Трансплантация кала: что это и зачем? Достижения гастроэнтерологии: фекальная трансплантация

Многочисленные исследования уже показали, что трансплантация фекальной микробиоты (Fecal Microbiota Transplantation, FMT) эффективна в лечении и предупреждении рецидивов кишечных инфекций, вызываемых бактериями Clostridium difficile, например, псевдомембранозного энтероколита. Это заболевание прямой кишки, часто возникающее при нарушении микрофлоры кишечника из-за приема антибиотиков, при котором наиболее часто наблюдается тяжелая диарея, тошнота и рвота.Только в Соединенных Штатах антибиотикоустойчивые штаммы Clostridium difficile являются причиной примерно 250 тысяч госпитализаций и 14 тысяч смертей. В настоящее время при терапии этого заболевания применяются антибиотики метронидазол и ванкомицин; в тяжелых случаях приходится удалять пораженную часть кишечника оперативным путем. Учитывая, что антибиотики уничтожают также нормальную микрофлору кишечника, лечение ими этой инфекции может лишь ухудшить положение пациентов. Согласно данным исследований на животных, пересадка фекальных бактерий способна восстановить нормальную микрофлору кишечника на 90 %.Данный метод лечения диареи уже более полувека известен по всему миру, существует около 500 научных публикаций, доказывающих его эффективность, однако оформленные по всем правилам клинические испытания метода FMT начались лишь недавно.Средство от диареи, болезни Паркинсона и лишнего весаВ последние годы активно ведутся клинические исследования по трансплантации фекальной микробиоты. Так, в 2012 году исследователи из больницы имени Генри Форда провели исследование с участием 49 пациентов, страдавших от тяжелой рецидивирующей диареи, вызванной Clostridium difficile. Для проведения процедуры был использован эндоскоп, через который в толстую кишку пациентов вводился гомогенизированный и отфильтрованный раствор, в состав которого входила теплая вода и от 30 до 50 граммов фекалий, взятых от здоровоых доноров. В некоторых случаях раствор вводился во время процедуры колоноскопии .В результате у 90 % пациентов уже через два часа после процедуры появился аппетит, в течение суток они почувствовали значительное улучшение состояния, а через неделю они чувствовали себя полностью здоровыми. При этом в течение трех месяцев после терапии у них не развилось никаких осложнений или побочных эффектов такого метода лечения.Другое исследование, проведенное в прошлом году учеными из Амстердамского университета, показало, что трансплантация кала в желудочно-кишечный тракт оказалась в три-четыре раза эффективнее антибиотиков. По данным статьи, опубликованной в журнале New England Journal of Medicine, первоначально исследователи планировали рекрутировать для участия в испытаниях 120 пациентов, но в итоге приняли решение остановить испытания ввиду очевидной разницы в состоянии здоровья обеих групп волонтеров. Из 16 членов группы, получавшей пересадку кала, 13 полностью выздоровели после первой же процедуры, еще двое – после второй (94 %), в то время, как из 26 пациентов, получавших ванкомицин, поправились только семеро (27 %). Остальные члены этой группы сами попросили врачей провести им такую же процедуру и выздоровели после одной-двух инфузий.Также в феврале этого года в США появился первый в мире банк фекальных образцов для лечения пациентов, страдающих от тяжелой формы рецидивирующей диареи, вызванной антибиотикоустойчивым штаммом бактерии Clostridium difficile.Помимо лечения кишечных инфекций, пересадка фекальных бактерий от доноров способна помочь снизить лишний вес, сообщается в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine. Исследователи надеются в ходе дальнейших экспериментов определить механизм влияния бактерий на процесс похудения и, возможно, предложить новый, безоперационный способ снижения веса.Несколько лет назад австралийские ученые предложили лечить пациентов, страдающих одновременно болезнью Паркинсона и запорами, с помощью пересадки кала. Как показали результаты исследования, благодаря экспериментальной терапии у пациентов уменьшилась выраженность симптомов основного заболевания, в том числе паркинсонизма, рассеянного склероза, ревматоидного артрита и синдрома хронической усталости.Согласно гипотезе ученых, при нарушении состава микрофлоры в кровоток попадают различные антигены. Они вызывают избыточную реакцию иммунитета, что оказывает влияние на развитие паркинсонизма и аутоиммунных заболеваний. Эти предположения подтверждают и другие исследования. В частности, по данным голландских специалистов, пересадка кала повышает чувствительность к инсулину у больных с метаболическим синдромом.Научный прогресс: фекалии в капсулахСуществующие методы трансплантации фекальной микробиоты - пересадка фекалий, взятых от здоровых доноров, через колоноскоп, назогастральный зонд или клизму - имеют потенциальный риск повреждения желудочно-кишечного тракта и несут пациентам определенный дискомфорт.Поэтому американские ученые предложили пероральный способ трансплантации кала (через рот) при лечении кишечных инфекций. Результаты исследования, опубликованные в журнале JAMA, показали, что прием замороженных фекалий в капсулах столь же эффективен и безопасен в борьбе с вызываемой бактерией Clostridium difficile диареей, как и инфузии фекалий через колоноскоп или назогастральный зонд.Новый подход заключается в следующем: фекалии здоровых доноров замораживают, затем полученную из них смесь кишечных бактерий и фасуют в кислотоустойчивые капсулы, предназначенные для перорального приема. Предварительно проводится лабораторный анализ образцов фекалий на различные инфекции и аллергены.В пилотном исследовании приняли участие 20 человек в возрасте от 11 до 84 лет с кишечной инфекцией, вызванной C. difficile. В течение двух дней каждый испытуемый принимал по 15 капсул с фекальным содержимым. У 14 человек экспериментальная терапия привела к полному исчезновению симптомов заболевания после единичного двухдневного курса. Остальным шести участникам исследования провели повторный курс лечения, после которого состояние пациентов также нормализовалось. В ходе испытания никаких побочных эффектов препарата отмечено не было.Как отмечают авторы исследования, у пациентов, которым понадобился повторный курс терапии, исходное состояние здоровья было хуже, чем у остальных больных. «Полученные предварительные данные указывают на безопасность и эффективность нового подхода», - отметили исследователи. - Теперь мы можем провести более крупные и масштабные исследования для подтверждения этих данных и выявления наиболее эффективно действующих бактериальных смесей для перорального введения».

Американские учёные разработали инновационный метод лечения стойких к обычным антибиотикам кишечных инфекций путём фекальной трансплантации микроорганизмов.

Желудочно-кишечный тракт человеческого организма содержит тысячи полезных, необходимых для поддержания здоровья бактерий. Используемые при лечении многих болезней антибиотики разрушают внутри кишечника благотворную для «хороших» бактерий среду обитания. В поврежденной микрофлоре начинают процветать болезнетворные микроорганизмы. Одной из вредных для человека бактерий является Clostridium difficile. Она вызывает у людей инфекционный колит в тяжелой форме, сопровождающийся стойкой диареей, тошнотой и рвотой.

Как правило, для лечения псевдомембранозного колита применяются препараты ванкомицин и метронидазол, относящиеся к группе антибиотиков. Штаммы Clostridium difficile крайне слабо поддаются подобному лечению, поскольку являются весьма антибиотикоустойчивыми.

Из-за невозможности вылечить энтероколит консервативными методами врачам приходится идти на оперативное вмешательство и удалять пациентам участок кишечника, затронутый болезнью!

По данным медицинской статистики Соединенных Штатов Америки в 2012 году диагноз инфицирования бактерией Clostridium difficile был поставлен 347 тысячам человек. Из них умерли от данного заболевания почти 30 000 пациентов.

Фекальные трансплантации под названием «жёлтый суп» делались специалистами китайской народной медицины ещё в 4-ом веке. В разных регионах мира издавна применяют подобную практику для укрепления иммунной системы новорожденных. С этой целью в толстую кишку ребенка помещается небольшое количество кала его матери. Попавшие в ЖКТ малыша полезные микробы тотчас начинают там расселяться, создавая надежный защитный барьер для инфекции.

Американские учёные работают над проблемой фекальной трансплантации с 50-ых годов прошлого столетия. Множество экспериментов за эти годы было поставлено ими на животных. Наконец, в 2012 году, настал момент, когда в экспериментально проводимом медиками лечении калом приняли участие сорок девять человек.

Исследование происходило на базе клиники имени Генри Форда. Все пациенты страдали от тяжелой формы энтероколита, сопровождавшейся хронической диареей. Американскими специалистами было установлено, что болезнь вызвана именно бактерией C.difficile.

Всем пациентам-участникам проекта с помощью эндоскопа или во время процедуры колоноскопии была проведена трансплантация фекальной микробиоты. Кал был взят у здоровых людей, выступивших донорами. В толстую кишку каждого больного доктора вводили тёплую воду с растворенными в ней фекалиями в количестве 30-50 грамм.

У 90 процентов человек, прошедших данную процедуру, уже через пару часов после неё было зафиксировано явное улучшение самочувствия — у них появился аппетит. Спустя семь дней врачи констатировали полное выздоровление этой группы пациентов. После проведения пересадки кала доктора наблюдали за участниками эксперимента ещё в течение трёх месяцев и отметили отсутствие у них каких-либо побочных эффектов или осложнений примененного метода.

Вслед за американцами практическими исследованиями в области трансплантации кала занялись специалисты Амстердамского Университета. Вначале они привлекли к эксперименту 120 добровольцев. Затем, оценив состояние здоровья каждого пациента, оставили для проведения нескольких процедур пересадки кала только шестнадцать человек. Тринадцать из участников эксперимента стали полностью здоровы после первой же процедуры. Вторая процедура вернула здоровье еще двоим.

Параллельно с этим испытанием 26 пациентов с аналогичным заболеванием получали лечение ванкомицином. Выздоровели только семеро из них. Остальные, не имея в лечении положительной динамики, обратились к врачам с просьбой включить их в число лиц, которым делалась пересадка фекальных бактерий. Доктора пошли больным навстречу и сделали им пересадку кала. Некоторые из этих пациентов выздоровели уже после одной процедуры, другие — после двух.

Положительный опыт амстердамских коллег побудил медиков США создать в текущем году банк фекальных образцов, предназначенный для излечения людей, страдающих тяжелой формой рецидивирующей диареи!

Ученые Австралии в ходе экспериментальной терапии установили связь между применением фекальных донорских бактерий и одновременным уменьшением у пациентов запоров и симптомов болезни Паркинсона. Исследователи предполагают, что при повреждении микрофлоры в кровь из неё проникают некоторые антигены. На таком фоне у человека быстро развивается паркинсонизм. Также это способствует развитию ряда аутоиммунных заболеваний, ревматоидного артрита, синдрома хронической усталости, рассеянного склероза.

Существует гипотеза, что пересадка кала способствует снижению веса и может рассматриваться как один из эффективных способов похудания!

Изначально трансплантация фекалий осуществлялась через клизму, колоноскоп или питательный зонд. Но такие способы доставки в организм больного здоровой микрофлоры малокомфортны и могут повлечь за собой травмирование желудочно-кишечного тракта.

В связи с этим учёные Америки разработали новый метод пересадки фекальной микробиоты – через рот. Для этого ими были созданы специальные капсулы для перорального приёма. В них разработчики метода поместили натуральный замороженный донорский кал, имеющий в составе жизнетворные бактерии и свободный от любых аллергенов.

Сами капсулы делались из вещества, устойчивого к кислотной желудочной среде.

В первом исследовательском опыте участвовали двадцать пациентов разной возрастной категории. В составе группы испытуемых были дети в возрасте 11 лет, были и больные, которым за восемьдесят. Каждый участник пилотного исследования выпивал ежедневно по 15 фекальных капсул.

После двухдневного приема нового лекарства у 14 человек полностью исчезли все симптомы заболевания. Повторение курса фекалотерапии для остальных шести участников группы принесло положительные результаты. Интересно, что состояние здоровья этих шести человек было значительно хуже, чем у остальных.

Отрицательных побочных явлений при проведении терапевтического эксперимента не выявлено.

Американские специалисты, окрыленные первым успехом, нацелены теперь на более полновесное и крупномасштабное исследование, целью которого они видят для себя подтверждение первоначальных выводов о действенности и безопасности нового, перорального способа пересадки кала.

Fecal Microbiota Transplant (FMT), или фекальная трансплантация — это метод лечения, при котором фекальный материал донора после специальной подготовки помещают больному человеку.

Первая пересадка кала была произведена в 1958 году, а у животных она выполнялась уже более 100 лет. Например, ветеринары проводят лечение лошадей и коров при ряде кишечных заболеваний.

Для чего нужна фекальная трансплантация?

Есть исследования, в которых сообщается о хороших эффектах клостридиального колита — кишечной инфекции, вызванной Clostridium difficile (тяжелая форма ее — псевдомембранозный колит). Есть предварительные данные о влиянии пересадки кала на клинику рассеянного склероза, болезни Крона, неспецифического язвенного колита и сахарного диабета. Все, что связывает эти заболевания — это сложное бактериальное сообщество кишечника. Вся суть лечения вращается вокруг этого сложного микробиоценоза.
Ученые закономерно подчеркивают, что бактерии не являются единственным фактором в фекалиях доноров. Вирусы, археи, грибы, простейшие, а также эпителиальные клетки кишечника вместе с продуктами метаболизма, — вся эта «солянка» может играть существенную роль в механизме фекальной пересадки.

Состав фекалий человека

Состав фекальной массы до сих пор не изучался интенсивно. Исследования состава в основном проводились в 70-80х годах прошлого столетия. В среднем, фекалии состоят из 75% воды и 25% твердого вещества. Большая часть твердого компонента представляет собой органический материал, состоящий на 30-45% из микробных клеток, мертвых и живых.
В значительных концентрациях определяются архебактерии, грибы, простейшие. Одна из видов архебактерии — метанобразующая Methanobrevibacter smithii, была выявлена у 96% пациентов и может составлять до 10% всех фекальных анаэробов. Пока их вклад в эффект фекальной трансплантации не проявлялся.
Бактерии . если говорит о бактериях в кале, то их концентрация очень большая, и достигает 10^11 клеток на грамм влажного стула. Тем не менее, при исследовании выявлены важные для метода пересадки моменты: из бактерий 49% являются жизнеспособными. Половина бактериальных клеток донорского материала, а это около 3-6,6% общего фекального вещества. И хотя под действием воздуха ряд бактерий погибает, даже бактериальная ДНК погибших бактерий может нести иммуностимулирующую функцию. Не менее важно: донорский материал можно заморозить — эффект в последующем не теряется.
Вирусы . Теперь о выявлении в составе кала вирусов. Это самый малоизученный компонент. Вирусов где-то в 10 раз меньше, чем бактерий. Если сравнить с другими средами, вирусов обычно в природе больше бактерий в 1,5-160 раз, то есть в кишечнике они себя проявляют значительно скромнее. Наибольший интерес для методики представляют бактериофаги (вирусы, поражающие бактерии). Один из самых распространенных бактериофагов — . Влияние фагов на здоровье человека сейчас активно рассматривается. В эксперименте при фаготерапии выявлено снижение количества клеток клостридий и снижение выработки токсинов (хотя и увеличилось количество спор этих бактерий).
Архебактерии и грибы . В целом, давно уже признанная, но по количеству небольшая часть микробиома человека (хотя, если говорить о метаноархеон, то количество их составляет 10% от всей анаэробной флоры и повышается при рассеянном склерозе и болезни Крона). Грибы культивируются у 70% здоровых взрослых и составляют 0,03% всех микробов в фекалиях. Самый распространенный представитель — Candida albicans, дрожжевой грибок. Их очень мало, так как и количество в норме держится под контролем кишечными бактериями. При нарушении баланса эти грибы могут вызывать кишечные заболевания, нарушая . Candida albicans в высокой концентрации выявляется при болезни Крона и НЯК. Но пока грибы и архебактерии — предмет для изучения.
Колоноциты человека . А вот это интересно. Эпителиальные клетки толстой кишки выделяются в жизнеспособном состоянии в концентрации 10млн. клеток на грамм фекалий. Выживаемость колоноцитов связана с их способностью принимать глобулярную (сферическую) форму. Для чего это важно? Дело в том, что любое воспаление кишечной стенки связано с повреждением этих клеток. И чем быстрее восстанавливается слизистая кишечника — тем лучше. В последних экспериментах на мышах проводилась пересадка стволовых клеток кишечника и выявилось, что эти клетки легко интегрируются («приживаются») на новом месте. И хотя стволовых клеток в кале пока не выявлено (есть исследования, что эти клетки проникают в просвет кишки),они могут повлиять на успех фекальной трансплантации.
Продукты метаболизма в кале . Давно хорошо известно, что клетчатка в кишечнике используется бактериями для синтеза короткоцепочечных жирных кислот (бутиратов), обладающих противовоспалительными и ммуномодулирующими свойствами. Кроме того, эти вещества являются энергетическим субстратом для колоноцитов.
Клетчатка увеличивает количество фекальной массы и снижение ее количества приводит к «микробному голоданию». Так что кушаем побольше клетчатки. Это увеличивает микробное разнообразие и повышает количество полезных бутиратов (ацетата, бутирата, пропионата), улучшает клиническое состояние у пациентов с неспецифическим язвенным колитом. Кроме того, кормление мышей с экспериментальным колитом бутиратом натрия уменьшает воспаление и повреждение слизистой оболочки.

Процедура фекальной трансплантации

Трансплантация фекалий обычно путем колоноскопии и реже — при помощи назоинтестинального зонда и специальных капсул. Во время колоноскопии аппарат продвигается через всю толстую кишку, затем производится введение донорского материала.

Требования к донорам для пересадки кала

— Доноры не должны иметь за последние 6 месяцев воздействия антибиотиков
— У них не должно быть ослабления иммунитета
— Не иметь за последние полгода татуировок и пирсинга
— Не иметь неприятностей с наркотиками
— Не иметь половых контактов с высоким риском
— Донор не должен незадолго до сбора материала посещать эндемичные районы
— Не иметь воспалительных заболеваний кишечника (болезни Крона и неспецифического язвенного колита)
Донора сдает общий анализ крови, анализ на гепатиты А, В и С, сифилис. Берется анализ кала на яйца гельминтов, Clostridium difficile, сдается кал на микрофлору и антиген к Girdia.
Кстати, совсем не обязательно, чтобы донор был близок с больным (муж или жена) или был ему родственником.

Пересадка кала: какие опасения

Учитывая собранные на сегодняшний момент данные — метод фекальной трансплантации имеет очень мало побочных эффектов. Сообщается о единичном случае развития ревматоидного артрита и болезни Шегрена, но ученые не видят прямой взаимосвязи с методикой. Остается риск, который , но эти риски незначительны.

В заключение

Метод у нас в России пока не лицензирован. Все исследования и применение фекальной трансплантации проводятся за рубежом. В интернете описано много случаев применения методики пациентами на дому. У нас в стране еще в статусе экспериментальной методики проводится в Государственном научном центре колопроктологии в Москве и в Новосибирске. Звучит глупо, но возникают споры, чем считать фекальный материал? Пока считается трансплантационным материалом со всей соответствующей законодательной базой.
Все же, можно быть уверенным, что метод станет намного более распространенным в течение следующих лет.

Хирург Паламарчук

Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

В последние годы международная медицинская общественность всерьез стала обсуждать позитивное действие трансплантации кала (фекальной трансплантации) от здорового человека больному при некоторых недугах кишечника. Так, стали появляться исследования, наглядно демонстрирующие неплохие результаты применения этого, казалось бы, экзотического способа лечения у больных с псевдомембранозным колитом, вызванным антибиотиками, а также . Причем методика относительно проста и не требует существенных трат.

Фекальная трансплантация подразумевает пересадку кала от донора, не имеющего патологии пищеварительного тракта (или сразу от нескольких доноров) больному человеку – реципиенту, страдающему болезнью, которая связана с нарушениями кишечной микрофлоры. В этом случае содержащиеся в испражнениях донора полезные микробы будут:

• положительно влиять на микрофлору кишечника реципиента, восстанавливая равновесие между нормальными и условно патогенными микроорганизмами;
• уменьшать имеющиеся воспалительные изменения кишечной слизистой;
• увеличивать содержание полезных противовоспалительных и противоопухолевых веществ (например, бутирата);
• повышать образование необходимых аминокислот;
• стимулировать заживление и восстановление кишечной слизистой.

Появляются обнадеживающие результаты, показывающие эффективность пересадки кала у пациентов с рецидивирующим псевдомембранозным колитом (тяжелое состояние, развивающееся после антибиотиков, которое связано с чрезмерным ростом в кишечнике микробов – клостридий). Так, например, в течение 3 дней после процедуры трансплантации положительные перемены в самочувствии наблюдались у 74% больных. В дальнейшем поносы прекратились у 81% пациентов. Схожие данные отмечаются при лечении фекальной трансплантацией пациентов с болезнью Крона, язвенным колитом, а также пациентов с этими недугами, перенесших серьезные операции по удалению части пораженного болезнью кишечника и имеющих воспалительные осложнения в оставшейся кишке. Больше чем у половины своих больных зарубежные доктора зафиксировали стойкую ремиссию (период без обострений). Причем у отдельных пациентов ее длительность достигает 12-13 лет.

История метода

Некоторые современные ученые и клиницисты называют фекальную трансплантацию инновационным и передовым методом. Между тем пересадка кала имеет весьма давнюю историю. По сведениям дотошных историков мировой медицины, ее уже активно применяли китайские врачеватели в IV веке, называя раствор кала «желтым супом». Они вводили в задний проход свежие испражнения, смешанные с водой, больным дизентерией или предлагали пациентам их пить. Средневековые восточные лекари предпочитали пользоваться фекалиями животных. Так, бедуины применяли кал своих верблюдов. К древнему методу доктора впервые вернулись в 1958 г., произведя фекальную трансплантацию пациенту с тяжелым псевдомембранозным колитом.

В наши дни этот необычный способ лечения снова стал активно исследоваться уже с позиций доказательной медицины. Ученые мужи уточняют и совершенствуют способы введения кала в кишечник, определяют требования к необходимым донорам испражнений, изучают безопасность и последствия пересадки фекалий, решают, какой именно кал более полезен (замороженный или свежий), пытаются объяснить механизмы лечебного эффекта и выработать оптимальный режим введений.

Требования к забору кала у донора

По мнению ученых – поклонников пересадки кала – залогом ее эффективности является тщательный выбор доноров. Требования к ним продолжают определяться. Но уже сейчас исследователи считают, что поставщиками лечебного биологического материала (испражнений) могут быть лишь доноры, которые на протяжении ближайших 3 месяцев:

• не лечились никакими антибиотиками;
• не делали татуировки:
• не получали препараты крови;
• не заводили новых сексуальных партнеров.

У этих людей не должно быть никаких воспалительных заболеваний кишечника, запоров, кишечных полипов, ожирения, аллергических болезней, проблем с иммунитетом, хронической усталости. Перед забором образцов кала их обследуют для исключения заражения лямблиями, глистами, ротавирусами, Helicobacter pylori, изоспорами, криптоспоридиями, гепатитами, .

Методика фекальной трансплантации

Забранный у доноров кал используется в качестве трансплантируемого материала в течение ближайших 6-8 часов или замораживается при температуре минус 80 градусов. В последнем случае он успешно хранится на протяжении 1-8 недель. Перед самой процедурой пересадки его следует хорошо разморозить, на это необходимо некоторое время (2-4 часа). Из фекалий одного или нескольких доноров (их количество может достигать 7) и физиологического раствора готовят специальную жидкую суспензию. Ее вводят больным при помощи:

• обычной клизмы;
• гастроскопа или колоноскопа (эндоскопического аппарата);
• зонда (его проводят через нос в желудок или тонкую кишку).

Количество вводимой каловой суспензии колеблется от 150 до 500 мл.

За рубежом сейчас ведется работа по созданию капсул с калом доноров, которые можно будет проглотить.

Осложнения метода

Несмотря на эффективность, помимо психологических неудобств, пересадка фекалий может иметь и негативные последствия. Занимающиеся ею доктора наблюдали следующие осложнения процедуры:

• попадание испражнений в дыхательные пути;
• перенос инфекций (чаще вирусной);
• тошноту с рвотой;
• боль в животе;
• временный подъем температуры;
• вздутие живота.

Как правило, они объясняются недостаточно тщательным выбором доноров, индивидуальной непереносимостью или техническими сложностями. Трансплантацию кала продолжают считать многообещающей альтернативной методикой лечения. Ее продолжают активно изучать при недугах кишечника и не только. Так, некоторые исследователи предлагают использовать пересадку кала у больных .