De resultaten kunnen de manier waarop onderzoekers en artsen omgaan met het probleem van afstoting en transplantatie aanzienlijk veranderen. Dit is de eerste studie om specifieke bacteriesoorten te identificeren die kunnen beïnvloeden of een harttransplantatie wordt afgewezen, en hoe snel.
De nieuwe studie is vandaag gepubliceerd in de Journal of Clinical Investigation Insight .
Een van de twee hoofdauteurs van het onderzoek, Emmanuel Mongodin, een universitair hoofddocent microbiologie en immunologie aan het UMSOM Institute for Genome Sciences, zei dat het onderzoek het potentieel had om transplantatie te transformeren. "Van ons eerdere werk vermoedden we dat het microbioom een effect zou kunnen hebben op hoe getransplanteerde organen worden geaccepteerd, " zegt prof. Mongodin. "Dit werk toont duidelijk aan dat er een verband is tussen deze darmmicroben en de reactie van het lichaam op het nieuwe orgaan. Het is erg spannend."
De schakel tussen het getransplanteerde hart en het microbioom is het immuunsysteem. Veel onderzoekers hebben opgemerkt dat het microbioom een sleutelrol speelt in het immuunsysteem, ofwel activeren of afwijzen, afhankelijk van de bacteriesoort. Bepaalde bacteriën in het microbioom kunnen pro- of anti-inflammatoire signalen veroorzaken, en dat deze signalen op hun beurt van invloed kunnen zijn op hoe het immuunsysteem reageert op het getransplanteerde orgaan.
Orgaanafstoting blijft een urgent probleem bij transplantatie. Ondanks intensief onderzoek, in de afgelopen 20 jaar zijn onderzoekers en artsen er niet in geslaagd het percentage orgaanafstoting op de lange termijn te verbeteren - de afstoting van organen die optreedt tussen vijf en acht jaar na transplantatie.
Het onderzoek begon met Jonathan S. Bromberg, hoogleraar chirurgie, microbiologie en immunologie bij UMSOM. Dr. Bromberg, de andere hoofdauteur van de studie, is een transplantatiechirurg, en in de loop van zijn carrière honderden organen heeft getransplanteerd, dus hij is zeer bekend met het probleem van afwijzing. Enkele jaren geleden begon hij zich af te vragen welke andere variabelen zouden kunnen helpen verklaren waarom afwijzing op de lange termijn plaatsvond. Hij begon naar het microbioom te kijken.
"Hoe meer ik keek, hoe meer het leek dat er iets zou kunnen zijn, " zei Dr. Bromberg. "Het immuunsysteem is diep verweven met ons darmmicrobioom, en ik wilde dit verband nader onderzoeken." Dr. Bromberg begon samen te werken met Dr. Mongodin, die een groot deel van zijn carrière besteedde aan het bestuderen van het microbioom.
In een diermodel, de twee wetenschappers toonden aan dat door het microbioom aan te passen, ze zouden de uitkomst van de harttransplantatie kunnen verbeteren. Ze identificeerden specifieke soorten die een gunstig of schadelijk effect lijken te hebben op de transplantatie. Bijvoorbeeld, bepaalde stammen van bifidobacterium lijken een ontstekingsremmend, gunstig effect op de transplantatieresultaten. Ze vermoeden dat dit proces vergelijkbaar is voor andere organen, zoals nieren. De volgende stap, ze zeggen, zal zijn om zich te concentreren op de mechanismen achter deze effecten. Met een beter begrip van de moleculaire routes, het is misschien mogelijk om het effect na te bootsen met medicijnen.