Medycyna Clostridium difficile: koktajl bakterii zamiast terapii fekalnej (23-11-2012)
Infekcja superbakterią Clostridium difficile, z którą wiąże się wiele śmierci szpitalnych, jest dość odporna na terapię antybiotykową. Skuteczna jest natomiast bakterioterapia fekalna, która nie była jednak szeroko stosowana ze względu na ryzyko wprowadzenia szkodliwych patogenów oraz awersję pacjentów. Brytyjscy naukowcy poszli krok naprzód i ustalili, które bakterie ze zdrowego kału skutecznie radziły sobie z agresywną bakterią chorobową. Skuteczna terapia będzie się mogła oprzeć o leczniczy "koktajl" bakteryjny. MA
Trzy z sześciu bakterii zostały opisane po raz pierwszy. To przełomowe odkrycie może przynieść istotne implikacje dla przyszłych metod kontroli i terapii.
C. difficile to gatunek bakterii Gram-dodatnich, które mogą wywołać wzdęcia, biegunkę i ból brzucha. Przyczyniły się one w 2011 r. do ponad 2.000 zgonów w Wlk. Brytanii. C. difficile występują nieszkodliwie w organizmach niektórych osób, gdzie potrafią żyć naturalnie nie stwarzając problemów, tak długo jak inne bakterie obecne w jelicie ograniczają ich liczbę i zapobiegają ich rozprzestrzenianiu się. Jeżeli dana osoba była leczona antybiotykami o szerokim spektrum działania, takimi jak klindamycyna, istnieje ryzyko wyniszczenia naturalnych bakterii organizmu i opanowanie jelita przez C. difficile.
Agresywny szczep C. difficile analizowany w ramach prac badawczych jest odpowiedzialny za epidemie w Europie, Ameryce Północnej i Australii. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie PLOS Pathogens.
1. Mikrokolonie bakterii Clostridium difficile, obraz ze skaningowego mikroskopu elektronowego, doi:10.1371/journal.ppat.1002995.g001
Naukowcy odkryli, że ten szczep C. difficile, typ O27, zaprowadza uporczywy, długotrwały i zakaźny okres, nazywany superwydzielaniem, który niezwykle trudno leczyć za pomocą antybiotyków. Zakaźne "superwydzielacze" uwalniają przez dłuższy czas wysoce oporne zarodniki, które niezwykle trudno wyeliminować ze środowiska. Podobne scenariusze mogą wystąpić w szpitalach.
"Leczyliśmy myszy zakażone tą postacią C. diff. za pomocą gamy antybiotyków, ale konsekwentnie powracały do wysokiego poziomu wydzielania lub zakaźności" - mówi dr Trevor Lawley, autor naczelny raportu z badań z Wellcome Trust Sanger Institute w Wlk. Brytanii. "Podjęliśmy wówczas próbę leczenia myszy przy wykorzystaniu transplantacji kału lub homogenizowanego kału zdrowej myszy. Spowodowało to szybką i skuteczną supresję choroby oraz stanu superwydzielania bez nawrotu w większości przypadków. Epidemia wywołana przez C. diff. jest oporna na leczenie antybiotykowe, ale może zostać stłumiona za pomocą transplantacji kału, powodującej ustąpienie objawów choroby i zakaźności".
Zespół chciał posunąć badania o krok naprzód i wyizolować konkretne bakterie, które usunęły C. difficile i przywróciły równowagę mikrobiologiczną w jelicie. Naukowcy wyhodowali dużą liczbę bakterii występujących naturalnie w jelicie myszy, z których wszystkie należały do jednej z czterech grup bakterii występujących u ssaków. Przetestowali wiele kombinacji tych bakterii, aż do wyizolowania koktajlu sześciu z nich, które najlepiej poradziły sobie z infekcją.
"Mieszanina sześciu gatunków bakterii skutecznie i odtwarzalnie stłumiła stan superwydzielania C. difficile u myszy, przywracając zdrowe zróżnicowanie mikroorganizmów w jelicie" - zauważa profesor Harry Flint, autor naczelny ze szkockiego Uniwersytetu w Aberdeen, Wlk. Brytania.
Zespół przeprowadził następnie sekwencjonowanie genomów sześciu bakterii i porównał ich genetyczne drzewo genealogiczne, aby je precyzyjniej zdefiniować. Na podstawie tej analizy odkrył, że mieszanina sześciu bakterii zawiera trzy opisane wcześniej i trzy nowe gatunki. Mieszanka ta jest zróżnicowana genetycznie i wywodzi się ze wszystkich czterech, głównych grup bakterii występujących u ssaków. Wyniki obrazują skuteczność eliminowania C. difficile i superwydzielniczej flory bakteryjnej za pomocą określonej mieszaniny bakterii występujących naturalnie w jelicie.
"Nasze wyniki otwierają drogę do ograniczenia nadużywania leczenia antybiotykowego i wykorzystują potencjał naturalnie występujących zbiorowisk mikroorganizmów w leczeniu infekcji C. difficile i zapobieganiu przenoszeniu się jej, a także potencjalnie innych chorób powiązanych z zaburzeniem równowagi mikroorganizmów" - wyjaśnia profesor Gordon Dougan, autor naczelny z Wellcome Trust Sanger Institute. "Transplantacja kału jest postrzegana jako leczenie alternatywne, ale nie jest szeroko stosowana ze względu na ryzyko wprowadzenia szkodliwych patogenów oraz ogólną awersję pacjentów. Ten model obejmuje niektóre cechy terapii kałowej i służy za podstawę do opracowania znormalizowanej mieszanki leczniczej".
