Когда человек принимает антибиотик, он может уничтожить несколько видов бактерий и нарушить этот хрупкий баланс. Clostridioides difficile является распространенным патогеном, который колонизирует нарушенную микробиоту кишечника. Трансплантация фекальной микробиоты (FMT), в котором стул здорового донора пересаживается в толстую кишку реципиента, является успешным лечением рецидивов C. difficile инфекция (rCDI). В недавно опубликованном исследовании Исследователи из Бригама и женской больницы изучают, как динамика видов бактерий может повлиять на успех FMT в лечении rCDI. В Nature Communications , команда представляет алгоритм для разработки персонализированных коктейлей с пробиотиками для пациентов с нездоровым микробиомом кишечника из-за rCDI.
<цитата>Создать коктейль с пробиотиками - непростая задача. Все виды в коктейле взаимодействуют в сложной сети. Когда мы смотрим на один вид, который напрямую тормозит рост C. difficile , мы также должны убедиться, что это не способствует косвенному росту C. difficile через взаимодействие с другими видами в коктейле ".
Ян-Ю Лю, Кандидат наук, Доцент, Кафедра медицины, Бригам и женская больница
C. difficile передается фекально-оральным путем - из-за плохой гигиены или загрязнения продуктов питания или воды - и встречается во всем мире. Несмотря на то что C. difficile обычно не колонизирует здоровую толстую кишку, он может бесконтрольно расти в кишечнике, поврежденном антибиотиками. rCDI не реагирует на стандартные антибиотики и, следовательно, может рецидивировать у пациентов, увеличивая риск каждый раз. Было показано, что FMT излечивает около 80 процентов случаев rCDI, которые не реагируют на антибиотики.
Исследователи начали с моделирования микробного сообщества и моделирования процесса FMT лечения rCDI. Следующий, они оценили, насколько эффективен FMT для восстановления здоровой кишечной микробиоты реципиента. Затем команда проанализировала реальные данные модели мыши и пациентов-людей, чтобы подтвердить модель.
Теоретическая модель помогла команде предсказать, какие факторы определяют эффективность FMT. Они узнали, что эффективность FMT снижается по мере увеличения видового разнообразия микробиома кишечника инфицированного человека. Команда также разработала алгоритм оптимизации для создания персонализированного коктейля с пробиотиками, чтобы помочь людям с rCDI. Алгоритм основан на экологической теории, которая создает коктейль с минимальным количеством видов бактерий, имея в виду сложную экологическую сеть вида. Персонализированные коктейли с пробиотиками содержат вещества, которые являются эффективными ингибиторами C. difficile и может назначаться пациентам с rCDI для восстановления микробиоты кишечника.
«Теперь у нас есть экологическое понимание FMT - почему он работает и почему иногда не работает для rCDI, - сказал Лю. - Мы можем двигаться дальше, чтобы лучше понять эффективность FMT и то, как мы можем использовать его для лечения других заболеваний, связанных с нарушенной микробиотой. такие как ВЗК, аутизм и ожирение ».