Благоприятната комбинация от чревни бактерии може да подобри шансовете за оцеляване след трансплантация. Това се отнася както за реципиентите на стволови клетки, така и за трансплантираните органи.
Основният проблем при трансплантациите е реакцията на отхвърляне: когато се правят дарения на органи, имунната система на реципиента атакува чуждите органи. По време на трансплантация на стволови клетки, която може да спаси живота на пациенти с левкемия, се случва точно обратното: „Имунните клетки, които се образуват от дарените стволови клетки, са насочени срещу тялото на реципиента“, казва д-р. Erik Thiele Orberg University Hospital Regensburg (UKR) в разговор с NetDoktor. Това често е черният дроб, но особено храносмилателният тракт.
След това лекарите говорят за „болест на присадка срещу приемник“, известна още като „реакция на присадка срещу реципиент“. Това не е необичайно: около половината от всички реципиенти на стволови клетки са засегнати от него.
Как чревните микроби се предпазват от имунни атаки
Заедно с колегите си проф. Ернст Холер и проф. Хендрик Поек, както и изследователи от университетската болница в Регенсбург, Тиеле Орберг изследва собствения играч на тялото, чиято роля преди това беше подценявана и който може да предпази от опасната реакция: разнообразна чревна инфекция микробиом.
„Можете да си го представите като тропическа гора, която е дом на множество растителни и животински видове, докато гората има само ниско ниво на биоразнообразие“, казва Тиле Орберг. Колкото по-разнообразен е микробиомът, толкова по-добър е резултатът след трансплантация на стволови клетки. Но това се отнася и за определени форми на терапия на рак – например имуномодулиращи терапии срещу рак на кожата или терапия с Т-клетки на CAR срещу злокачествени лимфоми.
Лечебен бактериален метаболизъм
За да разбере по-добре влиянието на микробиома, екипът изследва проби от изпражнения от 78 пациенти и ги проследява повече от две години след трансплантация на стволови клетки.
„Ние не само преброихме бактериите, но също така измерихме количеството на определени налични метаболити – това са метаболитни продукти, образувани от микробите“, казва ръководителят на изследването Тиле Орберг.
Много чревни бактерии се хранят с хранителни компоненти, които са несмилаеми за хората. Това произвежда, наред с други неща, късоверижни мастни киселини или деаминотирозин (DAT). Някои чревни бактерии ги произвеждат от някои активни растителни вещества (полифеноли), които се намират в горските плодове и кафето, наред с други неща.
От известно време е известно, че такива бактериални продукти имат важни функции в тялото. Те влияят върху метаболизма на захарта и мазнините, имат ефект върху централната нервна система – и имат голямо влияние върху имунната система. В медицината се нарича IMM, съкращение от „имуномодулираща микробиота“.
Повишени шансове за оцеляване
И точно тук кръгът се затваря: ако те са в изобилие, шансовете на пациента за оцеляване след трансплантацията се увеличават.
По-специално метаболитните продукти от бактерии от семействата Lachnospiraceae и Oscillospiraceae играят важна роля тук. Но наличието на така наречените бактериофаги също изглежда е от решаващо значение: това са специални вируси, които се размножават вътре в бактериите.
Когато микробиомът излезе извън контрол
Всъщност трансплантацията на стволови клетки често има опустошителен ефект върху бактериалното разнообразие в червата: микробиомът излиза извън контрол. „След това разнообразието се свива значително и важни бактерии често вече не могат да бъдат открити“, съобщава Тиле Орберг.
Вместо това, неблагоприятните микроби превземат: „Те обрастват червата. Това създава монокултура от един-единствен неблагоприятен микроб“, казва ученият. Такава дисбиоза може да засегне до 50 процента от реципиентите на трансплантирани стволови клетки.
Фекалните трансплантации работят – но не винаги
С помощта на трансплантации на изпражнения изследователите сега искат да създадат благоприятна среда в червата на страдащите от левкемия преди трансплантацията на стволови клетки. По този начин те се надяват да подобрят шансовете на пациентите за излекуване.
„Трансплантациите на изпражнения са ефективни“, казва Тиле Орберг. Еднократното третиране обаче не е гаранция, че новият микробиом действително ще пусне корени. В 30 до 40 процента от случаите опитът е неуспешен и е необходима друга фекална трансплантация. Причините за това все още се изследват.
Хранене на правилните микроби
Въпреки това, дори ако новата колонизация е успешна, важно е да се осигури на чревните бактерии подходящата храна, от която се нуждаят, за да произведат полезните метаболити. Изследователите също така проучват до каква степен подходящата диета може да защити дори без фекална трансплантация. Друг алтернативен подход показа успех при опити с животни: желаните метаболитни продукти могат да се прилагат директно под формата на капсули, без да се налага да преминават през бактериите.
Получателите на трансплантирани органи също могат да се възползват
Предишни проучвания на други изследователски групи показват до каква степен не само реципиентите на трансплантирани стволови клетки, но и реципиентите на трансплантирани органи могат да се възползват от благоприятен микробиом. Тук именно имуносупресивната терапия засяга бактериите в червата – но също и в белите дробове – и може да извади микробиома от баланс. Това има сериозни последствия: рискът от реакции на отхвърляне, но също и от тежка диария и инфекции се увеличава – и в крайна сметка рискът от смърт.
„Промените в структурата и функцията на бактериалната общност могат да повлияят на способността на чревния микробиом да произвежда хранителни вещества за гостоприемника, да предпазва гостоприемника от колонизация от патогени и те могат да предизвикат възпаление“, пишат авторите, ръководени от Хана Рахим от Университет на Калгари.
Възпалителните усложнения намаляват с 80 процента
Терапиите, които стабилизират чревната флора, имат за цел да противодействат на това. Например, пребиотиците и пробиотиците могат да имат благоприятно влияние. Пребиотиците са вещества, които имат потенциала да насърчават растежа на здрави чревни бактерии, докато пробиотиците са живи бактерии, за които се твърди, че имат положителен ефект върху здравето.
Стратегията вече се оказа успешна в първоначалните проучвания: в проучване с 50 получатели на чернодробна трансплантация, само едно инфекциозно усложнение се появи в група, която е получила терапия с Bifidobacterium breve и Lactobacillus casei, както и галакто-олигозахариди, които са несмилаеми за хората. В групата за сравнение има шест случая без превантивна терапия. Проучванията за ефекта от фекалните трансплантации тук обаче все още предстоят.
Независимо дали става въпрос за трансплантация на стволови клетки или органи: целенасоченото въздействие върху микробиома може да се окаже промяна на играта за шансовете на хората за оцеляване след трансплантация в бъдеще.