Naukowcy z Memorial Sloan Kettering Cancer Center w Nowym Jorku śledzili regenerację mikroflory jelitowej i układu odpornościowego pacjentów po przeszczepie szpiku kostnego wykonywanego w celu leczeniu raka krwi. Lekarze stosowali także chemioterapię i radioterapię do niszczenia komórek nowotworowych krwi w przypadku białaczki i chłoniaka. Po zakończeniu leczenia, które również zabija zdrowe komórki odpornościowe, specjaliści podali pacjentom komórki macierzyste z krwi lub szpiku kostnego dawcy. To pozwalało przywrócić pacjentom zdolność wytwarzania własnych komórek krwi. Pacjenci muszą jednak przyjmować antybiotyki w ciągu pierwszych kilku tygodni po przeszczepie, ponieważ nadal są podatni na infekcje. To z kolei zaburza równowagę mikroflory jelitowej, zabijając „przyjazne bakterie” i umożliwiając rozwój niebezpiecznym szczepom.
Gdy układ odpornościowy pacjenta jest wystarczająco silny, można zaprzestać przyjmowania antybiotyków, co pozwala na regenerację mikroflory jelitowej. Naukowcy ze Sloan Kettering wykorzystali tę wyjątkową sposobność do zbadania, w jaki sposób mikroflora wpływa na układ odpornościowy. „Społeczność naukowa przyjęła, że mikroflora jelitowa jest ważna dla zdrowia ludzkiego układu odpornościowego, a dane, które wykorzystali, pochodziły z badań na zwierzętach” - wyjaśnia biolog systemowy Joao Xavier, współautor artykułu. „Równoległe odzyskiwanie układu odpornościowego i mikroflory, daje nam wyjątkową okazję do przeanalizowania powiązań między tymi dwoma systemami”. Korzystając z próbek krwi i kału od ponad 2000 pacjentów leczonych w ośrodkach onkologicznych w latach 2003–2019, naukowcy byli w stanie śledzić codzienne zmiany w ich mikroflorze jelitowej i liczbie komórek odpornościowych we krwi.
Tysiące otrzymanych danych
„Nasze badanie pokazuje, że możemy się wiele nauczyć z kału - próbek biologicznych, które dosłownie zostałyby spuszczone w toalecie” - mówi dr Xavier. „Rezultatem ich zgromadzenia jest to, że mamy unikalny zbiór danych z tysiącami punktów, które możemy użyć do zadawania pytań o relację układu odpornościowego i mikroflory”. Naukowcy wykorzystali algorytm uczenia maszynowego do identyfikacji wzorców w danych, które obejmowały informacje o lekach pacjentów i skutkach ubocznych, których doświadczali.
Jednym z odkryć było to, że obecność trzech typów bakterii jelitowych - zwanych Faecalibacterium, Ruminococcus 2 i Akkermansia - była związana ze zwiększonym stężeniem komórek odpornościowych zwanych neutrofilami we krwi. Natomiast dwa typy zwane Rothia i Clostridium Sensu Stricto 1 były związane ze zmniejszoną liczbą tych komórek. Symulacje komputerowe przeprowadzone przez naukowców przewidywały, że wzbogacenie mikroflory tymi trzema „przyjaznymi” rodzajami bakterii przyspieszy regenerację układu odpornościowego pacjentów.
Autorzy artykułu piszą: „Nasze wykazanie, że mikroflora wpływa na układową odporność u ludzi, otwiera drzwi do dalszych badań ukierunkowanych na mikroflorę, w celu ulepszenia immunoterapii i leczenia chorób o podłożu immunologicznym i zapalnym”. Poprzednie badanie wykazało, że większa różnorodność gatunków bakterii w jelitach wiąże się z większą szansą na przeżycie po przeszczepie komórek macierzystych. Badania te wykazały również, że mała różnorodność bakterii zwiększa prawdopodobieństwo zwrócenia się przeszczepionych komórek przeciwko gospodarzowi, gdy komórki odpornościowe dawcy atakują tkanki biorcy. W 2018 roku badacze Sloan Kettering opublikowali wyniki badania klinicznego, w którym wykorzystali przeszczepy kału do przywrócenia mikroflory pacjentów po leczeniu raka krwi. Użyli własnej masy kałowej pacjentów, którą pobrano i zamrożono przed przeszczepem szpiku kostnego, a leczenie antybiotykami zaburzyło mikroflorę jelitową. Wyniki okazały się bardzo obiecujące, w większości przypadków udało się odtworzyć mikroflorę sprzed leczenia.
Bibliografia:
Źródło zdjęcia: pixabay.com
Więcej komentarzy...