Fekal mikrobiotatransplantation (fekal transplantation): vad är det till för och hur utförs det?

By Cristiano Antonino On Februari 28, 2023

Fekal mikrobiotatransplantation (även känd som "fekal transplantation") inom medicin hänvisar till den process genom vilken fekala bakterier och andra mikrober överförs från en frisk individ till en annan

Fekal mikrobiotatransplantation är en effektiv behandling för infektion orsakad av bakterien Clostridioides difficile (CDI)

Denna bakterie var fram till för några år sedan känd som Clostridium difficile.

För återkommande infektioner orsakade av denna bakterie är transplantation av fekal mikrobiota effektivare än terapi med antibiotikumet vankomycin.

Biverkningar kan innefatta risken för infektion, så givaren måste screenas.

Fekal mikrobiotatransplantation innebär att tjocktarmens mikroflora återställs genom att frisk bakterieflora introduceras genom infusion av avföring via koloskopi, lavemang, orogastrisk sond eller oralt i form av en kapsel innehållande avföring från en frisk donator, som i vissa fall frystorkas.

Med spridningen av CDI blir transplantation av fekal mikrobiota allt viktigare, med vissa experter som kräver att det ska bli den första linjens behandling för CDI.

Fekal mikrobiotatransplantation har använts experimentellt för att behandla andra gastrointestinala sjukdomar, inklusive kolit, förstoppning, irritabel tarm och neurologiska tillstånd, såsom multipel skleros och Parkinsons.

I USA har mänsklig avföring reglerats som ett experimentellt läkemedel sedan 2013.

I Storbritannien är regleringen för transplantation av fekal mikrobiota ansvaret för Medicines and Healthcare products Regulatory Agency.

Hittills är den operativa enheten för gastroenterologi vid Policlinico Gemelli i Rom, under ledning av prof. Antonio Gasbarrini, den enda i Italien som räknar fekal mikrobiotatransplantation bland de tillgängliga behandlingsalternativen för patienter med återfallande Clostridioides difficile-infektion.

Vad är den fekala mikrobiotan?

Den "mänskliga mikrobiotan" är samlingen av symbiotiska mikroorganismer (virus, bakterier och svampar) som samexisterar med den mänskliga organismen utan att skada den, utan snarare stödja den, i ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande.

Den mänskliga tarmens mikrobiota är den del av den mänskliga mikrobiotan i tarmen som är viktig för vår hälsa.

"Människans tarmmikrobiota" kallas också "den mänskliga tarmmikrobiotan" eller "fekal mikrobiota" och består till största delen av bakterier.

Tidigare kallades den för "tarmflora", men eftersom den består av mer än bara bakterier och eftersom bakterier inte tillhör växtriket har namnet ändrats.

Historisk bakgrund

Den första användningen av donatoravföring som ett terapeutiskt medel mot matförgiftning och diarré registrerades i Manual of Emergency Medicine av kinesiska Ge Hong på 4-talet f.Kr.

Tvåhundra år senare använde Mingdynastins läkare Li Shizhen "gul soppa" (även kallad "gyllen sirap") som innehöll vatten och färsk, torkad eller fermenterad avföring.

Den gula soppan dracks av personer som visade symtom på bukbesvär.

Konsumtionen av "färsk, varm kamelavföring" rekommenderades också av beduiner som ett botemedel mot bakteriell dysenteri; dess effekt troligen hänförlig till det antimikrobiella subtilisin som produceras av Bacillus subtilis bekräftades anekdotiskt av tyska soldater från Afrikakorpsen under andra världskriget.

Den här historien är dock förmodligen en myt; oberoende forskning har inte kunnat verifiera något av dessa påståenden.

Den första användningen av fekal mikrobiotatransplantation i västerländsk medicin publicerades 1958 av Ben Eiseman och kollegor, ett team av Colorado-kirurger, som behandlade fyra kritiskt sjuka personer med fulminant pseudomembranös kolit (innan Clostridioides difficile var den kända orsaken) med fekala lavemang, vilket ledde till en snabb återgång till hälsa.

I över två decennier har fekal mikrobiotatransplantation tillhandahållits som ett behandlingsalternativ vid Center for Digestive Diseases i Five Dock av Thomas Borody, den moderna förespråkaren för fekal mikrobiotatransplantation.

I maj 1988 behandlade deras grupp den första patienten med ulcerös kolit med fekal transplantation, vilket resulterade i fullständig upplösning av alla tecken och symtom på lång sikt.

1989 behandlade de totalt 55 patienter med förstoppning, diarré, buksmärtor, ulcerös kolit och Crohns sjukdom med fekal mikrobiotatransplantation.

Efter transplantation ansågs 20 patienter vara "botade" och 9 andra patienter hade en minskning av symtomen.

Avföringstransplantationer anses vara cirka 90 % effektiva hos de med svåra fall av Clostridioides difficile kolonisering där antibiotika har misslyckats.

Den första randomiserade kontrollerade studien på Clostridioides difficile-infektion publicerades i januari 2013.

Studien avbröts tidigt på grund av effekten av fekal mikrobiotatransplantation, där 81 % av patienterna uppnådde återhämtning efter en enda infusion och över 90 % uppnådde återhämtning efter en andra infusion.

Sedan dess har olika institutioner erbjudit fekal mikrobiotatransplantation som ett terapeutiskt alternativ för en mängd olika tillstånd.

Medicinska användningar

Clostridioides difficile infektioner

Fekal mikrobiotatransplantation är effektiv för cirka 85-90 % hos personer med CDI för vilka antibiotika inte har fungerat eller hos vilka sjukdomen återkommer efter att ha tagit antibiotika.

De flesta med CDI blir friska med fekal mikrobiotatransplantation.

En studie från 2009 fann att transplantation av fekal mikrobiota var en effektiv och enkel procedur som var mer kostnadseffektiv än kontinuerlig antibiotikaadministration och minskade förekomsten av antibiotikaresistens.

Fram till för några decennier sedan betraktades denna procedur som en "sista utvägsterapi" av vissa läkare, på grund av dess ovanliga karaktär, tabun förknippade med avföring, dess större invasivitet jämfört med antibiotika, den upplevda potentiella risken för infektionsöverföring och bristen på fekal täckning av donatorer.

För närvarande, tvärtom, flyttar många ståndpunkter från specialister på infektionssjukdomar och gastroenterologer en gemensam känsla mot acceptansen av fekal transplantation som standardterapi för CDI-recidiv.

För vissa läkare är det nödvändigt att höja transplantation av fekal mikrobiota som en förstahandsbehandling för personer med försämrad och allvarlig skovinfektion av Clostridioides difficile.

Ulcerös kolit

Vid ulcerös rektokolit har ingen patogen hittills hittats.

Men effekten av fekal bakterioterapi i detta fall skulle tyda på att orsaken till ulcerös kolit kan bero på en tidigare infektion med en patogen som förblir okänd.

Den initiala infektionen kan sannolikt ha löst sig naturligt hos dessa patienter; men ibland kan en obalans i tarmfloran i tjocktarmen leda till en inflammatorisk uppblossning (vilket skulle förklara sjukdomens cykliska och återkommande karaktär).

Denna cykel verkar, åtminstone i många fall, avbrytas genom att patientens tjocktarm återkoloniseras med ett bakteriekomplex (probiotisk) som tagits från en frisk tarm (heterograft).

Vissa läkare tror att denna behandling som utförs på friska försökspersoner är säker och många patienter kan dra nytta av denna innovativa terapi.

En studie i maj 2011 bekräftade den goda viljan hos patienter och föräldrar till barn med ulcerös kolit att acceptera denna behandling, när de väl hade övervunnit sin initiala avsmak för metoden.

"Även om initial avsky och 'puah-faktorn' citerades enhetligt, uppvägdes dessa farhågor mer än väl av upplevda fördelar."

(Kahn et al., University of Chicago)

Under 2013 bekräftar en annan forskning giltigheten av terapin med en prospektiv pilotstudie av tio försökspersoner i åldrarna 7-21 år.

Denna studie visar tolerabiliteten och effektiviteten av fekal transplantationsterapi vid ulcerös kolit; i själva verket var det hos sju försökspersoner klinisk remission inom en vecka och sex av nio bibehöll klinisk remission efter en månad.

En studie från maj 2011 bekräftade den goda viljan hos patienter och föräldrar till barn med ulcerös kolit att acceptera denna behandling, när de väl hade övervunnit sin ursprungliga avsmak för metoden.

I maj 1988 behandlade den australiensiske professorn Thomas Borody den första patienten med ulcerös kolit med hjälp av fekal mikrobiotatransplantation, vilket ledde till en lösning av långvariga symtom.

Senare publicerade Justin D. Bennet den första fallrapporten som dokumenterade vändningen av Bennets kolit med hjälp av fekal mikrobiotatransplantation.

Även om Clostridioides difficile lätt utrotas med en enda infusion av fekal transplantation, verkar detta i allmänhet inte vara fallet för ulcerös kolit.

Publicerad erfarenhet av behandling av ulcerös kolit med mikrobiotatransplantation visar till stor del att flera, återkommande infusioner är nödvändiga för att uppnå en förlängd remission eller bot.

Pseudomembranös kolit

Betydelsen som patogen av Clostridioides difficile har varit fast etablerad sedan 1978, men dess betydelse vid behandling av pseudomembranös kolit härrör också från det faktum att dess epidemiologi nyligen har förändrats, vilket medför allvarliga diagnostiska och terapeutiska problem för läkare.

Antalet infektioner har fördubblats från 31/100,000 1996 61 till 100,000/2003 XNUMX XNUMX.

Under de senaste åren har svårighetsgraden och dödligheten av Clostridioides difficile-infektion ökat och detta har tillskrivits en ny virulent stam av Clostridioides difficile känd som den nordamerikanska Pulsed-field gel electrophoresis typ 1 (NAP-1) stam eller även PFGE typ. BI/NAP1 ribotyp 027.

relaterade inlägg

Hälsoutgifter i Italien: en växande börda på hushållen

April 11, 2024

Aviary Alert: Mellan virusutveckling och mänskliga risker

April 4, 2024

En dag i gult mot endometrios

Mar 28, 2024

Hopp och innovation i kampen mot pankreascancer

Mar 27, 2024

Det unika med NAP-1-stammen ligger i dess ökade produktion av toxiner A och B och dess binära toxinproduktion och resistens mot fluorokinolon.

Hypervirulenta NAP1-stammar av Clostridioides difficile är ansvariga för majoriteten av de senaste nosokomiala utbrotten, och den utbredda användningen av antibiotika av fluorokinolontyp kan ha underlättat den selektiva spridningen av denna stam.

NAP1-stammen är också mer sannolikt att orsaka svår, fulminant kolit som kännetecknas av markant leukocytos, akut njursvikt, hemodynamisk instabilitet och toxisk megakolon.

Clostridioides difficile har blivit den vanligaste bakteriella orsaken till nosokomial diarré.

Clostridioides difficile-infektion orsakar CDAD (Clostridioides difficile Associated Disease) eller mer sällan pseudomembranös kolit, vilket är ett allvarligt medicinskt tillstånd som orsakar betydande sjuklighet och dödlighet, särskilt hos patienter som genomgår antibiotikabehandling eller cancerpatienter som genomgår stamcellstransplantation, eller till och med hos patienter som genomgår strålbehandling.

Den ökade frekvensen av infektioner av hypervirulenta Clostridioides difficile-stammar har lett till komplikationer och terapeutiska misslyckanden med traditionell behandling med metronidazol och vankomycin.

Även om med begränsad klinisk erfarenhet har fekal bakterioterapi preliminärt visat sig ge höga kliniska botningsfrekvenser, men randomiserade kliniska prövningar för detta terapeutiska tillvägagångssätt saknas för närvarande

Fekal mikrobiotatransplantation mot fetma och diabetes

Den senaste gränsen för transplantation av fekal mikrobiota är kampen mot fetma och diabetes.

Faktum är att denna terapi skulle kunna föreslås för att gå ner i vikt och bekämpa typ 2-diabetes mellitus, enligt en studie från Köpenhamns universitet.

Resultaten är lovande, för nu, på laboratoriemöss.

I forskningen testade forskarna på möss en ny typ av fekal transplantation som består i att överföra endast bakteriofagvirus som finns i djurens avföringsprov, exklusive bakterier.

Forskarna extraherade avföring från möss som fick en diet med låg fetthalt och filtrerade den för att ta bort alla levande bakterier, samtidigt som de behöll bakteriofagvirusen.

Det resulterande materialet transplanterades in i tarmarna på de överviktiga mössen, som fortsatte att äta som tidigare i ytterligare sex veckor.

Resultaten visade att strategin var effektiv: mottagarna minskade fettansamlingen trots att de ätit samma mat som tidigare och såg sin risk att utveckla glukosintolerans, ett av tillstånden som gynnar uppkomsten av diabetes, minska.

Prof. Dennis Sandris Nielsen, en av studiens författare, sa: 'När vi överför viruspartiklar från avföringen från magra möss till överviktiga möss, går de överviktiga mössen upp betydligt mindre i vikt än de som inte får den transplanterade avföringen.

En annan författare till studien, professor Torben Sølbeck Rasmussen, sa: "Hos överviktiga möss med en diet med hög fetthalt som inte fick virustransplantation, observerade vi minskad glukostolerans, en faktor som är en föregångare till diabetes.

Men genom att ingripa i tarmmikrobiomet har vi förhindrat möss med ohälsosam livsstil från att utveckla några av de vanliga sjukdomarna som utlöses av dålig kost”.

Cancer och fekal mikrobiotatransplantation

Kliniska prövningar pågår för att utvärdera om transplantation av fekal mikrobiota från donatorer av anti-PD-1-immunterapi kan främja ett terapeutiskt svar hos patienter som är motståndskraftiga mot immunterapi.

Fekal mikrobiotatransplantation och bipolär sjukdom

Ett anekdotiskt fall av en patient med behandlingsresistent Bipolär 1-störning som löste sina symtom med fekal mikrobiotatransplantation publicerades av psykiatern Russell Hinton 2020.