Transplantes microbianos fecais mostram falta de previsibilidade quando nenhum tratamento prévio com antibióticos é administrado ao receptor

Um transplante microbiano fecal – dando a um receptor matéria fecal de um doador para alterar a comunidade microbiana intestinal do receptor no cólon – tem sido uma terapia de último recurso bem-sucedida para pessoas com infecção recorrente por Clostridium difficile após várias rodadas de antibióticos supressivos eliminaram a comunidade microbiana receptora .

No entanto, transplantes microbianos fecais também foram administrados para alterar o metabolismo do receptor para reduzir a obesidade ou alterar a imunidade para combater o câncer, e nesses transplantes os receptores não recebem antibióticos supressores para eliminar a comunidade microbiana antes do transplante. Nesses casos, a comunidade intestinal inicial após o transplante é um consórcio de doador e micróbios receptores que precisam competir à medida que novas cepas microbianas são introduzidas em uma comunidade estabelecida.

Pesquisadores da Universidade do Alabama em Birmingham agora relatório no jornal PLOS Um que há uma falta de previsibilidade para transplantes microbianos fecais para alterar a comunidade microbiana intestinal para corresponder à do doador quando não há pré-condicionamento para reduzir a comunidade microbiana receptora. Isso contrasta com os transplantes microbianos fecais de C. difficile após terapia antibiótica supressiva, onde a colonização estável a longo prazo das cepas doadoras é observada até dois anos após o transplante.

“A tradução prática de nossa análise sugere o uso de tratamentos de transplante microbiano pré-fecal para reduzir as comunidades microbianas receptoras para facilitar uma comunidade microbiana intestinal dominada por cepas microbianas doadoras após o transplante microbiano fecal”, disse Hyunmin Koo, Ph.D., pesquisador da UAB. e Casey Morrow, Ph.D. “Além disso, a amostragem longitudinal de pacientes de transplante microbiano fecal individual em combinação com análise de rastreamento de cepa para monitorar o status da comunidade microbiana pós-transplante microbiano fecal também seria importante para avaliar a estabilidade e, em última análise, o sucesso do transplante microbiano fecal. .”

Koo e Morrow analisaram o sequenciamento metagenômico publicado por Davar et al. em Ciências em 2021, usando dois métodos de rastreamento de cepas estabelecidos, o método de rastreamento de cepas WSS desenvolvido na UAB e a ferramenta de genômica populacional em nível de cepa StrainPhlAn. WSS pode detectar se uma cepa doadora ou cepa receptora de uma espécie particular de micróbios intestinais é dominante após transplantes microbianos fecais, e StrainPhlAn fornece uma árvore filogenética de micróbios relacionados ao doador ou micróbios relacionados ao receptor.

O grupo Davar deu transplantes microbianos fecais de pacientes que responderam à imunoterapia anti-PD-1 para melanoma para pacientes receptores que eram resistentes à imunoterapia, uma vez que foi visto que a composição da microbiota intestinal se correlaciona com a eficácia do anti-PD- 1 terapia em modelos animais e Pacientes com câncer. Seis dos 15 pacientes se beneficiaram.

Koo e Morrow analisaram cinco transplantes microbianos fecais do grupo Davar, onde a microflora receptora foi amostrada várias vezes por até 535 dias após o transplante microbiano fecal. Esses dados metagenômicos publicados permitiram uma análise de rastreamento de deformação de séries temporais.

Os pesquisadores da UAB descobriram que três Alistipes espécies bacterianas e uma espécie de Parabacteroides apresentou padrões, pós-transplante microbiano fecal, de cepas doadoras dominantes ou receptoras dominantes nas fezes.

Em contraste, Bacteroides uniformis e Bacteroides vulgatus mostraram oscilação interindividual ao longo do tempo com o aparecimento de dominância de cepa fecal doadora ou receptora. Adicionando ainda mais à complexidade, houve alguns casos de cepas dominantes das duas espécies de Bacteroides que não estavam relacionadas às cepas doadoras ou receptoras. Além disso, uma cepa de Bacteroides vulgatus apresentou um possível evento de recombinação genética entre as cepas doadora e receptora.

“Os padrões oscilantes complexos do aparecimento de doadores fecais dominantes, receptores ou cepas não relacionadas após longos períodos pós-transplante microbiano fecal fornecem novos insights sobre a dinâmica das interações da comunidade microbiana com os receptores após o transplante microbiano fecal”, disse Morrow. “O resultado de nossa análise tem implicações para o uso de bactérias fecais transplante para alterar previsivelmente as funções biológicas da comunidade intestinal no metabolismo e na imunidade do hospedeiro.”