Ha valaki antibiotikumot szed, elpusztíthat többféle baktériumfajt, és elronthatja ezt a kényes egyensúlyt. Clostridioides difficile egy gyakori kórokozó, amely a megzavart bél mikroflórát kolonizálja. Széklet mikrobiota transzplantáció (FMT), amelyben az egészséges donor székletét átültetik a recipiens vastagbélébe, sikeres kezelés a visszatérő C. difficile fertőzés (rCDI). Egy nemrégiben megjelent tanulmányban A Brigham és a Női Kórház kutatói azt vizsgálják, hogy a baktériumfajok dinamikája hogyan befolyásolhatja az FMT sikerét az rCDI kezelésében. Ban ben Nature Communications , a csapat bemutat egy algoritmust személyre szabott probiotikus koktélok tervezésére az rCDI miatt egészségtelen bélmikrobiomájú betegek számára.
A probiotikus koktél tervezése kihívást jelent. A koktél összes faja bonyolult hálózaton belül kölcsönhatásba lép. Ha megnézzük az egyik fajt, amely közvetlenül gátolja a növekedését C. difficile , gondoskodnunk kell arról is, hogy közvetve ne segítse elő a növekedést C. difficile a koktél más fajaival való interakció révén. "
Yang-Yu Liu, PhD, Egyetemi adjunktus, Orvostudományi Osztály, Brigham és női kórház
C. difficile a széklet-száj útján-rossz higiénia vagy az élelmiszer- vagy vízellátás szennyeződése útján-terjed, és világszerte megtalálható. Habár C. difficile általában nem kolonizálja az egészséges vastagbélt, ellenőrizetlenül nőhet az antibiotikumok miatt megzavart bélben. Az rCDI nem reagál a szokásos antibiotikumokra, ezért a betegeknél kiújulhat, minden alkalommal növeli a kockázatot. Az FMT kimutatta, hogy az antibiotikumokra nem reagáló rCDI -esetek mintegy 80 százalékát gyógyítja.
A kutatók egy mikrobiális közösség modellezésével és az rCDI kezelésének FMT folyamatának szimulációjával kezdték. Következő, becsülték, hogy az FMT mennyire hatékony lenne a recipiens egészséges bélmikrobájának helyreállításában. A csapat ezután elemezte a valós adatokat egy egérmodellből és emberi betegekből, hogy validálja a modellezést.
Az elméleti modell segített a csapatnak megjósolni, hogy milyen tényezők határozzák meg az FMT hatékonyságát. Megtudták, hogy az FMT hatékonysága csökken, amikor a fertőzött személy bélmikrobiómájának faji sokfélesége nő. A csapat optimalizáló algoritmust is kifejlesztett egy személyre szabott probiotikus koktél megtervezésére, hogy segítse az rCDI -ben szenvedő betegeket. Az algoritmus ökológiai elméleten alapul, amely egy koktélt tervez a minimális számú baktériumfajjal, miközben szem előtt tartja a faj bonyolult ökológiai hálózatát. A személyre szabott probiotikus koktélok olyan fajokat tartalmaznak, amelyek hatékonyan gátolják C. difficile és beadható rCDI -ben szenvedő betegeknek a bél mikrobiota helyreállítása érdekében.
"Most már ökológiailag értjük az FMT -t - miért működik, és miért nem sikerül néha az rCDI esetében, "mondta Liu." Előreléphetünk, hogy jobban megértsük az FMT hatékonyságát, és hogyan tudjuk használni más betegségek kezelésére, amelyek zavart mikrobiotával járnak, mint például az IBD, autizmus és elhízás. "