Чилийското общество на затлъстяването
ФЕКАЛНА МИКРОБИОТА ТРАНСПЛАНТАЦИЯ И ЗАТЪЛВАНЕ
ТЕМА НА МЕСЕЦА: Февруари 2016 г.
Д-р Алекс Валенсуела Монтеро
Президент на чилийското общество на затлъстяването
Професор по кариера в храненето и диететиката в университетите за развитие и висшите университети
Чревната микробиота може да се определи като съвкупността от живи микроорганизми, които съжителстват в стомашно-чревния тракт, като някои го правят постоянно, а други временно. Смята се, че разнообразието на чревните бактерии достига между 500 и 1000 вида при хората, като броят им е толкова богат, че има 10 пъти повече бактерии от човешките клетки, тежащи между 1 kg и 1,5 kg (1). Бактериите на чревната микробиота могат да бъдат групирани в четири реда: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria, с преобладаване на първите две (приблизително 90%) (2).
Чревната микробиота има важни биологични функции, предразполагащи нейната промяна (дисбиоза) към различни заболявания (Фигура 1), поради което търсенето за нейното нормализиране се превърна в приоритет за профилактика и потенциално лечение на различни чревни и извън чревни патологии. Трансплантацията на фекална микробиота като метод за нейното възстановяване се превърна в една от най-изследваните техники в последно време.
Трансплантацията на фекална микробиота (FTM), известна още като фекална бактериотерапия, се състои в прехвърляне на изпражнения от предварително избран здрав донор на болен, за да се възстанови нормалната чревна микробиота в последния. Въпреки че има много стари съобщения за нейното съществуване за лечение на особено диарийни състояния, не само преди няколко години тази техника стана обща, особено за лечение на тежки или резистентни инфекции, причинени от Clostridium difficile (4,5,6).
Има и анекдотични доклади, които показват, че TMF може да служи като средство за лечение на други чревни и извън чревни патологии, като: синдром на раздразненото черво, възпалително заболяване на червата, аутизъм, запек, хронична умора, някои неврологични нарушения и метаболитен синдром (7). Към този дълъг списък с потенциални приложения на TMF, сега накрая добавяме възможността той да бъде използван при лечението на затлъстяване въз основа на значението на чревната микробиота в регулирането на енергийния метаболизъм.
Като цяло TMF е безопасна процедура и няма големи недостатъци, нито се наблюдават значителни неблагоприятни ефекти, които са редки и преходни, като в някои случаи се съобщават: метеоризъм, метеоризъм, запек и дискомфорт в корема и анала (8).
Сред основните страхове от TMF е фактът, че изпражненията съдържат голям брой бактерии и вируси, които все още не са идентифицирани, които биха могли да бъдат патогенни за реципиента. От друга страна, няма достатъчно информация относно дългосрочните ефекти на TMF, особено по отношение на трансфера на туморогенеза или автоимунни, метаболитни и психиатрични заболявания (9). За всичко по-горе се работи по възможността за създаване на определена бактериална общност, която да замести TMF (10).
Съществува също така загриженост по отношение на подбора на донори, особено по отношение на изследванията на кръвта и изпражненията, има разлики между институциите, които извършват TMF.
Техника
Най-честата процедура за лечение на диария от C. difficile е да се вземе част от изпражненията на донора, която варира от 50 g до 150 g, да се смеси с физиологичен разтвор и да се центрофугира в сокоизстисквачка. Впоследствие хомогенатът се филтрира няколко пъти, за да се отстранят големите частици и по този начин течната част е готова за администриране в стомашно-чревния тракт на пациента чрез различни начини, а именно: колоноскопия, ендоскопия, назодуоденална тръба или клизма и накрая през орални капсули (11.12). В Европа назодуоденалната тръба е най-широко използваният метод, докато в САЩ и Канада това е колоноскопия/ендоскопия или просто клизма.
Количеството пресен или охладен разтвор на изпражненията, вливан в TMF, е силно променливо и няма пълен консенсус в това отношение, в зависимост отчасти от начина на приложение, като обикновено е между 250 и 500 ml или дори повече, което позволява използването на по-големи количества.чрез колоноскопия (13). Инфузията се извършва чрез спринцовки, съдържащи 20 ml до 50 ml от филтрираната суспензия на изпражненията, за време от около 2 часа.
Банки за изпражнения
В исторически план донорите на изпражнения са съпруг, семейство или приятели на пациента. Все по-често обаче се наблюдава, че донорът няма никакви отношения с получателя, последният получава замразени изпражнения от банката на изпражненията след изчерпателен подбор на донора.
Кандидатстващите субекти за донори на изпражнения се избират чрез много строг процес, който в някои лаборатории включва поредица от изследвания на кръвта и изпражненията, за да се изключат вирусни, бактериални и паразитни инфекции, като се отговаря на въпросник с около 100 въпроса (подобно на тези за даряване кръв) и да са с нормално тегло. Те не се квалифицират като донори: затлъстелите, тези, които са приемали антибиотици през последните 6 месеца, тези, които са пътували до екзотични места през последното време и имат скорошни татуировки или имат инфекциозни заболявания.
Компании, специализирани в събирането и съхраняването на изпражнения като Open Biome, САЩ, посочват, че се приемат само 3% от кандидатите за донори, които са снабдени с контейнери за депозиране на дарения, които трябва да бъдат обработени за по-малко от два часа, получавайки в замяна анулиране на $ 40 долара наведнъж, като можете да получавате $ 250 долара седмично. От друга страна, същата компания продава доза за TMF на 250 долара за повече от 200 институции (14).
Събраните фекалии се филтрират през сито с помощта на някои преси, като се отделя твърдата част от течността, като тази последна фракция е тази, която е опакована и поддържана при 80 ºC под нулата, до последващото й използване, където бактериите се връщат към живот при стайна температура.
Трансплантация на фекална микробиота при хора
Повечето от опита с човешки TMF произтичат от експериментално лечение на хора с диария, причинена от C. difficile. Тази нова процедура вече е одобрена от някои научни организации като алтернатива на нефармакологичното лечение за тежък или рецидивиращ колит на C. difficile, особено при тези пациенти, които не реагират на обичайните мерки (антибиотична терапия, пробиотици, чревна промивка) (15 ). Излекуването от инфекция с C. difficile след FMT може да достигне 94% от пациентите, в сравнение с 31% при антибиотици (16).
Само в САЩ около 250 000 души са хоспитализирани годишно за диария, причинена от C. difficile, причиняваща около 14 000 смъртни случая (17).
Предаване на затлъстяване или изтъняване чрез трансплантация на фекална микробиота
Многобройни изследвания, особено при модели на гризачи, предполагат, че чревната микробиота участва в развитието на затлъстяването. Добър пример за гореизложеното дава бързият растеж и развитие, постигнати от животни и птици, изложени на субтерапевтични дози антибиотици, много широко разпространена практика, известна на фермерите от шейсетте години (18). По същия начин е описано същото при ранното използване на антибиотици при деца, особено през първата година от живота, предразполагащо към увеличаване на телесното тегло в бъдеще (19,20).
Включените механизми са частично разбрани, постулирайки, че чревната микробиота ще произвежда различни ензими, които ще позволят по-голямо извличане на калориите, съдържащи се в храната, особено от фибри (сложни полизахариди, които не се усвояват от храносмилателните сокове), генерирайки монозахариди и мастни киселини от къса верига, които се абсорбират и съхраняват като мазнини, в допълнение към намаляването на окисляването на мастните киселини (21,22) (Фигура 2). Изчислено е, че около 10% от калориите, необходими дневно при хората, се осигуряват от късоверижни мастни киселини (23).
Мишките без чревна микробиота (наричани аксенови мишки) са по-тънки и имат по-малко телесни мазнини от тези с непокътната чревна микробиота, въпреки че поглъщат по-големи количества храна. Въвеждането чрез фекална трансплантация на обичайната им чревна микробиота ги кара бързо да увеличават теглото и телесните мазнини (24,25).
От друга страна, аксеновите мишки, на които се извършва пренос на изпражнения чрез фекална трансплантация от слаби или затлъстели мишки, ги кара да придобият донорски фенотип (24). Тоест, ако донорът е слаб, мишките ще бъдат слаби, но ако е със затлъстяване, те ще придобият фенотип със затлъстяване, който удостоверява значението на чревната микробиота за развитието и/или поддържането на затлъстяването.
Проведени са и експерименти с човешки изпражнения, трансплантирани на аксенови мишки, със сходни резултати, тоест те придобиват донорския фенотип, затлъстяване или нормално телесно тегло (26).
Също така е интересно да се отбележи, че прехвърлянето на чревна микробиота от стомашна байпас мишка към неоперирани аксенови мишки води до намаляване на теглото и телесните мазнини при последните (27).
Микробиота на червата и принос за развитието на затлъстяването. Чрез множество механизми чревната микробиота благоприятства увеличаването на телесното тегло и може да допринесе за развитието на затлъстяване при генетично податливи хора. По-ефективното извличане на енергията, съдържаща се в диетичните фибри (монозахариди и късоверижни мастни киселини), увеличаване на чернодробната липогенеза и намаляване на окисляването на мастни киселини са сред основните механизми, които насърчават разширяването на мазнините.
LPL: липопротеин липаза; Fiaf: Адипоцитен фактор, предизвикан на гладно; ChREBP: Въглехидратен отговор елемент, свързващ протеин; SREBP-1: Стерилен отговор елемент, свързващ протеин-1; AMPK: Протеин киназа, активирана от AMP.
Предаване на човешко затлъстяване чрез трансплантация на фекална микробиота от дъщеря на майка
Има доклад (28), в който 32-годишна жена с ИТМ от 26 kg/m2 е преживяла прекомерно наддаване на телесно тегло, развиващо се затлъстяване, след като е претърпяла FMT поради инфекция с C. difficile, рефрактерна на конвенционалната лечения. Донорът на изпражнения е неговата 16-годишна дъщеря, която по време на дарението е имала ИТМ от 26,4 кг/м2.
След като получи TMF, майката беше излекувана от инфекцията си, но след 16 месеца фекална трансплантация тя показва неволно увеличение на телесното тегло от приблизително 15 kg, което продължава да нараства за още 3 kg на 36 месеца, достигайки BMI 34, 5 кг/м2, въпреки опитите да не наддават на тегло. Междувременно дъщеря й наддаде 13 кг телесно тегло (28).
Този единствен доклад ни показва, че теоретично е възможно човешкото затлъстяване да се предаде чрез чревната микробиота, но за да се гарантира това са необходими допълнителни изследвания. Във всеки случай сме много внимателни при избора на донори на изпражнения, не само да са здрави, но и да имат стабилно нормално тегло.
Трансплантация на фекална микробиота като възможност за лечение на затлъстяването и съпътстващите му заболявания
Затлъстяването при животни и хора е придружено от промени в чревната микробиота, както в разнообразието, така и в дела на микроорганизмите, които го съставят, като повечето проучвания отчитат значително увеличение на фикурите със значително намаляване на бактериоидите (29, 30). Тази дисбиоза допринася за по-голяма ефективност при извличането, изразходването и съхраняването на приетите в храната калории, насърчавайки развитието и поддържането на затлъстяването (24,25). Следователно възстановяването на чревната микробиота чрез пребиотици, пробиотици, симбиотици, антибиотици и трансплантация на фекална микробиота е теоретично валидна терапевтична възможност за лечение на затлъстяването при хората и съпътстващите заболявания (31).
В областта на затлъстяването и метаболитните заболявания, въпреки че TMF се разглежда като теоретично жизнеспособна алтернатива на лечението, няма окончателни проучвания, които да доказват това.
Има само едно проучване (32), при което група затлъстели кавказки мъже с метаболитен синдром са претърпели FMT чрез гастродуоденоскопия с изпражнения от здрави донори (ИТМ
Затлъстяване
Книга "Млечни продукти: Хранене и здраве"
На 15 декември, заедно със заслужена почит към д-р Фернандо Монкеберг за важния му принос в развитието на хранителните изследвания у нас, стартира книгата „Млечни продукти: Хранене и здраве“, публикация, която възниква в рамките на "Gracias a la Leche" от консорциума Lechero Corporation, в […]
Тема на месеца
Чревна микробиота и затлъстяване
Затлъстяването, определено като излишни мазнини в мастната тъкан, което носи рискове за здравето, е заболяване, чието разпространение бързо нараства както в индустриализираните, така и в развиващите се страни. Въпреки че преяждането въз основа на хиперенергични храни, богати на мазнини и захари, заедно с физическо бездействие, […]