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Trapianto di microbi intestinali per curare la malattia
All'inizio di questa estate, gli scienziati hanno riportato il successo di un insolito trapianto medico; una donna con un pericolo di vita Clostridium difficile l'infezione è stata trattata, e apparentemente curata, con un'iniezione di alcuni dei batteri intestinali del marito sano. I ricercatori stanno ora esplorando gli effetti di questo tipo di trapianto in modo più dettagliato. Sperano di poter curare una vasta gamma di disturbi, dalle malattie intestinali all'obesità, dal diabete alla depressione, manipolando i batteri che vivono nell'intestino umano.
I microbi che abitano il nostro apparato digerente, la pelle, la bocca e altre parti del corpo, noti collettivamente come microbioma umano, svolgono un ruolo chiave nella salute umana, influenzando il metabolismo, la funzione immunitaria e altro ancora. (Ognuno di noi contiene circa 10 volte più cellule microbiche di quelle umane.) Gli scienziati stanno esplorando una serie di modi per manipolare i propri microbi, incluso mangiare cibi come lo yogurt che contengono batteri sani. Ma il trapianto di intere popolazioni microbiche può fornire un modo più potente per revisionare i nostri ecosistemi intestinali. Mangiare più yogurt, per esempio, non ha aiutato le persone con È difficile infezioni, dice Rob Cavaliere , professore associato di chimica e biochimica presso l'Università del Colorado a Boulder.
Knight e collaboratori di Barcellona, in Spagna, stanno studiando i trapianti di microbi nei roditori con la speranza di applicare in modo più efficace l'approccio alle persone. In un articolo pubblicato la scorsa settimana sulla rivista Ricerca sul genoma , i ricercatori hanno dimostrato di poter trapiantare con successo l'intera comunità microbica del sistema digestivo di un ratto sano in quello di un altro. Dopo tre mesi, il microbioma del ricevente somigliava di più a quello del donatore, sebbene i due microbiomi non fossero identici.
Hanno anche riferito che gli antibiotici, che speravano avrebbero facilitato la colonizzazione, in realtà hanno impedito la crescita. Gli animali trattati con i farmaci prima del trapianto hanno avuto un microbioma meno diversificato, che aveva anche meno somiglianza con quello del donatore. Sebbene la scoperta debba essere confermata nelle persone, suggerisce che gli antibiotici potrebbero essere controproducenti nel processo di trapianto, afferma Cavaliere .
A differenza dei tradizionali trapianti di organi o tessuti, i ratti non hanno mostrato segni di rigetto. Non abbiamo notato nulla. Non erano malati, nemmeno la diarrea, dice Chaysavanh Manichanh , ricercatore presso l'Unità di ricerca sul sistema digerente presso l'Istituto di ricerca dell'ospedale universitario Vall d'Hebron di Barcellona e primo autore dell'articolo.
Jo Handelsman , un professore del dipartimento di biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo della Yale University, afferma che l'idea di trapiantare un intero microbioma è molto provocatoria, perché non abbiamo ancora capito quali microbi sono importanti e quali no.
A volte, quando cerchiamo di definire ogni gene e ogni organismo che deve essere presente, ci mancano delle cose. Questa è l'attrazione di prendere una vera comunità e trasferire l'intera cosa, dice. Alla fine, avremo una migliore conoscenza di quali microbi sono più importanti e di cosa possiamo mangiare, o evitare di mangiare, per favorire la crescita e la stabilità di buone comunità di microbi, dice.
I ricercatori hanno inizialmente ipotizzato che il trapianto sarebbe stato aiutato eliminando prima i microbi intestinali del ricevente con antibiotici, secondo Manichanh. Ma scoprirono che gli antibiotici erano così potenti da interferire con l'insediamento delle nuove colonie microbiche. I ratti che non hanno ricevuto antibiotici hanno mostrato più cambiamenti nella loro flora rispetto a quelli che l'hanno fatto.
George M. Weinstock , professore di genetica alla Washington University di St. Louis e direttore associato del Genome Center della scuola, afferma che è troppo presto per dire se un trapianto simile funzionerà nelle persone e, in caso affermativo, per quali malattie. Mentre gli esperimenti aneddotici hanno dimostrato che cambiare il microbioma di qualcuno può essere un trattamento per la malattia, mancano esperimenti definitivi, dice.
David A. Relman , professore di medicina e di microbiologia e immunologia alla Stanford University, dice che resta anche da vedere se il trapianto può essere standardizzato per produrre risultati affidabili e riproducibili. Prendere i microbi intestinali di qualcun altro potrebbe plausibilmente avere un effetto positivo sui disturbi che coinvolgono la crescita eccessiva batterica, ma potrebbe anche avere effetti potenzialmente pericolosi. Questo nuovo studio ha seguito i ratti per tre mesi e ha scoperto che le nuove colonie di microbi erano stabili. Ma gli studi futuri dovranno seguire i destinatari del trapianto a lungo termine, dice Relman.
Il prossimo passo nella loro ricerca, dice Manichanh, è vedere se un trapianto di microbioma può influenzare il decorso della malattia di un animale malato. Lei e il suo team pianificano prima di esaminare la sindrome dell'intestino irritabile. Stanno già lavorando per catalogare la diversità microbica delle persone con il disturbo e sperano di associare ceppi specifici di batteri alla malattia.