Пересадка фекальной микробиоты - Fecal microbiota transplant
| Пересадка фекальной микробиоты | |
|---|---|
Escherichia coli при увеличении 10000 ×
| |
| Другие имена | Фекальная бактериотерапия, переливание кала, пересадка кала, пересадка стула |
| Специальность | Гастроэнтерология |
Пересадка фекальной микробиоты ( FMT ), также известная как трансплантация стула , представляет собой процесс передачи фекальных бактерий и других микробов от здорового человека другому. FMT является эффективным средством лечения инфекции Clostridioides difficile (CDI). При рецидивирующем ИКД FMT более эффективен, чем ванкомицин . В 2019 году в Европе было выполнено около 2000 процедур.
Побочные эффекты могут включать риск заражения , поэтому донора следует обследовать . FMT включает восстановление микрофлоры толстой кишки путем введения здоровой бактериальной флоры путем инфузии стула с помощью колоноскопии , клизмы , зондирования желудка или перорально в виде капсулы, содержащей фекалии от здорового донора, которые в некоторых случаях подвергаются сублимационной сушке .
По мере того как CDI становится все более распространенным явлением, FMT приобретает все большее значение, и некоторые эксперты призывают к тому, чтобы он стал терапией первой линии для CDI. FMT использовался экспериментально для лечения других желудочно-кишечных заболеваний , включая колит , запор , синдром раздраженного кишечника и неврологические состояния, такие как рассеянный склероз и болезнь Паркинсона . В Соединенных Штатах человеческие фекалии регулируются как экспериментальное лекарство с 2013 года. В Соединенном Королевстве регулирование FMT находится в ведении Агентства по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения .
Медицинское использование
Clostridioides difficile инфекция
Трансплантация фекальной микробиоты эффективна примерно на 85–90% у людей с ИКД, у которых антибиотики не помогли или у которых болезнь рецидивирует после приема антибиотиков. Большинство людей с ИКД выздоравливают после одного курса лечения FMT.
Исследование 2009 года показало, что трансплантация фекальной микробиоты была эффективной и простой процедурой, которая была более рентабельной, чем продолжение приема антибиотиков, и снизила частоту возникновения устойчивости к антибиотикам .
Когда-то некоторые медицинские работники считали «терапию последней инстанции» из-за ее необычной природы и инвазивности по сравнению с антибиотиками, предполагаемого потенциального риска передачи инфекции и отсутствия покрытия Medicare для донорского стула, заявлений о позиции специалистов по инфекционным заболеваниям и другие общества движутся к принятию FMT в качестве стандартной терапии рецидива ИКД, а также к покрытию Medicare в Соединенных Штатах.
Было рекомендовано повысить уровень эндоскопической FMT до уровня терапии первой линии для людей с ухудшением состояния и тяжелым рецидивом инфекции C. difficile .
Другие условия
Язвенный колит
В мае 1988 года австралийский профессор Томас Бороди лечил первого пациента с язвенным колитом с помощью FMT, что привело к долгому исчезновению симптомов. Вслед за этим Джастин Д. Беннет опубликовал первый отчет о клиническом случае, в котором задокументировано выздоровление собственного колита Беннета с помощью FMT. Хотя C.difficile легко искоренить с помощью одной инфузии FMT, в случае язвенного колита, как правило, этого не происходит. Опубликованный опыт лечения язвенного колита с помощью FMT в значительной степени показывает, что для достижения длительной ремиссии или излечения необходимы многократные и повторяющиеся инфузии.
Рак
В настоящее время проводятся клинические испытания, чтобы оценить, может ли FMT от доноров иммунотерапии против PD-1 способствовать терапевтическому ответу у пациентов, резистентных к иммунотерапии.
Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП)
Недавние исследования подтверждают полезность FMT для облегчения НАЖБП у мышей и людей.
Побочные эффекты
Побочные эффекты были плохо изучены по состоянию на 2016 год. Они включали бактериальные инфекции крови , лихорадку, синдром, подобный SIRS , обострение воспалительного заболевания кишечника у людей, которые также имели это заболевание, и легкое расстройство желудочно-кишечного тракта, которое обычно проходит вскоре после процедуры, в том числе метеоризм, диарея, нерегулярное испражнение, вздутие / вздутие живота, боль / болезненность в животе, запор, спазмы и тошнота. Есть также опасения, что он может распространить COVID-19 .
Человек умер в Соединенных Штатах в 2019 году после получения FMT, содержащего устойчивые к лекарствам бактерии, и другой человек, которому была сделана такая же трансплантация, также был инфицирован. FDA выпустило предупреждение о потенциально опасных для жизни последствиях трансплантации материала от неправильно прошедших скрининг доноров.
Техника
Существуют согласованные рекомендации по оптимальному назначению FMT, основанные на доказательствах. В таких документах описывается процедура FMT, включая подготовку материала, отбор и проверку доноров, а также администрирование FMT.
Микробиота кишечника включает все микроорганизмы, которые обитают в желудочно-кишечном тракте, включая комменсальные, симбиотические и патогенные организмы. FMT - это передача фекального материала, содержащего бактерии и природные антибактериальные средства, от здорового человека больному реципиенту.
Выбор донора
Подготовка к процедуре требует тщательного отбора и скрининга потенциального донора. Близких родственников часто выбирают из-за простоты проверки; однако в случае лечения активной C. diff. , члены семьи и близкие люди могут быть более склонны быть носителями. Этот скрининг включает анкетирование анамнеза, обследование на различные хронические заболевания (например, заболевания раздраженного кишечника , болезнь Крона , рак желудочно-кишечного тракта и т. Д.), А также лабораторные исследования на патогенные желудочно-кишечные инфекции (например, CMV , C. diff. , Сальмонеллы , лямблии. , Желудочно-кишечные паразиты и др.).
Подготовка образца
Никакие лабораторные стандарты не согласованы, поэтому рекомендации различаются в зависимости от размера образца, который необходимо подготовить, в диапазоне от 30 до 100 граммов (от 1,1 до 3,5 унций) фекального материала для эффективного лечения. Свежий стул используется для увеличения жизнеспособности бактерий в стуле, и образцы готовятся в течение 6–8 часов. Затем образец разбавляют 2,5–5-кратным объемом образца либо физиологическим раствором, либо стерильной водой, либо 4% -ным молоком. В некоторых местах смешивают образец и растворитель с помощью ступки и пестика, а в других используется блендер. Использование блендера вызывает опасения из-за попадания воздуха, который может снизить эффективность, а также аэрозолизации фекалий, загрязняющих зону приготовления. Затем суспензию процеживают через фильтр и переносят в контейнер для введения. Если суспензия будет использоваться позже, ее можно заморозить после разбавления 10% глицерином и использовать без потери эффективности по сравнению со свежим образцом. Затем материал фекального трансплантата готовится и вводится в клиническую среду, чтобы гарантировать соблюдение мер предосторожности.
Администрация
После приготовления суспензий фекальный материал можно вводить через назогастральный и назодуоденальный зонд, через колоноскоп или в виде удерживающей клизмы .
Механизм действия
Одна гипотеза, лежащая в основе трансплантации фекальной микробиоты, основана на концепции бактериального вмешательства, т. Е. Использования безвредных бактерий для вытеснения патогенных организмов, например, путем конкурентного исключения ниши. В случае ИКД можно идентифицировать патоген C. difficile . Недавно в пилотном исследовании пяти пациентов было продемонстрировано, что стерильный фекальный фильтрат имеет сопоставимую эффективность с традиционным FMT при лечении рецидивирующей ИКД. Вывод из этого исследования заключался в том, что растворимые компоненты фильтрата (такие как бактериофаги , метаболиты и / или бактериальные компоненты, такие как ферменты ) могут быть ключевыми медиаторами эффективности FMT, а не интактными бактериями. В настоящее время показано, что валерат короткоцепочечных жирных кислот восстанавливается в образцах кала человека от пациентов с ИКД и в биореакторной модели рецидивирующей ИКД с помощью FMT, но не только путем прекращения приема антибиотиков; как таковой, это может быть ключевым посредником в эффективности FMT. Другие исследования выявили быстро возникающие, но хорошо сохраняющиеся изменения в профиле бактериофагов кишечника после успешного FMT (с колонизацией реципиента донорскими бактериофагами), и поэтому это еще одна важная область, представляющая интерес.
Напротив, в случае других состояний, таких как язвенный колит , единственного виновника пока не выявлено. Однако анализ изменений кишечного микробиома и метабонома после FMT в качестве лечения язвенного колита выявил некоторых возможных кандидатов, представляющих интерес.
В недавнем исследовании изучалось влияние трансплантации фекальной микробиоты при рецидиве инфекции C. difficile на адаптивные иммунные ответы пациентов как на ранее существовавшую вакцинацию детей, так и на токсин B, секретируемый C. difficile (TcdB). После трансплантации фекальной микробиоты у пациентов значительно снизились ответы хелперных CD4 + Т-клеток, но не антител, к вакцинному антигену, что может указывать на окно восприимчивости, пока иммунная система адаптируется к новому микробному сообществу. Интересно, что трансплантат фекальной микробиоты восстановил нормальный баланс CD4 + Т-клеток, что указывает на то, что положительные эффекты этого лечения могут также включать влияние на адаптивный иммунный ответ на токсины C. difficile .
История
В китайской медицинской литературе четвертого века упоминается использование фекалий для лечения пищевых отравлений и сильной диареи. Двенадцать столетий спустя врач династии Мин Ли Шичжэнь использовал «желтый суп» (он же «золотой сироп»), который содержал свежий, сухой или ферментированный стул, для лечения заболеваний брюшной полости. «Желтый суп» был приготовлен из фекалий и воды, которую выпил человек.
Бедуины также рекомендовали употребление в пищу «свежих теплых верблюжьих фекалий» в качестве лекарства от бактериальной дизентерии ; его эффективность, вероятно, обусловленная антимикробным субтилизином, продуцируемым Bacillus subtilis, была анекдотично подтверждена немецкими солдатами Африканского корпуса во время Второй мировой войны .
Первое использование FMT в западной медицине было опубликовано в 1958 году Беном Эйсманом и его коллегами, группой хирургов из Колорадо, которые вылечили четырех тяжелобольных людей с фульминантным псевдомембранозным колитом (до того, как C. difficile стала известной причиной) с помощью фекальных клизм, которые привело к быстрому выздоровлению. На протяжении более двух десятилетий, FMT была представлена как вариант лечения в Центре болезней пищеварительного тракта в пяти доке , по Томас Бороди , в современном стороннике FMT. В мае 1988 г. их группа пролечила первого пациента с язвенным колитом с помощью FMT, что привело к полному исчезновению всех признаков и симптомов в долгосрочной перспективе. В 1989 г. они вылечили в общей сложности 55 пациентов с запорами, диареей, болями в животе, язвенным колитом и болезнью Крона с помощью FMT. После FMT 20 пациентов были признаны «излеченными», а еще у 9 пациентов симптомы уменьшились. Считается, что трансплантация стула эффективна примерно на 90% у пациентов с тяжелыми случаями колонизации Clostridium difficile , у которых антибиотики не помогли.
Первого рандомизированного контролируемого исследования в Clostridium несговорчивый инфекции была опубликована в январе 2013 г. Исследование было прекращено досрочно из - за эффективности FMT, с 81% пациентов , достигших излечения после однократной инфузии и более 90% на выздоровление после второй инфузии.
С тех пор различные учреждения предложили FMT как терапевтический вариант для различных состояний.
Общество и культура
Регулирование
Интерес к FMT вырос в 2012 и 2013 годах, если судить по количеству клинических испытаний и научных публикаций.
В Соединенных Штатах , то FDA объявила в феврале 2013 года, что он проведет открытое заседание под названием «Фекальные Микробиота для трансплантологии» , который состоялся 2-3 мая 2013 г. В мае 2013 года FDA также объявил о том , что он был человек регулированиями фекального материал как наркотик. Американской гастроэнтерологической ассоциации (AGA), то американский колледж гастроэнтерологии (ACG), то Американское общество гастроинтестинальной эндоскопии (ASGE), и Северо - Американское общество по педиатрической гастроэнтерологии, гепатологии и питания (NASPGHAN) запросил разъяснения и FDA Центр Biologics Evaluation and Research (CBER) заявила, что FMT подпадает под определение биологического продукта, как это определено в Законе о государственной службе здравоохранения, и определение лекарства в значении Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах . Он утверждал, что, поскольку FMT используется для предотвращения, лечения или излечения заболевания или состояния и предназначен для воздействия на структуру или любую функцию организма, «продукт для такого использования» потребует применения нового исследуемого лекарства (IND).
В июле 2013 г. FDA выпустило политику соблюдения («руководство») относительно требования IND об использовании FMT для лечения инфекции C. difficile, не поддающейся стандартным методам лечения (78 FR 42965 , 18 июля 2013 г.).
В марте 2014 г. FDA выпустило предлагаемое обновление (названное «проект руководства»), которое, после его доработки, должно заменить принятую в июле 2013 г. политику принудительного применения FMT для лечения инфекций C. difficile, не поддающихся стандартным методам лечения. Он предлагает временный период дискреционного исполнения, если 1) используется информированное согласие с указанием исследовательских аспектов и рисков, 2) донор стула известен либо человеку с заболеванием, либо врачу, и 3) донор стула и стул проверяются и тестируются в соответствии с направление врача (79 ФР 10814 , 26 февраля 2014 г.). Некоторые врачи и люди, которые хотят использовать FMT, были обеспокоены тем, что предложение, если оно будет завершено, закроет несколько банков стула, которые возникли с использованием анонимных доноров и будут отправлены поставщикам за сотни миль.
С 2015 г. FMT для рецидивирующих инфекций, вызванных C. difficile, может проводиться без обязательного обследования доноров и кала, тогда как FMT для других показаний не может проводиться без IND.
FDA выпустило три предупреждения о передаче патогенов. Первое предупреждение о безопасности, выпущенное в июне 2019 года, описывало передачу микроорганизма с множественной лекарственной устойчивостью через донорский стул, что привело к смерти одного человека. Второе предупреждение о безопасности, выпущенное в марте 2020 года, касалось FMT, произведенного из неправильно протестированных донорских стула из банка стула, в результате чего несколько человек были госпитализированы и двое умерли. Предупреждение о безопасности в конце марта 2020 года было связано с опасениями по поводу передачи COVID-19 через донорский стул. На сегодняшний день в США нет продуктов FMT, одобренных FDA.
Банки для стульев
В 2012 году группа исследователей из Массачусетского технологического института основала OpenBiome , первый публичный банк табуретов в США.
В 2017 году группа пациентов с ME-CFS создала первый банк стула Superdonor для микробиоты [1] из-за отсутствия лечения болезни, сосредоточившись только на супердонорах и высококачественных растворах микробиоты.
По всей Европе появилось множество банок стульев для удовлетворения растущего спроса. Несмотря на то, что существует консенсус, стандартные рабочие процедуры по-прежнему различаются. Учреждения в Нидерландах опубликовали свои протоколы управления FMT, а учреждения в Дании управляют FMT в соответствии с Европейской директивой по тканям и клеткам.
В 2020 году группа исследователей из Варшавского медицинского университета основала Институт биома человека , первый банк табуретов в Польше.
Исследовать
Культивированные кишечные бактерии изучаются как альтернатива трансплантации фекальной микробиоты. Одним из примеров является ректальная бактериотерапия (RBT), разработанная Tvede и Helms, содержащая 12 индивидуально культивируемых штаммов анаэробных и аэробных бактерий, происходящих из здоровых человеческих фекалий. Также были проведены исследования для выявления наиболее важных микробов в фекальных трансплантатах, которые затем можно было бы изолировать и произвести путем промышленной ферментации ; такие стандартизованные продукты были бы более масштабируемыми, снизили бы риск заражения нежелательными микробами и улучшили бы научное изучение подхода, поскольку одно и то же вещество будет вводиться каждый раз.
Ветеринарное использование
Слоны , бегемоты , коалы и панды рождаются со стерильным кишечником, и для переваривания растительности им нужны бактерии, которые они получают, поедая фекалии своих матерей, что называется копрофагией . Другие животные едят навоз.
В ветеринарии трансплантат фекальной микробиоты известен как «трансфаунация» и используется для лечения жвачных животных, таких как коровы и овцы, путем скармливания содержимого рубца здорового животного другому человеку того же вида, чтобы заселить его желудочно-кишечный тракт нормальным бактерии.
Терминология
Предыдущие условия для процедуры включают в себя фекальную бактериотерапию , фекальное переливание , фекальный пересадка , пересадку кала , фекальные клизмы , и пробиотический настой человека ( HPI ). Поскольку процедура включает полное восстановление всей микробиоты фекалий, а не только одного агента или комбинации агентов, эти термины теперь заменены новым термином « трансплантация фекальной микробиоты» .
В поп-культуре
В 23 сезоне знаменитого шоу « Южный парк» в 8 серии под названием «Какашки взломщики» подробно и сатирически обсуждается идея трансплантации фекалий.
Смотрите также
- Джозия Зайнер , биохакер, который попытался полностью пересадить фекальную микробиоту себе в 2016 году.
использованная литература
дальнейшее чтение
- Биббо С., Яниро Дж., Гасбаррини А., Каммарота Дж. (Декабрь 2017 г.). «Трансплантация фекальной микробиоты: прошлое, настоящее и будущее». Минерва Gastroenterologica e Dietologica . 63 (4): 420–430. DOI : 10.23736 / S1121-421X.17.02374-1 . PMID 28927251 .