul intestinului? „

Orlando (Landon) Deleon, PhD, cercetător postdoctoral la Uchicago și autorul principal al noului studiu

Pentru a testa efectele FMT asupra diferitelor părți ale intestinului, Deleon, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer profesor de medicină la Uchicago și autor principal al studiului, și echipa lor au efectuat o serie de experimente cu șoareci. Un grup de șoareci a primit un transplant de microbi din jejun, prima parte a intestinului subțire. Un al doilea grup a primit un FMT standard, iar un al treilea grup a primit un transplant de la cecum, o secțiune care leagă intestinul subțire și gros care conține un amestec de microbi din ambele.

Beneficiarii de FMT sunt, de obicei, tratați mai întâi cu antibiotice pentru a elimina microbii care trăiesc în intestin, lăsând o masă curată pentru microbii nou transplantați să se stabilească - uneori în locuri greșite. Testele au arătat că microbii de la fiecare dintre aceste transplanturi au colonizat cu succes întregul tract intestinal la șoareci, nu doar nișele native. Acest lucru a creat defectiuni intestinale regionale care persistă până la trei luni după doar un transplant.

Microbiomii modificați au modificat și producția de metaboliți în fiecare regiune intestinală, ceea ce poate avea efecte asupra sănătății gazdei. Cercetătorii au observat schimbări în metabolismul ficatului, inclusiv activitatea genelor legate de funcția imunitară. Ei au observat, de asemenea, diferențe în comportamentul alimentar, activitatea și consumul de energie la șoareci după transplanturi.

Cea mai izbitoare constatare a fost că microbii greșiți în locul greșit au remodelat identitatea țesutului pentru a o face mai potrivită pentru ei. Deleon a văzut că nepotrivirea a schimbat expresia genelor și proteinei în mucoasa intestinală într-un mod care semăna mai mult cu nivelurile de expresie din regiunile intestinale native sau native ale microbilor.

„Este ca și cum ar fi proiectat sau teraformat mediile lor pentru a se potrivi”, a spus DeLeon.

O abordare „omni-microbiană”.

Chang a spus că această cercetare subliniază nevoia de mai multă prudență în FMT înainte de a înțelege pe deplin efectele pe termen lung ale introducerii unei game de microbi într-un mediu nou.

„Nu avem absolut nicio idee ce este în FMT, în afară de faptul că este o combinație de microbi”, a spus Chang. „Dar chiar și un singur FMT duce la o schimbare a relațiilor gazdă-microb în aceste regiuni foarte diferite ale intestinului, care poate fi foarte dificil de inversat”.

Atât Deleon, cât și Chang susțin „transplantul omni-microbian” sau OMT. Această abordare ar transfera microbi din toate regiunile diferite ale intestinului, nu doar din cele care provin în principal din colon. Fie prin endoscopie, fie sub formă de pastile, microbii se instalează în mod natural în locurile potrivite, mai ales atunci când concurează alături de alții care trăiesc în mod normal într-o anumită regiune.

„Dacă există un spațiu deschis, ceva îl va umple”, a spus DeLeon. „Dar microbii care ar trebui să fie acolo sunt mai potriviti pentru el, așa că îl vor completa chiar și în prezența altor microbi.”

Deleon intenționează să studieze în continuare modul în care diferiți microbi își exercită influența în diferite părți ale intestinului, folosind diferite abordări, cum ar fi secvențierea unicelulare și metabolomica pentru a le urmări activitatea. El studiază, de asemenea, modul în care regiunile intestinale care sunt terraformate de neadaptarea microbiotei pot fi restabilite la starea lor inițială, ceea ce ar putea ajuta la restabilirea funcției intestinale normale. O astfel de înțelegere mai profundă ar putea duce la îmbunătățiri în aplicarea transplanturilor microbiene și, în cele din urmă, îi poate ajuta să-și îndeplinească promisiunea semnificativă.

Studiul, „Nepotrivirile regionale ale microbiotei de la transplanturile de microbiotă fecală promovează consecințe persistente în afara țintă pentru gazdă”, a fost susținut de National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases și Uchicago GI Research Foundation.

Alți autori includ 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 și David T. Rubin din Uchicago; Julia Moore și Kristina Martinez-Guryn de la Universitatea Midwestern; și Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun și Qi Su de la Universitatea Chineză din Hong Kong.

Surse: