Używanie ludzkiego mikrobiomu w leczeniu chorób

Mikroby żyjące w nas i na naszej planecie przewyższają liczbę naszych komórek. Mikrobiota w jelitach ludzkich jest jednym z najgęściej zaludnionych ekosystemów bakteryjnych znanych w przyrodzie. Reguluje funkcje metaboliczne i odpowiedzi immunologiczne oraz wpływa na nastrój i zachowanie. Brak równowagi powiązano z różnymi chorobami, w tym z chorobą zapalną jelit (IBD) i zaburzeniami metabolicznymi. Z drugiej strony, zdrowy mikrobiom może pełnić funkcję ochronną, jak wykazano w przypadku Helicobacter pylori, który wcześniej był znany tylko ze swoich szkodliwych skutków.

Naukowcy teraz to rozpoznają H.pylori - co przypadkowo stwierdzono również w żołądku 5300-letniego Icemana Oetzi - może chronić przed refluksem i astmą.

Mikrobiom lub mikrobota?

Mikrobiom i mikroflora ostatnio otrzymały wiele prasy ze względu na postęp naukowy związany z leczeniem chorób żołądkowo-jelitowych i immunologicznych, w które zaangażowane są społeczności mikroorganizmów. Istnieje pewna niejednoznaczność w sposobie używania tych dwóch terminów. Dr Jonathan Eisen z University of California, Davis, zauważył, że mikrobiom jest obecnie powszechnie używany w odniesieniu do zbioru drobnoustrojów, które zajmują określone siedlisko w ciele, na przykład w jelitach ludzkich. Termin został po raz pierwszy użyty w 1800 roku i pojawia się w starej włoskiej książce o położnictwie i ginekologii. Niektóre inne zaufane źródła, takie jak czasopismo naukowe Natura, określ także mikrobiom jako materiał genetyczny w obrębie mikroflory. Ich zdaniem mikroflora odnosi się do całej kolekcji organizmów.

Chociaż wydaje się, że istnieje pewna niekonsekwencja w stosowaniu terminologii, społeczność naukowa jednoznacznie zgadza się, że udział drobnoustrojów w zdrowiu ludzkim jest znaczący.

Niemniej jednak czasem może być wyzwaniem, aby badać ich bezpośredni wpływ i związek przyczynowo-skutkowy z różnymi chorobami.

Przenoszenie mikrobiomu między ludźmi

W 2016 r. Opublikowano badanie w Medycyna naturalna opisujące proces przenoszenia mikrobiomu matki do jej nowo narodzonego dziecka.

Wcześniej ustalono, że dzieci urodzone przez cesarskie cięcie są bardziej podatne na rozwój chorób autoimmunologicznych. Ponieważ ich sposób podawania nie wystawia ich na działanie mikrobiomu pochwy, zaraz po urodzeniu, ich mikrobiom jelitowy przypomina ich skórę matki. Natomiast niemowlęta urodzone z urodzenia mają mikrobiomy jelitowe, które przypominają mikrobój pochwy matki, który wydaje się chronić je przed niektórymi szkodliwymi warunkami. Eksperyment opracowany przez profesorkę Marię Dominguez-Bello z Uniwersytetu w Nowym Jorku dotyczył przeniesienia mikrobiomu pochwowego matki na dzieci urodzone przez cesarskie cięcie. Matki zostały pobrane z wymazu, a dzieci zostały skolonizowane natychmiast po urodzeniu. Testowany po miesiącu noworodki zaszczepione mikrobiomem pochwowym nadal miały mikrobiom, który bardzo przypominał pochwę matki. Takie przeniesienia flory pochwy po przekroju C, znanym również jako "wysiew pochwy", mogą stać się ważną procedurą w przyszłości i mogą pomóc w zapobieganiu niektórym chorobom autoimmunologicznym.

Jednak niektórzy eksperci ostrzegają, że chociaż praktyka staje się coraz bardziej popularna, jej zalety nie zostały jeszcze udowodnione. Dr Aubrey Cunnington, z Imperial College London, twierdzi, że płyn pochwowy może również przenosić bakterie i wirusy, które mogą być szkodliwe dla dziecka. Na razie zaleca się, aby pracownicy służby zdrowia nie wykonywali wysiewów pochwy.

Przebadano także przeszczep mikroflory kałowej (FMT) lub bakterioterapię. Został on na przykład zastosowany u pacjentów, którzy mają zaburzenia równowagi bakteryjnej w jelitach w wyniku wcześniejszego leczenia antybiotykami, które niszczą pomocne bakterie.

Osoby, u których zdiagnozowano nawrót Zapalenie okrężnicy Clostridium difficile (które mogą wystąpić u osób przyjmujących antybiotyki) można teraz leczyć za pomocą przeniesienia kału od zdrowego dawcy. C. difficile infekcje są uważane za najczęstsze infekcje nabyte w szpitalu. Infekcja często powoduje nawracającą biegunkę. Dwaj duńscy lekarze, dr Michael Tvede i dr Christian Rask-Madsen, opracowali specyficzny rodzaj bakterioterapii, która wykazuje duży potencjał w leczeniu biegunki związanej z C.difficile bakteria. Podobnie jak FMT, ich metoda, zwana bakterioterapią doodbytniczą (RBT), ma na celu przywrócenie prawidłowej mikroflory jelitowej. W badaniu 55 pacjentów, którzy otrzymywali RBT wykazało, że leczenie zakończyło się sukcesem u nawet 80 procent pacjentów (z lepszym wynikiem u osób bez schorzeń żołądkowo-jelitowych). Tvede i Rask-Madsen przyznają, że zawsze istnieje ryzyko zaszczepienia pacjenta żywymi bakteriami, na przykład może rozwinąć się infekcja krwi. Dziesięć dni po RBT jeden z ich pacjentów został przyjęty do szpitala z ostrym stanem, prawdopodobnie związany z RBT.

Technologia Human-Gut-on-a-Chip

Zespół z Harvard University poczynił znaczne postępy w badaniach bakterii jelitowych i stanów zapalnych, wykorzystując technologię ludzkiego jelita na chipie do mikroswojenia kontrolowanego modelu ludzkich jelit. Ten model - rozmiar pamięci komputerowej - naśladuje naturalne warunki w ludzkich jelitach, co umożliwia naukowcom badanie przerostu bakterii i stanów zapalnych jelit.Po raz pierwszy naukowcy są w stanie analizować różne patofizjologiczne reakcje i wkład poszczególnych patogenów i komórek in vitro.

Pojawiają się również usługi takie jak uBiome, które przekształcają badania ludzkich bakterii w naukę obywatelską. Jednak te popularne instytucje mogą mieć wiele ograniczeń. Nauka jest wciąż w powijakach, a patrzenie wyłącznie na bakterie w naszym jelitach niekoniecznie daje nam pełny obraz środowiska jelitowego i ogólnego stanu zdrowia jelit.