Несмотря на хорошие результаты, полученные при трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) в качестве терапии первой линии у пациентов с рецидивирующими инфекциями, вызванными Clostridium difficile (rCDI), у 8–50 % пациентов наблюдается рецидив. В недавних работах было показано возможное влияние бактериофагов – вирусов, заражающих бактерии в составе кишечной микробиоты, – на успешность трансплантации фекальной микробиоты. Поэтому группа исследователей из Канады изучила влияние популяций бактериофагов у доноров и пациентов rCDI, получавших лечение ТФМ путем колоноскопии.

Влияние ТФМ на бактериофаги

Вполне ожидаемо у 19 реципиентов из этого исследования кишечная микрофлора была менее разнообразной, чем у 7 доноров. Разнообразие бактериофагов у них было выше, чем у доноров и 96 людей из контрольной группы. Возможно, это было вызвано приемом ванкомицина за 24 часа до трансплантации, что могло привести к стимуляции фагов. ТФМ, которая оказалась эффективной после первого применения у 12 пациентов, привела к снижению повышенного разнообразия. У 7 пациентов, получивших вторую ТФМ, разнообразие бактериофагов снизилось только ко второй попытке.

Важность профиля донора

После успешной трансплантации бактериальный профиль реципиента стал более похож на профиль донора: повышение количества Bacteroidetes и Firmicutes, снижение количества Proteobacteria, которые до этого преобладали (особенно бактерии рода Klebsiella и Escherichia). Тем не менее, не было обнаружено существенных различий между пациентами, у которых отмечался положительный ответ после первой трансплантации, и теми, у кого он не отмечался. Напротив, вероятно имелась корреляция между бактериофагами донора и успешным или неуспешным исходом трансплантации: повышенное разнообразие и снижение относительного количества было связано с успешной ТФМ. Но прежде чем воспринимать состав бактериофагов донора в качестве прогностического признака при лечении rCDI, исследователи призывают пересмотреть методы исследования этого аспекта кишечной микрофлоры, который до сих пор остается во многом неизвестным. Они полагают, что данные результаты являются всего лишь «верхушкой айсберга».

Объясните пациентам, что такое трансплантация фекалий, с помощью этого специального материала: 

Грудное молоко нестерильно, и содержащаяся в нем микрофлора влияет на развитие кишечной микробиоты новорожденных. Но все ли методики вскармливания грудным молоком одинаково эффективны? Чтобы установить это, международная команда исследователей проанализировала состав микробиоты грудного молока, как сцеженного ранее, так и непосредственно из груди в момент кормления, у 393 недавно родивших женщин.

Влияние использования молокоотсоса

Микробный состав 393 образцов грудного молока, отобранных в среднем через 3-4 месяца после родов, соотнесли с типом грудного вскармливания каждой из женщин и специфическими параметрами (ИМТ, количество родов, способ родоразрешения...) с применением ряда статистических методов. Бактерия Bifidobacterium spp., участвующая в созревании иммунной системы ребенка, в большем количестве присутствовала в молоке, полученном непосредственно из груди в момент кормления. Независимо от других традиционно учитываемых факторов (ИМТ матери, способ родоразрешения...), при кормлении заранее сцеженным грудным молоком (под которым понималось как минимум одно кормление сцеженным молоком за предыдущие две недели), особенно при сцеживании электрическим молокоотсосом, значительно снижалось количество и разнообразие микробиоты молока. Это также вызывало увеличение количества бактерий нескольких семейств, например Enterobacteriaceae, Enterococcaceae, Stenotrophomonas и Pseudomonadaceae, некоторые виды из которых могут быть условно-патогенными бактериями. Из этого наблюдения можно сделать вывод, что на непрямое грудное вскармливание влияют факторы внешней среды.

Другие факторы, которые следует учитывать

Результаты также показывают, что в случае прямого грудного вскармливания молоко контаминируется микробиотой полости рта грудничка (гипотеза «ретроградной инокуляции») с учетом особенностей пола ребенка. Это еще один аргумент в пользу идеи о совместной контаминации матери и ребенка. Сходным образом оказывают влияние и факторы со стороны матери: национальность, ИМТ (который, помимо прочего, влияет на количество жирных кислот, гормонов или олигосахаридов в молоке), роды путем кесарева сечения (что приводит к снижению разнообразия и количества бактерий в молоке), курение, первые или повторные роды, наличие атопического участка. И не будем забывать о транслокации кишечных микроорганизмов в молочные железы «энтеромаммарным путем». Эти результаты могут привести к потенциальным возможностям улучшения микробиоты молока и, следовательно, кишечной микрофлоры новорожденных, а также к внедрению стратегий предотвращения хронических заболеваний с раннего возраста (аллергий, респираторных инфекций, астмы...).

На лабораторных животных уже было показано, что кишечная микробиота связана с повышенным риском развития опасных для жизни кардиологических явлений. Некоторые кишечные бактерии обладают способностью разлагать три вещества (холин, фосфатидилхолин и карнитин), которые содержатся в яйцах и в основном в красном мясе. Затем продукт разложения попадает в печень, где преобразуется в триметиламиноксид (ТМАО), высоко провоспалительную (способствующую развитию воспаления) молекулу, ускоряющую развитие атеросклероза (sidenote: атеросклероза Жировые бляшки на внутренней оболочке артерий, которые приводят к сужению просвета и склерозированию кровеносных сосудов и прекращению кровотока ) , который, как известно, является одним из известных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Рацион, богатый мясом, яйцами и в более широком смысле предшественниками триметиламиноксида, может таким образом привести к повышенному риску развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Сравнение трех диет

Для оценки гипотезы 113 добровольцам были предложены три варианта диеты одинаковой калорийности, содержащие четверть протеинов из трех разных источников: красного мяса, белого мяса (птицы) или растительных продуктов (бобовых, орехов, семян). Каждый участник придерживался трех диет в течение четырех недель, с перерывом на период «обнуления» продолжительностью от 2 до 7 недель, в течение которого они придерживались нормальной диеты. В течение периода каждой из трех диет измерялся уровень триметиламиноксида в крови и моче.

Избавьте свою микробиоту от излишков красного мяса

Через месяц уровень триметиламиноксида в крови в группе «красного мяса» был в три раза выше, чем в других двух группах. Это повышение было вызвано более высокой выработкой триметиламиноксида кишечными бактериями из карнитина, содержащегося в мясе, и сниженным выведением триметиламиноксида почками. Хорошая новость в том, что повышение триметиламиноксида полностью обратимо и исчезает, как только красное мясо заменяется белым мясом или белками растительного происхождения. По мнению авторов, данные результаты объясняют повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смерти, наблюдаемый у страстных любителей красного мяса и мясных нарезок. Изменение вашей диеты может стать простым способом сохранить микробиоту и предотвратить риск.

«Может, волчанка?» Фанаты сериала «Доктор Хаус» знакомы с названием этого редкого заболевания. Свое название оно получило из-за формы сыпи, напоминающей волка, которая иногда появляется на лицах заболевших ею людей. Однако волчанку довольно сложно диагностировать, так как ее симптомы неспецифичны: усталость, покраснение кожи, боль в суставах, выпадение волос, лихорадка или поражение жизненно важных органов, таких как почки или сердце (при тяжелых формах). Именно поэтому команда известного сериального диагноста из постоянно сомневается. Но почему симптомы настолько разнообразны? Потому что это заболевание связано с нарушением работы иммунной системы, которая атакует собственные клетки организма в разных частях тела во время обострения. По-видимому, в данном процессе задействована микробиота кишечника.

Кризисы и дисбаланс микробиоты

Ученые уже знают, что пациенты с волчанкой в целом обладают меньшим разнообразием бактерий в желудочно-кишечном тракте, часто сопровождаемым дисбалансом бактериальных уровней (т. е. дисбактериозом), по сравнению со здоровыми людьми. Но до сегодняшнего дня микробиота пациентов, подверженных обострениям заболевания, описывалась редко. На данный момент эта задача выполнена благодаря исследованию, проведенному примерно с шестьюдесятью женщинами, страдающими волчанкой. Результаты показали, что периоды бактериального дисбаланса совпадали с обострением волчанки.

Виновата ли бактерия Ruminococcus gnavus?

Исследователи смогли выделить бактерию Ruminococcus gnavus, переизбыток которой был связан с активностью заболевания, особенно у пациентов с воспалением почек (или нефритом), и возникал за счет полезных бактерий, известных своим противовоспалительным эффектом. Дисбаланс сопровождается изменением кишечного барьера, в результате которого иммунная система подвергается еще большему воздействию со стороны бактерий кишечника, часть которых оказывается патогенной. В будущем эти предварительные результаты дают нам надежду, что однажды доктор Хаус сможет легко диагностировать и отслеживать случаи волчанки благодаря разработке биомаркера, связанного с R. gnavus.

Примерно одна треть ежегодно производимого в мире пластика в итоге загрязняет почву и моря в количестве более 100 млн тонн (sidenote: https://www.wwf.fr/sites/default/files/doc-2019-03/20190305_Rapport_Pollution-plastique_a_qui_la_faute_WWF.pdf ) . Среди данных отходов микрочастицы пластмассы, образующиеся в результате деятельности косметической, нефтегазовой и швейной промышленностей, представляют собой серьезную экологическую проблему. Имея размер менее 5 мм, они просачиваются через систему фильтрации и попадают в водную среду. Разложение этих частиц занимает несколько веков из-за высокого содержания солей и низких температур. В результате их колонизируют разного вида бактерии (иногда токсические), до того как они попадут в желудок морских организмов, которых вводит в заблуждение такая ложная возможность поживиться.

Тщательно исследовались побережья Сингапура

По всему миру были проведены несколько исследований с целью определить природу микроорганизмов, размножающихся на поверхности микрочастиц пластмассы. А что в Сингапуре? Имеют ли отходы, загрязняющие самые посещаемые прибрежные воды, тот же самый бактериальный профиль, что и чистые пляжи, куда редко приходят люди? Два исследователя из Сингапурского университета решили изучить данный вопрос. Фрагменты, волокна, пена, гранулы, полимерная пленка и т. д.: в период с апреля по июль 2018 г. они собрали и проанализировали в общей сложности 275 образцов микрочастиц пластмассы с трех разных пляжей разного уровня загруженности туристами.

Все из-за деятельности человека

И неудивительно: чем чаще мы посещаем пляж, тем он более загрязнен. Но характер микрочастиц пластмассы, а также бактерий, покрывающих их, существенно отличался на каждом пляже. Данное наблюдение подтвердило влияние жизнедеятельности человека на подобный вид загрязнения, которое также меняется в зависимости от ветра и приливов. Хорошая новость: экосистема адаптируется к загрязняющим веществам, способствуя развитию тех видов бактерий, которые могут их разлагать. Плохая новость: это также способствует возникновению патогенов, ответственных за раневые инфекции и заболевания желудочно-кишечного тракта. Невольно поглощая микрочастицы пластмассы, морские организмы могут способствовать накоплению и последующему переходу патогенных микроорганизмов в пищевую цепочку. Авторы пришли к выводу, что эти два результата необходимо будет учитывать при возникновении экологических и санитарных сложностей, вызванных загрязнением пластиком.

В основе профилактики сахарного диабета посредством регулирования уровня сахара в крови лежит более низкокалорийная диета с более низким потреблением сахара. Однако, по-видимому, постпрандиальный (возникающий после приема пищи) уровень глюкозы в крови зависит не только от состава принятой пищи: он варьируется от человека к человеку и зависит от индивидуальных параметров (физиологических, генетических или связанных с микробиотой кишечника).

С диабетом или без него, исследуем со всех сторон!

По данным израильского исследования, проведенного в 2015 году среди людей с предрасположенностью к диабету (с избыточным весом или ожирением), соблюдение диеты, подобранной с учетом индивидуальных данных (включая кишечную микрофлору), снижает уровень глюкозы более эффективно, чем применение стандартной модели, которая базируется исключительно на снижении калорийности пищи и потребления глюкозы. А что насчет людей, у которых нет диабета? Американские исследователи из клиники Мэйо протестировали специально разработанную модель на 327 здоровых взрослых испытуемых, проживающих на Среднем Западе США. Сохраняя свои пищевые привычки (кроме завтрака, который был нормирован), участники должны были носить глюкометры для постоянного мониторинга уровня глюкозы в крови, а специальное приложение отслеживало показатели питательной ценности принимаемой пищи. Затем все данные сравнивались с прогнозами, полученными посредством специально разработанной модели и стандартной модели.

Микробиота и контроль уровня глюкозы в крови

В некоторой степени результаты израильского исследования подтвердились: одна и та же пища может вызвать совершенно разную гликемическую реакцию у разных людей, в то время как реакция одного и того же человека в течение долгого времени оставалась относительно постоянной. Более того, постпрандиальные уровни глюкозы, спрогнозированные в рамках специально разработанной модели, были ближе к данным из отчетов участников, чем те, которые были предсказаны в рамках стандартной модели. Данное отличие может частично объясняться составом нашей кишечной микробиоты, которая играет роль в поддержании нормального уровня глюкозы (гомеостаза глюкозы). Все приведенные выше результаты по большей части свидетельствуют в пользу диетического подхода к профилактике заболеваний, связанных с чрезмерно высоким уровнем сахара в крови (гипергликемией).

Рак поджелудочной железы прогрессирует бессимптомно, и диагностировать его можно только на поздней стадии. В связи с этим на сегодняшний день он находится на седьмом месте в мире среди причин смертности от онкологических заболеваний. Таким образом, необходимо поставить идентификацию специфических биомаркеров в ряд приоритетных задач для сферы здравоохранения и как можно скорее приступить к ее решению. Инновационность исследования состоит в том, что основное внимание в нем уделяется дисбиозу микробиоты, обычному для рака, и самой микробиоте. Команда из Китая изучила микробиологические характеристики микрофлоры языка у пациентов с раком поджелудочной железы. Такой необычный подход уходит корнями в традиционную китайскую медицину, в соответствии с которой по состоянию языка можно судить о патофизиологическом состоянии многих органов и о стадии течения заболевания.

Увеличение микробиологического разнообразия

Исследователи охарактеризовали бактериальный состав биопленок на языке у 30 испытуемых, страдающих раком головки поджелудочной железы, и у 25 здоровых субъектов из контрольной группы. Секвенирование 16S рРНК выявило 158 ОТЕ (sidenote: OTE ОТЕ = операционные таксономические единицы: группы филогенетически родственных организмов )  во всей когорте, и было доказано, что их распространение связано с состоянием здоровья испытуемых. Было отмечено, что рак поджелудочной железы сопровождался значительным увеличением микробиологического разнообразия (повышенное содержание сорока трех ОТЕ, в том числе: Leptotrichia, Fusobacterium, Rothia, Actinomyces, Corynebacterium, Atopobium, Peptostreptococcus, Catonella, Oribacterium, Filifactor, Campylobacter, Moraxella и Tannerella). И наоборот, отмечалось сокращение численности Haemophilus, Porphyromonas и Paraprevotella по сравнению со здоровыми испытуемыми. Дисбиоз на поверхности языка, по-видимому, может влиять на состав микрофлоры кишечника и поджелудочной железы через кровоток, стимулируя иммунные и воспалительные механизмы, в свою очередь связанные с развитием рака.

На пути к ранней диагностике

Команда исследователей отметила, что высокие концентрации Leptotrichia и Fusobacterium, связанные с низким уровнем Haemophilus и Porphyromonas, дали возможность дифференцировать пациентов и здоровых испытуемых. В связи с этим они предположили, что состояние микробиоты языка может быть маркером рака поджелудочной железы. Это предположение является основой для поиска инструментов, которые смогут обеспечить раннюю диагностику и профилактику заболевания. Тем не менее, для подтверждения данной гипотезы требуется провести более масштабное исследование и добавить к проведенному обследованию анализ кишечной микрофлоры и микрофлоры слюны пациентов.

Внутричерепная аневризма наблюдается у 2–6 % населения Земли. При этом заболевании некоторые бактерии могут защищать организм пациента, а некоторые – наносить ему вред. Это объясняет, почему факторы среды (диета, образ жизни, физическая активность, табакокурение и т. д.), модулирующие микробиоту, могут иметь большее влияние на уровень риска развития аневризмы, чем генетические факторы.

Аневризма, индуцированная у двух видов мышей

Как исследователи пришли к такому заключению? Они индуцировали внутричерепную аневризму у мышей посредством инъекции в спинномозговую жидкость эластазы, фермента, который разрушает стенки артерий. В первом эксперименте группа мышей начала получать смесь из пероральных антибиотиков (ванкомицина, метронидазола, ампициллина, неомицина) за три недели до инъекции эластазы и получала ее до конца эксперимента, то есть в течение трех недель после инъекции. Цель: уничтожить кишечную микробиоту у мышей. Одновременно велось наблюдение за контрольной группой, которая не получала ничего. Во втором эксперименте прием антибиотиков был приостановлен за день до индуцирования аневризмы, чтобы исключить любое прямое воздействие антибиотиков на частоту возникновения аневризмы.

Резкое уменьшение частоты возникновения

Результат был неоспоримым: через три недели после инъекции эластазы только у 6 % мышей, принимавших антибиотики, была выявлена аневризма. Для сравнения: в группе мышей, микробиота которых не подвергалась изменению, аневризма выявлена у 83 %. Даже в тех случаях, когда прием антибиотиков был прекращен за день до инъекции (во время второго эксперимента), частота возникновения аневризмы была значительно ниже: 28 % случаев против 86 % у контрольной группы. Более того, у мышей, принимавших антибиотики, степень воспаления уменьшилась: наблюдалось меньше макрофагов и меньше маркеров воспаления. Эти результаты могут говорить о том, что кишечная микробиота влияет на патофизиологию аневризмы посредством модуляции воспаления. Стоит отметить, что полное подавление микробиоты – это искусственная модель, поэтому можно сделать однозначный вывод только о том, что кишечная микробиота вовлечена в этот процесс, но пока нельзя оценить ее воздействие как вредное или полезное.

Микробиота – потенциальный биомаркер риска развития аневризмы?

Кишечная микробиота может прямо влиять на патофизиологию внутричерепной аневризмы, и с клинической точки зрения ее профиль может служить биомаркером для комбинированного воздействия факторов среды. Однако не следует делать поспешных выводов. Для выявления вклада микробиоты в патофизиологию внутричерепной аневризмы все еще необходим сравнительный анализ кишечной микробиоты у пациентов с внутричерепной аневризмой или без нее.

«Одна из самых серьезных угроз для глобального здравоохранения, безопасности продуктов питания и развития». Так ВОЗ охарактеризовала антибиотикорезистентность, которая приводит к более длительным срокам госпитализации, увеличению расходов на медицинское обслуживание и повышению уровня смертности. В качестве одного из потенциальных решений в исследовании предлагается трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ), что позволяет надеяться на возможность борьбы с мультирезистентными бактериями, но оставляет открытым вопрос об их безопасности, особенно в отношении пациентов с ослабленным иммунитетом.

Проведено испытание на 10 пациентах с ослабленным иммунитетом

Одноцентровое исследование было основано на ретроспективном анализе историй болезни 10 пациентов с заболеваниями крови, которым проводилась трансплантация костного мозга и трансплантация (в данный период или ранее) энтеробактерий, продуцирующих карбапенемазу, или ванкомицин-резистентных бактерий. Последняя процедура была классифицирована как процедура с повышенным риском (риск появления бактерий с ШЛУ – широкой лекарственной устойчивостью). Пациенты готовились к аллогенной (когда донор и реципиент – разные люди) трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК). ТФМ проводилась с помощью клизмы или назогастрального зонда; для четырех пациентов она была проведена до ТГСК, для остальных шести пациентов (тех, кто во время процедуры получал иммунодепрессанты) – после нее.

Подтверждение эффективности

В 7 случаях из 10 исследователи наблюдали значительную деколонизацию бактерий с множественной лекарственной устойчивостью. У трех других бактериальных культур рост отсутствовал. У 6 из 10 пациентов деколонизация продолжалась в течение всего последующего периода (4–40 месяцев). Три случая отсутствия роста бактериальных культур можно объяснить методологическими затруднениями (прием антибиотиков нельзя было прекратить в течение 72 часов после ТФМ, период лечения был слишком коротким или объем образца кала был недостаточным для исследования и т. д.). В конце концов, после того как первая ТФМ не привела к эрадикации бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, в двух случаях из трех удалось произвести вторую трансплантацию фекальной микробиоты, и она оказалась эффективной.

Подтверждение безопасности

У всех 10 пациентов ТФМ не была связана с каким-либо серьезным риском: у одного пациента в первые дни после трансплантации наблюдался запор; у двух других – незначительная, слабо выраженная диарея. Было зарегистрировано три смертельных случая, но, по утверждению исследователей, ни один из них не был связан с ТФМ. В двух случаях болезнь еще до трансплантации была прогрессирующей; в третьем случае пациент подвергся двум фекальным трансплантациям в связи с острой РТПХ (sidenote: РТПХ РТПХ – реакция «трансплантат против хозяина» ) , вызванной трансплантацией гемопоэтических стволовых клеток, и лечение иммунодепрессантами привело к возникновению вирусной и грибковой инфекций в течение шести месяцев после ТФМ. Таким образом, для пациентов, инфицированных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, ТФМ, видимо, является эффективным и безопасным решением даже в случаях тяжелой иммуносупрессии.

Объясните пациентам, что такое трансплантация фекалий, с помощью этого специального материала: