التقييم العلاجي لزرع الميكروبات البرازية في نموذج فأر ناقص إنترلوكين 10

النظام البيئي الصغير المعوي البشري معقد للغاية ، مع أكثر من 1000 نوع من البكتيريا في أمعاء الشخص السليم¹. تشارك النباتات المعوية في الحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الطبيعية للأمعاء والاستجابة المناعية ولها علاقة لا تنفصل عن جسم الإنسان. تشير الأدلة المتراكمة إلى أن الميكروبيوم المعوي يشكل آخر عضو بشري ، وهو جزء من جسم الإنسان ، وليس مجرد مجموعة من الطفيليات². إن العلاقة التكافلية “الصحية” بين ميكروبات الأمعاء ومستقلباتها ونظام المناعة المضيف الذي تم إنشاؤه في وقت مبكر من الحياة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على توازن الأمعاء. في بعض الحالات غير الطبيعية مثل الالتهاب المزمن ، تؤدي التغيرات في البيئة الداخلية والخارجية للجسم إلى تعطيل توازن الأمعاء بشكل خطير ، مما يؤدي إلى اختلال مستمر في المجتمع الميكروبي للأمعاء ، المسمى dysbiosis³. في الواقع ، يمكن أن يؤدي التعرض لعوامل بيئية متعددة ، بما في ذلك النظام الغذائي والأدوية ومسببات الأمراض ، إلى تغييرات في الميكروبات.

يرتبط Dysbiosis بالتسبب في مجموعة متنوعة من الأمراض المعوية ، مثل مرض التهاب الأمعاء (IBD) ، ومتلازمة القولون العصبي (IBS) ، والتهاب الأمعاء الغشائي الكاذب ، بالإضافة إلى قائمة متزايدة من الاضطرابات خارج الأمعاء ، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية والسمنة والحساسية⁴. كشف تنميط الميكروبات أن المرضى الذين يعانون من مرض الأمعاء الالتهابي لديهم انخفاض كبير في التنوع البكتيري ، فضلا عن التغيرات الملحوظة في مجموعات بعض السلالات البكتيرية المحددة ^5,6. أظهرت هذه الدراسات أقل Lachnospiraceae و Bacteroidetes ولكن المزيد من البروتيوباكتيريا والأكتينوباكتيريا في مرضى IBD. ويعتقد أن التسبب في مرض الأمعاء الالتهابي يرتبط بعوامل ممرضة مختلفة ، بما في ذلك النباتات المعوية غير الطبيعية ، والاستجابة المناعية غير المنظمة ، والتحديات البيئية ، والمتغيرات الجينية⁷. تشير الأدلة الوفيرة إلى أن البكتيريا المعوية تلعب دورا في مراحل بدء وتطبيق IBD ^8,9 ، مما يشير إلى أن تصحيح dysbiosis الأمعاء قد يمثل نهجا جديدا لعلاج و / أو علاج صيانة IBD.

بدأ النموذج الأولي لزرع الميكروبات البرازية (FMT) في الصين القديمة¹⁰. في عام 1958 ، نجح الدكتور إيسمان وزملاؤه في علاج أربع حالات من التهاب الأمعاء الغشائي الكاذب الحاد مع البراز من متبرعين أصحاء عن طريق حقنة شرجية ، مما فتح فصلا جديدا في الطب الغربي الحديث باستخدام البراز البشري لعلاج الأمراض البشرية¹¹. تم العثور على عدوى المطثية العسيرة (CDI) لتكون السبب الرئيسي لالتهاب الأمعاء الغشائي الكاذب¹² وFMT فعال للغاية في علاج CDI. في السنوات الثماني الماضية ، أصبح FMT علاجا قياسيا للرعاية لعلاج CDI¹³ المتكرر ، مما دفع إلى إجراء مزيد من الدراسات التي تبحث في دور FMT في اضطرابات أخرى ، مثل IBD. على مدى السنوات العشرين الماضية ، وثقت العديد من تقارير الحالات والدراسات الأترابية استخدام FMT في المرضى الذين يعانون من IBD¹⁴. أظهر التحليل التلوي ، بما في ذلك 12 تجربة ، أن 62٪ من المرضى الذين يعانون من مرض كرون (CD) حققوا مغفرة سريرية بعد FMT ، و 69٪ من مرضى CD لديهم استجابة سريرية¹⁵. على الرغم من هذه النتائج المشجعة ، لا يزال دور FMT في إدارة مرض الأمعاء الالتهابي غير مؤكد ، والآليات التي يخفف بها FMT من التهاب الأمعاء غير مفهومة بشكل جيد. من الضروري إجراء مزيد من التحقيقات قبل أن تتمكن FMT من الانضمام إلى التسلح الحالي لخيارات العلاج ل IBD في العيادات.

في هذا البروتوكول ، قمنا بتطبيق FMT على الفئران ^IL-10-/- ، التي تتطور إلى التهاب القولون تلقائيا بعد الفطام وكانت بمثابة معيار ذهبي لتعكس الطبيعة متعددة العوامل ل IBD^16,17,18. تم استخدام الفئران IL-10^−/− على نطاق واسع لتشريح مسببات مرض الأمعاء الالتهابي لأنها تقدم ميزات جزيئية ونسيجية مماثلة لمرضى IBD ، ومثل المرضى ، يمكن تخفيف المرض باستخدام العلاج المضاد ل TNFα¹⁶. الفئران المتقدمة في السن IL10^−/− (>9 أشهر من العمر) لديها زيادة في حجم القلب وضعف وظائف القلب مقارنة بالفئران البرية المتطابقة مع العمر¹⁹ ، مما يجعلها نموذجا ممتازا لدراسة أمراض القلب الناجمة عن التهاب القولون. ومع ذلك ، يمكن استخدام نماذج الفئران الأخرى من التهاب القولون ، مثل نموذج كبريتات الصوديوم ديكستران ونموذج التهاب القولون الناجم عن الخلايا التائية ، أيضا. لقد قمنا بإدارة تعليق البراز عن طريق الفم ، وثبت أنه طريق فعال وأفضل من حقنة شرجية في البشر²⁰.