Die Kraft von Poo

Warum Fäkaltransplantationen jetzt für alles in Betracht gezogen werden, von Fettleibigkeit bis Autismus.

Denken Sie an die schlimmste Pille, die Sie jemals einnehmen mussten - etwas Großes, Bitteres und Kreidiges mit einem schrecklichen Nachgeschmack. Möchten Sie lieber diese Pille oder eine kleine Portion Kot eines anderen schlucken?

Diese unappetitliche Hypothese könnte für viele bald eine medizinische Realität sein. Eine sogenannte fäkale Mikrobiota-Transplantation ist… genau so, wie es sich anhört: die therapeutische Übertragung des Kot eines Spenders auf einen Empfänger in der Hoffnung, dass die darin enthaltenen Mikroben die Gesundheit des Empfängers verbessern.

Fäkaltransplantationen, die in den letzten Jahren als End-of-the-Line-Behandlung (kein Wortspiel beabsichtigt) für besonders hartnäckige bakterielle Infektionen entwickelt wurden, haben erstaunliche Erfolge gezeigt und werden jetzt für alles von Fettleibigkeit bis Autismus in Betracht gezogen. Die meisten Anwendungen gelten jedoch immer noch als experimentell und sehr riskant - einfach weil es noch viel über die Mikroben in uns zu lernen gibt.

Speichern Sie die Poopulation

Die Darmmikrobiota oder die Gemeinschaft von Bakterien, Viren und anderen Mikroben, die den Dickdarm mit unseren eigenen menschlichen Zellen teilen, wurde in den letzten Jahren für ihre immense Fähigkeit gefeiert, nahezu jeden Aspekt der menschlichen Gesundheit zu beeinflussen. Es hat sich gezeigt, dass die freundlichen Bakterien, die in unseren Doppelpunkten vorkommen, den Stoffwechsel von Lebensmitteln fördern, uns mit essentiellen Nährstoffen versorgen, unsere Immunabwehr stärken, uns vor Infektionskrankheiten schützen und sogar zur hormonellen Signalübertragung und Gehirnfunktion beitragen. Diese Mikroben besiedeln uns bei der Geburt und bleiben ein Leben lang bei uns. Sie bilden eine robuste und stabile Population, die Schaden gegen einfache Unterkunft und Verpflegung abwehrt.

Aber so wie eine glückliche, stabile Mikrobiota zu einer guten Gesundheit beiträgt, können Störungen dieser Gemeinschaft zu Krankheiten führen. Denken Sie an einen üppigen und lebendigen Garten voller verschiedener Arten und Farben von Blumen und Bäumen mit verschiedenen Blüten und Früchten. Während Unkraut ein natürlicher und sogar unvermeidlicher Bestandteil der meisten Gärten ist, können Unkräuter, wenn sie überwachsen, die gewünschte Flora überschreiten. Diese Ungleichgewichte treten parallel zur Darmmikrobiota auf, die durch Reisen, Krankheit, Antibiotikaeinsatz, Ernährung und mehr beeinträchtigt werden kann.

Die Darmmikrobiota ist ziemlich belastbar. Meistens normalisieren sich die Dinge nach Beendigung einer vorübergehenden Störung wieder. Aber manchmal können selbst die besten Whacker nicht über das Unkraut triumphieren, und die Darmmikrobiota bleibt im Fluss oder wird von einer ungesunden Gemeinschaft dominiert, die unsere Gesundheit in Mitleidenschaft zieht. Anhaltende Ungleichgewichte in der Darmmikrobiota wurden mit entzündlichen Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom, Fettleibigkeit, Diabetes, Multipler Sklerose, Autismus, Darmkrebs und vielem mehr in Verbindung gebracht.

Viele dieser Zustände und ihre Ursachen sind nach wie vor wenig bekannt. Gemeinsam ist ihnen jedoch eine erkrankte Darmmikrobiota - eine Entität, die für die Funktion so wichtig ist, dass sie in den letzten Jahren als eines der wichtigsten Organe des Körpers bezeichnet wurde. Wissenschaftler haben erkannt, dass wie bei jedem Organ, das irreparabel beschädigt wird, die beste Option eine Transplantation sein kann: Altes und Krankes durch gesundes und Neues zu ersetzen. Da Bakterien aus unserem Darm bis zu 30% der Masse unseres Stuhls ausmachen, ist Kot eine sehr elegante Lösung. Und das Beste an einer Kottransplantation? Dem Spender geht es ohne nicht schlechter - und er würde (in den meisten Fällen) sonst den „Abfall“ in eine Toilette spülen.

Der alte Switch-A-Poo

So unappetitlich fäkale Mikrobiota-Transplantationen auch klingen, sie sind nicht so schlimm, wie Sie es zunächst erwarten würden. Patienten tuckern nicht einfach Poop Smoothies. Tatsächlich können Sie möglicherweise nicht einmal eine Dosis vorbereiteter Fäkalien mit dem Auge (oder der Nase) identifizieren: Ein Großteil der Fäkalien wird in einer Aufschlämmung verdünnt und zuvor herausgefiltert.

Der ganze Prozess ist eigentlich überraschend einfach. Sobald Ärzte Kot von einem Spender erhalten, fügen sie Wasser, Kochsalzlösung oder Milch hinzu, mischen es und mischen die Mischung durch einen Kaffeefilter ab. Die resultierende Lösung wird dann entweder durch die Vordertür oder die Rückseite in den Körper geleitet, dh durch eine Magensonde oder durch einen Einlauf oder eine Koloskopie.

Tatsächlich ist die Idee, den Kot eines anderen aufzunehmen, nicht einmal so ausgefallen, wie es scheinen mag. Viele Tiere, einschließlich Mistkäfer, Mäuse und Koalas, praktizieren regelmäßig diese Praxis, die früher als Coprophagie bekannt war, um Samen zu verbreiten, Nährstoffe zu gewinnen und ihre eigenen Mikrobiota zu stärken. Einige soziale Insekten wie Termiten überspringen den Mittelsmann und beschäftigen sich mit der sogenannten proktodealen Trophallaxis - dem gemeinsamen Lecken von Hintern -, um diese nützlichen Mikroben zu erhalten. Was den Menschen betrifft? Bereits im vierten Jahrhundert in China wurde Kot als Medizin verwendet. Aufzeichnungen zeigen, dass treffend benannte Rezepte für „gelbe Suppe“ und „goldenen Sirup“ tatsächlich Aufschlämmungen von ungefiltertem Kot von Menschen waren, die zur Behandlung von Magen-Darm-Beschwerden und Durchfall verwendet wurden. Und manchmal wurden die Rezepte wild - im wahrsten Sinne des Wortes: Im Zweiten Weltkrieg nahmen deutsche Soldaten den Kot von Kamelen auf, um lähmende Ruhr zu behandeln. Im Vergleich dazu klingen moderne Fäkaltransplantationen wie McFlurries.

Des einen Müll ist des anderen Schatz

Die meisten klinischen Anwendungen von Fäkaltransplantationen waren die Behandlung eines Bakteriums namens Clostridium difficile, das jedes Jahr bei fast einer halben Million Menschen schweren und möglicherweise tödlichen Durchfall und Dickdarmentzündungen verursacht. Viele Fälle von C. difficile werden durch den Einsatz von Antibiotika verursacht, die bei Verabreichung zur Vorbeugung von Infektionen versehentlich freundliche Mitglieder der Darmmikrobiota auslöschen. Dies kann den Weg für „opportunistische“ Krankheitserreger wie C. difficile ebnen, die das neu frei gewordene Grundstück nutzen und sich schnell ausbreiten. Obwohl einige Fälle von C. difficile mit anderen starken Antibiotika geheilt werden können, führen 20–35% der Fälle zu wiederkehrenden Infektionen, die häufig nicht auf eine medikamentöse Therapie ansprechen, was zu jahrelangem intermittierendem Durchfall, Krankenhausaufenthalten und hohen Gesundheitsausgaben führt.

Als die medizinischen Ressourcen erschöpft waren, beschloss eine Gruppe von Ärzten in den 1950er Jahren, eine radikalere Idee auszuprobieren: das unkrautige Überwachsen von C. difficile zum Schweigen zu bringen, indem sie hartes Laub neu pflanzten, um sie zu bekämpfen. Sie argumentierten, wenn die Infektion auf eine geschwächte Darmmikrobiota zurückzuführen wäre, wäre es am klügsten, sie einfach durch eine stärkere zu ersetzen. Und so wurde das Konzept moderner fäkaler Mikrobiota-Transplantationen eingeführt: die Wiederherstellung einer gesunden Mikrobiota und ihrer schützenden Eigenschaften.

Unglaublicherweise liegt die durchschnittliche Heilungsrate von C. difficile-Patienten, die mit Fäkaltransplantationen behandelt wurden, bei etwa 90%. Dies spricht für die erstaunliche Kraft einer gesunden Darmmikrobiota, sich gegen Eindringlinge zu behaupten und zu verteidigen. Als die Ärzte die Ergebnisse mit C difficile sahen, wandten sie diese Behandlung schnell auf andere Krankheiten an. In klinischen Studien haben Fäkaltransplantationen eine Heilungsrate von bis zu 60% bei Colitis ulcerosa. In einer Handvoll Studien an Patienten mit Reizdarmsyndrom zeigten etwa 70% der Patienten, die eine Fäkaltransplantation erhielten, eine langfristige Linderung der Symptome.

Radikalere Möglichkeiten könnten sich ebenfalls abzeichnen. Arbeiten an Mäusen haben gezeigt, dass die Übertragung der Mikrobiota von einer mageren Maus in eine fettleibige Maus der fettleibigen Maus beim Abnehmen helfen kann. Und die Liste geht weiter - Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Parkinson, Autismus und sogar Krebs sind alles Zustände, bei denen sich die Darmmikrobiota deutlich verändert. Es ist unklar, ob diese Krankheiten eine Veränderung des Darms verursachen oder umgekehrt, aber in beiden Fällen könnte eine Kottransplantation bei vielen dieser Patienten möglicherweise den Reset-Knopf drücken. Wichtig ist jedoch, dass viele dieser Studien das Reich der Laborratten noch nicht verlassen haben und es keine Garantie dafür gibt, dass beim Menschen die gleichen positiven Nebenwirkungen auftreten.

Auf Platz zwei gewinnen?

Fäkaltransplantationen klingen vielleicht wie eine Wunderbehandlung. Und in einigen Fällen können sie sein. Schließlich ist es heutzutage so gut wie unmöglich, einen Gesundheitszustand zu finden, der in keiner Weise von der Mikrobiota betroffen ist.

Aber lassen Sie uns für eine Sekunde zu diesem ick-Faktor zurückkehren. Es gibt ein paar Nachteile mehr als eine buchstäbliche Magenverdrehung. Das größte Problem ist, dass wir einfach nicht genug über die Darmmikrobiota verstehen, um wirklich zu wissen, was wir auf jedem Schritt des Weges tun. Viele der Bakterien, von denen wir glauben, dass sie sich in der Darmmikrobiota befinden, können noch nicht in einem Labor kultiviert werden und sind daher schwer zu untersuchen. Sogar diejenigen, die wir manipulieren können, sind nicht vollständig charakterisiert: Wir wissen, dass sie da sind, aber nicht, welche genauen Rollen sie haben oder wie sie mit anderen Arten und unserem Körper interagieren. Letztendlich sind Fäkaltransplantationen eine Art Black Box - und was wir übertragen, ist weitaus rätselhafter als bekannte Tatsachen.

Natürlich können wir nach infektiösen Mikroben und bestimmten roten Fahnen suchen, aber es können immer noch Verschwörungen auftreten. Beispielsweise wurde eine Frau, die wegen einer chronischen C. difficile-Infektion eine Kottransplantation erhielt, in den Monaten nach einer (ansonsten erfolgreichen) Behandlung klinisch fettleibig. Warum die Gewichtszunahme? Ärzte glauben, es lag daran, dass die Frau die Transplantation von ihrer übergewichtigen Tochter erhalten hatte. In gewisser Weise war die Mikrobiota ihrer Tochter in einer Hinsicht gesund (dh widerstandsfähig gegen C. difficile), in einer anderen jedoch ungesund (dh für eine Gewichtszunahme prädisponiert). Und es war ein Kompromiss, den die Ärzte nicht kommen sahen.

In anderen Fällen haben Fäkaltransplantationen zu vorübergehenden Nebenwirkungen wie Durchfall und Krämpfen geführt. Bisher wurden keine schwerwiegenden oder lebensbedrohlichen Folgen gemeldet.

Um die Sache noch komplizierter zu machen: So wie es keinen Weg gibt, gesund zu leben, gibt es nicht nur eine gesunde Mikrobiota. Während Individuen ungefähr 160 einzelne Arten in ihrem Darm beherbergen, gibt es in der menschlichen Bevölkerung über 1100 vorherrschende Arten. Mit anderen Worten, es gibt viele akzeptable Substitutionen in einem bestimmten Rezept für einen „guten Darm“.

Infolgedessen hat die FDA Fäkaltransplantationen für die Behandlung nur der extremsten C. difficile-Infektionen freigegeben. Um die zunehmende Anzahl potenzieller Fäkaltransplantationsanwendungen zu nutzen, haben einige Unternehmen Stuhlbanken geöffnet, um sichere, vorab gescreente Stuhlproben für die künftige Behandlung von C. difficile (und möglicherweise anderen Krankheiten) aufzubewahren. Trotz dieses vorausschauenden Denkens und der vielen Erfolgsgeschichten, die im Internet verbreitet wurden, sind wir weit davon entfernt, Pillen zum Mainstream zu machen. Am Ende des Tages wird nur die Zeit zeigen, ob Fäkaltransplantationen wirklich erfolgreich sind.

I Contain Multitudes ist eine mehrteilige Videoserie, die sich der Erforschung der wunderbaren, verborgenen Welt des Mikrobioms widmet.