Ekološki okvir napoveduje ključne dejavnike, ki določajo učinkovitost FMT

Morda o tem ne razmišljamo pogosto, vendar je v našem črevesju dom zapletenega ekosistema mikroorganizmov, ki igrajo ključno vlogo pri delovanju. Sistem je občutljiv - ena majhna sprememba lahko povzroči velik premik mikrobioma, povzroči resne posledice.

Ko oseba vzame antibiotik, lahko izbriše več vrst bakterij in izniči to občutljivo ravnovesje. Clostridioides difficile je pogost patogen, ki kolonizira moteno črevesno mikrobioto. Presaditev fekalne mikrobiote (FMT), pri katerem se blato zdravega darovalca presadi v debelo črevo prejemnika, je uspešno zdravljenje za ponavljajoče se C. difficile okužbe (rCDI). V nedavno objavljeni študiji, raziskovalci iz Brigham in Ženske bolnišnice raziskujejo, kako lahko dinamika bakterijskih vrst vpliva na uspeh FMT pri zdravljenju rCDI. V Nature Communications , ekipa predstavlja algoritem za oblikovanje prilagojenih probiotičnih koktajlov za bolnike z nezdravimi črevesnimi mikrobiomi zaradi rCDI.

Oblikovanje probiotičnega koktajla je zahtevno. Vse vrste v koktajlu sodelujejo v zapleteni mreži. Ko pogledamo eno vrsto, ki neposredno zavira rast C. difficile , prav tako se moramo prepričati, da posredno ne spodbuja rasti C. difficile prek interakcij z drugimi vrstami v koktajlu. "

Yang-Yu Liu, Doktor znanosti, Docent, Oddelek za medicino, Brigham in ženska bolnišnica

C. difficile se prenaša po fekalno-oralni poti-slaba higiena ali kontaminacija hrane ali oskrbe z vodo-in jo najdemo po vsem svetu. Čeprav C. difficile običajno ne kolonizira zdravega črevesja, lahko neprekinjeno raste v črevesju, ki je bilo moteno zaradi antibiotikov. rCDI se ne odziva na standardne antibiotike, zato se lahko pri bolnikih ponovi, tveganje se vsakič poveča. Pokazalo se je, da FMT zdravi približno 80 odstotkov primerov rCDI, ki se niso odzvali na antibiotike.

Raziskovalci so začeli z modeliranjem mikrobne skupnosti in simulacijo procesa FMT pri zdravljenju rCDI. Naslednji, ocenili so, kako učinkovit bi bil FMT pri obnavljanju zdrave črevesne mikrobiote prejemnika. Ekipa je nato analizirala podatke iz resničnega sveta iz modela miši in od človeških bolnikov, da bi potrdila modeliranje.

Teoretični model je pomagal skupini napovedati, kateri dejavniki določajo učinkovitost FMT. Izvedeli so, da se učinkovitost FMT zmanjšuje, ko se povečuje raznolikost vrst črevesnega mikrobioma okužene osebe. Ekipa je razvila tudi optimizacijski algoritem za oblikovanje osebnega probiotičnega koktajla za pomoč posameznikom z rCDI. Algoritem temelji na ekološki teoriji, ki oblikuje koktajl z minimalnim številom bakterijskih vrst, ob tem pa ne pozabite na zapleteno ekološko mrežo vrste. Prilagojeni probiotični koktajli vsebujejo vrste, ki so učinkoviti zaviralci C. difficile in jih lahko dajemo bolnikom z rCDI za obnovo črevesne mikrobiote.

"Zdaj imamo ekološko razumevanje FMT - zakaj deluje in zakaj včasih ne uspe pri rCDI, "je dejal Liu." Lahko se premaknemo naprej, da bi bolje razumeli učinkovitost FMT in kako ga lahko uporabimo za zdravljenje drugih bolezni, povezanih z moteno mikrobioto, na primer KVČB, avtizem in debelost. "

• Bela knjiga AGA predstavlja načrt za presejanje kolorektalnega raka
• Antioksidanti v prehrani lahko povečajo tveganje za raka na črevesju,