ในมนุษย์ที่มีสุขภาพดีจำนวนเซลล์จุลินทรีย์จะอยู่ที่ประมาณ 10 เท่าของเซลล์มนุษย์ การวิจัยจำนวนมากได้สำรวจความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์และโรค
การใช้ microbiome ในการรักษาเพื่อปรับปรุงสุขภาพของมนุษย์เป็นหนึ่งในปัญหาที่การวิจัยคาดว่าจะแก้ได้ ประสบความสำเร็จครั้งแรกในเรื่องนี้และความท้าทายที่มีอยู่คืออะไร? ผู้เชี่ยวชาญสามคนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ได้ทบทวนบทความนี้ในบทความความคิดเห็นที่ตีพิมพ์ในวารสารสมาคมการแพทย์อเมริกัน (JAMA)
แหล่งภาพหน้าจอ: JAMA
การปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระ (FMT)
การวิจัยที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าคาดว่าจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ปกติจะช่วยบรรเทาหรือรักษาโรคได้
ในปี 2013 วารสารการแพทย์นิวอิงแลนด์ตีพิมพ์ผลการทดลองที่ศูนย์เดียวซึ่งผู้ป่วย 43 รายที่ติดเชื้อซ้ำ Clostridium difficile ถูกสุ่มแบ่งเป็นกลุ่มและหลังจากฉีด vancomycin เข้าไปในอุจจาระของผู้บริจาคผ่านลำไส้เล็กส่วนต้นหรือถ่าย vancomycin เพียงอย่างเดียวหรือ ล้างลำไส้ Vancomycin เป็นผลให้เนื่องจากการปลูกถ่าย microbiome อุจจาระมีประสิทธิภาพมากขึ้นอัตราการรักษาสูงถึง 81% และการทดลองสิ้นสุดลง ในเวลานั้นอัตราการให้อภัยของการติดเชื้อ C. difficile ในอีกสองกลุ่มมีเพียง 31% และ 23% ตามลำดับ
การวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าการปลูกถ่ายอุจจาระ microbiome สามารถใช้ในการรักษาการติดเชื้อ C. difficile ได้ แต่กลไกที่อยู่เบื้องหลังประสิทธิผลทางคลินิกของมันยังไม่ได้รับการตอบสนองอย่างเต็มที่ตัวอย่างเช่นผู้บริจาคสายพันธุ์สามารถตั้งอาณานิคมในลำไส้ได้อย่างเสถียรหรือไม่? ข้อกำหนดสำหรับองค์ประกอบที่ซับซ้อนและหลากหลายของจุลินทรีย์ในอุจจาระคืออะไร? เมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการติดเชื้ออย่างรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายอุจจาระขนาดเล็กหรือการแพร่กระจายของแบคทีเรียที่ดื้อดื้อ multidrug จำเป็นต้องมีการศึกษาเชิงกลไกเพิ่มเติมเพื่อเข้าใจถึงความแตกต่างในการตอบสนองระหว่างตัวรับที่แตกต่างกัน
โรคลำไส้อักเสบยังเป็นพื้นที่ของโรคที่มีการสำรวจการปลูกถ่ายอุจจาระขนาดเล็ก ในการทดลองแบบหลายศูนย์ที่ตีพิมพ์ในวารสารสมาคมการแพทย์อเมริกันในปีพ. ศ. 2562 ผู้ป่วย 73 คนที่มีอาการลำไส้ใหญ่บวมปานกลางถึงปานกลางได้รับการสุ่มเพื่อรับผู้บริจาคหรือผู้ป่วยที่เป็น autologous microbiome อย่างไรก็ตามไม่มีวิธีใดที่ดีไปกว่าการรักษาด้วยระบบภูมิคุ้มกันแบบมาตรฐาน สิ่งนี้ยังแสดงให้เห็นว่าเราจำเป็นต้องเข้าใจบทบาทของ microbiome ในการเกิดโรคของลำไส้อักเสบรวมถึงการวิเคราะห์ลำดับชั้นของโรคตามลักษณะของ microbiome
| เครดิตภาพ: Pixabay องค์ประกอบทางจุลชีววิทยาอาจเป็นกุญแจสำคัญในการแทรกแซง บทความชี้ให้เห็นว่าจำนวนและร้อยละของแบคทีเรียต่าง ๆ ใน microbiome อาจเป็นปัจจัยสำคัญในความเป็นไปได้ของการแทรกแซง ตัวอย่างเช่นโรคที่มีความซับซ้อนของจุลินทรีย์ต่ำกว่าไม่ว่าจะโดยธรรมชาติหรือเกิดจากยาปฏิชีวนะอาจมีแนวโน้มที่จะฟื้นฟูสุขภาพ ยกตัวอย่างเช่นเมื่อเปรียบเทียบกับทางเดินอาหารแล้วจุลินทรีย์ในช่องคลอดค่อนข้างซับซ้อน หนึ่งในลักษณะของแบคทีเรียในช่องคลอดอักเสบคือมีแบคทีเรียแอนแอโรบิกมากกว่าแบคทีเรียกรดแลคติกความไม่สมดุลนี้เกี่ยวข้องกับการเกิดซ้ำของโรคและความล้มเหลวของการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ ในการทดลองเบื้องต้นที่ตีพิมพ์ในปี 2562 ผู้ป่วยที่เป็นโรคช่องคลอดอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียเรื้อรังสามารถทำให้เกิดการให้อภัยในระยะยาวผ่านการปลูกถ่าย microbiome ในช่องคลอดแน่นอนกลไกต้องได้รับการอธิบายเพิ่มเติม ความซับซ้อนของ microbiome ลำไส้ทารกแรกเกิดยังไม่สูงมาก ในการทดลองใช้ยาหลอกแบบสุ่มตาบอดสองครั้งครอบคลุมเด็กทารกมากกว่า 4,500 คนในเขตชนบทของอินเดียในปี 2560 การแทรกแซงทางจุลชีววิทยาด้วยสายพันธุ์เดียว (Lactobacillus plantarum) ช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อในทารกแรกเกิดและการเสียชีวิตได้ 40% ปัจจัยความสำเร็จที่สำคัญสำหรับการทดลองนี้คือการวิจัยอย่างกว้างขวางดำเนินการล่วงหน้าเพื่อเลือกสายพันธุ์โปรไบโอติกเฉพาะที่สามารถตั้งรกรากในลำไส้ของทารกในประชากรเดียวกัน แน่นอนว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ท้องถิ่นโภชนาการสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมและปัญหาสุขภาพทั่วไปดังนั้นการค้นพบประโยชน์ของโปรไบโอติกไม่สามารถขยายไปยังทารกแรกเกิดทั้งหมดได้ |
แหล่งรูปภาพ: 123RF
ผลของอาหารที่มีต่อจุลินทรีย์และการเกิดโรค
ในโรคอ้วนโรคเบาหวานประเภท 2 และโรคอื่น ๆ บทบาทของอาหารและพืชในลำไส้ก็ดึงดูดนักวิจัยหลายคนเช่นกัน ในปี 2558 Cell เผยแพร่การศึกษาการติดตามอย่างต่อเนื่องของ 800 คนแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างของแต่ละบุคคลในการตอบสนองระดับน้ำตาลในเลือดภายหลังตอนกลางวันได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการรวมถึงตัวชี้วัดทางชีวเคมีพฤติกรรมการกิน
ในการศึกษาวิทยาศาสตร์ในปี 2019 จากเด็กเกือบ 350 คนที่มีภาวะทุพโภชนาการเฉียบพลันรุนแรงในบังคลาเทศผลิตภัณฑ์เสริมอาหารมาตรฐานได้รับการปรับปรุงการขาดสารอาหาร แต่ไม่ได้พัฒนาผลสืบเนื่องในระยะยาว การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียในลำไส้ชนิดที่สัมพันธ์กับการเติบโตของ biomarkers และต่อมาการรวมกันของโปรตีนที่พบในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารต่างๆมีความคล้ายคลึงกันมากขึ้นในลักษณะของเด็กที่มีสุขภาพดี
การศึกษาเหล่านี้สนับสนุนศักยภาพของอาหารที่มีประโยชน์ในการควบคุม microbiome และแนะนำความจำเป็นในการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงความซับซ้อนของอาหาร, microbiome และปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์
บทความความเห็นล่าสุดที่ตีพิมพ์โดยวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นหลักฐานเพิ่มเติม: โรคต่าง ๆ ที่มักจะเป็น “”ไม่ติดเชื้อ”” เช่นโรคอ้วนโรคเบาหวานและโรคหัวใจและหลอดเลือดอาจถูกถ่ายทอดจากคนสู่คนผ่านทางจุลินทรีย์ .
แหล่งรูปภาพ: 123RF
microbiome และประสิทธิภาพของยา
ในเดือนมีนาคม 2019 ศูนย์มะเร็ง MD Anderson และสถาบันภูมิคุ้มกันมะเร็ง Parker ได้ร่วมมือกันรายงานการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างอาหาร microbiome และผลกระทบของภูมิคุ้มกัน พวกเขาพบว่าในผู้ป่วยที่มีเนื้องอกถ้าพวกเขาใช้เสริมโปรไบโอติกในเวลาเดียวกันโอกาสของพวกเขาในการตอบสนองต่อการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันลดลง 70% นี่แสดงให้เห็นว่าโปรไบโอติกอาจรบกวนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยส่งผลกระทบต่อความสมดุลของพืชในลำไส้
การรักษาผู้ป่วยพาร์กินสันเป็นอีกหนึ่งตัวอย่างคลาสสิก ในโรคพาร์กินสันเนื่องจากเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนตายผู้ป่วยจะมีอาการเช่นแขนขาสั่นเนื่องจากขาดโดปามีน ผู้ป่วยที่รับประทาน L-dopa นั้นมีแนวโน้มที่จะมีปฏิกิริยา “”decarboxylation”” ในลำไส้ล่วงหน้าและกลายเป็นโดปามีนดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถทะลุผ่านอุปสรรคเลือดสมองและสร้างขึ้นสำหรับการขาดโดปามีนในสมอง ดังนั้นเป็นเวลานานผู้ป่วยจะต้องได้รับสารยับยั้ง decarboxylase ในขณะที่รับประทานยาเพื่อป้องกันไม่ให้ levodopa กลายเป็นโดปามีนในลำไส้ แต่ถึงกระนั้นการตอบสนองต่อ levodopa ก็แตกต่างกันไปในแต่ละคน
การค้นพบครั้งใหญ่ที่ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์ในปี 2019 พบว่าผู้กระทำผิด: Levodopa จะถูกย่อยโดยพืชในลำไส้! Enterococcus และ Lactobacillus มี decarboxylase ไทโรซีนจำนวนมาก ในหมู่พวกเขาเอนไซม์ใน E. faecalis สามารถ “”กิน”” levodopa ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดปามีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่เป็น “”อาหาร”” ของพืชในลำไส้อีกชนิดหนึ่ง ในการศึกษานี้พวกเขายังทำการคัดเลือกโมเลกุลขนาดเล็กด้วยหวังว่าจะใช้มันเพื่อ “”อุด”” พืชในลำไส้
การศึกษาอื่นที่ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์ในปี 2017 เปิดเผยผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจาก microbiome ช่องคลอดที่มีต่อประสิทธิภาพของผู้หญิงในการใช้ tenofovir เพื่อป้องกันการติดเชื้อเอชไอวี เมื่อเทียบกับผู้หญิงที่มีฟลอร่าในช่องคลอดปกติ (ส่วนใหญ่แลคโตบาซิลลัส) ผู้หญิงที่มีช่องคลอดอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียมีเพียงหนึ่งในสามของผลการป้องกันหลังการใช้ยา จากการทดสอบในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อเมตาโบไลซ์ tenofovir ในช่องคลอดทำให้ยาไม่ทำงาน
การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่าง microbiome และประสิทธิภาพของยาเสพติดและ symbiote ที่ซับซ้อนอย่างยิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างมนุษย์และในร่างกายพืชในการใช้งานทางคลินิกและการวิจัยจำเป็นต้องลงทุนมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจบทบาทของ microbiome
“เครดิตภาพ: Pixabay
เบาะแสทั่วไปสู่เรื่องราวความสำเร็จ
บทความของ JAMA ระบุว่าการศึกษา microbiome จำนวนมากได้เสนอเบาะแสทางคลินิกที่พบได้ทั่วไป:
- ความซับซ้อนขององค์ประกอบของ microbiome สถานะการติดเชื้อที่ทำให้เกิดโรคเดี่ยวหรือเป็นโฮสต์ที่ไม่ซับซ้อนขององค์ประกอบ microbiome
- การวิเคราะห์แบคทีเรียสายพันธุ์ ในการรักษาของการปลูกถ่าย microbiome จำเป็นต้องมีการปลูกถ่ายซ้ำจากผู้บริจาคบ่อยครั้งและการคัดเลือกสายพันธุ์อาจเป็นสาเหตุ
- สถานะของการเจ็บป่วยมีความสำคัญ ก่อนที่จะมีการใช้ microbiome ในการรักษาโรคเช่นการอักเสบหรือโรคเรื้อรังนักวิจัยจำเป็นต้องเข้าใจบทบาทของ microbiome ในการเกิดขึ้นการบำรุงรักษาและความก้าวหน้าของโรค โดยการเสริมความแข็งแกร่งให้กับการวิจัยกลไกพื้นฐานเท่านั้นสามารถทำการทดลองทางคลินิกขนาดใหญ่ของการแทรกแซง microbiome และในที่สุดเป้าหมายของการแพทย์แม่นยำสามารถทำได้
Cankaoziliao
[1] Harkins CP, et al., (2020). จัดการจุลชีววิทยามนุษย์เพื่อจัดการโรค JAMA, DOI: 10.1001 / jama.2019.19602
[2] van Nood E, et al., (2013). การฉีดยาในลำไส้เล็กส่วนต้นของอุจจาระผู้บริจาคสำหรับการแพร่เชื้อ Clostridium ซ้ำ N Engl J Med, DOI: 10.1056 / NEJMoa1205037
[3] Zeevi D, et al., (2015). โภชนาการส่วนบุคคลโดยการทำนายการตอบสนองระดับน้ำตาลในเลือดเซลล์, DOI: 10.1016 / j.cell.2015.11.001
[4] Gehrig JL, et al., (2019). ผลกระทบของอาหารที่ควบคุมด้วย microbiota ในสัตว์ gnotobiotic และเด็กที่ขาดสารอาหาร Science, DOI: 10.1126 / Science.aau4732
[5] Vayu Maini Rekdal et al., (2019), การค้นพบและการยับยั้งการแยกแบคทีเรียในลำไส้สำหรับเส้นทางเมแทบอลิซึมของ Levodopa, วิทยาศาสตร์, DOI: 10.1126 / Science.aau6323
หมายเหตุ: บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแนะนำความคืบหน้าของการวิจัยสุขภาพการแพทย์ไม่แนะนำตัวเลือกการรักษา สำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับทางเลือกในการรักษาโปรดไปที่โรงพยาบาลทั่วไป
