Fäkale Mikroben-Transplantationen von gesunden Spendern sind wirksam bei der Behandlung von Patienten mit rezidivierenden Clostridium-difficile-Infektionen. Doch wenig ist bekannt darüber, welche Spenderstämme langfristig erfolgreich transplantiert werden können und welche schon früh nach der Transplantation ansiedeln. Die meisten Fehlschläge treten in den ersten vier Wochen auf.
Rezidivierende C. difficile-Infektionen treten nach unterdrückenden Antibiotikabehandlungen auf, die den größten Teil der normalen Darmflora entfernen. Symptome sind wässriger Durchfall, Bauchkrämpfe, Übelkeit, Fieber und Gewichtsverlust.
Forscher der Icahn School of Medicine am Mount Sinai haben 150 Bakterienstämme von 42 Bakterienarten quantifiziert, die häufig nach fäkalen mikrobiellen Transplantationen ansiedeln. Sie testeten die Ansiedlung kurz nach der Transplantation (36 Stunden bis vier Wochen) und später nach der Transplantation (acht Wochen bis fünf Jahre).
Mikrobiom-Experten an der University of Alabama in Birmingham konzentrierten sich auf das gemeinschaftliche Mikroben Bacteroides vulgatus. Sie identifizierten Gene, die spezifisch für Spender mit erfolgreicher früher Kolonisation sind und die die Kolonisation nach einer fäkalen Mikroben-Transplantation verbessern können.
Zwei identifizierte Gene sind ein potenzielles Chitobiase-Gen und ein Protein der Fimbrillin-Familie, die spezifische Wirt-Interaktionen und mikrobielle Adhäsion fördern. Die anderen 17 identifizierten Gene sind hypothetische Proteine mit unbekannter Funktion.
Die Forscher stellen fest, dass keiner der gepaarten fäkalen Mikrobensamples des Human-Mikrobiom-Projekts den vollständigen Satz von 19 Genen hatte. Weitere Studien sind erforderlich, um festzustellen, ob die identifizierten Gene zu einer frühen Kolonisation bei fäkaler Mikroben-Transplantation führen können.
Die Forscher schlagen vor, dass ihre Studie auch bei der Screening von Patienten nach einer Chemotherapie oder Transplantation angewendet werden könnte, um die B. vulgatus-Gemeinschaft wiederherzustellen und das Infektionsrisiko durch Pathogene zu verringern.
Einführung
Wiederkehrende Clostridium difficile (C. difficile)-Infektionen stellen eine erhebliche Herausforderung im Gesundheitswesen dar, insbesondere nach einer unterdrückenden Antibiotikabehandlung, die die normale Darmflora stört. Kottransplantationen gesunder Spender haben sich als vielversprechend in der Behandlung von Patienten mit wiederkehrenden C. difficile-Infektionen erwiesen. Die Kottransplantation von Bakterienstämmen, insbesondere kurz nach der Transplantation, ist jedoch weitgehend unbekannt. In diesem Artikel werden wir die Ergebnisse aktueller Studien zur Kottransplantation von Bakterienstämmen und deren potenzielle Auswirkungen auf die Behandlung von C. difficile-Infektionen und andere Erkrankungen untersuchen.
C. difficile-Infektionen und Symptome
Wiederkehrende C. difficile-Infektionen äußern sich durch Symptome wie wässriger Durchfall, Bauchkrämpfe, Übelkeit, Fieber und Gewichtsverlust. Diese Infektionen treten häufig nach unterdrückenden Antibiotikabehandlungen auf, die einen erheblichen Teil der normalen Darmflora entfernen und C. difficile das Wachstum ermöglichen.
Identifizierung engrafteter Bakterienstämme
Forscher der Icahn School of Medicine am Mount Sinai haben eine Studie durchgeführt, um die Bakterienstämme zu quantifizieren, die nach einer Kottransplantation engraftet werden. Sie identifizierten 150 Bakterienstämme, die zu 42 Bakterienarten gehören und häufig nach der Transplantation engraftet werden. Sowohl kurz nach der Transplantation (36 Stunden bis vier Wochen) als auch später nach der Transplantation (acht Wochen bis fünf Jahre) wurde die Engraftment-Rate getestet.
Frühe Engraftment
Während der frühen Phasen nach der Transplantation wurden mehrere Bakterienstämme erfolgreich engraftet. Diese frühen Engraftments sind entscheidend für den langfristigen Erfolg von Kottransplantationen.
Langfristige Engraftment
Auch die langfristige Engraftment von Bakterienstämmen ist entscheidend, da sie die Wirksamkeit der Kottransplantation bei der langfristigen Versorgung des Patienten bestimmt. Die Studie zeigte, dass bestimmte Bakterienstämme bis zu fünf Jahre nach der Transplantation engraftet bleiben.
Bacteroides vulgatus und die Förderung der Besiedlung
Mikrobiom-Experten der University of Alabama in Birmingham konzentrierten sich auf das symbiotische Mikrobiom Bacteroides vulgatus und seine Rolle bei Kottransplantationen. Sie identifizierten spezifische Gene, die einzigartig für Spender mit erfolgreicher früher Besiedlung sind und die Besiedlung nach einer Kottransplantation verbessern können.
Putative Chitobiase und Fimbrillin Family Protein
Die Forscher identifizierten zwei Gene, ein Putative Chitobiase und ein Fimbrillin-Familien-Protein, die eine Rolle bei der Förderung spezifischer Interaktionen zwischen Wirt und Mikroben spielen können. Diese Gene könnten für die erfolgreiche frühe Besiedlung von Bacteroides vulgatus verantwortlich sein.
Hypothetische Proteine
Neben den identifizierten Genen fanden die Forscher auch 17 hypothetische Proteine mit unbekannter Funktion. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Rolle dieser Proteine bei der frühen Besiedlung nach Kottransplantationen zu bestimmen.
Auswirkungen für zukünftige Forschung und Anwendungen
Obwohl die Ergebnisse dieser Studien wertvolle Erkenntnisse über die Besiedlung von Bakterienstämmen nach Kottransplantationen liefern, sind weitere Forschungen erforderlich, um die Mechanismen einer erfolgreichen Besiedlung vollständig zu verstehen. Darüber hinaus könnten die identifizierten Gene, insbesondere solche, die mit Bacteroides vulgatus in Verbindung stehen, Anwendungen über die Behandlung wiederkehrender C. difficile-Infektionen hinaus haben.
Screening von Patienten nach Chemotherapie oder Transplantationen
Die Studie legt nahe, dass die identifizierten Gene möglicherweise zur Untersuchung von Patienten nach Chemotherapie oder Transplantationen verwendet werden können. Durch die Wiederherstellung der B. vulgatus-Community und die Verringerung des Infektionsrisikos durch Krankheitserreger könnten Kottransplantationen einen neuen Ansatz zur Verbesserung der Behandlungsergebnisse bei diesen gefährdeten Bevölkerungsgruppen bieten.
Schlussfolgerung
Kottransplantationen zeigen vielversprechende Ergebnisse in der Behandlung von Patienten mit wiederkehrenden C. difficile-Infektionen. Die Besiedlung von Bakterienstämmen, insbesondere kurz nach der Transplantation, spielt eine entscheidende Rolle für den langfristigen Erfolg der Behandlung. Studien haben spezifische Gene identifiziert, einschließlich Putative Chitobiase und Fimbrillin-Familien-Protein, die die Besiedlung nach einer Kottransplantation verbessern können. Weitere Forschungen sind erforderlich, um die Mechanismen und potenziellen Anwendungen dieser Erkenntnisse vollständig zu verstehen, was Auswirkungen über C. difficile-Infektionen hinaus haben könnte, beispielsweise beim Screening von Patienten nach Chemotherapie oder Transplantationen.
