Трансплантация на фекална микробиота (фекална трансплантация): за какво е и как се извършва?

By Кристиано Антонино On Февруари 28, 2023

Трансплантацията на фекална микробиота (известна още като „фекална трансплантация“) в медицината се отнася до процеса, чрез който фекалните бактерии и други микроби се прехвърлят от един здрав индивид на друг

Трансплантацията на фекална микробиота е ефективно лечение на инфекция, причинена от бактерията Clostridioides difficile (CDI)

Тази бактерия беше известна до преди няколко години като Clostridium difficile.

При повтарящи се инфекции, причинени от тази бактерия, трансплантацията на фекална микробиота е по-ефективна от терапията с антибиотика ванкомицин.

Страничните ефекти могат да включват риск от инфекция, така че донорът трябва да бъде изследван.

Трансплантацията на фекална микробиота включва възстановяване на микрофлората на дебелото черво чрез въвеждане на здрава бактериална флора чрез инфузия на изпражнения чрез колоноскопия, клизма, орогастрална сонда или през устата под формата на капсула, съдържаща изпражненията на здрав донор, които в някои случаи са лиофилизирани.

С разпространението на CDI трансплантацията на фекална микробиота става все по-важна, като някои експерти призовават тя да се превърне в терапия от първа линия за CDI.

Трансплантацията на фекална микробиота е използвана експериментално за лечение на други стомашно-чревни заболявания, включително колит, запек, синдром на раздразнените черва и неврологични състояния, като множествена склероза и Паркинсон.

В САЩ човешките изпражнения са регулирани като експериментално лекарство от 2013 г.

В Обединеното кралство регулирането на трансплантацията на фекална микробиота е отговорност на Агенцията за регулиране на лекарствата и здравните продукти.

Към днешна дата оперативният отдел по гастроентерология в Policlinico Gemelli в Рим, ръководен от проф. Antonio Gasbarrini, е единственият в Италия, който брои трансплантацията на фекална микробиота сред наличните възможности за лечение на пациенти с рецидивираща инфекция с Clostridioides difficile.

Какво представлява фекалната микробиота?

„Човешката микробиота“ е съвкупност от симбиотични микроорганизми (вируси, бактерии и гъбички), които съжителстват с човешкия организъм, без да го увреждат, а по-скоро го поддържат във взаимноизгодни отношения.

Човешката чревна микробиота е частта от човешката микробиота в червата, която е важна за нашето здраве.

„Чревната микробиота на човека“ се нарича още „чревна микробиота на човека“ или „фекална микробиота“ и се състои предимно от бактерии.

Преди се е наричал „чревна флора“, но тъй като се състои от повече от бактерии и тъй като бактериите не принадлежат към растителното царство, името е променено.

Исторически произход

Първата употреба на донорски изпражнения като терапевтичен агент за хранително отравяне и диария е записана в Наръчника по спешна медицина от китаеца Ге Хонг през 4 век пр.н.е.

Двеста години по-късно лекарят от династията Мин Ли Шижен използва „жълта супа“ (наричана още „златен сироп“), която съдържа вода и пресни, изсушени или ферментирали изпражнения.

Жълтата супа се пиеше от хора, които показват симптоми на коремен дискомфорт.

Консумацията на „пресни, горещи камилски изпражнения“ също се препоръчва от бедуините като лек за бактериална дизентерия; неговата ефикасност, вероятно дължаща се на антимикробния субтилизин, произведен от Bacillus subtilis, беше анекдотично потвърдена от германски войници от Африканския корпус по време на Втората световна война.

Тази история обаче вероятно е мит; независимо изследване не е в състояние да потвърди нито едно от тези твърдения.

Първата употреба на трансплантация на фекална микробиота в западната медицина е публикувана през 1958 г. от Бен Айземан и колеги, екип от хирурзи от Колорадо, които лекуват четирима критично болни хора с фулминантен псевдомембранозен колит (преди Clostridioides difficile да е известен причинител), използвайки фекални клизми, които доведе до бързо възстановяване на здравето.

В продължение на повече от две десетилетия трансплантацията на фекална микробиота се предоставя като възможност за лечение в Центъра за храносмилателни заболявания в Файв Док от Томас Бороди, съвременният защитник на трансплантацията на фекална микробиота.

През май 1988 г. тяхната група лекува първия пациент с улцерозен колит, използвайки фекална трансплантация, което води до пълно изчезване на всички признаци и симптоми в дългосрочен план.

През 1989 г. те лекуват общо 55 пациенти със запек, диария, коремна болка, улцерозен колит и болест на Crohn с трансплантация на фекална микробиота.

След трансплантацията 20 пациенти се считат за „излекувани“, а други 9 пациенти са имали намаляване на симптомите.

Фекалните трансплантации се считат за около 90% ефективни при тези с тежки случаи на колонизация с Clostridioides difficile, при които антибиотиците са се провалили.

Първото рандомизирано контролирано проучване на инфекция с Clostridioides difficile беше публикувано през януари 2013 г.

Проучването е спряно рано поради ефикасността на трансплантацията на фекална микробиота, като 81% от пациентите са постигнали възстановяване след еднократна инфузия и над 90% са постигнали възстановяване след втора инфузия.

Оттогава различни институции предлагат трансплантация на фекална микробиота като терапевтична възможност за различни състояния.

Медицински цели

Clostridioides difficile инфекции

Трансплантацията на фекална микробиота е ефективна при приблизително 85-90% при хора с CDI, при които антибиотиците не са подействали или при които заболяването рецидивира след прием на антибиотици.

Повечето хора с CDI се възстановяват с лечение с трансплантация на фекална микробиота.

Проучване от 2009 г. установи, че трансплантацията на фекална микробиота е ефективна и проста процедура, която е по-рентабилна от непрекъснатото прилагане на антибиотици и намалява честотата на антибиотична резистентност.

Допреди няколко десетилетия тази процедура се смяташе за „терапия от последна инстанция“ от някои медицински специалисти поради нейния необичаен характер, табутата, свързани с изпражненията, по-голямата й инвазивност в сравнение с антибиотиците, възприемания потенциален риск от предаване на инфекция и липсата на фекално покритие от донори.

Понастоящем, напротив, многобройните позиции на специалисти по инфекциозни болести и гастроентеролози насочват общото мнение към приемането на фекална трансплантация като стандартна терапия за рецидиви на CDI.

За някои лекари е необходимо да се издигне трансплантацията на фекална микробиота като лечение от първа линия за хора с влошаваща се и тежка рецидивираща инфекция с Clostridioides difficile.

Улцерозен колит

При улцерозен ректоколит досега не е открит патоген.

Но ефикасността на фекалната бактериотерапия в този случай предполага, че причината за улцерозен колит може да се дължи на предишна инфекция с патоген, който остава неизвестен.

Наистина първоначалната инфекция може вероятно да е преминала естествено при тези пациенти; но понякога дисбалансът в чревната флора на дебелото черво може да доведе до възпалително обостряне (което би обяснило цикличния и повтарящ се характер на това заболяване).

Този цикъл изглежда, поне в много случаи, е прекъснат чрез повторно колонизиране на дебелото черво на пациента с бактериален комплекс (пробиотик), взет от здрави черва (хетеротрансплантация).

Някои лекари смятат, че това лечение, проведено при здрави индивиди, е безопасно и много пациенти биха могли да се възползват от тази иновативна терапия.

Проучване през май 2011 г. потвърди доброто желание на пациенти и родители на деца с улцерозен колит да приемат това лечение, след като са преодолели първоначалната си неприязън към метода.

„Въпреки че първоначалното отвращение и „факторът puah“ бяха еднакво цитирани, тези опасения бяха повече от компенсирани от възприеманите ползи.“

(Кан и др., Университет на Чикаго)

През 2013 г. друго изследване потвърждава валидността на терапията с проспективно пилотно проучване на десет субекта на възраст 7-21 години.

Това проучване демонстрира поносимостта и ефективността на терапията с фекална трансплантация при улцерозен колит; всъщност, при седем субекта е имало клинична ремисия в рамките на една седмица и шест от девет са поддържали клинична ремисия след един месец.

Проучване от май 2011 г. потвърди доброто желание на пациенти и родители на деца с улцерозен колит да приемат това лечение, след като са преодолели първоначалната си неприязън към метода.

През май 1988 г. австралийският професор Томас Бороди лекува първия пациент с улцерозен колит чрез трансплантация на фекална микробиота, което води до разрешаване на дългогодишните симптоми.

Впоследствие Джъстин Д. Бенет публикува първия доклад за случай, документиращ обръщането на колита на Бенет чрез трансплантация на фекална микробиота.

Въпреки че Clostridioides difficile лесно се унищожава с една инфузия на фекален трансплантат, това обикновено не изглежда така за улцерозния колит.

Публикуваният опит за лечение на улцерозен колит с трансплантация на микробиота до голяма степен показва, че многократни, повтарящи се инфузии са необходими за постигане на продължителна ремисия или излекуване.

Псевдомембранозен колит

Значението на Clostridioides difficile като патоген е твърдо установено от 1978 г., но значението му при лечението на псевдомембранозен колит също произтича от факта, че неговата епидемиология наскоро се промени, поставяйки сериозни диагностични и терапевтични проблеми за клиницистите.

Нивата на заразяване са се удвоили от 31/100,000 1996 през 61 г. на 100,000/2003 XNUMX през XNUMX г.

През последните години тежестта и смъртността от инфекцията с Clostridioides difficile нараства и това се дължи на нов вирулентен щам на Clostridioides difficile, известен като Северноамериканска гел електрофореза с импулсно поле тип 1 (NAP-1) щам или също тип PFGE BI/NAP1 риботип 027.

Подобни публикации

Разходите за здравеопазване в Италия: нарастваща тежест за домакинствата

Април 11, 2024

Aviary Alert: Между еволюцията на вируса и човешките рискове

Април 4, 2024

Ден в жълто срещу ендометриоза

Mar 28, 2024

Надежда и иновация в борбата срещу рака на панкреаса

Mar 27, 2024

Уникалността на щама NAP-1 се крие в повишеното му производство на токсини А и В и производството на бинарен токсин и резистентност към флуорохинолони.

Хипервирулентните NAP1 щамове на Clostridioides difficile са отговорни за повечето скорошни нозокомиални огнища и широкото използване на антибиотици от флуорохинолонов тип може да е улеснило селективната пролиферация на този щам.

Щамът NAP1 също е по-вероятно да причини тежък, фулминантен колит, характеризиращ се с подчертана левкоцитоза, остра бъбречна недостатъчност, хемодинамична нестабилност и токсичен мегаколон.

Clostridioides difficile се превърна в най-честата бактериална причина за нозокомиална диария.

Инфекцията с Clostridioides difficile причинява CDAD (свързано с Clostridioides difficile заболяване) или по-рядко псевдомембранозен колит, което е сериозно медицинско състояние, причиняващо значителна заболеваемост и смъртност, особено при пациенти, подложени на антибиотично лечение, или пациенти с рак, подложени на трансплантация на стволови клетки, или дори при пациенти, подложени на лъчетерапия.

Повишената честота на инфекции от хипервирулентни щамове Clostridioides difficile доведе до усложнения и терапевтични неуспехи при традиционното лечение с метронидазол и ванкомицин.

Въпреки че има ограничен клиничен опит, фекалната бактериотерапия предварително е показала, че осигурява високи нива на клинично излекуване, но понастоящем липсват рандомизирани клинични изпитвания за този терапевтичен подход

Трансплантация на фекална микробиота срещу затлъстяване и диабет

Последната граница на трансплантацията на фекална микробиота е борбата срещу затлъстяването и диабета.

Всъщност тази терапия може да бъде предложена за отслабване и за борба със захарен диабет тип 2, както предполага проучване от университета в Копенхаген.

Резултатите са обещаващи засега върху лабораторни мишки.

В изследването учените тестваха върху мишки нов тип фекална трансплантация, която се състои в прехвърляне само на вируси бактериофаг, присъстващи в пробите от фекалиите на животните, с изключение на бактерии.

Изследователите извличат изпражнения от мишки, хранени с диета с ниско съдържание на мазнини, и ги филтрират, за да отстранят всички живи бактерии, като същевременно задържат вирусите на бактериофагите.

Полученият материал беше трансплантиран в червата на мишките с наднормено тегло, които продължиха да се хранят както преди още шест седмици.

Резултатите показаха, че стратегията е ефективна: получателите намалиха натрупването на мазнини, въпреки че са яли същите храни като преди и видяха, че рискът от развитие на непоносимост към глюкоза, едно от условията, които благоприятстват появата на диабет, намалява.

Проф. Денис Сандрис Нилсен, един от авторите на изследването, каза: „Когато прехвърляме вирусни частици от изпражненията на слаби мишки към затлъстели мишки, затлъстелите мишки наддават значително по-малко тегло от тези, които не получават трансплантираните изпражнения.

Друг автор на изследването, проф. Torben Sølbeck Rasmussen, каза: „При затлъстели мишки с диета с високо съдържание на мазнини, които не са получили вирусна трансплантация, наблюдавахме намален глюкозен толеранс, фактор, който е предшественик на диабета.

Но като се намесихме в микробиома на червата, ние попречихме на мишки с нездравословен начин на живот да развият някои от често срещаните заболявания, предизвикани от лошо хранене.

Трансплантация на рак и фекална микробиота

В ход са клинични изпитвания, за да се оцени дали трансплантацията на фекална микробиота от донори за имунотерапия с анти-PD-1 може да насърчи терапевтичен отговор при пациенти, рефрактерни на имунотерапия.

Трансплантация на фекална микробиота и биполярно разстройство

Анекдотичен случай на пациентка с резистентно на лечение биполярно разстройство 1, разрешаваща симптомите си с трансплантация на фекална микробиота, беше публикуван от психиатър Ръсел Хинтън през 2020 г.