Schlüssel zum Erfolg der Darmmikrobiota-Transplantation bei Menschen mit metabolischem Syndrom ermittelt

Erfolg des Eingriffs hängt von der Zusammensetzung der Mikrobiota und den physiologischen Bedingungen des Spenders ab

10.06.2022 - Spanien

In einer von Forschern des spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) koordinierten Studie wurde die Wirkung einer Transplantation der Darmmikrobiota bei Personen mit metabolischem Syndrom untersucht, das durch das gleichzeitige Vorhandensein einer Gruppe von Veränderungen definiert ist, die das Risiko der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und anderen Gesundheitsproblemen erhöhen. Die Studie, die am Institut für Agrochemie und Lebensmitteltechnologie (IATA-CSIC) in Zusammenarbeit mit dem Prince Felipe Research Centre (CIPF) und dem Medizinischen Zentrum der Universität Amsterdam (AMC) durchgeführt wurde, nutzt modernste Techniken, um zu analysieren, wie sich die Merkmale von Spender und Empfänger auf klinisch relevante Parameter auswirken, die den Erfolg der Transplantation bestimmen.

Diese Studie wurde im Rahmen des europäischen Projekts MyNewGut durchgeführt, das von der CSIC-Forschungsprofessorin am IATA Yolanda Sanz koordiniert wird, und wurde in der Zeitschrift Gut Microbes veröffentlicht. Um zu den Ergebnissen zu gelangen, haben sie die Nanopore-Sequenzierungstechnologie der nächsten Generation eingesetzt, um die Mikrobiota von Stuhlproben von Spendern und Empfängern des Transplantats zu charakterisieren und zu beurteilen, inwieweit mikrobielle Spezies und Stämme von Spendern auf Empfänger übertragen wurden und von welchen Faktoren der Erfolg des Eingriffs aus klinischer Sicht abhängt.

Die Mikrobiota-Transplantation wird in Krankenhäusern bei wiederkehrenden Clostridioides-difficile-Infektionen eingesetzt, die auf andere Behandlungen nicht ansprechen, und hat sich dort als sehr wirksam erwiesen. Seine Verwendung bei nicht übertragbaren Krankheiten wie entzündlichen Darmerkrankungen (einschließlich Colitis ulcerosa und Reizdarmsyndrom), Depressionen, Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom wird ebenfalls erforscht.

In einer ersten Studie, die im Rahmen des MyNewGut-Projekts durchgeführt wurde, stellte das Forscherteam fest, dass die Mikrobiota-Transplantation bei Probanden mit metabolischem Syndrom die Expression dopaminerger Rezeptoren im Gehirn erhöhte, die zu einer besseren Kontrolle der Nahrungsaufnahme beitragen. In dieser neuen Studie wurde der Einfluss der Eigenschaften des Spenders auf die Wirksamkeit der Fäkaltransplantation untersucht. Dabei wurde derselbe Spender für mehrere Empfänger verwendet und seine Mikrobiota und deren Fähigkeit, sich im Empfänger einzunisten, sowie seine Fähigkeit, die charakteristischen Veränderungen des metabolischen Syndroms (u. a. Hyperglykämie, Insulinresistenz oder erhöhter Blutdruck) zu mildern, analysiert.

Faktoren, die den Erfolg der Transplantation beeinflussen

Zu den Faktoren, die nachweislich den Erfolg der Transplantation beeinflussen, gehören insbesondere die Merkmale der Basalmikrobiota von Spender und Empfänger sowie das Geschlecht und das Alter des Spenders. Es sind nun weitere Studien erforderlich, um diese Ergebnisse zu bestätigen und ihren Vorhersagewert in größerem Maßstab zu belegen.

"Unseren Ergebnissen zufolge erfordert die Auswahl von Mikrobiota-Spendern für einen bestimmten Empfänger eine umfassendere Analyse sowohl der Beziehung zwischen ihrer Mikrobiota als auch der demografischen und physiologischen Merkmale des Spenders, was ihren Erfolg in der klinischen Praxis steigern könnte. Diese Analyse geht über die Gewährleistung der mikrobiologischen Sicherheit der zu übertragenden Probe hinaus, wie sie bisher durchgeführt wurde", sagt Yolanda Sanz.

"In dieser neuen Studie haben wir beschrieben, dass bestimmte Merkmale, die bei der Auswahl von Spendern normalerweise nicht bewertet werden, wichtig sein können, um die Besiedlung der auf die Empfänger übertragenen Mikrobiota und die Verbesserung ihrer klinischen Parameter im Zusammenhang mit dem metabolischen Syndrom zu gewährleisten", sagt Alfonso Benítez, Miguel Servet-Forscher (MS-ISCIII) am CIPF und Teilnehmer an der Studie.

"Der Einsatz der Nanoporen-Methode für die Untersuchung der Darmmikrobiota und der Nachweis, dass sie in der Lage ist, die von Spendern auf Empfänger übertragenen Arten genau zu bestimmen, war von grundlegender Bedeutung für das Verständnis von Aspekten der Darmökologie, die bei der Auswahl von Spendern und Empfängern berücksichtigt werden müssen", schließt Benítez.

Die Sequenzierung auf der Basis von Nanoporen (Oxford Nanopore Technologies) ist ein Meilenstein in der technologischen Weiterentwicklung von Sequenzierungsplattformen. Seine Fähigkeit, lange DNA-Sequenzlesungen von eintausend bis einer Million Nukleotiden (die Grundstruktur des Genoms) zu erzeugen, macht es im Vergleich zu Plattformen der zweiten Generation einzigartig. Seine Einführung hat die Nutzung der Genomik in der wissenschaftlichen Forschung ermöglicht, so dass jedes Labor seine Infrastruktur für die In-situ-Sequenzierung entwickeln kann.

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Originalveröffentlichung

Benítez-Páez A, Hartstra AV, Nieuwdorp M, Sanz Y.; "Species- and strain-level assessment using rrn long-amplicons suggests donor's influence on gut microbial transference via fecal transplants in metabolic syndrome subjects."; Gut Microbes, 2022.

https://www.bionity.com/de/news/1176440/schluessel-zum-erfolg-der-darmmikrobiota-transplantation-bei-menschen-mit-metabolischem-syndrom-ermittelt.html