Przeszczepy mikrobioty kałowej: obiecujące leczenie czy potencjalne zagrożenie zdrowotne? Wyniki badań
Przeszczepy mikrobioty kałowej (FMT) od lat budzą nadzieje jako innowacyjna forma leczenia wielu schorzeń, takich jak nieswoiste zapalenia jelit, otyłość, cukrzyca typu 2, a nawet zaburzenia ze spektrum autyzmu. Najnowsze badania Uniwersytetu Chicagowskiego sugerują jednak konieczność ostrożności, wskazując na możliwość długofalowych i niezamierzonych skutków ubocznych FMT.
Czym jest FMT i dlaczego budzi kontrowersje?
FMT polega na przeniesieniu mikroorganizmów ze stolca zdrowego dawcy do jelit pacjenta, z zamiarem przywrócenia prawidłowej równowagi mikrobiomu jelitowego. Chociaż ta metoda może być skuteczna, nowe badania wskazują, że większość przeszczepianych drobnoustrojów pochodzi z jelita grubego, gdzie dominują beztlenowe bakterie niewrażliwe na tlen. Gdy zasiedlają one inne obszary, zwłaszcza jelito cienkie, mogą zakłócać lokalną równowagę mikrobiologiczną.
Eksperymenty na myszach oraz badania próbek ludzkich tkanek wykazały, że mikroorganizmy z okrężnicy po jednorazowym przeszczepie mogą przetrwać w jelicie cienkim przez wiele miesięcy. Co więcej, przekształcają one lokalne środowisko na swoją korzyść – „terraformując” tkanki jelitowe, co wpływa na metabolizm, zachowanie oraz gospodarkę energetyczną gospodarza.
Ryzyko niezgodności regionalnej mikrobioty
Jak podkreśla dr Orlando DeLeon, główny autor badania opublikowanego w „Cell”, mikrobiota nie jest jednorodna w całym przewodzie pokarmowym. Każdy odcinek – od dwunastnicy po okrężnicę – ma swoją unikalną społeczność mikroorganizmów, dostosowaną do lokalnych warunków i funkcji fizjologicznych. Przeszczepianie mikrobioty z końcowego odcinka jelita do jego początkowych segmentów może prowadzić do biologicznego dysonansu i zaburzeń funkcjonowania.
W badaniach porównano różne źródła mikrobioty: z jelita czczego (jejunum), kątnicy (cecum) i typowy FMT z okrężnicy. Niezależnie od źródła, po antybiotykoterapii poprzedzającej FMT, mikroorganizmy skutecznie kolonizowały cały przewód pokarmowy myszy, nie ograniczając się do swoich naturalnych nisz. Powstałe niezgodności utrzymywały się do trzech miesięcy po przeszczepie.
Skutki metaboliczne i immunologiczne
Zmiany mikrobiomu wpływały na produkcję metabolitów w różnych odcinkach jelita, modyfikując m.in. ekspresję genów w wątrobie oraz mechanizmy odpornościowe. Zaobserwowano również zmiany w apetycie, aktywności fizycznej i wydatkowaniu energii u myszy. Najbardziej uderzające było przekształcanie tożsamości tkankowej błony śluzowej – jej ekspresja genów i białek zaczęła przypominać tę z regionu, z którego pochodziły wszczepione bakterie.
Ku nowemu modelowi przeszczepów mikrobioty
Zdaniem dr Eugenea B. Changa z Uniwersytetu Chicagowskiego, konieczne jest opracowanie bardziej precyzyjnych strategii terapeutycznych. Naukowcy postulują rozwój tzw. omni-mikrobiotalnych przeszczepów (OMT), które uwzględniają mikrobiotę z różnych odcinków jelita, nie tylko z jelita grubego. Tylko w ten sposób można zapewnić fizjologicznie zgodne odtworzenie mikrobiomu i minimalizować ryzyko zaburzeń.
DeLeon kontynuuje badania nad wpływem konkretnych drobnoustrojów w poszczególnych częściach jelita, wykorzystując techniki sekwencjonowania pojedynczych komórek oraz metabolomiki. Bada również możliwości odwracania zmian wywołanych przez mikrobiotalne „terraformowanie” – co mogłoby umożliwić przywrócenie prawidłowego funkcjonowania jelit.
Badanie pt. „Regional microbiota mismatches from fecal microbiota transplants promote persistent, off-target consequences to the host”, finansowane przez NIH/NIDDK oraz UChicago GI Research Foundation, wskazuje na pilną potrzebę dopracowania metod FMT. Obecne podejście może być zbyt uproszczone wobec złożoności ekosystemu jelitowego, a niewłaściwe dobranie mikrobioty – choćby jednorazowe – może mieć długofalowe skutki zdrowotne.
Źródło: Cell, University of Chicago
