„Настройка на микробиотата“ на мода: от хранене до пробиотици до трансплантация на фекална микробиота

Клиника по гастроентерология и хепатология

Rämistrasse 100, 8091 Цюрих, Швейцария

Свързани статии за „“

Въведение

Човешката чревна микробиота

Чревната микробиота често е погрешно намалена до сумата от чревните бактерии. Въпреки че те съставляват лъвския дял от микроорганизмите, нашата стомашно-чревна система, особено дебелото черво, физиологично съдържа също гъби, вируси и така наречените археи (стари едноклетъчни организми без клетъчни органели, които подобно на бактериите се класифицират като прокариоти) [1]. Броят на микроорганизмите във всяко човешко същество се изчислява на около 100 трилиона (10 14), почти невъобразимо висок и съдържа между 1 и 2 кг биомаса [2] или поне 300-1000 различни видове [2,3]. Точният брой на различни „видове“ е труден за определяне и в крайна сметка зависи от конвенцията за биоинформатика. Като правило най-малко 97% хомология на последователността се разглежда като праг за принадлежност към „вид“ или така наречената „оперативна таксономична единица“ (OTU) [4].

Най-голямото нарастване на знанията през последните няколко десетилетия е резултат от скок от културата (само около 10% от всички микроорганизми могат да бъдат култивирани и следователно могат да бъдат открити) до силно автоматизирани устройства за секвениране, които могат да обработват огромен брой последователности на Време е за анализ.

Както вече споменахме, бактериите съставляват по-голямата част от микроорганизмите в чревната микробиота, като преобладават четири щама, така наречените phyla: Фиксира и Бактероидети (заедно около 90% [5]) и Актинобактерии и Протеобактерии. Въз основа на тази класификация се извършва по-нататъшната подкласификация, характерна за биологията, която може да се види в примера на бактерията Ешерихия коли добива, както следва: Област: бактерии; Райх (кралство): Eubacteria; Департамент/племе (тип): Протеобактерии; Клас: Гамапротеобактерии; Поръчка: Enterobacteriales; Семейство: Enterobacteriaceae; Род: Ешерихия; Вид (видове): Ешерихия коли.

Пробиотици: Текущо значение

Живите непатогенни хранителни компоненти се наричат пробиотици, които временно влияят върху чревната микробиота с цел да имат здравословен ефект. За разлика от тях, пребиотиците се отнасят до несмилаеми полизахариди, които служат като субстрат за части от чревната микробиота. След това пребиотиците се разграждат в олигозахариди в червата и ферментират бактериално, като например късоверижни мастни киселини, които от своя страна представляват хранителен субстрат за чревната лигавица. Един от най-известните и най-често използвани пребиотици в медицината вероятно е лактулоза или лактитол за лечение/профилактика на чернодробна енцефалопатия при пациенти с чернодробна цироза. И накрая, терминът синбиотици, комбинация от пробиотик и пребиотик, служещ като субстрат за пробиотика, също се използва.

Механизмът на действие на пробиотиците е сложен и все още не е напълно изяснен. В допълнение към директния състезателен ефект на тези полезни микроби върху патогените, невромодулаторните ефекти (намаляване на висцералната свръхчувствителност, ефект върху ентеричните опиоидни и канабиноидни рецептори), подкрепата в епителната хомеостаза и храносмилането на хранителни компоненти, които не могат да бъдат усвоени от хората [14].

Понякога има големи очаквания за пробиотиците, които не винаги могат да бъдат изпълнени в ежедневната клинична практика. През последните години се появиха интересни нови потенциални области на приложение и е доказана полза в методологично висококачествени изследвания. Например пробиотиците са имали положителен ефект при първичната профилактика на чернодробна енцефалопатия [17,18] при пациенти с чернодробна цироза.

Различни проучвания също показват ефект на пробиотиците върху хроничен или рецидивиращ поухит [19,20], т.е. Изглежда, че пробиотиците също имат потенциал да намалят повтарящите се епизоди на дивертикулит [21].

Несъмнено първите проучвания, които предполагат положителен ефект на пробиотиците върху симптомите на депресия при хората, също са много интересни [22]. В тази област през следващите няколко години могат да се очакват множество интересни резултати от изследвания, в края на краищата дисбиозата на чревната микробиота при психиатрични заболявания, особено афективни разстройства [23], вече е описана многократно [24]. От друга страна, за първи път има и преки доказателства в контролирано, заслепено проучване преди 4 години, че микробната манипулация с помощта на пробиотици може да повлияе на възприемането на емоциите и мозъчната дейност [25].

Трансплантация на фекална микробиота - (твърде) бързо изкачване от персона нон грата до терапевтичен панацеум?

Повтарящото се C. difficile-Инфекцията (rCDI) представлява трудно терапевтично, а в някои случаи и диагностично предизвикателство. Въпреки че отговорът на антибиотичната терапия е доста висок - около 80%, малцинството, което страда от рецидив след успешна терапия, е изложено на значително по-висок риск от ново Рецидив, който от своя страна продължава повече или по-малко линейно с всеки пореден рецидив [26]. Метронидазолът отдавна се счита за терапия от първа линия, поне при лека до умерена форма на заболяването, докато ванкомицин в първоначално тежко протичане, напр. се използва за хоспитализирани пациенти или за рецидиви [27]. Както вече споменахме, добавянето на пробиотици може да намали риска от рецидив [28]. През последните години са добавени допълнителни възможности за терапия, като антибиотиците фидаксомицин и рифаксимин, както и моноклонални имуноглобулини срещу токсин В от C. difficile[29].

Нов терапевтичен подход на rCDI е трансплантацията на фекална микробиота (FMT). Терминът „трансплантация на изпражнения“ за FMT е неточен и трябва да се избягва, тъй като се прилага не цялото изпражнение, а микробен разтвор под формата на филтрат. Интересното е, че пациентите са много по-отворени за този вариант на лечение, отколкото бихте очаквали, а в някои случаи и много по-отворени от много лекари, особено по показания, различни от rCDI [30,31].

Въпреки че към днешна дата не са документирани съответни или сериозни усложнения от ФМТ (понякога могат да се появят краткотрайни фебрилни състояния или диария/метеоризъм), не бива да не се споменава, че от микробната трансплантация съществуват следните потенциални опасности: От една страна, инфекциозен агент може, вероятно също преди това неизвестно (помислете за предаването, например, чрез кръвопреливане на вируси на хепатит С или вируси на човешки имунен дефицит (ХИВ) в момент, когато те дори не са били известни), което е рутинното тестване основните ентеропатогени, както и хепатит В/С и ХИВ естествено биха избягали. От друга страна, острата и изразена промяна на чревната микробиота при реципиента може да увеличи в дългосрочен план податливостта към заболявания, свързани с нарушения на чревната микробиота.

Възможно е това да е така при заболявания като синдром на раздразнените черва или затлъстяване - за последните има доклад за случаи на затлъстяване de novo след FMT [33], въпреки че е трудно да се направи разлика между наддаването на тегло поради преживяването на rCDI и „реалното“ затлъстяване - изглеждат доста незначителни, това би било от много по-голямо значение за други субекти, при които чревната дисбиоза се обсъжда като основен патогенетичен елемент, напр. при безалкохолна мастна чернодробна болест [34], карцином на дебелото черво [35], множествена склероза [36] или артериосклероза [37].

Заключение и перспективи

FMT представлява дълбока и в същото време напълно неориентирана възможност за манипулиране на чревната микробиота. Все още няма достатъчно научни доказателства за други индикации освен rCDI. В момента най-обещаващите резултати са първите резултати при улцерозен колит, въпреки че все още не е ясно защо само някои пациенти се възползват и защо конкретни донори изглежда са свързани със значително по-висок процент на успех [38,39,40].

Възможно е микробните препарати от конкретни донорски банки или търговски институции да играят терапевтична роля в бъдеще, също и за индикации извън rCDI. Освен това дори е възможно да се анализира след няколко години или десетилетия микробният състав на бъдещия акцептор и в зависимост от клиничната картина и терапевтичната цел могат да се направят персонализирани микробни препарати. Дали това някога ще бъде възможно е поне под въпрос в момента. За разлика от това е ясно, че са необходими много допълнителни изследвания, за да се разбере по-добре сложността на състава на чревната микробиота и нейните метаболитни и имунологични функции, преди дори да се обмислят по-нататъшни терапевтични разработки.