Patienter som fick en endos oral fekal mikrobiell transplantation följt av ett dagligt fibertillskott visade sig ha bättre insulinkänslighet och högre nivåer av fördelaktiga mikrober i tarmen i slutet av sexveckorsförsöket. Förbättrad insulinkänslighet gör att kroppen kan använda glukos mer effektivt, sänka blodsockret.
"De var mycket mer metaboliskt friska, sa huvudutredaren Karen Madsen, professor i medicin vid fakulteten för medicin och tandvård och chef för Center of Excellence for Gastrointestinal Inflammation and Immunity Research.
"Dessa patienter tog de mest kända medicinerna (för metabolt syndrom) och vi kunde förbättra dem ytterligare, vilket visar oss att det finns en väg att förbättra genom att rikta in dessa olika vägar i mikrobiomet. "
61 patienter med ett kroppsmassindex på 40 eller högre slutförde dubbelblindan, randomiserad prövning. Rekryterad från väntelistan för bariatrisk kirurgi i Edmonton, alla hade metaboliskt syndrom, ett tillstånd som inkluderar insulinresistens, högt blodsocker, högt blodtryck och andra komplikationer. Det kan så småningom leda till diabetes.
Mikrobiomet är alla buggar-mikroorganismer, bakterie, virus, protozoer och svampar-finns i mag-tarmkanalen. Personer med olika sjukdomar är kända för att ha förändrat mikrobiellt innehåll. Det är inte helt förstått om mikrobiomförändringar orsakar sjukdom eller om sjukdom orsakar förändringar i tarmen, men det är nog lite av båda, Sa Madsen. Det är känt att ersättning av ohälsosamma bakterier med friska bakterier kan leda till förbättrad hälsa.
Fekala transplantationer, som innehåller mikrober från friska avföringsgivare, används för närvarande flitigt för behandling av Clostridium difficile, eller C. difficile, bakteriella infektioner, och forskning pågår för att testa deras användbarhet vid behandling av andra sjukdomar, såsom inflammatorisk tarmsjukdom, psykisk hälsa och metaboliska störningar.
"Vi vet att tarmmikrobiomet påverkar alla dessa processer-inflammation, ämnesomsättning, immun funktion, sa Madsen, som är medlem i Women and Children's Health Research Institute och är en av University of Alberta leder för den nationella mikrobiomforskningskärnan (IMPACTT).
"Potentialen för att förbättra människors hälsa genom mikrobiomet är enorm, "Sa Madsen." Vi kliar bara i ytan just nu. "
Detta är den första studien som visar att oral leverans av fekaltransplantation är effektiv hos patienter med fetma-relaterat metaboliskt syndrom.
En tidigare studie gjord i Europa på ett litet antal manliga patienter med fetma och metaboliskt syndrom hade visat lovande resultat, men transplantationerna i den studien gavs genom en invasiv endoskopi (ett rör i halsen) och patienterna hade lindrigare sjukdom.
De fekala mikrobiella transplantationerna i denna studie var från fyra magra, friska givare, och togs genom munnen i en enda dos av cirka 20 kapslar framställda i ett U of A -laboratorium. Kapslarna har ingen smak eller lukt.
Fibertillskotten efter transplantationen var nyckeln till framgången, Sa Madsen.
"När du transplanterar fördelaktiga mikrober, du måste mata dem för att hålla dem kvar, "Förklarade Madsen." Om du ger en ny mikrobe och inte matar den, om du fortsätter att äta en diet med bearbetade livsmedel och utan fiber, då kommer den mikroben sannolikt att dö. "
Våra kroppar producerar inte naturligt de enzymer som behövs för att bryta ner fiber, men det är vad friska bakterier i mikrobiomet behöver för att leva, alltså tillskotten. Teamet experimenterade med jäsbar fiber (den som finns i bönor, som producerar gas) och icke-fermenterbar fiber (i huvudsak cellulosa, finns i fullkorn).
"Icke-fermenterbar fiber kan förändra tarmmotilitet-hur snabbt saker går igenom-liksom att fungera som ett fyllnads- och bindemedel som kan ändra nivåerna av gallsyror, vilket kan hjälpa till att förklara våra resultat, "Förklarade Madsen.
Madsen sa att nästa steg blir att göra en längre studie med fler deltagare i flera centra för att lära sig hur transplantationen/fiberkombinationen fungerar och övervaka förändringar i medicineringskrav, viktminskning och andra indikatorer. Om resultaten fortsätter att visa nytta, hon sa att pillerna kan vara tillgängliga som en potentiell terapi inom fem år.
Medan forskare fortsätter att begränsa vilka bakterier som är mest fördelaktiga för oss, Madsen rekommenderar att vi stöder vår egen tarmmikrobioms hälsa genom att äta färre bearbetade livsmedel och fler livsmedel som innehåller fiber, som fullkorn, frukt och grönsaker.
Finansiering för försöket tillhandahålls av Weston Family Foundation, University of Alberta Clinician Investigator Program och Canadian Institutes for Health Research.