Чилійське товариство ожиріння
ТРАНСПЛАНТАЦІЯ МІКРОБІОТИ ТА ОЖИРІННЯ
ТЕМА МІСЯЦЯ: Лютий 2016 р
Доктор Алекс Валенсуела Монтеро
Президент Чилійського товариства ожиріння
Професор кар'єри в галузі харчування та дієтології в університетах розвитку та вищих університетів
Мікробіоту кишечника можна визначити як сукупність живих мікроорганізмів, які співіснують у шлунково-кишковому тракті, деякі роблять це постійно, а інші тимчасово. За підрахунками, різноманітність кишкових бактерій сягає від 500 до 1000 видів у людини, їх кількість настільки велика, що бактерій у 10 разів більше, ніж клітин людини, вагою від 1 кг до 1,5 кг (1). Бактерії кишкової мікробіоти можна згрупувати в чотири ряди: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria і Proteobacteria, з переважанням перших двох (приблизно 90%) (2).
Кишкова мікробіота виконує важливі біологічні функції, схиляючи її зміну (дисбіоз) до різних захворювань (рисунок 1), тому пошук її нормалізації став пріоритетом для профілактики та потенційного лікування різних кишкових та позакишкових патологій. Трансплантація калової мікробіоти як метод її відновлення стала однією з найбільш досліджуваних технік останнім часом.
Трансплантація калової мікробіоти (FTM), також відома як фекальна бактеріотерапія, складається з перенесення калу від раніше вибраного здорового донора до хворого, з метою відновлення нормальної мікробіоти кишечника у останнього. Хоча існують дуже старі повідомлення про його існування для лікування особливо діарейних станів, не лише кілька років тому ця методика стала загальною, особливо для лікування важких або стійких інфекцій, спричинених Clostridium difficile (4,5,6).
Існують також анекдотичні повідомлення, які вказують на те, що ТМФ може служити лікуванням інших кишкових та позакишкових патологій, таких як: синдром подразненого кишечника, запальні захворювання кишечника, аутизм, запор, хронічна втома, деякі неврологічні розлади та метаболічний синдром (7). До цього довгого списку потенційних застосувань ТМФ, тепер останнє додається можливість того, що його можна використовувати при лікуванні ожиріння, виходячи із важливості мікробіоти кишечника в регулюванні енергетичного обміну.
Загалом, ТМФ є безпечною процедурою і не має серйозних недоліків, а також не спостерігається значних побічних ефектів, оскільки вони бувають рідкісними та тимчасовими, про що повідомляється в деяких випадках: метеоризм, метеоризм, запор та дискомфорт у животі та анальному відділі (8).
Серед основних побоювань ТМФ є той факт, що кал містить велику кількість бактерій та вірусів, які ще не ідентифіковані та можуть бути патогенними для реципієнта. З іншого боку, недостатньо інформації щодо довгострокових наслідків ТМФ, особливо щодо перенесення туморогенезу або аутоімунних, метаболічних та психічних захворювань (9). З огляду на все вищесказане, ведеться робота над можливістю створення визначеного бактеріального співтовариства для заміни ТМФ (10).
Існує також занепокоєння щодо відбору донорів, особливо щодо запиту крові та стільця, що існує, і є різниці між установами, які проводять ФМП.
Техніка
Найбільш поширеною процедурою лікування діареї C. difficile є взяття частини стільця донора від 50 до 150 г, змішування його з фізіологічним розчином та центрифугування в соковижималці. Згодом гомогенат фільтрується кілька разів для видалення великих частинок, і, таким чином, рідка частина готова до введення в шлунково-кишковий тракт пацієнта за допомогою різних способів, а саме: колоноскопії, ендоскопії, назодуоденальної трубки або клізми і, нарешті, через оральні капсули (11.12). В Європі назодуоденальна трубка є найбільш використовуваним методом, тоді як у США та Канаді це колоноскопія/ендоскопія або просто набір для клізми.
Кількість свіжого або охолодженого розчину стільця, влитого в ТМФ, сильно варіюється, і щодо цього немає повного консенсусу, залежно частково від способу введення, який зазвичай становить від 250 до 500 мл або навіть більше, що дозволяє використовувати більші кількості за допомогою колоноскопії (13). Інфузію проводять через шприци, що містять від 20 до 50 мл відфільтрованої суспензії стільця, приблизно за 2 години.
Банки для табуретів
Історично донорами стільця були дружина, сім'я чи друзі пацієнта. Однак все частіше спостерігається, що донор не має стосунків з реципієнтом, який отримує заморожені кали з калу після вичерпного відбору донора.
Суб'єкти, які претендують на донорські випорожнення, обираються дуже строгим процесом, який у деяких лабораторіях включає низку аналізів крові та стільця для виключення вірусних, бактеріальних та паразитарних інфекцій, відповідаючи на анкету близько 100 питань (подібно до тих, що виконуються для донорства) крові) і бути нормальної ваги. Вони не кваліфікуються як донори: страждають ожирінням, ті, хто приймав антибіотики протягом останніх 6 місяців, ті, хто востаннє їздив екзотичними місцями і недавно мав татуювання або страждає на інфекційні захворювання.
Компанії, що спеціалізуються на зборі та зберіганні калу, такі як Open Biome, США, зазначають, що приймаються лише 3% кандидатів-донорів, яким контейнери надаються для здачі пожертв, які повинні бути оброблені менш ніж за дві години, отримуючи в обмін на скасування 40 доларів за раз, отримуючи 250 доларів на тиждень. З іншого боку, ця ж компанія продає дозу для ТМФ у розмірі 250 доларів для більш ніж 200 установ (14).
Зібраний кал фільтрують через сито за допомогою деяких пресів, відокремлюючи тверду частину від рідини, яка є останньою фракцією, яка упаковується і зберігається при 80 ºС нижче нуля, до подальшого використання, де бактерії повертаються до життя при кімнатній температурі.
Трансплантація мікробіоти калу у людини
Більшість досвіду з FMT у людини походить від експериментального лікування людей з діареєю, спричиненою C. difficile. Ця нова процедура вже була затверджена деякими науковими установами як нефармакологічна альтернатива лікування важкого або рецидивуючого коліту C. difficile, особливо у тих суб'єктів, які не реагують на звичайні заходи (антибіотикотерапія, пробіотики, промивання кишечника) (15 ). Вилікування інфекції C. difficile після FMT може охопити 94% пацієнтів, порівняно з 31% антибіотиками (16).
Тільки в США щорічно госпіталізують близько 250 000 людей через діарею, спричинену C. difficile, що спричиняє близько 14 000 смертей (17).
Передача ожиріння або худорлявості шляхом трансплантації калових мікробіоти
Численні напрямки досліджень, зокрема на моделях гризунів, дозволяють припустити, що мікробіота кишечника бере участь у розвитку ожиріння. Хороший приклад вищезазначеного наводить швидкий ріст та розвиток, досягнутий тваринами та птахами, які зазнали дії субтерапевтичних доз антибіотиків, що є дуже поширеною практикою, відомою фермерам з шістдесятих років (18). Подібним чином те ж саме було описано при ранньому застосуванні антибіотиків у дітей, особливо на першому році життя, що призводить до збільшення маси тіла в майбутньому (19,20).
Задіяні механізми частково зрозумілі, постулюючи, що мікробіота кишечника вироблятиме різні ферменти, які дозволять більше витягувати калорії, що містяться в їжі, особливо з клітковини (складних полісахаридів, які не засвоюються травними соками), генеруючи моносахариди та жирні кислоти з короткого ланцюга, які поглинаються та зберігаються як жир, крім зменшення окислення жирних кислот (21, 22) (рис. 2). За підрахунками, близько 10% калорій, що потрібні людині щодня, забезпечуються коротколанцюговими жирними кислотами (23).
Миші без мікробіоти кишечника (їх називають аксенними мишами) стрункіші та мають менше жиру в організмі, ніж миші з інтактною мікробіотою кишок, незважаючи на поглинання більшої кількості їжі. Введення фекальною трансплантацією звичної кишкової мікробіоти призводить до їх швидкого збільшення ваги та жиру в організмі (24,25).
З іншого боку, аксенові миші, у яких фекальний перенос здійснюється шляхом трансплантації калу від худих або ожирілих мишей, змушують їх набувати донорський фенотип (24). Тобто, якщо донор худий, миші будуть худими, але якщо він страждає ожирінням, вони набувають фенотип ожиріння, що підтверджує важливість мікробіоти кишечника у розвитку та/або підтримці ожиріння.
Також були проведені експерименти з фекаліями людини, пересадженими аксеновим мишам, із схожими результатами, тобто вони набувають фенотип донора, ожиріння або нормальну масу тіла (26).
Цікаво також відзначити, що перенесення мікробіоти кишечника від шлунково-шунтуючої миші до неоперованих аксенових мишей призводить до зменшення ваги та жиру в організмі останніх (27).
Мікробіота кишечника та внесок у розвиток ожиріння. За допомогою різноманітних механізмів мікробіота кишечника сприяє набору маси тіла, будучи здатною сприяти розвитку ожиріння у генетично сприйнятливих людей. Більш ефективне вилучення енергії, що міститься в харчових волокнах (моносахариди та коротколанцюгові жирні кислоти), збільшення печінкового ліпогенезу та зменшення окислення жирних кислот є одними з основних механізмів, що сприяють розширенню жиру.
LPL: ліпопротеїн-ліпаза; Fiaf: Адипоцитарний фактор, спричинений голодуванням; ChREBP: Білок, що зв’язує вуглеводний елемент відповіді; SREBP-1: Елемент стерольної відповіді, що зв’язує білок-1; AMPK: Протеїнкіназа, що активується AMP.
Передача ожиріння людини шляхом трансплантації мікробіоти калу від дочки до матері
Є повідомлення (28), в якому 32-річна жінка з ІМТ 26 кг/м2 перенесла надмірне збільшення маси тіла, розвинувши ожиріння після перенесеного ФМТ через інфекцію C. difficile, резистентну до звичайної лікування. Донором стільця була його 16-річна дочка, яка на момент пожертви мала ІМТ 26,4 кг/м2.
Після прийому ТМФ мати вилікувалася від своєї інфекції, але через 16 місяців трансплантації калу вона виявляє мимовільне збільшення маси тіла приблизно на 15 кг, яка продовжувала зростати ще на 3 кг через 36 місяців, досягнувши ІМТ 34, 5 кг/м2, незважаючи на спроби не набирати вагу. Тим часом її дочка набрала 13 кг ваги (28).
Цей єдиний звіт показує нам, що теоретично можливо передавати ожиріння людини через мікрофлору кишечника, однак для цього необхідні подальші дослідження. У будь-якому випадку, ми дуже обережно підбираємо донорів стільця, не тільки щоб вони були здоровими, але і щоб мали стабільну нормальну вагу.
Трансплантація мікробіоти калу як варіант лікування ожиріння та його супутніх захворювань
Ожиріння тварин і людини супроводжується змінами мікробіоти кишечника як у різноманітності, так і в частці мікроорганізмів, що її складають, при цьому більшість досліджень повідомляють про значне збільшення фікурітутів при значному зменшенні бактероїдетів (29, 30). Цей дисбіоз сприяє підвищенню ефективності вилучення, витрачання та зберігання калорій, що потрапляють у їжу, сприяючи розвитку та підтриманню ожиріння (24,25). Тому відновлення мікробіоти кишечника за допомогою пребіотиків, пробіотиків, симбіотиків, антибіотиків та трансплантації калових мікробіоти є теоретично обґрунтованим терапевтичним варіантом для лікування ожиріння людини та супутніх захворювань (31).
У галузі ожиріння та метаболічних захворювань, хоча ФМП розглядається як теоретично життєздатна альтернатива лікування, немає остаточних досліджень, які б це демонстрували.
Існує лише одне дослідження (32), в якому група чоловіків із ожирінням кавказького типу з метаболічним синдромом перенесла ФМТ за допомогою гастродуоденоскопії з фекаліями здорових донорів (ІМТ
Новини ожиріння
Книга "Молочні продукти: харчування та здоров'я"
15 грудня, разом із заслуженою вшануванням доктора Фернандо Монкеберга за його важливий внесок у розвиток харчових досліджень в нашій країні, стартувала книга "Молочні продукти: харчування та здоров'я", публікація, яка виходить у рамках "Завдяки молоку" від корпорації "Консорціо Лечеро" у […]
Тема місяця
Мікробіота кишечника та ожиріння
Ожиріння, яке визначається як надлишок жиру в жировій тканині, що несе загрозу здоров’ю, є захворюванням, поширеність якого швидко зростає як у промислово розвинутих країнах, так і в країнах, що розвиваються. Хоча переїдання, засноване на гіперенергійній їжі, багатій жирами та цукром, разом із фізичною неактивністю, є […]