Liečba antibiotikami môže spôsobiť prechodné a dlhodobé narušenie črevných mikróbov

Bilióny mikróbov v čreve pomáhajú ľudskému zdraviu, vrátane trávenia materského mlieka, štiepenie vlákniny a pomoc pri kontrole imunitného systému. Avšak, je známe, že antibiotická liečba narúša komunitnú štruktúru týchto mikróbov - 500 na 1, 000 bakteriálnych druhov, ktoré majú predovšetkým priaznivý vplyv.

Štúdia na univerzite v Alabame v Birminghame teraz sledovala toto narušenie na úrovni kmeňa mikróbov, ktorý u 30 jedincov nahradil iný kmeň rovnakého druhu - všetci mladí, zdravých dospelých, od ktorých sa očakáva stabilné mikrobiálne spoločenstvo.

Ako ukazuje naša analýza, schopnosť zotaviť sa s ohľadom na počet a stabilitu nových kmeňov je pre každého jednotlivca špecifická. “

Casey Morrow, Ph.D., vedúci výskumného tímu a emeritný profesor na oddelení buniek UAB, Vývojová a integratívna biológia

Rozdiely v obnove majú potenciálne zdravotné dôsledky, Hovorí Morrow.

„Je možné, že ako jednotlivci starnú, pričom každý sa líši v počte a cykloch antibiotickej liečby, zásobník mikrobiálnych kmeňov je vyčerpaný, čo má za následok intraindividuálny vzorec obnovy pre konkrétne mikrobiálne kmene, "Pochopenie tohto modelu obnovy-vrátane výskytu konkrétnych kmeňov po antibiotikách-môže byť dôležitým faktorom pre dlhodobé zdravie."

"V budúcnosti, charakterizáciu týchto individuálne špecifických modelov obnovy je možné použiť aj na predpovedanie citlivosti na endogénne aj exogénne mikrobiálne patogény. “

Štúdia UAB použila bioinformatické nástroje na analýzu predtým opísanej štúdie s 18 jedincami, ktorým bolo podané jediné antibiotikum, cefprozil, týždeň. Ich vzorky výkalov boli odobraté pri predbežnom ošetrení, na konci antibiotickej liečby a tri mesiace po liečbe. Štúdia UAB analyzovala aj predtým popísané údaje od 12 osôb, ktorým bola podaná kombinácia troch antibiotík - meropeném, gentamicín a vankomycín - štyri dni. Ich vzorky výkalov boli odobraté pri predbežnom ošetrení; na konci liečby; a o štyroch, 38 a 176 dní po ošetrení. Analyzovalo sa tiež šesť kontrolných osôb, ktoré nedostali antibiotiká.

Všeobecne, vedci z UAB zistili, že kmene 10 najpočetnejších druhov zostali v kontrolách stabilné. Pri jedinej liečbe antibiotikami jednotlivci, 15 z 18 osôb malo po liečbe prechodné nové kmene, ktoré, zasa boli nahradené pôvodným kmeňom tri mesiace po ošetrení.

Naproti tomu jednotlivci s trojitým antibiotikom vykázali významný nárast nových kmeňov, ktorý pretrvával až šesť mesiacov po liečbe, v porovnaní s jediným antibiotikom a kontrolnými osobami. Okrem toho, frakcia prechodných kmeňov bola tiež významne vyššia u jedincov s viacerými antibiotikami. To naznačovalo dlhodobú zmenu na alternatívny stabilný stav mikrobiómu, Hovorí Morrow. Tieto zmeny neboli spôsobené rozdielom v mierach rastu.

„Vzhľadom na dôležitosť mikrobiómu v ľudskom zdraví, myslíme si, že naše výsledky s týmito súbormi údajov je možné použiť na vyhodnotenie stability mikrobiómu za rôznych podmienok, „Povedal Morrow.“ Napríklad teraz môžeme poskytnúť poradenstvo klinickým vyšetrovateľom pri posudzovaní vplyvu určitých liečebných postupov pre choroby, ako je rakovina alebo cukrovka, na črevnú mikrobiálnu komunitu, ktoré by mohli byť významné pre hodnotenie výsledkov. Okrem toho, tento prístup by sa mohol použiť na pacientovu hospitalizáciu pred a po hospitalizácii, aby sa identifikovali jednotlivci, ktorí môžu potrebovať ďalšie riadenie svojich mikrobiómov. “

„Táto štúdia použila bioinformatický nástroj na sledovanie kmeňa, ktorý predtým vyvinul UAB, nazývaný okenný podobnosť jednonukleotidový variant, alebo WSS, na sledovanie mikrobiálnych kmeňov jednotlivcov od predbežného ošetrenia po ošetrenie po antibiotikách, “povedal Hyunmin Koo, Ph.D., Katedra genetiky a Heflinovo centrum genómovej vedy UAB, ktorý viedol analýzu informatiky. "Táto technika podporuje analýzu vplyvu antibiotík na ľudskú črevnú mikrobiotu. Predchádzajúce štúdie mikrobiómu boli schopné určiť celkový taxonomický profil vrátane informácií o relatívnom zastúpení každého druhu," ale ukázal obmedzenie na rozlíšenie každého druhu na úrovni kmeňa alebo sledovanie rovnakého kmeňa u každého jednotlivca na pozdĺžnej úrovni. "

V roku 2017, vedci z UAB použili WSS na ukážku prvého priameho dôkazu, že mikróby darcov výkalov - používané na liečbu pacientov s opakujúcimi sa infekciami Clostridium difficile - zostali u príjemcov mesiace alebo roky po fekálnych transplantáciách.

• Vedci dostávajú grant NIH vo výške 3,2 milióna dolárov na hlbšie porozumenie Downovho syndrómu
• Nová liečba sľubuje zvrátenie celiakie