به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در آخرین بررسی روایی منتشر شده در نشریه Nutrients، محققان شواهدی از پتانسیل درمانی و محدودیت‌های درمانی مبتنی بر میکروبیوم روده در بیماری‌های بحرانی را جمع‌آوری می‌کنند تا استراتژی‌هایی را برای بهینه‌ سازی آینده آن‌ها ارائه دهند.

پیش زمینه

دلایل متعددی وجود دارد که چرا بازیابی تنوع میکروبی روده با استفاده از درمان‌های مبتنی بر میکروبیوم روده، به عنوان مثال، پیوند میکروبیوتای مدفوع (FMT) و گندزدایی انتخابی گوارشی (SDD)، می‌تواند به پیشگیری یا حتی درمان بیماری‌های مهم کمک کند. وقتی آنتی‌بیوتیک‌های طیف وسیع به درمان بیماری‌های مهم کمک می‌کنند، میکروبیوتای معمولی در روده را تخلیه می‌کنند که منجر به رشد بیش از حد باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا می‌شود. استعمار پاتوژن‌های بالقوه در اپیتلیوم روده، تنوع میکروبیوتا را که سیستم ایمنی میزبان را تنظیم می‌کند، مختل می‌کند، همانطور که توسط چندین مطالعه انجام شده در افراد مبتلا به بیماری بدخیم مشهود است. به عنوان مثال، یک مطالعه فراوانی نسبی بالاتری از باکتری‌های گرم منفی، به عنوان مثال، استافیلوکوکوس اورئوس، در بیماران مبتلا به سپسیس را نشان داد. علاوه بر این، افزایش فراوانی نسبی باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا باعث کاهش تولید اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه (SCFAs) در روده می‌شود. علاوه بر این، آن‌ها مانع از تولید ایمونوگلوبولین‌های A (IgA)، پپتیدهای ضد میکروبی و دفنسین‌ها می‌شوند که در مجموع عدم تعادل بین سیستم ایمنی میزبان و میکروبیوتای روده را تشدید می‌کند. جالب اینجاست که میکروبیوتای روده با سایر‌اندام‌ها از جمله ریه‌ها، کلیه‌ها، مغز، قلب و غیره ارتباط برقرار می‌کند. بنابراین، بازیابی میکروبیوتای روده و متابولیت‌های آن می‌تواند در بیماری‌های حیاتی مانند سپسیس، پنومونی مرتبط با ونتیلاتور (VAP) و بیماری کروناویروس (COVID-19) ارزش درمانی زیادی داشته باشد.

درباره مطالعه

برای بررسی ادبیات مربوطه برای تجزیه و تحلیل شواهد فعلی که نشان می‌دهد درمان‌های مبتنی بر میکروبیوم روده برای بیماران بزرگسال مبتلا به بیماری‌های بحرانی مفید است، محققان مجلات Pubmed-index را به طور کامل جستجو کردند و همه مقالات انگلیسی زبان منتشر شده قبل از سپتامبر 2023 را شناسایی کردند. آن‌ها به طور خاص موقعیت‌های مناسبی را برای استفاده از رویکردهای درمانی مختلف مبتنی بر میکروبیوم روده، از جمله FMT، SDD، پروبیوتیک‌ها، پری بیوتیک‌ها، و سین بیوتیک‌ها و همچنین متابولیت‌های مشتق شده از میکروبیوتا، مانند اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه (SCFAs)، فلاونوئیدها، شناسایی کردند. متابولیت‌های میکروبی معطر (AMMs) و اسید ایندول-3-پروپیونیک (IPA) شواهد فعلی از سودمندی و محدودیت‌های همه درمان‌های مبتنی بر میکروبیوم روده است. FMT شامل انتقال میکروبیوتای ریز دستکاری شده از مدفوع یک اهداکننده سالم به روده بیمار است تا به بازیابی عملکرد طبیعی میکروبیوتای روده کمک کند. در مدل‌های موش، استفاده زودهنگام از FMT مرگ و میر ناشی از انفارکتوس میوکارد را کاهش داد و آسیب حاد ریه (ALI) را از طریق تغییر میکروبیوتای روده کاهش داد. به همین ترتیب، در موش‌های مبتلا به سپسیس، FMT فراوانی چندین باکتری مشترک از جمله فیرمیکوت‌ها، اشریشیا، شیگلا، لاکتوباسیلوس و پروتئوباکتری‌ها را بازیابی کرد. علاوه بر این، آزمایش‌های بالینی با افراد انسانی، توانایی FMT را در درمان ملانوم و مهار موقت سمیت سلولی ایمنی سیستمیک نشان داده‌اند. علاوه بر این، FMT موثرترین رویکرد درمانی در این زمینه است. عفونت کلستریدیوم دیفیسیل مقاوم به آنتی بیوتیک (CDI) در بیماران مبتلا به بدخیمی‌های خونی بنابراین، از عفونت‌های مکرر گونه‌های مختلف ارگانیسم‌های مقاوم به چند دارو (MDROs) به ویژه پس از درمان طولانی مدت آنتی بیوتیک جلوگیری می‌کند. محدودیت‌های FMT شامل فقدان کارآزمایی‌های بالینی تصادفی بزرگ (RCT) و عدم مشاهده باکتری‌هایی است که آن را مهار می‌کند. در دسترس نبودن یک روش مناسب برای غربالگری باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا در نمونه‌های مدفوع اهدایی انسان برای FMT یکی دیگر از محدودیت‌های این رویکرد است. برای مدت طولانی، SDD برای پیش‌آگهی بیماران بخش مراقبت‌های ویژه (ICU) و کاهش بروز عفونت‌های اکتسابی ICU با جلوگیری از کلونیزاسیون روده توسط باکتری‌های گرم منفی، مانند استافیلوکوکوس اورئوس، مورد استفاده قرار گرفته است. چندین RCT اثربخشی SDD را در کاهش میزان مرگ و میر در بیماران ICU نشان داده‌اند. با این حال، اثر SDD بر بروز ارگانیسم‌های مقاوم به ضد میکروبی (AMR) حل‌نشده باقی مانده است. پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسم‌های زنده‌ای هستند که در دوزهای مناسب، از یکپارچگی روده محافظت می‌کنند، جابجایی باکتری‌ها را کاهش می‌دهند، از رشد بیش از حد پاتوژن جلوگیری می‌کنند، سیتوکین‌های پیش‌التهابی را کاهش می‌دهند و سطح سیتوکین‌های ضد التهابی را افزایش می‌دهند. آن‌ها همچنین می‌توانند از طریق فارماکوکینتیک عمل کنند. به عنوان مثال، یک پروبیوتیک مبتنی بر E.coli به نام Nissle 1917 جذب آمیودارون، یک داروی ضد آریتمی را افزایش می‌دهد. پروبیوتیک درمانی مکمل باکتری اکرمانسیا موسینیفیلا (A.muciniphila) می‌تواند به درمان ALI کمک کند. علاوه بر این، ترکیب پروبیوتیک‌های مبتنی بر لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم و استرپتوکوک به عنوان درمان کمکی در بیماران شدید COVID-19 مؤثر بود زیرا به کاهش شاخص التهابی، به عنوان مثال، پروتئین واکنش‌گرC (CRP) کمک کرد. به همین ترتیب، پروبیوتیک‌های مبتنی بر لیموسیلاکتوباسیلوس رویتری (L.reuteri) می‌توانند میزان مرگ و میر را در سندرم دیسترس تنفسی حاد کاهش دهند. کارآزمایی‌های بالینی فرمول‌های خاصی از پروبیوتیک‌ها را برای هر وضعیت دیس‌بیوز تأیید نکرده‌اند. بنابراین، آن‌ها به طور کامل از نقش پیشگیرانه خود در بیماران بدحال، به ویژه به عنوان یک درمان مستقل پشتیبانی نمی‌کنند. علاوه بر این، استفاده بیش از حد از سین‌بیوتیک‌ها، در برخی موارد، به جای درمان عفونت‌های بیمارستانی، منجر به عوارض عفونی در بیماران بدحال می‌شود. پری بیوتیک‌ها سوبستراهایی هستند که میکروب‌های روده میزبان به طور انتخابی برای حفظ هموستاز روده استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، فیبر غذایی (DF) تولید SCFAs را ارتقا می‌دهد. آن‌ها همچنین با کاهش سطح متابولیت روده N-اکسید تری متیل آمین (TMAO) عمل می‌کنند. در مراقبت‌های ویژه، DF همچنین نشان داده است که نتایج بالینی را در بیماران بدحال بهبود می‌بخشد، مدت اقامت آن‌ها را در بیمارستان کوتاه می‌کند و عوارض و مرگ و میر را کاهش می‌دهد. آن‌ها همچنین با ارائه تغذیه ضد التهابی و تقویت ایمنی از طریق محور میکروبی روده-ریه، پاسخ التهابی سیستمیک را مانند کووید-19 کاهش می‌دهند. آزمایش‌های بالینی همچنین نشان داده‌اند که متابولیت‌های ثانویه گیاهی، فلاونوئیدها، تولید SCFA را افزایش می‌دهند، فراوانی پروبیوتیک‌ها را تنظیم می‌کنند، مانند لاکتوباسیلوس، و باکتری‌های بیماری‌زا مانند استافیلوکوکوس اورئوس را کاهش می‌دهند. سین‌بیوتیک‌ها پروبیوتیک‌هایی هستند که توسط پری‌بیوتیک‌ها تحریک می‌شوند و چندین اثر مفید روی میزبان دارند. آن‌ها بازوهای ایمنی ذاتی و سازگار را تعدیل می‌کنند تا التهاب سیستمیک را کاهش دهند و عملکرد سایر‌اندام‌ها را ارتقا دهند. علاوه بر این، آن‌ها غلظت متابولیت‌های نامطلوب را در روده کاهش می‌دهند برای بیماران بدحال که از عفونت‌های بیمارستانی رنج می‌برند، سین بیوتیک‌ها روشی بی خطر برای کاهش‌اندوتوکسین‌ها و نشانگرهای التهابی سرم و عوارض مربوط به سپسیس ارائه می‌دهند. سین‌بیوتیک‌های پیشگیرانه (مانند Yakult همراه با Shiorta) سویه‌های پروبیوتیک (مانند بیفیدوباکتریوم) را در باکتری‌های مدفوع و SCFA‌های روده، به‌ویژه اسید استیک، افزایش می‌دهند که اثرات محافظتی در برابر انتروکولیت و VAP در بیماران سپسیس دارند. پروبیوتیک‌ها، پری بیوتیک‌ها و سین بیوتیک‌ها برای استفاده به عنوان مکمل‌های غذایی در بیماران مبتلا به دیس بیوز میکروبیوتای روده مناسب هستند. اسیدهای استیک، پروپیونیک و بوتیریک مهمترین SCFA برای سلامت روده هستند. آن‌ها ترمیم بافت میوکارد را تنظیم می‌کنند و از فعالیت لنفوسیت‌های ذاتی و سلول‌های B&T حمایت می‌کنند و عملکرد سد ایمنی روده را برای پاکسازی پاتوژن‌ها تقویت می‌کنند. با این حال، شواهد موجود در حال حاضر در مورد اثربخشی درمانی آن‌ها در بیماران بدحال‌اندک است. علاوه بر این، مطالعات نشان داده‌اند که سطوح بالای آن‌ها ممکن است اثرات سیتوتوکسیک مستقیم بر پاتوژن‌ها داشته باشد و به سندرم اختلال عملکرد ارگان‌های متعدد (MODS) کمک کند.

در نهایت

مطالعات بیشتر باید به کشف مکانیسم‌هایی ادامه دهند که از طریق آن درمآن‌های مبتنی بر میکروبیوم روده به بیماران بدحال کمک می‌کنند و سمیت و دوزهای درمانی مناسب آن‌ها را در مدل‌های نامناسب انسان و موش تأیید می‌کنند. مطالعات همچنین باید انواع بیشتری از بیماری‌های بحرانی را ارزیابی کنند، ترکیب مناسب پیوندهای FMT را برای اطمینان از ایمنی بیمار مشخص کنند و روش‌های جدید مانند باکتری‌های همزیست مهندسی شده را تأیید کنند.

پایان مطلب./