Potencjał przeszczepów kału ‒ działanie przeciwstarzeniowe i odchudzające
Cytując Hipokratesa, „wszystkie choroby mają swój początek w jelitach” [1]. Przeszczep kału to zabieg, w ramach którego do jelita pacjenta wprowadza się kał pobrany od osoby zdrowej. Celem jest zwiększenie populacji dobroczynnych bakterii, w nadziei na poprawę stanu zdrowia chorego. W jednym z poprzednich artykułów skuteczność tej metody omówiliśmy w kontekście leczenia nieswoistych chorób zapalnych jelit, stwardnienia rozsianego oraz chorób psychicznych, takich jak depresja, choroba afektywna dwubiegunowa i alkoholizm. A jak wygląda wpływ przeszczepów kału na proces starzenia się organizmu? Czyżby to właśnie w odchodach krył się nieznany dotąd sekret długowieczności [2]?
W 2019 r. przeprowadzono w tym zakresie badanie na myszach [3]. Zwierzęta z szybciej postępującym starzeniem się organizmu dostały przeszczep kału od myszy zdrowych, a w efekcie rzeczywiście żyły dłużej [3]. A co z ludźmi? Jak do tej pory, w kontekście długowieczności, nie przeprowadzono jeszcze badań nad przeszczepami od człowieka do człowieka. Mamy jednak dane dotyczące myszy, którym do jelita wprowadzono próbki kału pochodzące od stulatka [4]. W badaniu z 2020 r. [4] części osobników podano doustnie kał osoby w wieku 101 lat, druga część, dla porównania, dostała kał osoby w wieku 70 lat. W tkance mózgów mysz karmionych kałem stulatka stwierdzono znacznie mniejszą akumulację lipofuscyny, barwnika powszechnie wykorzystywanego w roli biomarkera starzenia się organizmu [4]. Niewykluczone więc, że pewnego dnia masa kałowa stulatków będzie stosowana jako remedium na choroby wieku starczego i sposób na długowieczność [4]. Na co komu kąpiele w krwi dziewic, skoro możemy zajadać się fekaliami staruszków? Ciąg dalszy nastąpi, czekamy na badania nad przeszczepami człowiek-człowiek.
Czynnikiem dyskwalifikującym potencjalnego dawcę kału może być nadwaga. W 2015 r. opublikowano opis przypadku 32-letniej kobiety, która po przeszczepie zaczęła przybierać na wadze [5]. Wcześniej jej masa ciała zawsze trzymała się „w granicach normy” [5]. Wszystko zmieniło się po tym, jak pacjentka otrzymała przeszczep kału od zdrowego dawcy, ale z nadwagą (swojej córki) [5]. Kobieta przytyła ponad 20 kg, więc stała się osobą otyłą [5]. „Mówiła, że ma wrażenie, jakby w jej organizmie coś się zmieniło”, relacjonował doświadczenia pacjentki jej gastroenterolog [6]. „Nieważne ile jadła, nieważne ile ćwiczyła, waga nie spadała. Było to dla niej bardzo frustrujące” [6].
To samo dzieje się u myszy. W badaniu z 2006 r. [7] część gryzoni otrzymała przeszczep odchodów pobranych od osobników otyłych, a reszcie podano odchody osobników szczupłych. U myszy w pierwszej grupie odnotowany przyrost tkanki tłuszczowej był niemal dwukrotnie większy, i to pomimo znacznie niższej podaży kalorycznej [7]. Mamy więc dowód na to, że mikroflora jelitowa może odgrywać kluczową rolę w rozwoju otyłości… u myszy. A co z ludźmi?
Aby to sprawdzić, naukowcy przeprowadzili badanie z udziałem bliźniąt znacznie różniących się od siebie pod względem masy ciała (jedno z rodzeństwa było otyłe, drugie ‒ szczupłe) [8]. Co by się stało, gdyby taka para bliźniąt zamieniła się mikrobiomami? Samych uczestników wizja przyjmowania kału od własnego rodzeństwa trochę chyba przerosła, więc naukowcom nie pozostało nic innego, jak ponownie zaangażować w badanie myszy [8]. Mimo że wszystkie zwierzęta spożywały porównywalną ilość kalorii, osobnicy, którym podano odchody bliźniaka otyłego, błyskawicznie przybrali na wadze, a masa ciała myszy, którym trafił się dawca szczupły pozostała niezmieniona [8]. Zapobiec tyciu pozwoliło umieszczenie myszy z każdej z grup w jednym pomieszczeniu [8]. Bakterie sprzyjające zachowaniu zdrowej masy ciała „przeskoczyły” bowiem na mysz, która otrzymała przeszczep od bliźniaka otyłego, ratując ją tym samym przed przybieraniem na wadze [8]. Jest jednak jedno zasadnicze „ale”: działanie to zaobserwowano tylko w kontekście zdrowszej diety [8]. Dobroczynne bakterie mogły wykonać swoje zadanie tylko, gdy myszy jadły mało tłuszczów nasyconych i dużo błonnika [8]. Ma to w sumie sens. W końcu bakterie sprzyjające zachowaniu zdrowej masy ciała żywią się błonnikiem [9]. A oto jak badanie podsumowali sami autorzy: „Wyniki te pokazują, jak szkodliwy może być wpływ wysokiego spożycia tłuszczów nasyconych oraz niskiego spożycia owoców i warzyw na skład ludzkiego mikrobiomu jelitowego. Ten rodzaj diety może zmniejszać liczebność bakterii powiązanych z prawidłowym poziomem tkanki tłuszczowej” [8].
Badanie to sugeruje, że w kontekście leczenia otyłości mikrobiota jelitowa odgrywa rolę kluczową, ponieważ pozwala w pełni czerpać korzyści z wprowadzanych zmian żywieniowych [9]. Załóżmy zatem hipotetycznie, że otyły bliźniak rzeczywiście otrzymuje przeszczep kału od swojego szczupłego rodzeństwa [9]. Niewykluczone, że efekty w postaci utraty wagi odnotowano by tylko pod warunkiem, że zmianie mikrobioty towarzyszyłoby zdrowsze odżywianie, sprzyjające kolonizacji dobroczynnych bakterii [9]. Jednocześnie te nowo wszczepione bakterie mogłyby wzmocnić odchudzające działanie zdrowego odżywiania. Przy tej samej podaży kalorycznej pacjent traciłby więcej kilogramów [9]. Tylko że jak na razie są to tylko spekulacje. Co na to badania kliniczne?
Naukowcy próbowali już przeprowadzić w tym zakresie badania randomizowane, podwójnie zaślepione i kontrolowane placebo [11]. Wyniki za każdym razem były takie same: jako metoda utraty masy ciała przeszczep kału od szczupłego dawcy okazał się bezskuteczny [11]. Z tym że otyłość jest wynikiem takich, a nie innych nawyków żywieniowych, a uczestnikom tych badań po transplantacji mikrobioty diety nikt nie zmienił [11]. Pierwotna przyczyna problemów z masą ciała nie została więc wyeliminowana [11]. Po co robić przeszczep bakterii żywiących się błonnikiem, co ma sprzyjać odchudzaniu, jeśli po zabiegu biorca nie będzie dostarczał im błonnika? Wiadomo przecież, że bez źródła pożywienia nie będą one miały żadnych szans na przetrwanie i cały wysiłek pójdzie na marne. Niewykluczone więc, że aby temu zapobiec, regulację mikrobiomu jelitowego trzeba połączyć z interwencją żywieniową [11]. I tutaj pojawia się jeszcze jeden problem: załóżmy, że pacjent po przeszczepie kału przechodzi na dietę roślinną i udaje mu się schudnąć. Jak sprawdzić do jakiego stopnia i czy w ogóle, była to zasługa samego przeszczepu? Tak oto docieramy do badania z 2021 r. [10].
Uczestnicy na sześć miesięcy przeszli na zdrową dietę roślinną, uzupełnianą zieloną herbatą i zielonymi smoothie [10]. Po tym, jak waga badanych spadła o ok. 10 kg, naukowcy pobrali od nich próbki kału [10]. Przez resztę roku jedna grupa zasilała swoje jelita dobroczynnymi bakteriami, które udało im się wyhodować w trakcie kuracji odchudzającej [10]. Druga grupa, dla porównania, przyjmowała placebo [10]. Celem eksperymentu było sprawdzenie, czy po tym, jak uczestnicy wrócą do swojej standardowej diety, stały dopływ odpowiednich bakterii jelitowych pozwoli im na utrzymanie masy ciała [10]. Jeśli chodzi o dobór bakterii, to lepiej chyba być nie mogło. Badani przyjmowali przecież swoją własną mikrobiotę, pobraną na końcowym etapie udanej redukcji, a więc w składzie bez wątpienia sprzyjającym odchudzaniu. Co się okazało? Uczestnicy, którzy przyjmowali kapsułki z materiałem kałowym pobranym w czasie kuracji odchudzającej, przytyli mniej, niż uczestnicy, którzy przyjmowali kapsułki z placebo [10]. Wygląda więc na to, że dieta roślinna pozwala zoptymalizować skład mikrobioty pod kątem zmniejszenia ryzyka powrotu utraconych kilogramów [10]. Tylko czy nie prościej byłoby na tej diecie roślinnej po prostu pozostać? Tym sposobem można by utrzymać wagę bez konieczności suplementowania własnych odchodów.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Fadda HM. The route to palatable fecal microbiota transplantation. AAPS PharmSciTech. 2020;21(3):114.[2] Haifer C, Paramsothy S, Leong RW. Faecal microbiota transplantation as an elixir of youth. Hepatobiliary Surg Nutr. 2020;9(4):488-489.
[3] Bárcena C, Valdés-Mas R, Mayoral P, et al. Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice. Nat Med. 2019;25(8):1234-1242.
[4] Chen Y, Zhang S, Zeng B, et al. Transplant of microbiota from long-living people to mice reduces aging-related indices and transfers beneficial bacteria. Aging (Albany NY). 2020;12(6):4778-4793.
[5] Alang N, Kelly CR. Weight gain after fecal microbiota transplantation. Open Forum Infect Dis. 2015;2(1):ofv004.
[6] Hamzelou J. Not just obesity – faecal transplants’ weird effects. New Scientist. February 11, 2015.
[7] Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006;444(7122):1027-1031.
[8] Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, et al. Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science. 2013;341(6150):1241214.
[9] Walker AW, Parkhill J. Microbiology. Fighting obesity with bacteria. Science. 2013;341(6150):1069-1070.
[10] Rinott E, Youngster I, Yaskolka Meir A, et al. Effects of diet-modulated autologous fecal microbiota transplantation on weight regain. Gastroenterology. 2021;160(1):158-173.e10.
[11] Yu EW, Gao L, Stastka P, et al. Fecal microbiota transplantation for the improvement of metabolism in obesity: The FMT-TRIM double-blind placebo-controlled pilot trial. PLoS Med. 2020;17(3):e1003051.