Nova študija opozarja

Nova študija opozarja

Presaditve fekalne mikrobiote (FMT) so bile oglaševane kot možno zdravljenje različnih stanj, od vnetne črevesne bolezni, debelosti in sladkorne bolezni tipa 2 do avtizma. Vendar nova raziskava Univerze v Chicagu svari pred široko uporabo FMT zaradi dolgočasnih, nenamernih zdravstvenih posledic za prejemnike.

FMT vključuje prenos mikrobov v blatu z zdrave osebe na bolno osebo v upanju, da se ponovno vzpostavi zdravo ravnovesje v črevesnem mikrobiomu. Ker blato vsebuje predvsem anaerobne mikrobe iz debelega črevesa (tj. ne prenašajo kisika), lahko FMT povzroči napačne prilagoditve v črevesnem ekosistemu, ko te bakterije kolonizirajo tanko črevo in druge dele prebavnega sistema.

V poskusih z mišmi in študijah z vzorci človeških tkiv so raziskovalci, ki so izvedli novo študijo, ugotovili, da anaerobni mikrobi debelega črevesa niso samo kolonizirali tanko črevo po eni presaditvi, ampak so tam tudi vztrajali več mesecev. Ti mikrobi so tudi spremenili svoja nova črevesna okolja sebi v prid in jih "teraformirali" na način, ki je povzročil spremembe v prejemnikovem metabolizmu, vedenju in energijskem ravnovesju.

"Mislim, da je na tem področju nekakšna opozorilo, da morda ne želimo dati črevesnih mikrobov Nila v različne dele črevesja, ki tam ne bi smeli biti," je dejal dr. Orlando (Landon) Deleon, podoktorski raziskovalec v Uchicagu in višji avtor nove študije, objavljene v novi študiji.celica. "Pri načrtovanju dobre terapije se moramo zavedati pomena usklajevanja regionalne mikrobiote z njihovim pravim okoljem, da zagotovimo boljše zdravstvene koristi."

Velik in raznolik ekosistem

FMT odobri samo Food and Drug Administration za zdravljenje ponavljajočih se okužbClostridium difficile (C. diff)oportunistična bakterija, ki pogosto povzroča hude gastrointestinalne simptome in vnetje pri hospitaliziranih bolnikih, ki so jemali antibiotike. Oglejte si uspeh zdravljenjaC. razlBolniki, številni zdravniki so si želeli uporabiti FMT za zdravljenje drugih prebavnih bolezni. Raziskovalci razumejo, da lahko zdravje črevesnega mikrobioma vpliva na vse glavne organe in sisteme v telesu. Ideja je torej, da bi zamenjava "bolnega" črevesnega mikrobioma z "zdravim" lahko rešila težavo v enem zamahu.

Vendar pa črevesje ni le dosledno okolje z isto mikrobioto. Namesto tega imajo več različnih regij, ki so zelo različni mikrobni ekosistemi, od katerih je vsaka prilagojena specifičnim mikrobom, ki lahko zagotovijo funkcije za zdravje svojega gostitelja.

Mikrobi so vzdolž celotnega črevesja, pregledamo pa le njegovo zadnjo tretjino (debelo črevo). Torej, kako lahko pričakujete, da bo FMT z mikrobi iz tretjine črevesnega trakta na koncu popravil preostalo črevesje? “

Orlando (Landon) Deleon, doktor znanosti, podoktorski raziskovalec na Uchicagu in glavni avtor nove študije

Da bi preizkusili učinke FMT na različne dele črevesja, so Deleon, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer, profesor medicine v Uchicagu in višji avtor študije, ter njihova ekipa izvedli vrsto poskusov z mišmi. Eni skupini miši so presadili mikrobe iz jejunuma, prvega dela tankega črevesa. Druga skupina je prejela standardni FMT, tretja skupina pa je prejela presadek iz cekuma, odseka, ki povezuje tanko in debelo črevo in vsebuje mešanico mikrobov iz obeh.

Prejemniki FMT so običajno najprej zdravljeni z antibiotiki, da se odstranijo mikrobi, ki živijo v črevesju, tako da se na novo presajenim mikrobom naselijo – včasih na napačnih mestih. Preizkusi so pokazali, da so mikrobi iz vsakega od teh presadkov uspešno kolonizirali celoten črevesni trakt miši, ne le domačih niš. To je povzročilo regionalne črevesne neprilagojenosti, ki trajajo do tri mesece po samo eni presaditvi.

Spremenjeni mikrobiomi so spremenili tudi proizvodnjo metabolitov v vsaki črevesni regiji, kar lahko vpliva na zdravje gostitelja. Raziskovalci so videli spremembe v metabolizmu jeter, vključno z aktivnostjo genov, povezanih z imunskim delovanjem. Opazili so tudi razlike v prehranjevanju, aktivnosti in porabi energije pri miših po presaditvah.

Najbolj osupljiva ugotovitev je bila, da so napačni mikrobi na napačnem mestu preoblikovali identiteto tkiva, da bi bilo bolj primerno zanje. Deleon je opazil, da je neujemanje spremenilo ekspresijo genov in beljakovin v črevesni sluznici na način, ki je bolj podoben ravni ekspresije iz domačih ali domačih črevesnih regij mikrobov.

»Kot da načrtujejo ali teraformirajo svoja okolja, da se prilegajo,« je dejal DeLeon.

»Vsemikrobni« pristop

Chang je dejal, da ta raziskava poudarja potrebo po večji previdnosti pri FMT, preden v celoti razumemo dolgoročne učinke vnosa vrste mikrobov v novo okolje.

"Nimamo pojma, kaj je v FMT, razen da je kombinacija mikrobov," je dejal Chang. "Toda že en sam FMT povzroči spremembo v odnosih med gostiteljem in mikrobom v teh zelo različnih predelih črevesja, ki jih je morda zelo težko obrniti."

Tako Deleon kot Chang namesto tega zagovarjata "omni-mikrobno presaditev" ali OMT. Ta pristop bi prenesel mikrobe iz vseh različnih predelov črevesja, ne le tistih, ki so večinoma iz debelega črevesa. Ne glede na to, ali gre za endoskopijo ali v obliki tablet, se mikrobi naravno naselijo na prava mesta, zlasti ko tekmujejo z drugimi, ki običajno živijo v določeni regiji.

"Če obstaja odprt prostor, ga bo nekaj zapolnilo," je dejal DeLeon. "Toda mikrobi, ki bi morali biti tam, so bolj primerni za to, zato ga bodo napolnili tudi v prisotnosti drugih mikrobov."

Deleon namerava nadalje raziskati, kako različni mikrobi izvajajo svoj vpliv v različnih delih črevesja, z uporabo različnih pristopov, kot sta enocelično sekvenciranje in metabolomika, da bi sledili njihovi aktivnosti. Prav tako preučuje, kako je mogoče črevesne regije, ki so teraformirane zaradi napačnih prilagoditev mikrobiote, povrniti v prvotno stanje, kar bi lahko pomagalo obnoviti normalno delovanje črevesja. Tako globlje razumevanje bi lahko vodilo do izboljšav pri uporabi mikrobnih presadkov in jim na koncu pomagalo izpolniti njihovo pomembno obljubo.

Študijo z naslovom »Neskladja regionalne mikrobiote iz presaditev fekalne mikrobiote spodbujajo trajne posledice, ki niso ciljne za gostitelja«, sta podprla Nacionalni inštitut za zdravje/Nacionalni inštitut za sladkorno bolezen ter prebavne in ledvične bolezni ter raziskovalna fundacija Uchicago GI.

Dodatni avtorji so 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 in David T. Rubin iz Uchicaga; Julia Moore in Kristina Martinez-Guryn z univerze Midwestern; in Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun in Qi Su s kitajske univerze v Hong Kongu.

Viri: