Microbiota tuning »hu divat A táplálkozástól a probiotikumokon át a székletig
Gasztroenterológiai és Hepatológiai Klinika
Rämistrasse 100, 8091 Zürich, Svájc
Kapcsolódó cikkek a következőhöz: "
bevezetés
Az emberi bél mikrobiota
A bél mikrobiota gyakran tévesen csökken a bélbaktériumok összegére. Bár ezek alkotják a mikroorganizmusok oroszlánrészét, emésztőrendszerünk, különösen a vastagbél, fiziológiailag gombákat, vírusokat és úgynevezett archeákat is tartalmaz (régi egysejtű sejtorganellumok nélküli szervezetek, amelyek a baktériumokhoz hasonlóan prokariótákként vannak besorolva) [1]. A mikroorganizmusok számát minden emberben körülbelül 100 billióra becsülik (10 14), szinte elképzelhetetlenül magas, és 1-2 kg biomasszát [2] vagy legalább 300-1000 különféle fajt tartalmaz [2,3]. A különböző "fajok" pontos számát nehéz meghatározni, és végül egy bioinformatikai megállapodástól függ. Általános szabály, hogy a szekvencia legalább 97% -a tekinthető a "fajhoz" vagy az úgynevezett "működési rendszertani egységhez" (OTU) [4] tartozó küszöbértéknek.
Az elmúlt évtizedek legnagyobb tudásnövekedését a kultúrától való elmozdulás (az összes mikroorganizmusnak csak becslések szerint 10% -a termeszthető és így kimutatható) olyan rendkívül automatizált szekvenáló eszközökhöz vezetett, amelyek képesek nagyszámú szekvencia feldolgozására. Ideje elemezni.
Mint már említettük, a baktériumok alkotják a bél mikrobiotájában a mikroorganizmusok többségét, négy törzs, úgynevezett phyla dominál: Firmicutes és Bacteroidetes (együttesen körülbelül 90% [5]) és Actinobaktériumok és Proteobaktériumok. Ezen osztályozás alapján megtörténik a biológiára jellemző további alosztályozás, amely a baktérium példáján látható Escherichia coli eredményei a következők: Domain: baktériumok; Reich (Királyság): Eubacteriumok; Osztály/törzs (menekültügy): Proteobaktériumok; Osztály: Gammaproteobaktériumok; Rendelés: Enterobacteriales; Család: Enterobacteriaceae; Nemzetség: Escherichia; Faj (faj): Escherichia coli.
Probiotikumok: Aktuális fontosság
Az élő, nem patogén élelmiszer-összetevőket probiotikumoknak nevezik, amelyek ideiglenesen befolyásolják a bél mikrobiotáját azzal a céllal, hogy egészséget elősegítő hatást fejtsenek ki. Ezzel szemben a prebiotikumok emészthetetlen poliszacharidokra utalnak, amelyek a bél mikrobiota egyes részeinek szubsztrátumaként szolgálnak. A prebiotikumokat ezután a bélben oligoszacharidokká bontják, és baktériumok útján fermentálják, például rövid láncú zsírsavakat, amelyek viszont a bél nyálkahártyájának tápanyag-szubsztrátumát jelentik. Az orvostudomány egyik legismertebb és leggyakrabban alkalmazott prebiotikuma valószínűleg májcirrhosisban szenvedő betegeknél a hepatikus encephalopathia kezelésére/megelőzésére szolgáló laktulóz vagy laktitol. Végül a szbibiotikumok kifejezést, egy probiotikum és egy prebiotikum kombinációját, amely a probiotikum szubsztrátjaként szolgál, szintén használják.
A probiotikumok hatásmechanizmusa összetett és még nem teljesen ismert. Ezen előnyös csírák kórokozókra gyakorolt közvetlen versenyképes hatása mellett fontos szerepet játszanak a neuromoduláló hatások (a zsigeri túlérzékenység csökkenése, az enterális opioid és a kannabinoid receptorok hatása), az epitheliális homeosztázis támogatása és az élelmiszer által nem emészthető élelmiszer-összetevők emésztése [14].
A probiotikumokkal szemben néha nagy az elvárás, aminek a mindennapi klinikai gyakorlatban nem mindig tudott megfelelni. Az elmúlt években érdekes új potenciális alkalmazási területek jelentek meg, és módszertanilag magas színvonalú tanulmányokban bebizonyosodott egy előny. Például a probiotikumok pozitív hatást gyakoroltak a máj encephalopathia elsődleges megelőzésére [17,18] májcirrhosisban szenvedő betegeknél.
Különböző vizsgálatok kimutatták a probiotikumok krónikus vagy visszatérő pouchitisre gyakorolt hatását is [19,20], vagyis a teljes kolektómiát követően (például terápiás rezisztens fekélyes vastagbélgyulladás miatt) az ileum részekből származó műtéti úton létrehozott rektális szakasz gyulladása. Úgy tűnik, hogy a probiotikumok képesek csökkenteni a visszatérő diverticulitis epizódokat is [21].
Kétségtelen, hogy az első vizsgálatok, amelyek a probiotikumok pozitív hatását sugallják az emberek depressziós tüneteire, szintén nagyon érdekesek [22]. Számos érdekes kutatási eredmény várható ezen a területen a következő néhány évben, elvégre a bél mikrobiota diszbiózisa pszichiátriai betegségeknél, különösen affektív rendellenességeknél [23], már többször leírt [24]. Másrészről, egy 4 évvel ezelőtti kontrollált, elvakult vizsgálatban először voltak közvetlen bizonyítékok arról, hogy a probiotikumok segítségével végzett mikrobiális manipuláció befolyásolhatja az érzelmek érzékelését és az agytevékenységet [25].
Széklet mikrobiota transzplantáció - (túl) gyors emelkedés a persona non grata-ból a terápiás panaceumig?
A visszatérő C. difficile-A fertőzés (rCDI) nehéz terápiás és bizonyos esetekben diagnosztikai kihívást jelent. Bár az antibiotikum-kezelésre adott válasz meglehetősen magas, körülbelül 80% körüli, a sikeres terápia után visszaesést szenvedő kisebbségnek szignifikánsan nagyobb a kockázata az új kezelésnek A visszaesés, amely viszont minden egymást követő visszaeséssel többé-kevésbé lineárisan folytatódik [26]. A metronidazolt már régóta első vonalbeli terápiának tekintik, legalábbis a betegség enyhe vagy közepes formája esetén, míg a vankomicint az eredetileg súlyos lefolyásban alkalmazzák, például kórházi betegeknél vagy relapszusokban [27]. Mint már említettük, a probiotikumok hozzáadása csökkentheti a kiújulás kockázatát [28]. Az elmúlt években további terápiás lehetőségeket adtak hozzá, mint például a fidaxomicin és rifaximin antibiotikumok, valamint hamarosan a B toxin elleni monoklonális immunglobulinok. C. difficile[29].
Az rCDI új terápiás megközelítése a széklet mikrobiota transzplantációja (FMT). Az FMT „széklettranszplantációja” kifejezés pontatlan és kerülendő, mivel nem a teljes székletet, hanem egy szűrlet formájában lévő mikrobiális oldatot alkalmazzák. Érdekes, hogy a betegek sokkal nyitottabbak erre a kezelési lehetőségre, mint az várható lenne, és egyes esetekben sokkal nyitottabbak, mint sok orvos, különösen az rCDI-n kívüli egyéb indikációkra [30,31].
Bár a mai napig nem dokumentáltak releváns vagy súlyos szövődményeket az FMT-ből (rövid távú lázas állapotok vagy hasmenés/puffadás időnként előfordulhat), nem szabad megemlíteni, hogy a mikrobiális transzplantáció a következő potenciális veszélyeket rejti magában: Egyrészt egy fertőző ágens, esetleg egy korábban ismeretlen (gondoljon például a hepatitis C vírusok vagy az emberi immunhiányos vírusok (HIV) vérátömlesztésével történő átadásra, amikor ezek még nem is voltak ismertek), amely a a főbb enteropatogének, valamint a hepatitis B/C és a HIV természetesen megmenekülne. Másrészt a bél mikrobiota akut és markáns megváltozása miatt a befogadóban a bél mikrobiota rendellenességeivel összefüggő betegségekre való hajlam hosszú távon is növekedhet.
Lehetséges-e ez olyan betegségek esetében, mint az irritábilis bél szindróma vagy az elhízás - utóbbiak esetében az FMT utáni de novo elhízásról van szó [33], bár nehéz megkülönböztetni az rCDI túlélése miatti súlygyarapodást és a „valódi” elhízást. - meglehetősen jelentéktelennek tűnnek, ez sokkal nagyobb jelentőséggel bír más olyan entitások esetében, ahol a bél dysbiosisát alapvető patogenetikai elemként tárgyalják, mint például az alkoholmentes zsírmájbetegség [34], a vastagbélrák [35], a sclerosis multiplex [36] vagy az arteriosclerosis [ 37].
Következtetés és kilátások
Az FMT a bél mikrobiota manipulálásának mély és egyben irányítatlan lehetőségét jelenti, az rCDI-n kívül más indikációkra még nincs elegendő tudományos bizonyíték. Az első eredmények jelenleg a legígéretesebbek a fekélyes vastagbélgyulladásban, bár egyelőre nem érthető, hogy miért csak egyes betegek részesülnek előnyben, és miért látszik, hogy a specifikus donorok jelentősen magasabb sikerrátával járnak [38,39,40].
Lehetséges, hogy az adott donor bankoktól vagy kereskedelmi intézményektől származó mikrobiális készítmények a jövőben terápiás szerepet játszanak, az rCDI-n kívüli egyéb indikációk esetében is. Továbbá még elképzelhető, hogy néhány év vagy évtized múlva elemezni fogják a leendő akceptor mikrobiális összetételét, és a klinikai képtől és a terápiás céltól függően testreszabott mikrobiális készítmények készíthetők. Az, hogy ez valaha is lehetséges lesz-e, legalábbis kérdéses ebben a pillanatban. Ezzel szemben nyilvánvaló, hogy rengeteg további kutatásra van szükség a bél mikrobiota összetételének és metabolikus és immunológiai funkcióinak bonyolultabb megértése érdekében, mielőtt a további terápiás fejlemények akár megfontolhatóak lennének.