Полезны ли вам трансплантации фекальной микробиоты? Исследования предупреждают о потенциальных рисках

Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) рекламируется как потенциальное средство лечения различных заболеваний: от воспалительных заболеваний кишечника, ожирения и диабета 2 типа до аутизма .

Однако новое исследование Чикагского университета предостерегает от широкого использования метода трансплантации печени из-за возможности возникновения долгосрочных непредвиденных последствий для здоровья тех, кто к нему прибегает.

Эти методы лечения включают перенос микробов из фекалий здорового человека в больной, в надежде восстановить здоровый баланс микробиома кишечника. Поскольку фекалии в основном содержат анаэробные микробы из толстой кишки (т. е. они не переносят кислород), FMT может вызвать нарушения в экосистеме кишечника, когда эти бактерии колонизируют тонкий кишечник и другие части пищеварительного тракта.

В экспериментах с мышами и исследованиях с образцами человеческих тканей исследователи, стоящие за новым исследованием, наблюдали, что анаэробные микробы толстой кишки не только колонизировали тонкий кишечник после одной трансплантации, но и сохранялись там в течение месяцев. Эти микробы также изменили свою новую кишечную среду в своих интересах, «терраформируя» ее способами, которые привели к изменениям в метаболизме, поведении и энергетическом балансе реципиента .

«Я думаю, что это своего рода тревожный сигнал для всей отрасли: возможно, нам не следует помещать микробов из толстого кишечника в другие части кишечника, где их быть не должно», — сказал Орландо (Лэндон) ДеЛеон, доктор философии, научный сотрудник Чикагского университета и старший автор нового исследования, опубликованного в журнале Cell .

«Если мы разрабатываем эффективные методы лечения, мы должны помнить о важности адаптации региональной микробиоты к соответствующим условиям, чтобы обеспечить лучшую общую пользу для здоровья».

Трансплантация фекальной микробиоты одобрена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) только для лечения повторных инфекций Clostridium difficile (C. diff) — условно-патогенной бактерии, которая часто вызывает серьезные желудочно-кишечные симптомы и воспаление у госпитализированных пациентов, получавших антибиотики.

Видя успехи в лечении пациентов с C. difficile , многие врачи с нетерпением ждут возможности использовать TFM для лечения других заболеваний пищеварительной системы. Исследователи понимают, что здоровье микробиома кишечника может повлиять на каждый жизненно важный орган и систему организма, поэтому идея заключается в том, что замена «больного» микробиома кишечника на «здоровый» может решить проблему одним махом.

Однако эксперты отмечают, что кишечник — это не просто постоянная среда с одинаковой микробиотой, а скорее несколько отдельных областей, которые представляют собой совершенно разные микробные экосистемы , каждая из которых создана для определенных микробов, способных выполнять жизненно важные функции для здоровья своего хозяина.

«Микробы есть по всему кишечному тракту, а мы в основном изучаем только последнюю его треть (толстую кишку)», — объясняет ДеЛеон. «Так как же можно ожидать, что TFM с микробами от трети кишечного тракта до конца исправит остальную часть кишечника?»

Чтобы проверить влияние FMT на различные части кишечника, ДеЛеон, доктор Юджин Б. Чанг, профессор медицины имени Мартина Бойера в Чикагском университете и старший автор исследования, и их команда провели серию экспериментов с мышами. Одна группа мышей получила трансплантат микробов, взятых из тощей кишки, первой части тонкого кишечника. Вторая группа получила стандартный FMT, а третья группа получила трансплантат из слепой кишки, части, соединяющей тонкий и толстый кишечник, в которой есть смесь микробов из обоих.

Реципиентов такого трансплантата обычно сначала лечат антибиотиками, чтобы уничтожить микробов, живущих в кишечнике, и расчистить путь для вновь трансплантированных микробов, чтобы они могли обосноваться, хотя иногда и в неподходящих местах. Тесты показали, что микробы из каждого из этих трансплантатов успешно колонизировали весь кишечный тракт мышей, а не только их родные ниши. Это создало региональный дисбаланс кишечника, который сохранялся до трех месяцев после одной трансплантации.

Измененные микробиомы также изменили выработку метаболитов в каждом отделе кишечника, что может повлиять на здоровье хозяина . Исследователи наблюдали изменения в метаболизме печени, включая активность генов, связанных с иммунной функцией. Они также наблюдали различия в пищевом поведении мышей, их активности и расходе энергии после трансплантации .

Самым удивительным открытием было то, что наличие неправильных микробов в неправильном месте изменило идентичность ткани, сделав ее более подходящей для них. ДеЛеон заметил, что несоответствия изменили экспрессию генов и белков в слизистой оболочке кишечника, так что они стали больше похожи на уровни экспрессии исходных или родных областей кишечника микробов.

По мнению таких экспертов, как Тони Габальдон, профессор-исследователь Icrea и руководитель группы сравнительной геномики в Институте исследований в области биомедицины (IRB Barcelona) и Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC-CNS), которые не принимали участия в исследовании, хотя исследование и имеет некоторые ограничения, особенно в части, соответствующей данным о людях, где число проанализированных пациентов очень мало (семь), анализы на моделях мышей, напротив, являются очень полными и используют соответствующие методики.

Габалдон также сообщил Science Media Centre, что это исследование открывает нам глаза на то, как мало мы все еще знаем о влиянии фекальной трансплантации, и предлагает изучить комбинированные трансплантации из разных источников (омнимикробные). «В целом, необходимо больше клинических и фундаментальных исследований, чтобы понять истинный терапевтический потенциал и возможные побочные эффекты фекальной трансплантации».

В частности, и ДеЛеон, и Чанг выступают за омнимикробные трансплантаты, или ОМТ. Этот подход позволит переносить микробы из всех различных областей кишечника, а не только те, которые в основном поступают из толстой кишки. Независимо от того, вводятся ли они эндоскопически или в форме таблеток, микробы естественным образом оседают в нужных местах, особенно когда конкурируют лицом к лицу с другими микробами, которые обычно населяют данную область.

«Если есть открытое пространство, что-то его заполнит», — говорит ДеЛеон. «Но микробы, которым там суждено быть, лучше приспособлены к этому, поэтому они заполнят его более естественно даже в присутствии других микробов».

По информации Чикагского университета