Använda Human Microbiome att behandla vanliga sjukdomar

Mikrober som bor i oss och på oss överträffar våra egna celler. Mikrobiota i matsmältningen är ett av de mest täthetsbestämda bakteriella ekosystemen som är kända i naturen. Det reglerar metabolisk funktion och immunsvar och bidrar till humör och beteende. Ojämlikheter har kopplats till olika sjukdomar, inklusive inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) och metaboliska störningar. En hälsosam mikrobiom kan å andra sidan ha en skyddande funktion som har visats i fallet med Helicobacter pylori, som tidigare endast var känd för sina skadliga effekter.

Forskare erkänner nu det H. pylori - som för övrigt hittades också i magen på 5 300 år gamla Iceman Oetzi-kan skydda mot surt återflöde och astma.

Mikrobiom eller mikrobiota?

Mikrobiom och mikrobiot har nyligen fått mycket press på grund av de vetenskapliga framstegen i samband med behandling av gastrointestinala och immunsjukdomar som involverar mikrobiella samhällen. Det har funnits en del tvetydighet i hur de två termerna används. Dr. Jonathan Eisen från University of California, Davis noterade att mikrobiom nu vanligtvis används för att hänvisa till samlingen av mikroorganismer som upptar en viss livsmiljö i kroppen, till exempel den mänskliga tarmkanalen. Termen användes första gången på 1800-talet och visas i en gammal italiensk bok om obstetrik och gynekologi. Några andra betrodda källor, till exempel den vetenskapliga tidskriften Natur, definierar också mikrobiomen som det genetiska materialet i en mikrobiota. Enligt deras uppfattning hänvisar mikrobioten till hela samlingen av organismer.

Även om det verkar finnas en viss inkonsekvens i användningen av terminologi, instämmer vetenskapssamfundet enhälligt att mikrobes bidrag till människors hälsa är betydande.

Det kan emellertid ibland vara utmanande att studera deras direkta inflytande och orsakssamband med olika sjukdomar.

Överföring av mikrobiomen mellan människor

År 2016 publicerades en studie i Naturmedicin som beskrev processen att överföra moderns mikrobiom till hennes nyfödda barn.

Det har tidigare visat sig att barn som är födda av kejsarsnitt är mer benägna att utveckla autoimmuna sjukdomar. Eftersom deras leveransläge inte exponerar dem för den vaginala mikrobiomen, strax efter födseln, liknar deras tarmmikrobiom den av deras mammas hud. Däremot har vaginalt födda barn en tarmmikrobiom som liknar deras mammas vaginala mikrobiom, som verkar skydda dem mot vissa skadliga förhållanden. Ett experiment som designades av docent Maria Dominguez-Bello från New York University tittade på att överföra moderns vaginala mikrobiom till barn födda av C-sektion. Mödrarna swabbed och barnen koloniserade omedelbart efter födseln. När de testades efter en månad hade nyfödda som inokulerades med den vaginala mikrobiomen fortfarande en mikrobiom som nära liknade deras mammas vagina. Dessa överföringar av vaginalflora efter en C-sektion, även känd som "vaginal sådd", kan bli ett viktigt förfarande i framtiden och kan bidra till att förhindra vissa autoimmuna tillstånd.

Vissa experter varnar dock för att även om övningen blir alltmer populär, har dess fördelar ännu inte bevisats. Dr. Aubrey Cunnington, från Imperial College London, hävdar att vaginalvätska också kan bära bakterier och virus som kan vara skadliga för en bebis. För närvarande har hälso- och sjukvårdspersonal generellt rekommenderats att inte utföra vaginal sådd.

Fekal mikrobiotransplantation (FMT) eller bakterioterapi har också undersökts. Det har till exempel applicerats på patienter som har bakteriell obalans i tarmen som ett resultat av en tidigare antibiotikabehandling som förstörde hjälpsamma bakterier.

Människor som har diagnostiserats med återkommande Clostridium difficile colit (som kan uppstå hos personer som tar antibiotika) kan nu behandlas med överföring av avföring från en hälsosam givare. C. difficile infektioner anses vara de vanligaste sjukhus-förvärvade infektionerna. Infektionen resulterar ofta i återkommande diarré. Två danska läkare, Dr. Michael Tvede och Dr. Christian Rask-Madsen, utvecklade en specifik typ av bakterierapi som visar mycket potential vid behandling av diarré i samband med C. difficile bakterie. Liksom FMT syftar deras metod, kallad rektalbakterioterapi (RBT), till att återinföra normal intestinal mikroflora. En studie av 55 patienter som fick RBT visade att behandlingen var framgångsrik hos upp till 80 procent av patienterna (med bättre resultat hos personer utan gastrointestinala sjukdomar). Tvede och Rask-Madsen erkänner att det alltid finns risker vid inokulering av en patient med levande bakterier, till exempel kan en blodomloppsinfektion utvecklas. Tio dagar efter RBT togs en av deras patienter in till sjukhuset med ett akut tillstånd, eventuellt kopplad till RBT.

Human-Gut-on-a-Chip Technology

Ett team från Harvard University gjorde betydande framsteg när det gällde att studera bakterier och inflammation genom att använda mänsklig gut-on-a-chip-teknik till mikroingenjören som en kontrollerad modell av mänskliga tarmar. Denna modell - storleken på ett datorminne stickar - efterliknar de naturliga förhållandena i människans tarmar, vilket gör det möjligt för forskare att studera bakteriell överväxt och inflammation i tarmen.För första gången kan forskare analysera olika patofysiologiska svar och bidraget från enskilda patogener och celler in vitro.

Tjänster som uBiome utvecklas också, vilket förvandlar testningen av humana bakterier till medborgarvetenskap. Men dessa populära institutioner kan ha många begränsningar. Vetenskapen är fortfarande i sin spädbarn, och att titta enbart på bakterierna i vår tarmen ger oss inte nödvändigtvis en omfattande bild av tarmmiljön och den allmänna tarmhälsan.