Zijn fecale microbiotatransplantaties goed voor u? Onderzoek waarschuwt voor mogelijke risico's

Fecale microbiotatransplantaties (FMT's) worden aangeprezen als potentiële behandeling voor een breed scala aan aandoeningen, van inflammatoire darmziekten, obesitas en diabetes type 2 tot autisme .

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Chicago waarschuwt echter tegen de wijdverbreide toepassing van FMT vanwege de mogelijke langdurige, onbedoelde gezondheidsgevolgen voor degenen die het ondergaan.

Bij deze behandelingen worden microben uit de ontlasting van een gezond persoon overgebracht op een ziek persoon, in de hoop de gezonde balans van het darmmicrobioom te herstellen. Omdat ontlasting voornamelijk anaërobe microben uit de dikke darm bevat (d.w.z. ze kunnen geen zuurstof verdragen), kan FMT verstoringen in het darmecosysteem veroorzaken wanneer deze bacteriën de dunne darm en andere delen van het spijsverteringskanaal koloniseren.

In experimenten met muizen en studies met menselijke weefselmonsters observeerden de onderzoekers achter de nieuwe studie dat anaërobe darmmicroben niet alleen de dunne darm koloniseerden na een enkele transplantatie, maar daar ook maandenlang bleven bestaan. Deze microben veranderden ook hun nieuwe darmomgeving in hun voordeel, door deze te 'terraformen' op manieren die leidden tot veranderingen in de stofwisseling, het gedrag en de energiebalans van de ontvanger .

"Ik denk dat het een soort wake-upcall is voor het vakgebied: misschien moeten we geen microben uit de dikke darm in andere delen van de darmen brengen die daar niet horen", aldus Orlando (Landon) DeLeon, PhD, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Chicago en hoofdauteur van de nieuwe studie, die werd gepubliceerd in Cell .

"Als we goede therapieën ontwerpen, moeten we ons ervan bewust zijn hoe belangrijk het is om de regionale microbiota aan te passen aan de juiste omgeving. Zo zorgen we voor een betere algehele gezondheid."

Fecale microbiotatransplantaties worden door de Food and Drug Administration (FDA) alleen goedgekeurd voor de behandeling van herhaaldelijke infecties met Clostridium difficile (C. diff), een opportunistische bacterie die vaak ernstige gastro-intestinale symptomen en ontstekingen veroorzaakt bij opgenomen patiënten die antibiotica hebben gekregen.

Gezien het succes bij de behandeling van patiënten met C. difficile , stonden veel artsen te popelen om TFM te gebruiken voor de behandeling van andere spijsverteringsaandoeningen. Onderzoekers begrijpen dat de gezondheid van het darmmicrobioom elk vitaal orgaan en systeem in het lichaam kan beïnvloeden. Het idee is dan ook dat het vervangen van een "ziek" darmmicrobioom door een "gezond" microbioom het probleem in één keer zou kunnen oplossen.

Deskundigen wijzen er echter op dat de darmen niet zomaar een consistente omgeving zijn met overal dezelfde microbiota, maar dat ze bestaan ​​uit verschillende, afzonderlijke regio's die zeer verschillende microbiële ecosystemen vormen , elk afgestemd op specifieke microben die vitale functies kunnen vervullen voor de gezondheid van hun gastheer.

"Er zijn microben in het hele darmkanaal, en we bestuderen voornamelijk alleen het laatste derde deel ervan (de dikke darm)", legt DeLeon uit. "Dus hoe kun je verwachten dat een TFM, met microben van een derde van het darmkanaal tot het einde, de rest van de darm herstelt?"

Om de effecten van FMT op verschillende delen van de darm te testen, voerden DeLeon, dr. Eugene B. Chang, Martin Boyer Professor of Medicine aan de Universiteit van Chicago en hoofdauteur van de studie, en hun team een ​​reeks experimenten uit met muizen. Eén groep muizen kreeg een transplantatie van microben uit het jejunum, het eerste deel van de dunne darm. Een tweede groep kreeg standaard FMT en een derde groep kreeg een transplantatie uit het caecum, een deel dat de dunne en dikke darm met elkaar verbindt, met een mix van microben uit beide.

Ontvangers van zo'n transplantatie worden meestal eerst behandeld met antibiotica om de microben in de darmen te elimineren en de weg vrij te maken voor de nieuw getransplanteerde microben om zich te vestigen, hoewel soms op de verkeerde plaatsen. Tests toonden aan dat de microben van elk van deze transplantaties met succes het gehele darmkanaal van de muizen koloniseerden, niet alleen hun oorspronkelijke niches. Dit creëerde regionale onevenwichtigheden in de darmen die tot drie maanden na één transplantatie aanhielden.

Het veranderde microbioom veranderde ook de metabolietenproductie in elke darmregio, wat de gezondheid van de gastheer kan beïnvloeden . De onderzoekers observeerden veranderingen in het levermetabolisme, waaronder de activiteit van genen die verband houden met de immuunfunctie. Ze observeerden ook verschillen in het eetgedrag, de activiteit en het energieverbruik van de muizen na de transplantatie .

De meest verrassende bevinding was dat de aanwezigheid van de verkeerde microben op de verkeerde plaats de identiteit van het weefsel veranderde en het geschikter maakte voor hen. DeLeon merkte op dat de mismatches de expressie van genen en eiwitten in de darmwand veranderden, waardoor ze meer leken op de expressieniveaus van de oorspronkelijke of oorspronkelijke darmgebieden van de microben.

Volgens deskundigen als Toni Gabaldón, onderzoekshoogleraar bij Icrea en hoofd van de groep Vergelijkende Genomica aan het Instituut voor Onderzoek in Biogeneeskunde (IRB Barcelona) en het Barcelona Supercomputing Centre (BSC-CNS), die niet aan de studie deelnamen, kent het onderzoek weliswaar enkele beperkingen, met name wat betreft het deel over menselijke gegevens, waar het aantal geanalyseerde patiënten zeer klein is (zeven), maar de analyses met muizenmodellen zijn daarentegen zeer volledig en maken gebruik van geschikte technieken.

Gabaldón vertelde het Science Media Centre ook dat deze studie onze ogen opent voor hoe weinig we nog weten over de impact van fecale transplantaties en stelt voor om gecombineerde transplantaties van verschillende bronnen (omnimicrobieel) te onderzoeken. "Over het algemeen is er meer klinisch en fundamenteel onderzoek nodig om het werkelijke therapeutische potentieel en de mogelijke bijwerkingen van een fecale transplantatie te begrijpen."

Zowel DeLeon als Chang pleiten specifiek voor omnmicrobiële transplantaties, of OMT's. Deze aanpak zou microben uit alle verschillende delen van de darm overbrengen, niet alleen die welke grotendeels afkomstig zijn uit de dikke darm. Of ze nu endoscopisch of in pilvorm worden toegediend, microben vestigen zich van nature op de juiste plaatsen, vooral wanneer ze rechtstreeks concurreren met andere microben die normaal gesproken in een bepaalde regio voorkomen.

"Als er een open ruimte is, zal er wel iets in de ruimte komen," zegt DeLeon. "Maar de microben die daar horen te zijn, zijn er beter aan aangepast, dus vullen ze die op een natuurlijkere manier, zelfs in de aanwezigheid van andere microben."

Met informatie van de Universiteit van Chicago