| Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass klinische Eingriffe im Magen zu Veränderungen der fäkalen Mikrobiota führen, was auf eine wichtige Rolle des Magens bei der gastrointestinalen (GI) Homöostase hinweist. Diese Arbeit charakterisiert die Magen-Mikrobiota inkl. Schleimhaut von Ösophagus und Duodenum mittels 16S rRNA Amplikon-Sequenzierung und vergleicht sie der Magen-Mikrobiota von Mäusen und Wüstenrennmäusen. Die Mikrobiota des Magenaspirats beim Menschen wird von Firmicutes und Bacteroidetes dominiert. Beide Fraktionen weisen große Unterschiede auf, die in keinem Zusammenhang mit dem Gesundheitszustand der Patienten stehen. Die Zusammensetzung der Magen-Mikrobiota ist vom mikrobiellen Einstrom aus dem Ösophagus abhängig. In der Magenschleimhaut werden spezifische Bakterien sequentiell angereichert (Rothia mucilaginosa, Porphyromonas und Lachnospiraceae) oder abgebaut (Streptococcus). Die taxonomische Zusammensetzung der Magen-Mikrobiota weist große Unterschiede in Wüstenrennmäusen und Mäusen im Vergleich zum Menschen auf. Während alle von der gleichen Ordnung (Lactobacillales) dominiert werden, sind unterschiedliche Gattungen im Menschen (Streptoccocus) und Tieren (Lactobacillus) präsent.
Zusätzlich beschreibt diese Arbeit erstmals eine schwere Form der apoptotischen Enterokolitis, die durch eine gleichzeitige Behandlung mit Antibiotika und Kortikosteroiden bei kritisch kranken Patienten in der sterilen Umgebung der Intensivstation ausgelöst werden kann. Die Patienten zeigen eine dramatische Verarmung der endogenen GI Mikrobiota, die durch eine starke Reduktion der mikrobiellen Diversität, absolute bakterielle 16S-rRNA-Gene und kurzkettige Fettsäuren (SCFA) gekennzeichnet ist. Zusätzlich kommt es zu einer starken Induktion der CD8+ T-Zellen. Der Krankheit konnten keine spezifischen infektiösen Erreger zugeordnet werden. Stattdessen zeigt sich eine starke bakterielle Fluktuationen in der Mikrobiota der Dickdarmschleimhaut und des Stuhls. Es handelt sich um kommensale Bakterien der Haut bzw. des Rachens, die normalerweise den unteren gastrointestinalen Trakt nicht besiedeln. Dies deutet auf einen Verlust der Kolonisationsresistenz in den Patienten hin. Die Studie zeigt, dass eine einzige fäkale mikrobielle Transplantation (FMT) das Potential hat, die Symptome zu beseitigen und den Patienten dabei hilft, sich von einer apoptotischen Antibiotika-assoziierten Enterokolitis auf der Intensivstation zu erholen.
Der letzte Teil dieser Arbeit untersucht die Wirksamkeit von wiederholten FMTs bei Patienten mit chronischer, aktiver Colitis ulcerosa (CU), die bereits erfolglos mindestens eine Immunsuppressivum und / oder Anti-TNF-Antikörper Therapie erhielten. In einer offenen kontrollierten Studie unterzogen sich 27 Patienten einer 10-tägigen Antibiotikatherapie. Eine Gruppe der Studie wurde anschließend wiederholt mit FMTs behandelt, die andere nicht. Während die Antibiotika-Kontrollgruppe eine Drop-out-Rate von 50% aufweist und nur 1/10 (10%) der Patienten eine klinische Antwort zeigt, zeigen in der FMT-Gruppe 10/17 (59%) Patienten eine klinische Antwort und 4/17 ( 24%) eine Remission auf. Zusätzlich identifiziert die Studie eine signifikante Signatur in der Spender-Mikrobiota, die mit klinischen Remissionserscheinungen bei Patienten assoziiert ist. Diese mikrobielle Zusammensetzung unterscheidet sich signifikant von anderen Spenderproben, basierend auf unweighted UniFrac. Sie zeichnet sich durch erhöhte Konzentrationen von Akkermansia muciniphila, Ruminococcus spp. sowie eine erhöhte Artenvielfalt aus.
Die Wirksamkeit von FMT bei UC-Patienten wird durch die taxonomische Zusammensetzung der Spender-Mikrobiota beeinflusst. Eine spezifische Spenderauswahl bzw. bestimmte mikrobielle Präparate könnte deshalb zu neuen Behandlungen in CU führen könnte.
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