для чего делают пересадку кала
Как и зачем пересаживают кал
Бактерий в нашем организме почти столько же, сколько и собственных клеток. Поэтому, когда с микробиомом кишечника что-то происходит, например погибают полезные бактерии, а их место заполняют вредные, это отражается на всем теле. Иногда это приводит к длительной диарее и даже смерти. Вот тут и помогает пересадка кала.
Кому нужна пересадка кала
Главное показание для пересадки кала — псевдомембранозный колит. Это воспаление толстой кишки на фоне длительного приема антибиотиков. Антибиотики убивают бактерии, но гибнут не только вредные, против которых их назначили, но и нейтральные тоже. Меняется состав микробиома, и условно-патогенная крошка-бактерия Clostridioides difficile, которая живет у большинства из нас, после массовой смерти своих соседей по кишечнику начинает усиленно размножаться, выделяя продукты своей жизнедеятельности, вредные для человека. Появляются симптомы псевдомембранозного колита: сильная диарея, боль в животе, лихорадка.
Чтобы избавить кишечник от заселения C.difficile, отменяют первые антибиотики и назначают новые. Бактерия образует устойчивые к ним споры, так что новый антибиотик ей по барабану. Остальные бактерии продолжают гибнуть, а для C.difficile раздолье: и еды много, и места много, так что ее численность продолжает расти.
Только в США в 2011 году с псевдомембранозным колитом столкнулись пятьсот тысяч человек, из которых тридцать тысяч погибли.
Так появилась идея пополнить микробиом кишечника бактериями, которые бы поставили выскочку C.difficile на место. Пробиотики для этого не подходят — их слишком мало, чтобы реально повлиять на микрофлору. А вот донорство разнообразных бактерий кишечника здорового человека больному (как переливание крови) — вполне.
Пересадка кала в медицине называется трансплантацией фекальной микробиоты. Систематический обзор с метаанализом 2017 года показал до 92% эффективности в прекращении диареи, вызванной C.difficile.
В 2013 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило его в качестве экспериментального лечения. Сейчас в мире есть уже три банка доноров кала, а сама процедура становится доступнее. Проводятся исследования, в которых трансплантацию успешно используют для купирования симптомов синдрома раздраженного кишечника, болезни Крона, язвенного колита и других желудочно-кишечных заболеваний, ожирения и даже аутизма.
Известно, что пересадка кала делает состав микробиома кишечника у детей, рожденных благодаря кесареву сечению, похожим на микробиом детей, рожденных естественным путем. Формирование уникальной микрофлоры малыша начинается с прохождения по родовым путям матери, и эта микробная колонизация влияет на здоровье в дальнейшей жизни.
Как проходит трансплантация
Трансплантацию проводят несколькими способами. Каждый из них начинается с того, что донор кала испражняется в стерильную емкость. В лаборатории кал очищают от остатков еды, пищевых волокон, добавляют физраствор и фильтруют через марлю, чтобы в смеси оставались только бактерии. Смесь замораживают для хранения, а когда она будет нужна, разводят в специальном растворе и делают капсулы. Пациент съедает капсулу, ее оболочка растворяется в ЖКТ и бактерии донора осваиваются в новом доме. Другой вариант: полученный раствор вводят в толстую кишку и там разбрызгивают по стенкам. Либо смесь поступает в ЖКТ по трубке через нос или рот.
Безопасность
У трансплантации фекалий есть свои риски. Хотя донорские образцы тщательно проверяют на наличие патогенов, всегда есть вероятность, что при тестировании пропустят какого-то инфекционного агента. В состав микробиома входит множество бактерий со своими особенностями, и неизвестно, как они себя поведут в ослабленном организме пациента.
В 2019 году трансплантация кала впервые привела к смерти пациента. Оказалось, что в материале донора была патогенная кишечная палочка, устойчивая к большинству антибиотиков, которая вызвала тяжелую инфекцию. А в 2020 году стало известно еще о четырех случаях инфицирования после пересадки: в организме пациентов появилась кишечная палочка, которая выделяла шига-токсины. Они привели к появлению лихорадки, диареи, боли в животе. Но, кажется, это единичные случаи и в целом процедура безопасна. По данным из Uptodate, нежелательные побочные эффекты встречаются крайне редко.
FDA немедленно отреагировало на эти случаи и ужесточило проверку донорских образцов, в том числе на патогены и устойчивость к антимикробным препаратам. Фекальная трансплантация — это новый метод, и, конечно, безопасность пациентов стоит на первом месте.
Достижения гастроэнтерологии: фекальная трансплантация
Во время интервью руководителя отделения гастроэнтерологии медицинского центра Амстердама, профессора Кристиана Мальдера спросили о новшествах, которые произвели на него наибольшее впечатление. На это признанный эксперт мирового уровня ответил, что самым перспективным направлением гастроэнтерологии является развитие фекальной трансплантации
Поразительная эффективность
На сегодня во всем мире успешно выполнено более 5 тыс. процедур трансплантации фекальной микрофлоры (ТФМ). «Фекальная бактериотерапия» убедительно продемонстрировала свою эффективность при тяжелой рецидивирующей инфекции, вызванной Clostridium difficile (см. «Фармацевт Практик», № 3, 2015), синдроме раздраженного кишечника, неспецифическом язвенном колите и болезни Крона. Этот метод дает поразительные результаты, в 3–4 раза превышающие эффективность антибиотикотерапиии. Для проведения процедуры используют эндоскоп, через который в толстую кишку пациентов вводят гомогенизированный и отфильтрованный раствор, в состав которого входят теплая вода и 30–50 г фекалий, взятых от здоровых доноров. В некоторых случаях раствор вводят во время процедуры колоноскопии. В результате у 90% пациентов уже через 2 ч после трансплантации фекальной микрофлоры появился аппетит, в течение суток они ощутили значительное улучшение состояния, а через неделю чувствовали себя полностью здоровыми. При этом в течение 3 мес после такого метода лечения у них не развилось никаких осложнений или побочных эффектов.
Истоки фекалотерапии
Формально история фекальной трансплантации насчитывает уже более 1600 лет. Причем с помощью человеческих экскрементов лечили внушительный спектр болезней — от чумы и язвы до лихорадки и изъязвлений на гениталиях у детей. В IV в. н.э. в Древнем Китае применяли фекалии для лечения пищевых отравлений и диареи. В XVI в. Ли Ши-чжэнь лечил «болезни живота» с использованием «желтого супа» и «золотого сиропа», которые содержали свежие, сушеные или ферментированные фекалии. Рецепты отличались разнообразием: фекалии предлагали в виде золы, их «поджаривали», из них изготавливали «свежеотжатый сок». Бедуины в качестве лекарства от дизентерии использовали свежий верблюжий навоз. Как описано в древнем медицинском трактате, «светлый жидкий кал» помогал при глистах, поскольку «запах заставляет их выползти из всех отверстий тела и прекратить раздражение».
Вряд ли лечение экскрементами действительно является панацеей от всех бед, однако, как свидетельствуют результаты современных исследований, у фекалотерапии действительно есть научное обоснование. Наиболее ранняя научная статья, посвященная трансплантации фекальной микрофлоры, была опубликована в 1958 г. В ней были представлены результаты использования клизм с фекалиями для лечения пациентов с тяжелой или молниеносной формой псевдомембранозного колита. На сегодня поиск в PubMed по словосочетанию «fecal transplantation» выдает 1309 публикаций, а с использованием расширенного поиска количество научных статей о ТФМ превышает несколько тысяч.
Эстетичные и неэстетичные методы
Чаще всего фекальную микробиоту трансплантируют непосредственно в толстую кишку при помощи клизмы или с применением колоноскопа. Альтернативными путями служит введение через верхние отделы желудочно-кишечного тракта с помощью назогастрального или назоеюнального зонда. Некоторые полагают, что пероральные капсулы — это наиболее «эстетичный» и безопасный метод трансплантации, но пройдет еще немало времени, прежде чем пилюли с экскрементами станут обыденным делом. В попытках облагородить лечебное содержимое проводили исследование фекалий здоровых людей и выращивали в лабораторных условиях обнаруженные там организмы. Однако введение смесей «чистых и полезных» бактерий не принесло ожидаемых результатов. Очевидно, что дело не только в положительном эффекте восстановления микробиоты кишечника, но и в свойствах микробных экзометаболитов и других компонентов кишечного содержимого доноров.
А доноры кто?
Раньше считали, что лучшими донорами для трансплантации фекальной микрофлоры служат родственники пациента. Сейчас пришли к выводу, что наличие родственных связей не является обязательным условием донорства и наблюдается переход от концепции индивидуально подобранного пациентом донора к концепции «универсальных» доноров-волонтеров. Предполагается, что наиболее безопасным донором кишечной микрофлоры для больного является человек с такой же группой крови, схожими генетическими особенностями и образом жизни. Считается, что донор не должен разделять с пациентом жилое помещение, так как это может служить предпосылкой к формированию одинакового дефектного типа микрофлоры. Донор должен быть клинически здоров, иметь нормальный ежедневный стул и в течение последних 6 мес не принимать антибиотики. Примечательно, что в качестве доноров больше подходят не молодежь, а люди постарше, т.к. в зрелом возрасте уже точно можно определить, есть ли у человека избыточная масса тела или другая патология пищеварительного тракта. Если даже пациент в возрасте здоров, то его микробиом может и должен помочь другим людям.
Несмотря на солидную доказательную базу, метод фекальной трансплантации все еще относят к экспериментальным. Чтобы сделать процедуру отбора материала и трансплантации быстрее, дешевле, безопаснее и доступнее для врачей и пациентов, с 2012 г. в США работает первый банк фекалий — OpenBiome. Здесь за 250 долларов предоставляют дозированные материалы, соответствующим образом протестированные, отфильтрованные, замороженные и готовые к применению. Такой банк создан уже и в Нидерландах, а в недалеком будущем подобные учреждения появятся и в других странах
И даже аутоиммунные заболевания
Спектр применения фекальной трансплантации активно расширяется. Если ранее посредством пересадки кала предлагали лечить преимущественно заболевания пищеварительного тракта, то сейчас этот метод применяют также при аутоиммунных и неврологических заболеваниях. Появились работы, свидетельствующие об эффективности трансплантации фекальной микрофлоры при сахарном диабете, инсулинорезистентности, ожирении, рассеянном склерозе, паркинсонизме, ревматоидном артрите, идиопатической аутоиммунной пурпуре. В 2008 г. было обнаружено, что при заселении кишечника бактериями, вызывающими аутоиммунный процесс, происходит повреждение клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, и может возникнуть сахарный диабет 1-го типа. В 2011 г. было наглядно продемонстрировано, что при замене бактериальной биоты у мышей, невосприимчивых к инсулину, на нормальную микрофлору у подопытных животных исчезали признаки сахарного диабета 2-го типа. Эти эксперименты в очередной раз доказали, насколько бактерии, заселяющие кишечник, влияют на иммунную систему организма. Согласно гипотезе Т. Бороди микроорганизмы выделяют антигены, которые попадают в кровяное русло и запускают иммунный ответ. В зависимости от индивидуальных особенностей человека такой иммунный ответ может повреждать собственные ткани и органы. После пересадки кишечной микробиоты отмечается улучшение состояния пациентов с паркинсонизмом, рассеянным склерозом, синдромом хронической усталости и ревматоидным артритом. Это может служить очередным доказательством аутоиммунной природы данных заболеваний.
Есть ли перспективы у трансплантации фекальной микрофлоры?
В последнее время резко возрос клинический интерес к исследованию роли нормальной и патогенной микрофлоры человека. Успехи в изучении биома кишечника человека и его влияния на процессы жизнедеятельности организма были признаны одним из десяти главных достижений науки за 2012 г. На ХХI Европейской объединенной гастроэнтерологической неделе метод фекальной трансплантации был представлен как одно из наиболее весомых достижений гастроэнтерологии в 2013 г. Несмотря на доказанную эффективность пересадки кишечной микрофлоры в лечении многих заболеваний, широкое медицинское сообщество пока не готово к внедрению трансплантации фекальной микрофлоры в рутинную клиническую практику. И уж тем более пациенты не горят желанием без крайней необходимости испытывать на себе новаторские методы лечения в силу естественного неприятия данной процедуры. Развитием и изучением метода фекальной трансплантации на сегодня занимаются только отдельные клиницисты.
Трансплантация фекалий и колоноскопия
Впервые трансплантация фекалий была применена 1600 лет тому назад в Китае, когда врачи использовали фекалии при лечении пищевых отравлений и поносов.
Переместить или пересадить внутрь своего кишечника фекалии другого человека – звучит крайне брезгливо и неприемлемо. Но чего не сделаешь, когда болеешь и все испробовано, а улучшений нет и нет…
Набор и состояние микроорганизмов в кишечнике (микробиота) определяет здоровье и болезни его. Известно, что при болезнях, например язвенном колите, микробиота определенным образом изменена. Трансплантация фекальной микробиоты представляет собой современную терапевтическую микробиологическую процедуру, но ее эффективность при язвенном колите остается неподтвержденной.
Подбирается здоровый человек – донор для использования его фекалий в производстве лекарственного препарата. Этот материал помещают в питательный раствор, подвергают его очистке. Затем врач вводит этот раствор в прямую кишку с помощью спринцовки, но чаще используется эндоскопия – колоноскопия или ректоскопия. Трансплантация фекалий призвана восстановить необходимую для здорового кишечника микробиоту и активизировать иммунитет.
Трансплантация фекалий – это широко используемый метод лечения инфекций кишечника, возникший в ответ на длительное применение антибиотиков по другому поводу. Антибиотики разрушающе действуют на флору кишечника, поэтому надо взвесить все «за» и все «против» при принятии решения антибиотикотерапии.
В данном исследовании была целью определить эффективность трансплантации фекальной микробиоты от здоровых людей (нескольких доноров) с интенсивным введением при активном язвенном колите.
Мультидонорная трансплантация фекальной микробиоты с интенсивным введением позволяла достичь клинической ремиссии и улучшений по результатам эндоскопии при активном язвенном колите, и сопровождалась различными микробиологическими изменениями, связанными с последствиями. Соответственно, трансплантация фекальной микробиоты представляет собой перспективный вариант лечения язвенного колита. В дальнейших работах следует уделить внимание точному определению оптимальной интенсивности лечения, а также значению подбора донора и реципиента по микробиологическому профилю.
Клиницисты пока не могут гарантировать, что фекальная трансплантация совершенно безопасна.
(Paramsothy S, Kamm MA, Kaakoush NO, et al. Multidonor intensive faecal microbiota transplantation for active ulcerative colitis: a randomised placebo-controlled trial. The Lancet, 2017)
Для чего делают пересадку кала
Поиск
Трансплантация фекальной микробиоты в современной клинической практике
О.Ю. КАРПУХИН, Э.Р. ХАСАНОВ, Б.Ш. БИКБОВ
Казанский государственный медицинский университет, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49
Карпухин Олег Юрьевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры хирургических болезней № 1, тел. (843) 269-00-53, e-mail:[email protected]
Хасанов Эльдар Равилевич — студент педиатрического факультета, тел. (937) 528-02-59, e-mail: [email protected]
Бикбов Булат Шамилевич — студент педиатрического факультета, тел. (953) 495-99-63, e-mail: [email protected]
В статье представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященной использованию трансплантации фекальной микробиоты, оценке эффективности и безопасности использования метода при различных заболеваниях. Клиническое разрешение патологического процесса после применения метода трансплантации фекальной микробиоты отмечено при ряде заболеваний желудочно-кишечного тракта. Эффективность метода при болезни Крона была достигнута в 60,5 % клинических наблюдений, при псевдомембранозном колите — 90 %, а при синдроме раздраженного кишечника достигает 100 %. Эффективность метода констатирована также при метаболическом синдроме, хроническом запоре, ожирении. Кроме того, улучшение неврологического статуса отмечено при болезни Паркинсона, рассеянном склерозе и аутизме. Общее количество осложнений после проведения трансплантации фекальной микробиоты составило 28,5 %. Наиболее часто они проявлялись диспепсическими расстройствами (тошнотой, рвотой, диареей). Летальность, связанная с использованием метода, не превысила 0,01 %, и была обусловлена аспирацией донорского материала при рвоте в случае его введения peros. Трансплантация фекальной микробиоты –достаточно эффективный и безопасный метод лечения ряда патологических состояний человеческого организма, в патогенезе которых задействовано нарушение кишечной микрофлоры. В перспективе метод можно рассматривать в качестве альтернативы традиционным способам лечения, но для этого необходимо всестороннее его изучение с проведением многогранных клинических исследований.
Ключевые слова: трансплантация фекальной микробиоты, показания к применению, проведение процедуры, осложнения.
O.Yu. KARPUKHIN, E.R. KHASANOV, B.Sh. BIKBOV
Kazan State Medical University, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
Transplantation of fecal microbiota in modern clinical practice
Karpuknin O.Yu. — D. Med. Sc., Professor of the Department of Surgical Diseases No. 1, tel. (843) 269-00-53, e-mail: [email protected]
Khasanov E.R. — student of Pediatric Faculty, tel. (937) 528-02-59, e-mail: [email protected]
Bikbov B.Sh. — student of Pediatric Faculty, tel. (953) 495-99-63, e-mail: [email protected]
The article presents an overview of the Russian and foreign literature devoted to the fecal microbiota transplantation method, assessment of its efficacy and safety in the treatment of various diseases. Clinical resolution of the pathological process after application of this method was observed in a number of diseases of the gastrointestinal tract. Efficacy of the method in patients with Crohn’s disease was shown in 60.5 % of clinical observations, pseudomembranous colitis — 90 % and irritable bowel syndrome — 100 %. Moreover, the effectiveness of the method was also found in metabolic syndrome, chronic constipation, and obesity. Additionally, the neurological improvement was observed in Parkinson’s disease, multiple sclerosis and autism. The total number of complications after transplantation of fecal microbiota was 28.5 %. Most often, they manifested as dyspeptic disorders (nausea, vomiting, diarrhea). Mortality associated with the use of microbiota transplantation did not exceed 0.01 %, and was caused by aspiration the donor material by vomiting reflex in the case of microbiota introduction per os.
Transplantation of fecal microbiota is an effective and safe method for treatment the diseases with the violation of the intestinal microbiota in their pathogenesis. In the future, the method can been considered as an alternative to some traditional methods of treatment, but this requires a comprehensive study with multifaceted clinical research.
Key words: fecal microbiota transplantation, indications, procedure, complications.
Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) — метод лечения посредством введения раствора фекалий от донора в желудочно-кишечный тракт реципиента, имеющего показания для проведения данной манипуляции [1]. Использование фекальной микробиоты с лечебной целью имеет более чем тысячелетнюю историю. Еще в Древнем Китае в 4 веке н. э. известный китайский целитель Гэ Хун описал способ применения разбавленного фекального материала для лечения больных с пищевыми отравлениями и тяжелыми формами диареи. Несмотря на то, что фекальная суспензия вводилась через рот пациентам, до сих пор остается загадкой, сталкивался ли Гэ Хун в своей практике со случаями осложнений в виде тяжелой интоксикации, которая могла возникнуть в результате попадания большого количества патогенных бактерий и их токсинов в верхние отделы пищеварительного тракта. Однако следует заметить, что подобное лечение давало положительные результаты и считалось медицинским чудом того времени [2]. Первые упоминания о применении фекальной микробиоты в современной истории приходятся на вторую половину XX века. Так, в 1958 году трансплантацию фекальной микробиоты при помощи клизмы провела группа американских исследователей под руководством B. Eiseman четырем пациентам с псевдомембранозным энтероколитом [3]. Следует отметить, что трое из четырех пациентов находились в критическом состоянии, однако проведенное лечение уже после первого введения в течение нескольких часов привело к исчезновению тяжелой клинической симптоматики.
В последнее десятилетие метод ТФМ находит все более широкое применение в клинической практике. При этом спектр заболеваний не ограничивается патологией кишечника. При язвенном колите и болезни Крона изменение микробиоты кишечника непосредственно влияет на его функцию [4], в то время как пересадка фекальной микробиоты от здорового донора способствует ее восстановлению и сглаживанию симптоматики. В мультицентровом исследовании R.J. Colman (2014) обобщен опыт 18 клиник по применению ТФМ у пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника. Проанализированы результаты 122 клинических наблюдений: 79 пациентов с язвенным колитом, 39 — с болезнью Крона и 4 — с неуточненным вариантом хронического воспаления кишечника. В целом 45 % пациентов достигли клинической ремиссии после одно- или двукратного проведения процедуры. При этом в подгруппе пациентов с язвенным колитом клиническая ремиссия достигнута в 22 % наблюдений, а при болезни Крона в 60,5 %. Вывод систематического обзора — метод ТФМ у пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника безопасен, т. к. ни в одном из случаев не возникало серьезных осложнений и может рассматриваться в качестве одной из альтернатив лечения у данного контингента больных [5].
В 1978 году анаэробная, спорообразующая, грамположительная бацилла C.difficile впервые идентифицирована как причина псевдомембранозного колита [6]. За последние несколько десятилетий ТФМ получила широкое признание именно из-за эффективности лечения псевдомембранозного колита данным методом. Исследование, проведенное Van Nood E. с соавторами (2013), рассматривало лечение 43 пациентов с псевдомембранозным колитом посредством ТФМ. В рамках исследования были рассмотрены 3 группы пациентов: в первой при помощи назодуоденального зонда трансплантировали фекальную микробиоту донора, во второй назначали перорально ванкомицин в течение 2 недель, в третьей также назначали ванкомицин, но перед этим пациентам проводили промывание кишечника. В результате констатировали разрешение клинической симптоматики заболевания в течение 3 месяцев у 81 % пациентов первой группы, у 31 % – второй и лишь у 23 % — третьей. Исследование было прекращено досрочно, так как ТФМ была эффективнее, более чем в два раза в разрешении симптомов, чем антибиотикотерапия [7].
Установлено, что при синдроме раздраженного кишечника (СРК) изменения в составе микрофлоры запускают такие патологические механизмы, как висцеральная чувствительность и нарушение барьерной функции [8]. Поэтому одной из основных задач в лечении СРК становится нормализация кишечной микрофлоры. Активное применение пересадки фекальной микробиоты при СРК описано в ряде исследований и обзорных статей [9, 10]. В 1995 году данную методику AndrewsP. с соавторами применили в лечении 30 пациентов [9]. В результате у 18 (60 %) пациентов наблюдали улучшение клинической симптоматики: исчезновение абдоминального болевого синдрома, вздутия живота и нормализация частоты дефекаций. При этом в ходе повторных наблюдений спустя 9 и 19 месяцев эффект лечения сохранялся.
В 2010 году исследования с ТФМ проведено у 3 пациентов с хроническим запором, в последующем у них была ежедневная дефекация без приема слабительных [10].
В экономически развитых странах ожирение является одной из самых распространенных патологий среди населения. По данным OgdenC.L. c соавторами (2013), 35 % населения США в возрасте старше 20 лет страдает ожирением [11]. В России также наблюдается эта тенденция. Так, по данным Г.А. Мельниченко и Т.И. Романцовой, не менее 30 % россиян имеют избыточную массу тела, а 25 % из них страдают ожирением [12]. Исследование показывает, что при ожирении микробный состав кишечника претерпевает значительные изменения [13]. В частности, отмечен выраженный количественный сдвиг в соотношении бактерий семейства Firmicutesи Bacteroidetes [14]. Другое исследование констатирует повышенный уровень продуктов метаболизма бактерий в плазме у лиц с ожирением, что, вероятно, связано с увеличением проницаемости кишечной стенки [15]. Одной из наиболее частых причин развития ожирения является метаболический синдром или синдром резистентности к инсулину. Патогенез развития данного синдрома заключается в снижении чувствительности периферических тканей к инсулину, вследствие чего возникает гиперинсулинемия и изменение липидного, углеводного и пуринового обмена, А как результат — увеличение массы висцерального жира [16]. В 2004 году проводились исследования на лабораторных мышах, где тучным особям, имеющим метаболический синдром, трансплантировали фекалии от худых здоровых особей, а здоровым — от больных. Следует также отметить, что в микрофлоре кишечника у больных особей преобладали бактерии семейства Fermicutes, а количество бактерий семейства Bacteroidetes было снижено. Спустя месяц после проведения процедуры пересадки кала у ранее здоровых особей наблюдалось увеличение резистентности к инсулину и рост жировых тканей в организме на 60 %, в то время как у больных наблюдалась метаболическая перестройка, не повлиявшая, однако, на снижение жировой ткани особей [17]. Полученные результаты демонстрируют способность донорской микрофлоры изменять метаболический фенотип реципиента. Согласно литературным данным, ТФМ достаточно редко используется в клинической практике для коррекции метаболического синдрома. A. Vrieze с соавторами (2012) пересаживали фекальную микробиоту от здоровых доноров через дуоденальный зонд лицам, страдающим метаболическим синдромом на фоне сахарного диабета 2-го типа [18]. В исследовании сравнивали две группы пациентов: получавших фекальную микробиоту посредством аллогенной трансплантации (от здорового донора) и аутотрансплантации. В каждую группу входило по 9 пациентов. Несмотря на то, что никаких изменений индекса массы тела исследуемых спустя шесть недель после пересадки не было, следует отметить, что у больных после аллогенной трансплантации значительно повышалась чувствительность к инсулину, что установлено определением средней скорости элиминации глюкозы. Также у этих пациентов наблюдали восстановление многообразия видов кишечной микрофлоры. Полученные результаты обнадеживают в плане использования ТФМ у больных с метаболическим синдромом.
При болезни Паркинсона констипационный синдром является неотъемлемой составляющей патологии и, как правило, предшествует началу двигательных расстройств более чем на 10 лет, что наводит на мысль о том, что пусковой механизм заболевания может быть связан с кишечником [19]. Так, в 2011 году A. Ananthaswamy привел следующее клиническое наблюдение: пациент с мелкоразмашистым тремором рук, микрографией, положительным симптомом «зубчатого колеса», а также хроническим запором в качестве лечения получал терапию, включающую антибиотики с целью разрешения запора. После проведенной терапии у больного восстановилась моторно-эвакуаторная функция желудочно-кишечного тракта, а в течение 10 месяцев нормализовался также и неврологический статус. Этот зарегистрированный случай лечения антибиотиками болезни Паркинсона позволил автору предположить, что в патогенезе заболевания немаловажную роль играет изменение кишечной микрофлоры [20]. Нормализация клинической симптоматики при восстановлении бактериальной микрофлоры толстой кишки у пациентов с болезнью Паркинсона указывает на возможность использования метода ТФМ в качестве альтернативы применению антибиотиков, т. к. безопасность использования пересадки микрофлоры выше, нежели назначение антибиотиков.
В исследовании T.J. Borody и соавторов утверждается, что патогенез рассеянного склероза связан с изменениями кишечной микрофлоры. У трех пациентов с рассеянным склерозом, перенесших лечение запоров посредством ТФМ, достигнута нормализация дефекации и практически полное исчезновение неврологической симптоматики [21].
Аутизм является еще одной нервно-психической патологией, в патогенезе которой участвует кишечная микрофлора, что подтверждено научным исследованием S.M. Finegold и соавторов. В рамках данного исследования при клиническом наблюдении больных аутизмом было описано наличие у них учащенной дефекации, консистенция стула была жидкой. Авторами было проведено исследование кишечной микрофлоры у данных пациентов. В результате было замечено, что семейства бактерий Clostridium и Ruminococcus в кале детей, страдающих аутизмом, превышали показатели количества этих же бактерий у здоровых детей из группы сравнения. Так, девять различных видов клостридий были обнаружены у детей с аутизмом, в то время как только три их вида — у здоровых детей. В дальнейшем авторы изучали микробиологический спектр биопсийного материала слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки, взятого у детей больных аутизмом. В результате зафиксировано значительное превышение количества анаэробов и микроаэрофильных бактерий [22]. Основываясь на гипотезе, что патогенез аутизма включает изменение кишечной микрофлоры, O.C. Aroniadis, L.J. Brandt применен метод лечения с помощью ТФМ, и, как следствие, наблюдалось исчезновение симптомов расстройств аутистического спектра, быстро достигалась ремиссия [23].
Следует отметить, что помимо вышеперечисленных заболеваний существуют предпосылки использования ТФМ при онкологических заболеваниях, т. к. в ряде исследований показано влияние микробиоты на эффективность применения противоопухолевого лечения. Подобное влияние доказано в эксперименте на мышах: у особей, имевших признаки дезорганизации кишечной микрофлоры, вызванной приемом антибиотиков, наблюдалось снижение выработки фактора некроза опухоли и, как следствие, снижение эффективности противоопухолевой терапии, в то время как у особей с нормальной микрофлорой эффективность лечения прослеживалась [1].
Механизм действия трансплантированной кишечной микробиоты не совсем ясен и подлежит дальнейшему изучению. Отечественные исследователи под руководством И.Ю. Чичерина (2013) показали, что механизм стимуляции размножения собственной микрофлоры у реципиента связан не с прямым воздействием вводимой донорской микробиоты, а скорее с действием экзометаболитов вводимых бактерий. Среди метаболитов наибольшее влияние оказывают короткоцепочечные жирные кислоты, в особенности пропионовая кислота, которая обладает антибактериальными свойствами, способствует регуляции пролиферации эпителия, блокирует действие патогенов к слизистой, участвует в энергообеспечении эпителия и поддержании ионного обмена наряду с остальными кислотами. Также большое влияние оказывают бутират, поставляющий субстраты липогенеза, бета-аланин — субстрат для коферментов и γ-аминомасляная кислота с глутаматом, регулирующие моторную активность кишечника. Одной из задач данного исследования было изучение того, какие именно компоненты вводимой фекальной суспензии наиболее эффективны при лечении антибиотик-ассоциированного дисбактериоза: микробные клетки кишечной флоры донора или жидкая среда фекальной суспензии, содержащая продукты жизнедеятельности микроорганизмов. В итоге экспериментального исследования на лабораторных животных И.Ю. Чичерин пришел к выводу, что положительный эффект процедуры ТФМ обусловлен не самими микроорганизмами, а продуктами их жизнедеятельности. Данный факт объясняет случаи разрешения клинической симптоматики в течение считанных часов при первичном введении фекальной микробиоты реципиенту. Быстрый эффект ТФМ подтверждается положительным влиянием экзометаболитов и, как следствие, размножением собственной микрофлоры реципиента и отрицает размножение донорской микробиоты, поскольку за столь короткий период вводимые микроорганизмы не успевают размножаться, а часть из них подвергается элиминации [24].
Требования к донорам при пересадке фекального материала весьма высоки. Донор должен дать информированное согласие и предоставить подробную выписку из медицинской карты с подробной информацией обо всех перенесенных ранее заболеваниях, предоставить результаты бактериологического анализа кала и серологического тестирования. При этом доноров в основном выбирают из людей, которые имеют родственную связь с реципиентом (члены семьи, близкие родственники). Имеется множество подтверждающих мнений о том, что фекальный материал, взятый от родственников реципиента, как правило, дает большую эффективность в сравнении с теми случаями, когда материал берется от неродственных доноров [25, 26].
Полученный от донора материал можно длительно хранить в замороженном виде, так как использование размороженного кала в приготовлении фекальной суспензии абсолютно не сказывается на эффективности действия микробиоты [27]. Данный факт позволил в 2013 году открыть в Медфорде, штат Оригон (США), банк человеческих фекалий OpenBiome, который поставляет донорский материал 185 медицинским учреждениям по всей стране [28].
Лабораторное обследования донора включает общий клинический и биохимический анализ крови, обследование на сифилис, анализы на носительство вируса гепатитов А, В и С, иммунодефицита человека (ВИЧ), цитомегаловируса, вируса Эпштейна-Барра, Т-лимфотропного вируса человека [25, 30, 31].
Фекальный материал донора исследуется на наличие токсинов А и ВC.difficile (с помощью полимеразноцепной реакции), на наличие бактериальных семейств (Salmonella, Shigella, Campylobacter, EsherichiacoliO157, Staphilococcusaureus, Yersinia,Helicobacterpylori, Vibrioparahaemolyticus etcholerae),Candidaalbigans, ротовирусов, антигена Криптоспоридий, яйца глист и лямблии [29, 31]. Анализы донора должны быть сделаны не позже 1–2 недель до проведения процедуры трансплантации фекальной микробиоты. Если у донора за данный период времени появляются жалобы на наличие поноса, то процедуру не проводят. Кроме того, донор не должен употреблять продукты, на которые у реципиента аллергия, за 5 дней до процедуры.
Одним из немаловажных моментов в технике трансплантации фекальной микробиоты является подготовка фекального материала. Большинство специалистов, имеющих дело с пересадкой кала, утверждают, что оптимальная масса фекалий, необходимая для последующей трансплантации, 50–60 грамм на 200–300 мл разбавителя [32]. Данные конкретные показатели связаны с использованием ТФМ при рецидивирущей клостридиальной инфекции, т. к. по результатам данных исследований использование фекалий 60 гр [27]. Некоторые специалисты, практикующие ТФМ, используют в качестве разбавителя физиологический раствор, другие — дистиллированную воду или молоко, однако преимущество той или иной субстанции не доказано [27].
Перед проведением забора материала донору дается сухое, чистое судно, несколько емкостей для сбора кала и одноразовый шпатель. Донору заранее объясняется, что кал следует собирать с поверхности, не касаясь ложечкой стенок судна [32].
Что касается объемов вводимой готовой фекальной суспензии, то большие объемы (250–500 мл) используют для ректального введения (через колоноскоп или посредством клизмы), а небольшие (50–75 мл) вводят через верхние отделы желудочно-кишечного тракта (с помощью назогастроэнтерального зонда) [30, 32].
В настоящее время стандартизированного метода подготовки донора и реципиента к ТФМ нет, и описанные ниже требования к участникам процедуры основаны на опыте отдельных клиницистов, имеющих дело с пересадкой кала [33]. Донору в период после скрининга и непосредственно перед проведением процедуры рекомендуется избегать возможности любого инфицирования. Одним из активно обсуждаемых вопросов, касающихся требований к реципиентам, является вопрос о целесообразности проведения курса антибиотикотерапии перед процедурой. Безусловно, необходимость антибиотикотерапии во многом зависит от ряда факторов: тяжести заболевания, состояния микрофлоры кишечника, сопутствующих заболеваний и т. д. Специалисты утверждают, что при хронических воспалительных заболеваниях кишечника, псевдомембранозном колите перед ТФМ курс антибиотикотерапии необходим [30]. Однако экспериментальные исследования на животных показали, что предварительное использование антибиотиков перед ТФМ зачастую приводит к серьезному дисбалансу микрофлоры кишечника. В случае проведения антибиотикотерапии реципиентам назначали 125 мг ванкомицина четыре раза в сутки, в течение 7 дней. Пациенты принимали препарат за 9 дней до проведения процедуры ТФМ так, чтобы интервал между курсом антибиотикотерапии и ТФМ составлял 2 дня [26]. Кроме того, за день до процедуры пациентам назначали слабительные средства на основе полиэтиленгликоля с целью удаления антибиотика и фекалий [32].
ТФМ проводят как через верхние отделы желудочно-кишечного тракта (при помощи назогастрального зонда; фиброгастродуоденоскопа; капсул, содержащих лиофилизированные материалы донора), так и через нижние (с помощью клизмы или колоноскопа). Но зачастую, при введении микробиоты через верхние отделы пищеварительного тракта при помощи назогастрального или назодуоденального зонда могут возникать серьезные осложнения при попадании большого количества патогенных бактерий в верхние отделы пищеварительного тракта, а также бронхолегочные осложнения при рефлекторном забросе фекальной донорской суспензии в дыхательные пути [33]. В связи с этим, ректальный способ введения материала является более предпочтительным, так как доставляет микрофлору донора в кишечник реципиента напрямую. На сегодняшний день около 75 % трансплантаций фекальной микробиоты производят через нижние отделы желудочно-кишечного тракта и лишь 25 % — через верхние [32]. Результаты анализа вариантов проведения процедуры пересадки микробиоты показывают, что наиболее эффективным считается путь введения perrectum [27]. В свою очередь, из всех способов введения микробиоты через нижние отделы желудочно-кишечного тракта специалисты предпочитают колоноскопию, так как при введении микробиоты при помощи клизм субстрат, как правило, достигает лишь левого изгиба ободочной кишки, тем самым увеличивая риск неудержания пациентом фекального материала [33]. При колоноскопии же фекальный субстрат доводится до терминального отдела слепой кишки, а распределение его в кишечнике дозируется [34]. Проведенное в 2012 году исследование показало, что у 77 пациентов с рецидивирующей клостридиальной инфекцией использование трансколоноскопической ТФМ было весьма успешным (купирование симптоматики у 91 % пациентов) [30]. Следует отметить, что L.J. Brandt, T.J. Borody, J. Campbell (2011) предложили рассматривать ТФМ через колоноскоп в качестве терапии первой линии для лечения клостридиальной инфекции [35]. Во многом успех трансколоноскопического введения микробиоты связан с равномерным распределением донорского материала по стенкам толстой кишки, начиная с илеоцекального угла. Туда через биопсийный канал колоноскопа вливается порядка 60 мл фекального материала, затем, продвигаясь в каудальном направлении, вводят по 30 мл на каждые 5–10 см восходящей ободочной кишки. Следует отметить, что большая глубина введения способствует повторному прохождению введенного материала из проксимальных отделов в дистальные, что ведет к последовательному «орошению» стенок толстой кишки и не вызывает у пациента сразу после введения позыва на дефекацию, т. к. вливание материала прекращается на уровне печеночного изгиба [34].
После трансколоноскопического введения фекального материала пациенту рекомендуется удерживать его внутри в течение 4 часов, для предупреждения возникновения позывов к дефекации в редких случаях используют противодиарейное средство лоперамид [31].
В систематическом обзоре возможных осложнений ТФМ, написанном группой ученых под руководством Sinan Wang,было рассмотрено 1 089 различных клинических случаев пересадки проведения ТФМ за период с 1998 по 2015 г. Время наблюдения за состоянием пациентов колебалось от 2 недель до 68 месяцев (5 лет 8 мес.), возрастной диапазон — от 1 года до 95 лет. Из 1 089 наблюдений у 831 пациента имела место рецидивирующая клостридиальная инфекция (у 106 из них на фоне язвенного колита и болезни Крона), у 235 пациентов имели место только хронические воспалительные заболевания кишечника, у 1 — недифференцированный колит на ранней стадии заболевания, у 9 — антибиотик-ассоциированная диарея, у 13 — синдром раздраженного кишечника. По результатам проведенного статистического исследования общий процент осложнений в группе из 1 089 наблюдений составил 28,5 % (310/1089). Случаи осложнений у пациентов только с клостридиальной инфекцией наблюдались в 28,0 % (233/831), при иной патологии (хронические воспалительные заболевания, синдром раздраженного кишечника, антибиотик-ассоциированная диарея и ранний недифференцированный колит) в 29,8 % (77/258). Летальные исходы составили 1,01 % (11/1089), из них: пневмония при аспирации донорского материала в ходе проведения процедуры peros — 3 случая, облитерирующий бронхиолит — 1, перитонит — 2, септический шок с развитием полиорганной недостаточности — 1, несвязанные с проведением ТФМ причины смерти — 4. По результатам обзора, чаще осложнения возникали при введении микробиоты через верхние отделы желудочно-кишечного тракта, чем через нижние (43,9 % против 20,6 %). Предположительно причиной осложнений при введении материала peros был рвотный рефлекс, приведший к забросу микробиоты в респираторные пути. Осложнения ТФМ характеризовались как развитием симптоматики в виде диспепсических расстройств (тошноты, рвоты, диареи), интоксикации (лихорадки), запора и абдоминалгии, так и конкретных нозологических форм: аппендицита — 9, инфекции мочевых путей — 5, цитомегаловирусного колита — 2 [36].
Выводы. Высокий уровень эффективности и безопасности позволяют рассматривать пересадку фекальной микробиоты в качестве нового метода лечения для широкого спектра патологий, чей патогенетический процесс связан с дисбактериозом кишечника. Следует также отметить, что несмотря на положительные результаты при пересадке донорской микробиоты, процесс ТФМ нуждается в дальнейшем изучении, т. к. многие вопросы данной процедуры остаются непознанными до сих пор. Основной проблемой в проведении ТМФ следует считать отсутствие стандартизированного подхода к проведению процедуры и подбору доноров. Одним из перспективных направлений в будущем является приготовление лиофилизированных капсул, содержащих донорские фекальные суспензии для более удобного способа введения, решающего помимо патологических проблем эстетические проблемы.