W ciągu ostatnich 10 lat arsenał środków przeciw zaawansowanemu czerniakowi wzbogacił się. Niemniej immunoterapia z użyciem anty-PD-1 nie przynosi korzystnych wyników u jednego pacjenta na dwóch. Dwuskładnikowa terapia skojarzona z wykorzystaniem anty-PD-1 (sidenote: Anti-PD-1 immunoterapia na podstawie inhibitory punktów kontrolnych (checkpoints) układu odpornościowego, likwidująca spowodowane przez guz unieruchomienie systemu rozpoznawania związanego z proteiną PD-1 obecną na powierzchni limfocytów T. Przywrócona zostaje skuteczność działania układu odpornościowego przeciw komórkom guza. ) i anty-CTLA-4 (sidenote: Anti-CTLA-4 inhibitor odpornościowych punktów kontrolnych celowany w punkt kontrolny CTLA-4. ) poprawia odsetek odpowiedzi, ale powoduje zdarzenia niepożądane o podłożu immunologicznym (irAEs). A mikrobiota jelitowa reguluje układ odpornościowy. Może więc skojarzyć immunoterapię anty-PD-1 z transplantacją mikrobioty fekalnej (FMT)? Opcja ta została zbadana w ramach wieloośrodkowego badania fazy I z udziałem 20 pacjentów (sidenote: W wieku od 48 do 90 lat (średnia wieku: 75,5 lat), w tym 12 mężczyzn (60%) ) chorych na czerniaka nieoperacyjnego lub z przerzutami, nieleczonych uprzednio anty-PD-1. Skorzystali oni z FMT od zdrowego dawcy (sidenote: Trzech zdrowych dawców płci męskiej (średnia wieku: 35 lat) dostarczyło stolec wykorzystany, odpowiednio,
u 4, 7 i 9 pacjentów ) , podanej doustnie (kapsułka), a 7 dni później otrzymali pierwszy cykl immunoterapii anty-PD-1 (sidenote: Niwolumab lub pembrolizumab ) .

Porównywalny poziom bezpieczeństwa

Głównym kryterium oceny zastosowanym w badaniu było bezpieczeństwo. FMT spowodowała działania niepożądane co najwyżej pierwszego lub drugiego stopnia (biegunka, wzdęcia itp.) u ośmiu pacjentów (40%). Po podaniu anty-PD-1 u 17 pacjentów (85%) wystąpiły działania uboczne, z czego u 5 pacjentów (25%) irAEs trzeciego stopnia (2 przypadki zapalenia stawów, 1 przypadek zmęczenia, 1 przypadek zapalenia płuc, 1 przypadek zapalenia nerek) wymagające tymczasowego wstrzymania leczenia. W porównaniu z terapią anty-PD-1 stosowaną samodzielnie (od 79,5 do 93,2% irAEs w badaniach klinicznych fazy III i od 13,3 do 34,0% irAEs stopnia od trzeciego do piątego) terapia skojarzona obejmująca FMT i anty-PD-1 nie zwiększyła częstotliwości występowania tych zdarzeń.

Potencjalnie lepsza odpowiedź

Pod względem skuteczności poziom obiektywnych odpowiedzi okazał się zadowalający: odpowiedź wykazało 65% uczestników (13 pacjentów), co oznacza poziom odpowiedzi wyższy niż w przypadku monoterapii anty-PD-1 (od 54 do 63% w randomizowanych badaniach fazy III), chociaż małe rozmiary próby i brak grupy kontrolnej (leczonej tylko anty-PD-1) ogranicza interpretację wyników. Osoba dawcy nie miała wpływu na wyniki.

Długofalowa zmiana mikrobioty jelitowej

Badanie regularnie pobieranego stolca pacjentów (sidenote: Na początku, tuż przed zastosowaniem anty-PD-1, a następnie po upływie 1 miesiąca i 3 miesięcy od podania anty-PD-1. ) wykazało, że po FMT zróżnicowanie mikrobioty jelitowej biorców stale rośnie. Jeżeli chodzi o jej skład, to po tygodniu od FMT mikrobiota wszystkich biorców jest bardziej podobna do mikrobioty odpowiednich dawców, ale następnie podobieństwo to zanika u pacjentów, którzy później nie wykażą odpowiedzi na terapię, natomiast nasila się u tych, którzy na leczenie reagują. 

Po upływie miesiąca od FMT mikrobiota pacjentów odpowiadających na leczenie wzbogaciła się o bakterie immunogenne (sidenote: Ruminococcus, Eubacterium ramulus i Faecalibacterium ) i stała się uboższa w bakterie szkodliwe (sidenote: Clostridium methylpentosum, Enterocloster aldensis, Erysipelatoclostridium ramosum i Enterocloster clostridioformis ) .

Wpływ na limfocyty T?

Badanie wykazało również występujące u pacjentów zmiany metabolitów osocza, w tym wzrost ilości pierwotnych i wtórnych kwasów żółciowych. Po FMT ilość niektórych limfocytów (ICOS+CD8+) we krwi obwodowej rośnie tylko u pacjentów odpowiadających na leczenie.

Ponadto modele mysie leczone przed FMT antybiotykami potwierdzają rolę FMT w podwyższeniu skuteczności anty-PD-1.

W chwili ukończenia 5 lat niektóre spośród tysięcy kanadyjskich dzieci uczestniczących w badaniu na dużą skalę pod nazwą CHILD (sidenote: https://childstudy.ca/ )  polegającym na obserwacji dziecka od chwili urodzenia usłyszały diagnozę alergia:

• atopowe zapalenie skóry
• astma
• katar alergiczny
• i/lub alergia pokarmowa.

Ich dokumentacja medyczna oraz stolec pobrany w wieku 3 miesięcy oraz po ukończeniu 1. roku życia były starannie przechowywane na potrzeby badania, co pozwoliło badaczom sprawdzić, czy wystąpiły jakieś wczesne oznaki tych schorzeń. I rzeczywiście okazało się, że jest jedna wspólna dla tych 4 alergii: mikrobiota jelitowa.dysbioządysbioządysbiozą

Opóźnienie różnicowania i dysbioza

Astma, egzema, alergie pokarmowe, katar sienny – niezależnie od rodzaju uczulenia wszyscy późniejsi alergicy w 1. Roku życia wykazywali zbyt małe jak na ten wiek zróżnicowanie mikrobioty, tak jakby byli znacznie młodsi, niż to wynikało z ich metryk urodzenia. Oprócz niedojrzałości mikrobiota późniejszych alergików charakteryzowała się dysbiozą: liczebność czterech pożytecznych gatunków bakterii spadła, natomiast pięć bakterii uważanych za chorobotwórcze było zbyt licznie reprezentowanych w ich przewodach pokarmowych.

Przypuszczalne mechanizmy

Ten brak równowagi na wczesnym etapie życia tłumaczy mniejszą ilość wytwarzanych korzystnych dla zdrowia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) i nadprodukcję cząstek sprzyjających stanowi zapalnemu. Efektem było pojawienie się po kilku latach alergii… ale również nadziei na to, że kiedyś będzie można z nimi walczyć, korygując dysbiozy jelitowe.

Nie wszyscy są równi wobec alergii

Czekając na to, przypomnijmy inny wynik tego badania: nasze dzieci nie są równe w obliczu alergii. Chłopców dotyka ona częściej, podobnie jak dzieci, których ojciec i/lub matka ma alergię, a także te, którym przepisano antybiotyki przed ukończeniem 1. roku życia. Natomiast karmienie piersią do 6. miesiąca życia i kaukaskie pochodzenie chronią przed alergią. A że pochodzenia ani historii chorób przyszłego małżonka nie da się wybrać, można zachęcać do karmienia piersią i zachować jak największą ostrożność podczas stosowania antybiotyków, których należy używać tylko na zalecenie lekarza.

Astma, katar alergiczny, alergia pokarmowa i atopowe zapalenie skóry często bada się oddzielnie, choć istnieje wiele wspólnych dla nich mechanizmów (odpowiedzi zapalne, IgE). A może kolejnym punktem wspólnym jest mikrobiota jelitowa dojrzewająca równocześnie z układem odpornościowym niemowlęcia? Aby to sprawdzić, posłużono się danymi 1115 dzieci z obszernego badania podłużnego CHILD (sidenote: https://childstudy.ca/ ) : 592 dzieci, u których po ukończeniu 5 lat zdiagnozowano jedno lub kilka zaburzeń alergicznych i 523 dzieci niewykazujących objawów alergii. Regresja wykazała kilka czynników ryzyka, takich jak płeć męska, przypadki choroby u ojca lub matki, a także stosowanie antybiotyków przed ukończeniem pierwszego roku życia. Karmienie piersią do osiągnięcia przez dziecko wieku 6 miesięcy i pochodzenie kaukaskie wydają się być czynnikami ochronnymi.

Mikrobiota jelitowa mniej dojrzała...

Analiza stolca pobranego podczas wizyt w wieku 3 miesięcy i 1 roku wykazała opóźnienie różnicowania mikrobioty przyszłych alergików: dzieci z grupy kontrolnej w wieku jednego roku miały mikrobiotę jelitową odpowiednią dla swojego wieku, natomiast dojrzewanie mikrobioty późniejszych alergików było opóźnione. Wygląda więc na to, że mniejsza dojrzałość mikrobioty w 1. roku życia wiąże się z większym ryzykiem alergii w wieku 5 lat niezależnie od rodzaju tej alergii.

…i dysbiotyczna

Dysbioza jelitowa w 1. roku życia charakteryzowała również późniejszych alergików. Polegała ona na zubożeniu mikrobioty o 4 gatunki bakterii wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (Anaerostipes hadrus, Fusicatenibacter saccharivorans i Eubacterium hallii wytwarzające maślan, a także Blautia wexlerae wytwarzającą octan) oraz zwiększonej obfitości 5 gatunków bakterii uważanych za chorobotwórcze (Eggerthella lenta, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Clostridium innocuum i Tyzzerella nexilis). Wzrost liczebności C. innocuum i T. nexilis jest skorelowany ze stosowaniem antybiotyków, natomiast obfitość C. innocuum, E. lenta, E. faecalis i T. nexilis zależy od tego, czy dziecko w wieku 6 miesięcy jest karmione piersią, czy nie, obfitość C. innocuum i E. lenta od występowania atopowego zapalenia skóry u ojca itp.

Czy metabolity pozwolą prognozować chorobę lub zapobiec jej?

Badacze jednocześnie zidentyfikowali 11 ścieżek metabolicznych istotnie zmienionych w przypadku co najmniej dwóch mechanizmów diagnostycznych alergii: 9 ścieżek szkodliwych skorelowanych głównie z E. coli i 2 ścieżki ochronne związane z bakteriami B. wexlerae, F. saccharivorans, A. hadrus i E. hallii.
Analiza metabolitów doprowadziła do stwierdzenia związków z wiekiem prognozowanych na podstawie mikrobioty jelitowej: podwyższony poziom amin śladowych (fenyloetyloaminy, tryptaminy i tyraminy) sprzyja stanowi zapalnemu i zmniejsza ilość wytwarzanego maślanu. Wydaje się, że związek między zaburzonym dojrzewaniem mikrobioty a alergiami w wieku 5 lat również opiera się na tych metabolitach, które można wykorzystać do prognozowania alergii u dzieci i/lub zapobiegania im.

Profilaktyka antybiotykowa jest niezbędna, aby zmniejszyć ryzyko infekcji okołoporodowej, która powoduje 10% zgonów matek i jest związana ze śmiercią około 1 miliona noworodków rocznie według WHO. Antybiotykoterapii towarzyszą jednak niepożądane skutki, w tym zmiany w mikrobiocie matki, które mogą mieć wpływ na wczesną kolonizację dziecka. Skłoniło to brazylijski zespół do zbadania różnic w populacjach bakterii w mleku matki, ze szczególnym naciskiem na Bifidobacterium. Wiadomo, że główni przedstawiciele rodzaju (B. breve, B. adolescentis, B. bifidum, B. longum i B. dentium dla mleka matki) mają korzystny wpływ na ludzi – szczególnie poprzez produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych.

Znaczne zubożenie Bifidobacterium po 7 dniach

Naukowcy porównali próbki mleka od 55 kobiet, które urodziły drogą pochwową: 21 leczonych profilaktycznie antybiotykami o szerokim spektrum działania (cefazolina, penicylina lub klindamycyna) i 34 nieleczonych. Całkowite stężenie bakterii, jak również specyficzną liczbę Bifidobacterium oznaczono metodą ilościowego PCR w próbkach pobranych w d + 7±3 i d + 30±4. Analizy nie wykazały żadnych znaczących różnic w całkowitej liczbie bakterii w zależności od ramienia badania. Stwierdzenie to można wyjaśnić „ponownym zasiedleniem” przez bakterie, które nie są wrażliwe na stosowane antybiotyki. Zaobserwowano jednak znaczne zmniejszenie liczby Bifidobacterium w mleku kobiet poddawanych kuracji profilaktycznej. Dysbioza ta była wyraźna w d+7±3, ale z czasem zmniejszyła się i po miesiącu zanikła.

Stopniowa korekta dysbiozy: hipotezy

Naukowcy sugerują możliwą rekolonizację z mikrobioty jelitowej poprzez endogenny szlak jelitowo-sutkowy obejmujący komórki dendrytyczne matki zdolne do wychwytywania bakterii komensalnych w świetle. Inna hipoteza zakłada, że oligosacharydy obecne w mleku matki działają jako substraty i sprzyjają namnażaniu się Bifidobacterium. Jedynym pewnym faktem jest to, że w przypadku karmienia piersią okołoporodowa profilaktyczna antybiotykoterapia zmniejsza podaż bakterii korzystnych dla dziecka. To wstępne stwierdzenie wymaga doprecyzowania wpływu tego tymczasowego deficytu na tworzenie się mikrobioty jelitowej niemowlęcia oraz rozwój skorelowanych funkcji – w szczególności odpornościowych i zapalnych.

Cel tego badania jest prosty: ocena wpływu ekspozycji na antybiotyki na ryzyko rozwoju choroby Parkinsona (PD) w fińskim badaniu kliniczno-kontrolnym. Chociaż wiadomo, że u pacjentów z PD występują zmiany w mikrobiocie jelitowej, a ekspozycja na antybiotyki może mieć wpływ na skład mikrobioty, potencjalny związek między ekspozycją na antybiotyki a ryzykiem wystąpienia PD nigdy nie był przedmiotem badania.

Badanie kliniczno-kontrolne

Zespół zidentyfikował wszystkich pacjentów ze zdiagnozowaną PD w Finlandii w latach 1998–2014 (13 976 pacjentów) i porównał ich zakupy doustnych antybiotyków w latach 1993–2014 z zakupami 40 697 osób z grupy kontrolnej. Stwierdzono korelacje między stosowaniem antybiotyków a ryzykiem wystąpienia PD, przy czym najsilniejszą korelację zaobserwowano dla makrolidów i linkozamidów, antybiotyków wydalanych z żółcią – a zatem w wysokim stężeniu w kale – i odpowiedzialnych za głębokie, trwałe zmiany w mikrobiocie: pacjenci, którzy zakupili 5 z tych antybiotyków, mieli o 42% zwiększone ryzyko rozwoju PD w ciągu 10 do 15 lat, czyli w okresie zazwyczaj obserwowanym między wystąpieniem zmian obwodowych a pierwszymi oznakami upośledzenia ruchowego. Jednak według autorów związek ten pozostał otwarty na krytykę: nie oparł się metodzie Benjaminiego-Hochberga (FDR, False Discovery Rate) stosowanej do kontroli wskaźnika fałszywie dodatniego.

Niektóre silnie skorelowane antybiotyki

Jednak nawet po korekcie FDR od 1 do 4 antybiotyków na bakterie beztlenowe wiązało się z 14% zwiększonym ryzykiem zachorowania na PD w ciągu 10–15 lat. W świetle wcześniejszych wyników ten upływ czasu może odpowiadać zmianom w mikrobiocie, po których następuje kaskada zdarzeń fizjologicznych prowadzących do pierwszych zmian obwodowych i diagnozy wiele lat później. Podobnie stosowanie tetracyklin (10 do 15 lat wcześniej) lub sulfonamidów i trimetoprimu (1 do 5 lat wcześniej) było istotnie skorelowane z PD. Przyjmowanie leków przeciwgrzybiczych również zwiększało ryzyko PD – do 26% w przypadku 2 zakupów w ciągu ostatnich 1 do 5 lat. Związki między stosowaniem antybiotyków a ryzykiem wystąpienia PD różnią się w zależności od klasy antybiotyków i są silniejsze w przypadku antybiotyków na bakterie beztlenowe. Ponadto zaobserwowano pozytywny związek między antybiotykami o szerokim spektrum działania a ryzykiem wystąpienia PD.

Czy w grę wchodzi zmiana mikrobioty?

Autorzy sądzą, że ponieważ mikrobiota jelitowa składa się głównie z bakterii beztlenowych, antybiotyki na bakterie beztlenowe o szerokim spektrum działania najprawdopodobniej będą miały silny wpływ na populację drobnoustrojów. Podtrzymuje to następującą koncepcję, która nie została jeszcze potwierdzona: zmiana w mikrobiocie spowodowana antybiotykami może wyjaśniać związek między przyjmowaniem antybiotyków a ryzykiem wystąpienia PD.

Celiakia to autoimmunologiczna choroba układu pokarmowego spowodowana spożyciem glutenu, białka występującego w niektórych zbożach. Chociaż predyspozycje genetyczne są niezbędne do rozwoju tej choroby autoimmunologicznej (związanej z nadaktywnością układu odpornościowego), która różni się od nietolerancji glutenu, w grę wchodzą również inne czynniki. Antybiotyki zaburzają równowagę mikrobioty jelitowej (zaangażowanej w dojrzewanie układu odpornościowego), w związku z czym są stale krytykowane.

Analiza na szeroką skalę

Skandynawski zespół przeanalizował dane z rejestrów urodzeń w Danii (1995–2012) i Norwegii (2004–2012), a także recepty lekarskie na antybiotyki u dzieci poniżej 2. roku życia. W sumie w badaniu wzięło udział ponad 1,7 miliona dzieci, w tym 3346 z celiakią! Naukowcy zbadali również różne parametry dotyczące matek (wiek w czasie ciąży, czas trwania karmienia piersią, palenie tytoniu przez matkę, wskaźnik masy ciała przed ciążą itp.). Na koniec zapytali matki, jakie choroby przeszło ich dziecko w okresie od 0 do 18 miesięcy, a także sprawdzili rejestry hospitalizacji niemowląt poniżej pierwszego roku życia z powodu infekcji.

Więcej antybiotyków = większe ryzyko!

Analizy wykazały pozytywny związek między ekspozycją na antybiotyki w pierwszym roku życia a ryzykiem wystąpienia celiakii w obu grupach. Zależność ta jest proporcjonalna i wzrasta wraz z ilością przyjmowanych antybiotyków. Nie jest jednak związana z rodzajem stosowanego antybiotyku ani z wiekiem dziecka w momencie terapii. Wyniki wykluczają również jakikolwiek związek z innymi chorobami – autoimmunologicznymi lub nie – oraz z karmieniem piersią. Nie wiadomo jeszcze, czy jest to efekt niezależny, czy też interakcja z innymi czynnikami ryzyka, takimi jak infekcje – tak podsumowują autorzy, zachęcając do dalszych badań.

„Jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla światowego zdrowia, bezpieczeństwa żywnościowego i rozwoju”.

Tak WHO opisuje oporność na antybiotyki prowadzącą do dłuższych pobytów w szpitalu, wyższych kosztów leczenia i zwiększonej śmiertelności. Wśród badanych rozwiązań przeszczep mikrobioty kałowej (FMT) daje nadzieję na wyeliminowanie wieloopornych bakterii, ale nadal budzi wątpliwości co do jego bezpieczeństwa – szczególnie w przypadku pacjentów z obniżoną odpornością.

10 przebadanych pacjentów z obniżoną odpornością

Jednoośrodkowe badanie opierało się na retrospektywnej analizie 10 pacjentów z hemopatią poddawanych przeszczepowi szpiku kostnego i skolonizowanych (lub wcześniej skolonizowanych) przez bakterie wytwarzające karbapenemazy lub oporne na wankomycynę o bardzo wysokim ryzyku (sklasyfikowane jako eXDR, dla emerging extensively drug-resistant bacteria). Pacjenci ci mieli otrzymać alloprzeszczep (od innego dawcy niż biorca) krwiotwórczych komórek macierzystych (HSC) po leczeniu nowotworu hematologicznego. FMT wykonywano głównie przez lewatywę lub zgłębnik nosowo-żołądkowy; miało to miejsce przed alloprzeszczepem u czterech pacjentów i po nim u pozostałych sześciu pacjentów, którzy nadal przyjmowali leki immunosupresyjne w momencie zabiegu.

Potwierdzona skuteczność

W 7 na 10 przypadków lekarze zaobserwowali znaczną dekolonizację szczepów wieloopornych (3 kolejne ujemne hodowle bakterii). U 6 z 10 pacjentów dekolonizacja była trwała, tj. stwierdzona przez cały okres obserwacji (4–40 miesięcy). Trzy niepowodzenia można wyjaśnić trudnościami metodologicznymi (niemożność odstawienia antybiotyków 72 godziny po przeszczepie kału, zbyt krótkie podawanie lub zbyt mała ilość kału itp.). Wreszcie, gdy pierwszy przeszczep nie był wystarczający do wyeliminowania wieloopornych bakterii, drugi przeszczep okazał się zarówno możliwy, jak i skuteczny w 2 z 3 przypadków.

Wykazane bezpieczeństwo

U wszystkich 10 pacjentów FMT okazał się pozbawiony większego ryzyka: u jednego pacjenta wystąpiły zaparcia w ciągu pierwszych pięciu dni po przeszczepie, podczas gdy u dwóch innych wystąpiła przejściowa biegunka o niewielkim nasileniu. Według badaczy żaden z 3 zgonów nie był związany z FMT: 2 dotyczyły pacjentów, u których choroba rozwinęła się; trzeci dotyczył pacjenta, który otrzymał dwa przeszczepy kału z powodu choroby GVHD (sidenote: GVHD przeszczep przeciwko gospodarzowi )  i u którego leczenie immunosupresyjne doprowadziło do infekcji wirusowej i grzybiczej 6 miesięcy po FMT. W przypadku pacjentów zakażonych wieloopornymi bakteriami FMT wydaje się bezpiecznym i skutecznym rozwiązaniem, nawet jeśli występuje poważne obniżenie odporności.

Wyjaśnij swoim pacjentom przeszczep kału za pomocą tej dedykowanej treści: 

W cukrzycy problemem jest cukier (sidenote: Cukrzyca Choroba przewlekła powstająca, gdy trzustka nie wytwarza dostatecznej ilości insuliny lub gdy organizm nie jest zdolny do efektywnego wykorzystania insuliny, którą wytwarza. Z czasem cukrzyca może uszkadzać naczynia krwionośne serca, oczy, nerki i nerwy. ) , a dokładniej glikemia (sidenote: Glikemia Poziom cukru we krwi. ) . Cel leczenia to uniknięcie skoków ilości cukru (czyli hiperglikemii) po posiłkach. U zdrowej osoby insulina (sidenote: Insulina Wytwarzany przez trzustkę hormon, którego funkcją jest obniżanie ilości cukru we krwi do poziomu około 1 g/l.  ) utrzymuje ją na poziomie około 1 g/l. U diabetyków organizm sobie z tym nie radzi, ponieważ trzustka nie wytwarza dostatecznej ilości insuliny (cukrzyca typu I) lub organizm nie reaguje na insulinę (cukrzyca typu II). Wydaje się, że mikrobiota jelitowa ma udział w insulinooporności zaobserwowanej u chorych na cukrzycę typu II, ale mechanizmy tej zależności wciąż są niejasne. A raczej były niejasne, ponieważ opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature badanie rzuca na nie światło.

Monocukry sprzyjają insulinooporności

Badacze stwierdzili, że im nasz stolec jest bogatszy w pewne cząstki, tym większa jest nasza insulinooporność. Stolec ochotników dotkniętych insulinoopornością zawierało znacznie więcej węglowodanów (sidenote: Węglowodany Rodzina makroelementów obejmująca cukry (czyli „węglowodany proste”), które często cechuje słodki smak (glukoza, fruktoza, galaktoza, maltoza, laktoza, sacharoza) oraz skrobie (czyli „węglowodany złożone”). ) fekalnych, zwłaszcza najprostszych cukrów (sidenote: Cukrów Fruktoza, galaktoza, mannoza i ksyloza. ) wytwarzanych przez bakterie. Te monocukry bynajmniej nie są nieszkodliwe – sprzyjają gromadzeniu tkanki tłuszczowej, pobudzają nasz układ odpornościowy do tego stopnia, że powodują stan zapalny (słaby, ale długotrwały i szkodliwy), i, ostatecznie, prowadzą do insulinooporności.

Bakterie uczestniczące w procesie

Wydaje się, że w procesie tym uczestniczą dwa typy bakterii:

• bakterie z rodziny Lachnospiraceae związane z wytwarzaniem większej ilości tych cukrów prostych i insulinoopornością
• oraz bakterie typu Bacteroidales (Bacteroides, Alistipes i Flavonifractor) zmniejszające ilość tych cukrów oraz insulinooporność.

Bezpośredni wpływ „sympatycznych” Bacteroidales został nawet zmierzony: w probówce wprost pożerają one cukry proste. Która jest najbardziej łakoma? Gatunek Alistipes indistinctus, który gustuje w największym wachlarzu monocukrów. Ten sam mechanizm występuje u otyłych myszy: szczypta A. indistinctus zmniejsza ilość monocukrów w stolcu, obniża glikemię u zwierząt i zwiększa ich wrażliwość na insulinę. 

W ostatnich latach częstość występowania przewlekłej nieswoistej choroby zapalnej jelit (IBD) wzrosła na całym świecie, co jest niepokojące. Uważa się, że wśród czynników ryzyka predyspozycje genetyczne, czynniki środowiskowe (higiena, antybiotyki itp.) oraz mikrobiota jelitowa odgrywają znaczącą rolę w etiologii IBD. Podczas gdy stosowanie antybiotyków w pierwszych kilku latach życia wiąże się z ryzykiem wystąpienia IBD u dzieci, dane dotyczące dorosłych są rzadsze i bardziej kontrowersyjne. Zespół badawczy przeanalizował związek między antybiotykoterapią a ryzykiem IBD w dużym prospektywnym badaniu kliniczno-kontrolnym.

Populacja Szwecji pod lupą

Aby wybrać pacjentów, autorzy wykorzystali informacje wygenerowane przez ESPRESSO (uwaga dodatkowa: ESPRESSO (sidenote: ESPRESSO Epidemiologia wzmocniona raportami histopatologicznymi w Szwecji ) to epidemiologia wzmocniona raportami histopatologicznymi w Szwecji), które obejmowało wszystkie raporty dotyczące chorób przewodu pokarmowego od 1965 do 2016 roku w Szwecji, i powiązali je z rejestrami danych administracyjnych i danych dotyczących recept dla szwedzkich pacjentów. Następnie naukowcy zidentyfikowali do 5 osób kontrolnych na pacjenta z populacji ogólnej, dopasowanych pod względem wieku, płci, miejsca zamieszkania i roku kalendarzowego. Do badania włączono również rodzeństwo, które nie było dotknięte chorobą, jako drugorzędną grupę kontrolną, dzielącą z pacjentami genetyczne lub środowiskowe czynniki ryzyka. Łącznie uwzględniono 23 982 pacjentów z IBD w wieku od 16 do 65 lat, 117 827 osób z grupy kontrolnej i 28 732 rodzeństwa.

Dwa razy większe ryzyko zachorowania na IBD

Według badania stosowanie antybiotyków wiązało się z 1,88-krotnie zwiększonym ryzykiem rozwoju IBD w porównaniu do niestosowania antybiotyków, 1,74 w przypadku wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (UC) i 2,27 w przypadku choroby Leśniowskiego-Crohna. Ryzyko wzrastało również wraz z liczbą przepisanych antybiotyków i gdy stosowane antybiotyki miały szerokie spektrum działania. Według autorów wynik ten potwierdza hipotezę, że dysbioza mikrobioty jelitowej spowodowana leczeniem antybiotykami prowadzi do dysfunkcji bariery jelitowej i lokalnej odpowiedzi zapalnej, co skutkuje zwiększonym ryzykiem rozwoju IBD.

Narażenie na antybiotyki: niezależne ryzyko?

Mniejszy związek między antybiotykoterapią a ryzykiem zachorowania na nieswoiste zapalenie jelit zaobserwowano również u osób mających wspólne predyspozycje genetyczne i czynniki narażenia w dzieciństwie, gdy pacjentów porównano z ich rodzeństwem jako populacją kontrolną. Konieczne jest podjęcie dalszych działań w celu zbadania mechanizmów, dzięki którym antybiotyki zmieniają mikrobiotę jelitową, prowadząc do rozwoju IBD. Dla autorów jest to jednak kolejny argument przemawiający za rozsądnym i ukierunkowanym stosowaniem antybiotyków.

Antybiotykooporność jest palącym problemem z obszaru zdrowia publicznego. W 2019 r. spowodowała 1,27 mln zgonów na całym świecie ¹. Jedną z metod zapobiegania tym infekcjom, zwłaszcza opornymi na karbapenemy Enterobacteriaceae (CRE), jest ustalenie, co powoduje kolonizację jelit przez te bakterie.

Jelita są domem dla zróżnicowanej społeczności pożytecznych bakterii, które pomagają w zapobieganiu przewadze patogenów, takich jak CRE. Bakterie bytujące w zdrowych jelitach dysponują mechanizmami zapobiegającymi kolonizacji przez patogeny, takimi jak wytwarzanie pożytecznych cząstek zwanych również metabolitami, na przykład krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) . Antybiotyki o szerokim spektrum działania zakłócają te mechanizmy i sprzyjają wzrostowi antybiotykoopornych bakterii. 

Efekt yin-yang!

Czy antybiotyki o szerokim spektrum działania odpowiadają za podwyższone ryzyko infekcji CRE? Tak, zgodnie z badaniem z 2023 r. opublikowanym w „Nature Communication” przez badaczy z Imperial College London ².

Osiem antybiotyków o szerokim spektrum działania przebadano na próbkach stolca pobranych od zdrowych dawców. Były to:

• meropenem
• imipenem/cylastatyna
• ertapenem
• piperacylina/tazobactam
• cyprofloksacyna
• ceftriakson
• ceftazydym
• i cefotaksym

Wiadomo, że antybiotyki te sprzyjają kolonizacji jelit przez CRE. Badacze użyli specyficznej pożywki wzrostowej w celu pomiaru: 1) wpływu antybiotyków na obfitość jelitowych taksonów komensalnych z mikrobioty fekalnej, 2) stężenia składników odżywczych i metabolitów mikroorganizmów w kulturach fekalnych.

Jeszcze ciekawsze jest to, że podczas badania piperacyliny/tazobactamu w modelu mysim antybiotyki te nie tylko wpłynęły na bakterie, ale także zaburzyły środowisko wewnątrz jelit. Zwiększyły one dostępność niektórych substancji odżywczych, takich jak aminokwasy, wspierających wzrost CRE. To bogate w składniki odżywcze środowisko staje się żyzną glebą dla opornych bakterii.

Z drugiej strony, antybiotyki te zmniejszyły stężenie metabolitów mikroorganizmów, takich jak maślan lub propionian, które są inhibitorami wzrostu CRE. Gdy metabolitów tych jest mniej, CRE napotykają na swojej drodze mniej przeszkód.

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) to bardzo ważne metabolity wytwarzane przez pożyteczne bakterie jelitowe pełniące funkcję strażników zdrowia jelit. Nieprzemyślane stosowanie antybiotyków o szerokim spektrum działania może jednak spowodować zaburzenia mikrobioty jelitowej prowadzące do spadku ilości wytwarzanych SCFA i intensywniejszego wzrostu bakterii opornych na antybiotyki.

Jako specjaliści w zakresie medycyny musimy być świadomi tych złożonych interakcji z mikrobiotą jelitową. Uwzględnienie wpływu antybiotyków na delikatną równowagę mikrobioty może być kolejnym krokiem w skutecznej walce z antybiotykoopornością i ochronie zdrowia naszych pacjentów.

Polecane przez naszą społeczność