Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân (ghép phân): dùng để làm gì và được thực hiện như thế nào?

By cristiano Antonino On Tháng Hai 28, 2023

Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân (còn được gọi là 'cấy phân') trong y học đề cập đến quá trình chuyển vi khuẩn trong phân và các vi khuẩn khác từ người khỏe mạnh này sang người khỏe mạnh khác

Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân là một phương pháp điều trị hiệu quả đối với nhiễm trùng do vi khuẩn Clostridioides difficile (CDI) gây ra

Vi khuẩn này được biết đến cách đây vài năm với tên gọi Clostridium difficile.

Đối với các bệnh nhiễm trùng tái phát do vi khuẩn này gây ra, cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân có hiệu quả hơn so với điều trị bằng kháng sinh vancomycin.

Các tác dụng phụ có thể bao gồm nguy cơ nhiễm trùng, vì vậy người hiến tặng phải được sàng lọc.

Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân liên quan đến việc khôi phục hệ vi sinh vật trong đại tràng bằng cách đưa vào hệ vi khuẩn khỏe mạnh thông qua việc truyền phân qua nội soi đại tràng, thuốc xổ, ống thông dạ dày hoặc qua đường uống dưới dạng viên nang chứa phân của người hiến tặng khỏe mạnh, trong một số trường hợp được làm đông khô.

Với sự lây lan của CDI, cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân ngày càng trở nên quan trọng, với một số chuyên gia kêu gọi nó trở thành liệu pháp đầu tay cho CDI.

Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân đã được sử dụng trong thực nghiệm để điều trị các bệnh đường tiêu hóa khác, bao gồm viêm đại tràng, táo bón, hội chứng ruột kích thích và các tình trạng thần kinh, chẳng hạn như bệnh đa xơ cứng và bệnh Parkinson.

Tại Mỹ, phân người đã được quy định là một loại thuốc thử nghiệm từ năm 2013.

Tại Vương quốc Anh, quy định về cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân là trách nhiệm của Cơ quan quản lý thuốc và sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

Cho đến nay, Đơn vị Phẫu thuật Tiêu hóa tại Policlinico Gemelli ở Rome, do Giáo sư Antonio Gasbarrini chỉ đạo, là đơn vị duy nhất ở Ý tính cấy ghép vi sinh vật trong phân trong số các lựa chọn điều trị có sẵn cho bệnh nhân tái phát nhiễm trùng Clostridioides difficile.

Hệ vi sinh vật trong phân là gì?

'Hệ vi sinh vật của con người' là tập hợp các vi sinh vật cộng sinh (vi rút, vi khuẩn và nấm) cùng tồn tại với cơ thể con người mà không gây hại cho nó, mà đúng hơn là hỗ trợ nó, trong mối quan hệ cùng có lợi.

Hệ vi sinh vật đường ruột của con người là một phần của hệ vi sinh vật trong ruột của con người rất quan trọng đối với sức khỏe của chúng ta.

'Hệ vi sinh vật đường ruột của con người' còn được gọi là 'hệ vi sinh vật đường ruột của con người' hoặc 'hệ vi sinh vật trong phân' và chủ yếu bao gồm vi khuẩn.

Nó từng được gọi là "hệ thực vật đường ruột", nhưng vì nó không chỉ bao gồm vi khuẩn và vì vi khuẩn không thuộc giới thực vật nên tên này đã được thay đổi.

Bối cảnh lịch sử

Lần đầu tiên sử dụng phân của người hiến tặng như một tác nhân điều trị ngộ độc thực phẩm và tiêu chảy đã được ghi lại trong Cẩm nang Y học Cấp cứu của Ge Hong người Trung Quốc vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên.

Hai trăm năm sau, thầy thuốc thời nhà Minh Li Shizhen đã sử dụng 'súp vàng' (còn gọi là 'xi-rô vàng') có chứa nước và phân tươi, khô hoặc lên men.

Món súp màu vàng được uống bởi những người có triệu chứng khó chịu ở bụng.

Việc tiêu thụ 'phân lạc đà tươi, nóng' cũng được người Bedouin khuyến nghị như một phương thuốc chữa bệnh kiết lỵ do vi khuẩn; hiệu quả của nó có thể là do subtilisin kháng khuẩn do Bacillus subtilis sản xuất đã được xác nhận một cách ngẫu nhiên bởi những người lính Đức của Afrika Korps trong Thế chiến II.

Tuy nhiên, câu chuyện này có lẽ là một huyền thoại; nghiên cứu độc lập đã không thể xác minh bất kỳ tuyên bố nào trong số này.

Việc sử dụng phương pháp cấy ghép vi sinh vật trong phân trong y học phương Tây lần đầu tiên được công bố vào năm 1958 bởi Ben Eiseman và các đồng nghiệp, một nhóm các bác sĩ phẫu thuật Colorado, người đã điều trị cho bốn người bệnh nặng mắc bệnh viêm đại tràng giả mạc cấp tính (trước khi Clostridioides difficile là nguyên nhân được biết đến) bằng cách thụt phân, trong đó dẫn đến sự hồi phục sức khỏe nhanh chóng.

Trong hơn hai thập kỷ, cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân đã được cung cấp như một lựa chọn điều trị tại Trung tâm Bệnh tiêu hóa ở Five Dock, bởi Thomas Borody, người đề xuất phương pháp cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân hiện đại.

Vào tháng 1988 năm XNUMX, nhóm của họ đã điều trị cho bệnh nhân đầu tiên bị viêm loét đại tràng bằng phương pháp cấy ghép phân, kết quả là giải quyết hoàn toàn tất cả các dấu hiệu và triệu chứng trong thời gian dài.

Năm 1989, họ đã điều trị cho tổng cộng 55 bệnh nhân bị táo bón, tiêu chảy, đau bụng, viêm loét đại tràng và bệnh Crohn bằng phương pháp cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân.

Sau khi ghép, 20 bệnh nhân được coi là 'khỏi bệnh' và 9 bệnh nhân khác giảm các triệu chứng.

Cấy phân được coi là có hiệu quả khoảng 90% ở những trường hợp nhiễm khuẩn nặng do Clostridioides difficile mà kháng sinh đã thất bại.

Thử nghiệm ngẫu nhiên có kiểm soát đầu tiên về nhiễm trùng Clostridioides difficile đã được công bố vào tháng 2013 năm XNUMX.

Nghiên cứu đã bị dừng sớm do hiệu quả của việc cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân, với 81% bệnh nhân hồi phục sau một lần truyền và hơn 90% hồi phục sau lần truyền thứ hai.

Kể từ đó, nhiều tổ chức khác nhau đã đề nghị cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân như một lựa chọn điều trị cho nhiều tình trạng khác nhau.

Sử dụng trong y tế

Nhiễm trùng Clostridioides difficile

Cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân có hiệu quả đối với khoảng 85-90% ở những người bị CDI mà kháng sinh không có tác dụng hoặc bệnh tái phát sau khi dùng kháng sinh.

Hầu hết những người bị CDI phục hồi bằng điều trị cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân.

Một nghiên cứu năm 2009 cho thấy cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân là một quy trình hiệu quả và đơn giản, tiết kiệm chi phí hơn so với việc sử dụng kháng sinh liên tục và giảm tỷ lệ kháng kháng sinh.

Cho đến vài thập kỷ trước, quy trình này được một số chuyên gia y tế coi là 'liệu pháp cuối cùng', do tính chất bất thường của nó, những điều cấm kỵ liên quan đến phân, khả năng xâm lấn lớn hơn so với thuốc kháng sinh, nguy cơ lây nhiễm tiềm ẩn và sự thiếu bảo hiểm phân của các nhà tài trợ.

Ngược lại, hiện nay, nhiều tuyên bố lập trường của các chuyên gia về bệnh truyền nhiễm và bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa đang hướng tới việc chấp nhận cấy ghép phân như là liệu pháp tiêu chuẩn cho các đợt tái phát CDI.

Đối với một số bác sĩ, cần phải nâng cao việc cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân như một phương pháp điều trị đầu tay cho những người bị nhiễm trùng Clostridioides difficile nặng và tái phát nặng.

Viêm loét đại tràng

Trong viêm loét trực tràng, cho đến nay vẫn chưa tìm thấy tác nhân gây bệnh.

Nhưng hiệu quả của liệu pháp vi khuẩn trong phân trong trường hợp này gợi ý rằng nguyên nhân gây viêm loét đại tràng có thể là do nhiễm trùng trước đó với mầm bệnh vẫn chưa được biết.

Thật vậy, nhiễm trùng ban đầu có thể đã khỏi một cách tự nhiên ở những bệnh nhân này; nhưng đôi khi, sự mất cân bằng trong hệ vi khuẩn đường ruột của đại tràng có thể dẫn đến bùng phát viêm nhiễm (điều này giải thích tính chất chu kỳ và tái phát của bệnh này).

Chu trình này dường như, ít nhất là trong nhiều trường hợp, bị gián đoạn do tái tạo lại ruột kết của bệnh nhân bằng một phức hợp vi khuẩn (lợi khuẩn) được lấy từ ruột khỏe mạnh (ghép dị loại).

Một số bác sĩ tin rằng phương pháp điều trị này được thực hiện ở những đối tượng khỏe mạnh là an toàn và nhiều bệnh nhân có thể được hưởng lợi từ liệu pháp cải tiến này.

Một nghiên cứu vào tháng 2011 năm XNUMX đã xác nhận bệnh nhân và cha mẹ của trẻ em bị viêm loét đại tràng sẵn sàng chấp nhận phương pháp điều trị này, một khi họ đã vượt qua sự chán ghét ban đầu đối với phương pháp này.

“Mặc dù sự ghê tởm ban đầu và 'yếu tố puah' được trích dẫn một cách thống nhất, nhưng những lo ngại này đã được bù đắp nhiều hơn bằng những lợi ích nhận thức được."

(Kahn và cộng sự, Đại học Chicago)

Vào năm 2013, một nghiên cứu khác đã xác nhận tính hợp lệ của liệu pháp này với một nghiên cứu thí điểm trong tương lai trên mười đối tượng từ 7-21 tuổi.

Nghiên cứu này chứng minh khả năng dung nạp và hiệu quả của liệu pháp cấy ghép phân trong viêm loét đại tràng; trên thực tế, bảy đối tượng đã thuyên giảm lâm sàng trong vòng một tuần và sáu trong số chín đối tượng duy trì tình trạng thuyên giảm lâm sàng sau một tháng.

Vào tháng 1988 năm XNUMX, giáo sư người Úc Thomas Borody đã điều trị cho bệnh nhân đầu tiên bị viêm loét đại tràng bằng phương pháp cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân, giúp giải quyết các triệu chứng lâu năm.

Sau đó, Justin D. Bennet đã công bố báo cáo trường hợp đầu tiên chứng minh sự đảo ngược bệnh viêm đại tràng Bennet bằng cách cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân.

Mặc dù Clostridioides difficile dễ dàng bị loại trừ bằng một lần truyền phân cấy ghép duy nhất, nhưng điều này thường không xảy ra đối với viêm loét đại tràng.

Kinh nghiệm đã công bố về điều trị viêm loét đại tràng bằng cấy ghép hệ vi sinh vật phần lớn cho thấy rằng cần phải truyền nhiều lần, tái phát để đạt được sự thuyên giảm hoặc chữa khỏi kéo dài.

Viêm đại tràng giả mạc

Tầm quan trọng với tư cách là tác nhân gây bệnh của Clostridioides difficile đã được khẳng định chắc chắn từ năm 1978, nhưng tầm quan trọng của nó trong điều trị viêm đại tràng giả mạc cũng bắt nguồn từ thực tế là dịch tễ học của nó gần đây đã thay đổi, đặt ra những vấn đề nghiêm trọng trong chẩn đoán và điều trị cho các bác sĩ lâm sàng.

Tỷ lệ lây nhiễm đã tăng gấp đôi từ 31/100,000 năm 1996 lên 61/100,000 năm 2003.

Trong những năm gần đây, mức độ nghiêm trọng và tỷ lệ tử vong do nhiễm Clostridioides difficile ngày càng gia tăng và điều này được cho là do một chủng Clostridioides difficile độc lực mới được gọi là chủng điện di trên gel trường xung Bắc Mỹ loại 1 (NAP-1) hay còn gọi là loại PFGE. Kiểu gen BI/NAP1 027.

Cấy ghép vi sinh vật trong phân chống béo phì và tiểu đường

Biên giới mới nhất của việc cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân là cuộc chiến chống béo phì và tiểu đường.

Trên thực tế, liệu pháp này có thể được đề xuất để giảm cân và chống lại bệnh đái tháo đường týp 2, theo đề xuất của một nghiên cứu từ Đại học Copenhagen.

Hiện tại, kết quả rất hứa hẹn trên chuột thí nghiệm.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã thử nghiệm trên chuột một loại cấy ghép phân mới bao gồm chỉ chuyển vi rút thể thực khuẩn có trong các mẫu phân của động vật, loại trừ vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu đã chiết xuất phân của những con chuột được cho ăn chế độ ít chất béo và lọc để loại bỏ tất cả vi khuẩn sống, trong khi vẫn giữ lại vi rút thể thực khuẩn.

Vật liệu thu được được cấy vào ruột của những con chuột thừa cân, chúng tiếp tục ăn như trước trong sáu tuần nữa.

Kết quả cho thấy chiến lược này có hiệu quả: những người nhận giảm tích tụ chất béo mặc dù đã ăn cùng loại thực phẩm như trước đây và thấy nguy cơ mắc chứng không dung nạp glucose, một trong những điều kiện thuận lợi cho sự khởi phát của bệnh tiểu đường, giảm xuống.

Giáo sư Dennis Sandris Nielsen, một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết: 'Khi chúng tôi chuyển các hạt virus từ phân của chuột gầy sang chuột béo phì, những con chuột béo phì tăng cân ít hơn đáng kể so với những con không được cấy phân.

Một tác giả khác của nghiên cứu, Giáo sư Torben Sølbeck Rasmussen, cho biết: 'Ở những con chuột béo phì có chế độ ăn nhiều chất béo không được cấy ghép vi rút, chúng tôi đã quan sát thấy khả năng dung nạp glucose giảm, một yếu tố báo trước bệnh tiểu đường.

Nhưng bằng cách can thiệp vào hệ vi sinh vật đường ruột, chúng tôi đã ngăn chặn những con chuột có lối sống không lành mạnh phát triển một số bệnh phổ biến do dinh dưỡng kém gây ra'.

Cấy ghép vi sinh vật ung thư và phân

Các thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành để đánh giá liệu việc cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân từ những người hiến tặng liệu pháp miễn dịch kháng PD-1 có thể thúc đẩy đáp ứng điều trị ở những bệnh nhân kháng trị liệu miễn dịch hay không.

Cấy ghép microbiota trong phân và rối loạn lưỡng cực

Một trường hợp điển hình về một bệnh nhân mắc chứng Rối loạn Lưỡng cực 1 kháng trị liệu đã giải quyết các triệu chứng của cô ấy bằng phương pháp cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân đã được bác sĩ tâm thần Russell Hinton công bố vào năm 2020.