Všelék 21. století: jak funguje fekální transplantace a zda léčí deprese

Od nevyléčitelných střevních infekcí po metabolický syndrom, od melanomu po dráždivé syndromy

střeva nebo Tourette:Mnoho nemocí lze podle výzkumu potenciálně vyléčit pomocí transplantace fekální mikrobioty (FMT). Vědci se domnívají, že transplantace stolice může zvrátit stárnutí, a dokonce navrhují její uložení v mládí, aby později bojovali proti nemocem souvisejícím s věkem.

Ale je nová terapie opravdu schopnázbavit se všech nemocí a univerzálně funguje dobře pro každého? V srpnu a září 2022 zveřejnily tři nezávislé vědecké skupiny najednou výsledky studií, které popisují dynamiku mikrobiomu po transplantaci nebo zjednodušeně řečeno hodnotí, na čem závisí úspěšnost takové terapie.

Jak funguje transplantace stolice?

FMT je přenos vzorků tekutin k příjemci abakterie odebrané v dolní části střeva od dárce. Zpravidla se takový postup používá k obnově narušené střevní mikroflóry pacienta a léčbě nemocí s tím spojených.

I když první záznamy o využití dárcevýkaly jako lék na otravu jídlem a průjem byl zaregistrován v "Příručce urgentní medicíny" Číňanem Hong Ge již ve 4. století, v medicíně založené na důkazech se tato metoda stala populární relativně nedávno.

První studie o použití transplantátuFekální mikrobiom byl publikován v roce 1958 Benem Eisemanem a dalšími coloradskými chirurgy. Poznamenali, že použití fekálních klystýrů pomohlo vyléčit čtyři kriticky nemocné lidi s fulminantní pseudomembranózní kolitidou. Jedná se o závažné onemocnění tlustého střeva, které způsobuje záněty a útvary na sliznici.

Později se ukázalo, že toto onemocnění způsobujebakterie Clostridium difficile a že FMT je jedním z nejlepších způsobů, jak ji léčit. Podle velkého množství studií dosahuje při léčbě pseudomembranózní enterokolitidy účinnost FMT 90 %.

Moderní výzkumy to ukázalyÚhrn všech mikroorganismů v lidském těle, mikrobiom, je nezbytný pro lidské zdraví. Změny v jeho složení ovlivňují mikrobiální interakci s lidským tělem. Proto jsou poruchy v mikrobiálním ekosystému lidského střeva spojeny s mnoha metabolickými, zánětlivými a infekčními onemocněními.

Příjemce je důležitější než dárce

I když klinické studie prokázaly, že FMTmohou účinně léčit některé poruchy střev, jejich mechanismus účinku zůstává nejasný. Někteří naznačují, že střevní mikrobiomy dárců mají příznivé vlastnosti, které pomáhají vrátit střevo příjemce do zdravého stavu. Toto však nebylo nikdy systematicky studováno.

V článku publikovaném v časopise NatureMedicína, výzkumníci z European Molecular Biology Laboratory použili data z více než 300 lidských fekálních transplantací mikroflóry, aby získali přehled o tom, co se stane, když se srazí dva střevní mikrobiomy.

Pomocí klinických a metagenomických dat vědci zjistili, že příjemce, nikoli dárce, primárně určuje mikrobiální složení vyplývající z tohoto postupu.

Pomocí strojového učení, vědcianalyzovali faktory, které určují mikrobiální dynamiku po transplantaci, včetně přítomnosti nebo nepřítomnosti jednotlivých mikrobiálních druhů. Jejich výsledky naznačují, že druhová bohatost (míra toho, jak rozmanitý je střevní mikrobiom příjemce před transplantací), a také to, jak odlišný je střevní mikrobiom příjemce od mikrobiomu dárce, jsou hlavními faktory při určování toho, který druh přežije a bude prosperovat po transplantaci. transplantace.

To znamená, že neexistuje žádný univerzální dárce, vědci se domnívají, ale je možné zvolit individuální léčbu pro každého.

Nejdřív zabij, později uzdrav!

Výzkumníci zUniversity of Hohenheim v Německu. V článku publikovaném v časopise Cell Reports Medicine ukázali, že ze dvou kmenů stejné bakterie, které existovaly před transplantací, přežil pouze jeden.

Během studie vědci použilispeciální metoda, aby bylo možné detekovat i malé změny v mikrobiomu. Kromě vlastních výsledků zaznamenali také data z dalších 14 klinických studií a vyhodnotili data od více než 250 lidí, kterým byla transplantována stolice. Zvláštní pozornost byla věnována přenosu jednotlivých bakterií nebo kmenů během transplantace.

Jejich nejdůležitější s sebou:bez ohledu na základní onemocnění převládal po transplantaci u většiny typů bakterií pouze jeden kmen. Pacienti většinou obsahovali buď stejný kmen jako před léčbou, nebo nový, přenesený kmen, ale jen ve vzácných případech směs. Čím více byl stávající střevní mikrobiom poškozen před transplantací nebo narušen předběžnou léčbou antibiotiky, tím úspěšněji mohly dárcovské mikroby kolonizovat.

Výzkumníci říkají tyto výsledkyvysvětlit rozdílnou účinnost v léčbě transplantací jednotlivých onemocnění. Například u recidivujících infekcí způsobených bakterií Clostridioides difficile dosahuje účinnost 90 %, což souvisí s dlouhodobým užíváním antibiotik, která téměř zcela zničí vlastní mikrobiom příjemce.

Na druhou stranu nízká účinnost transplantacepři léčbě pacientů se zánětlivým onemocněním střev, ulcerózní kolitidou, těžkou obezitou nebo diabetem, kvůli vysokému stupni zachování vlastních bakterií, které transplantaci narušují.

Závěr je jednoduchý, poznamenávají vědci, předběžnýantibiotická léčba a výplach střeva před transplantací zvyšují pravděpodobnost kolonizace trávicího traktu dárcovskými bakteriemi a účinnost léčby.

Faktory ovlivňující míru přežití dárcovských výkalů. Obrázek: Daniel Podlesny et al., Cell Reports Medicine

Osobní lékařství

Najděte tu správnou personalizovanou léčbuPomůže AI, kterou vyvinuli vědci z Katolické univerzity v Římě a Univerzity v Trentu. Ve studii publikované v časopise Nature Medicine odborníci analyzovali celkem více než 1 300 vzorků střevní mikroflóry (shromážděných z výkalů) od dárců a pacientů s osmi různými chorobami, včetně bakteriálních poruch, pomocí sofistikovaného sekvenování genomu a technik počítačové analýzy. melanom, syndrom dráždivého tračníku a Tourettův syndrom.

Vědci také zjistili, že pacientiti, kteří dostávali antibiotickou terapii před transplantačním postupem, měli vyšší přihojení. Navíc podávání mikroflóry několika způsoby (např. kapslemi spolu s kolonoskopií) zvýšilo účinnost léčby.

Vědci prokázali, že s pomocí umělýchinteligenci je možné s vysokou přesností předvídat složení dárcovské mikrobioty po transplantaci, a to pak může vést k identifikaci lepších dárců, jejichž trus bude úspěšnější při individuální transplantaci.

Všelék?

Někteří badatelé tomu věřítransplantace stolice může fungovat jako univerzální lék na téměř jakýkoli problém. Například existuje mnoho studií, které uvádějí, že lidé s duševním onemocněním mají jiný mikrobiom a naznačují, že FMT může zmírnit některé symptomy s nimi spojené.

Většina poznatků v této oblasti je ale založena naexperimenty prováděné na modelových organismech, obvykle laboratorních myších. Zatímco laboratorní myši jsou docela chytré, mnoho „myších modelů duševních chorob“ je nekonzistentních. Někteří vědci zpochybňují skutečnost, že myš může mít depresi nebo hraniční poruchu osobnosti stejným způsobem jako člověk. Proto je předčasné mluvit o univerzálním řešení.

Přesto velký pokrok ve studiu FMT a další výzkumy mohou ukázat, že škála možných aplikací takové terapie je mnohem širší, než se dnes zdá.

Přečtěte si více:

Katapult vysílá satelity NASA na oblohu

K Zemi se blíží obří magnetická bouře

Obří „jizva“ na povrchu Země zobrazená z vesmíru