По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, примерно каждый 59-й ребенок в США.S. диагностирован аутизм, по сравнению с каждым 150 в 2000 г. Они сообщают, что "около полумиллиона человек с аутичным спектром станут взрослыми в течение следующего десятилетия, и эта волна нарастает, к которой страна не готова."
Очевидный рост расстройств аутистического спектра (РАС) и их упорное сопротивление лечению побудили легион исследователей заняться этой областью и исследовать инвалидность новаторскими способами.
В настоящее время эффективные методы лечения РАС включают поведенческую терапию, речевую и социальную терапию, психиатрические препараты, а также диетические и диетические подходы. Однако не было одобрено никаких медицинских методов лечения основных симптомов РАС, таких как трудности в общении и повторяющееся поведение.
Одно многообещающее направление исследований аутизма связано с кишечным микробиомом, который представляет собой совокупность микробов, которые живут в нашем кишечнике и помогают нам во многих отношениях, включая переваривание нашей пищи, тренировку нашей иммунной системы и предотвращение чрезмерного роста вредных бактерий. Недавние исследования показывают, что микробиомы кишечника также влияют на коммуникацию в мозгу и неврологическое здоровье. Во всем мире растет интерес к идее о том, что изменения нормальной микробиоты кишечника могут быть причиной возникновения широкого спектра заболеваний.
В новом исследовании, "Долгосрочная польза от терапии с переносом микробиоты при симптомах аутизма и кишечной микробиоте," опубликовано в Scientific Reports, исследователи из Университета штата Аризона Роза Краймальник-Браун, Ph.D., Джеймс Адамс, доктор философии.D, и ведущий автор Дэ-Ук Канг, доктор философии.D, продемонстрировать долгосрочные положительные эффекты для детей с диагнозом РАС с помощью революционной техники, известной как терапия переноса микробиоты (МТТ), особого типа трансплантации фекалий, впервые предложенного доктором. Томас Бороди, австралийский гастроэнтеролог. Примечательно, что улучшение здоровья кишечника и симптомы аутизма сохраняются долгое время после лечения.
Через два года после лечения большинство первоначальных улучшений кишечных симптомов осталось. Кроме того, родители сообщили о медленном неуклонном уменьшении симптомов РАС во время лечения и в течение следующих двух лет. Профессиональный оценщик обнаружил снижение основных симптомов РАС (язык, социальное взаимодействие и поведение) на 45% через два года после лечения по сравнению с тем, что было до начала лечения.
"Мы обнаруживаем очень сильную связь между микробами, живущими в нашем кишечнике, и сигналами, которые передаются в мозг," – сказал Краймальник-Браун, профессор Центра экологической биотехнологии Biodesign Swette при Институте биодизайна и Школы устойчивого развития и искусственной среды АГУ. "Два года спустя у детей дела идут еще лучше, и это потрясающе."
"Многие дети с аутизмом имеют проблемы с желудочно-кишечным трактом, и некоторые исследования, в том числе наше, показали, что у этих детей также есть более серьезные симптомы, связанные с аутизмом," сказал Краймальник-Браун. "Во многих случаях, когда вы можете лечить эти желудочно-кишечные проблемы, их поведение улучшается."
Примерно 30-50% всех людей с аутизмом имеют хронические желудочно-кишечные (ЖКТ) проблемы, в первую очередь запор и / или диарею, которые могут длиться много лет. Этот хронический дискомфорт и боль могут вызвать раздражительность, снижение внимания и способности к обучению и негативно повлиять на поведение.
Более раннее исследование, в котором использовался только ванкомицин (антибиотик), выявило значительные временные улучшения в отношении желудочно-кишечного тракта и симптомов аутизма, но преимущества были потеряны через несколько недель после прекращения лечения, несмотря на использование безрецептурных пробиотиков.
Итак, вопрос заключался в том, что происходит в кишечнике и как это влияет на физические и поведенческие симптомы аутизма, и как мы можем разработать долгосрочное лечение?
Краймальник-Браун, Канг и Адамс показали, что, передавая здоровую микробиоту людям, лишенным определенных кишечных бактерий, можно "пожертвовать" более разнообразный набор бактерий в пациента и улучшение здоровья кишечника.
В Австралии трансплантация фекальной микробиоты (FMT) была первоначально разработана Borody. В своем Центре заболеваний пищеварительной системы в Сиднее Бороди с 1987 года курировал более 18 000 FMT для лечения различных заболеваний. Он первым в Австралии применил FMT для лечения колита и инфекции Clostridium difficile и первым применил пероральный FMT для лечения детей с РАС. Обычно достаточно одной дозы FMT, чтобы вылечить C. Тяжелые инфекции, но его пациентов с аутизмом лечить было гораздо сложнее. Он обнаружил, что для лечения его пациентов с аутизмом требовалось три месяца ежедневного FMT, но в конечном итоге привело к значительным улучшениям как в желудочно-кишечном тракте, так и в симптомах аутизма.
Основываясь на своем опыте со своими пациентами, Бородий руководил разработкой клинического лечения, которое использовалось в АГУ для этого исследования. Подход MTT включает 10 недель лечения, включая предварительное лечение ванкомицином, очищение кишечника, подавление кислоты желудочного сока и перенос фекальной микробиоты ежедневно в течение семи-восьми недель.
Первоначальное открытое исследование, проведенное Краймальником-Брауном и Адамсом и опубликованное в журнале Microbiome в 2017 году, пришло к выводу, что "Таким образом, этот исследовательский протокол длительного лечения представляется многообещающим подходом для изменения микробиома кишечника и улучшения желудочно-кишечных и поведенческих симптомов РАС. Улучшение желудочно-кишечных симптомов, симптомов РАС и микробиома сохранялось в течение как минимум восьми недель после окончания лечения, что свидетельствует о долгосрочном воздействии." Настоящее исследование теперь показывает, что преимущества расширяются с восьми недель до минимум двух лет после лечения.
Команда ASU сравнила различия в микробиоме детей с аутизмом по сравнению с типично развивающимися детьми. В начале исследования было обнаружено, что дети с аутизмом имеют меньшее разнообразие кишечных микробов и лишены определенных штаммов полезных бактерий, таких как Bifidobacteria и Prevotella. "Детям с аутизмом не хватает важных полезных бактерий, и у них меньше вариантов в бактериальном меню важных функций, которые бактерии обеспечивают кишечнику, чем у обычно развивающихся детей," Краймальник-Браун сказал.
Лечение FMT значительно увеличило микробное разнообразие и присутствие полезных бактерий в кишечнике, таких как Bifidobacteria и Prevotella. Через два года разнообразие стало еще выше, а наличие полезных микробов осталось.
"Первоначально мы предположили, что наша терапия будет эффективной для преобразования дисбиотического микробиома кишечника в здоровый. В нашей оригинальной статье в 2017 году мы сообщили об увеличении разнообразия кишечника вместе с полезными бактериями после МТТ, а через два года мы наблюдали, что разнообразие стало еще выше, а присутствие полезных микробов осталось," Кан сказал. Он добавил, что это может быть одной из причин успеха в улучшении здоровья кишечника, но необходимы дальнейшие механистические исследования для определения конкретной роли кишечных микробов в контексте аутизма.
Работа, проводимая в ASU, касается не только лечения пациентов, но и обучения на основе лечения с целью разработки лучших рецептур и оптимизации дозирования.
"Понимание того, какие микробы и химические вещества, производимые микробами, вызывают эти поведенческие изменения, лежит в основе нашей работы," Краймальник-Браун сказал. В новой публикации команды сообщается, что исследование продемонстрировало, что через два года после прекращения лечения у участников по-прежнему наблюдалось снижение симптомов желудочно-кишечного тракта в среднем на 58% по сравнению с исходным уровнем. Кроме того, родители большинства участников сообщили "медленное, но неуклонное улучшение основных симптомов РАС."
"Каждая семья завершила исследование, и каждая семья вернулась через два года для повторной оценки," сказал Адамс, сославшись на преданность семей исследованию. "Лечение в целом хорошо переносилось с минимальными побочными эффектами."
"Это первое в мире открытие: когда мы лечили кишечные бактерии у этих детей во время нашего клинического испытания два года назад, чтобы сбросить их микробиом с помощью FMT, положительные результаты все еще продолжают улучшаться через два года по сравнению с первоначальным лечением. Я бы назвал это наивысшим улучшением в когорте, которого кто-либо достиг в отношении симптомов аутизма," сказал Бороды.
Профессиональная оценка показала снижение симптомов РАС на 45% по сравнению с исходным уровнем. Исследователи отмечают, что, хотя может быть некоторый эффект плацебо, большая часть этого эффекта кажется реальной. В начале исследования 83% участников были оценены как "тяжелая форма" аутизм. В конце исследования только 17% были "тяжелая форма," 39% были "мягкий / умеренный," и 44% были ниже порогового значения для легкого РАС.
Грег Капорасо из Университета Северной Аризоны, ведущий эксперт в области науки о данных микробиома и соавтор этих исследований, помог проанализировать данные микробиома, чтобы лучше понять бактериальные изменения в результате МТТ.
"Доктора. Краймальник-Браун, Канг и я в восторге от результатов, но мы хотим предупредить общественность, что нам нужны более крупные клинические испытания, чтобы это лекарство стало одобренным FDA лечением," сказал Адамс. Для безопасного и эффективного лечения требуется профессиональный опыт.
МТТ уменьшает расстройство желудочно-кишечного тракта, вводя ключевые штаммы полезных бактерий и помогая повысить уровень биоразнообразия в кишечнике, улучшая здоровье в целом.
У Адамса есть как профессиональные, так и личные причины для упорного поиска способов помощи детям с аутизмом, потому что он знает ситуацию из первых рук. Его дочери поставили диагноз аутизм незадолго до ее третьего дня рождения. Адамс, президентский профессор Школы инженерии материи, транспорта и энергии при АГУ и заведующий кафедрой материаловедения, также является президентом Общества аутизма Большого Феникса, крупнейшей группы поддержки родителей в Аризоне.
"Доктор. Джеймс Адамс – причина, по которой я начал работать над аутизмом," Краймальник-Браун сказал. "У меня были методы для выполнения всех измерений и оценок в части работы, связанной с микробиомом, а у него были знания об аутизме."
Адамс набирал пациентов, контролировал клиническую работу и оценку РАС, а также руководил пациентами через испытания, а Краймальник-Браун руководил оценкой микробиома и помогал планировать исследование.
У всех участников исследования с младенчества наблюдались хронические желудочно-кишечные симптомы, включая хронический запор и / или хроническую диарею. Преимущества лечения выходили за рамки их физических симптомов, и некоторые родители даже отмечали, насколько улучшилось поведение их детей с течением времени.
"Очень необычно видеть устойчивое постепенное улучшение после завершения любого лечения," сказал Адамс. "Мы провели долгосрочное контрольное исследование только после того, как несколько семей сказали нам, что состояние их ребенка продолжает значительно улучшаться." Краймальник-Браун заявила, что данные свидетельствуют о том, что вмешательство MTT преобразовало среду кишечника в более здоровое состояние, что привело к долгосрочному улучшению как симптомов желудочно-кишечного тракта, так и расстройств аутистического спектра.
Адамс сказал, что у многих участников испытания есть общие черты, в том числе рождение путем кесарева сечения, сокращение грудного вскармливания, увеличение количества антибиотиков и низкое потребление клетчатки матерью и ребенком, что приводит к ограниченному биоразнообразию кишечных бактерий. Из-за открытого характера исследования и небольшого размера выборки необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить полезность МТТ в качестве терапевтического средства.
Первоначальное исследование включало "первое поколение" оценить оптимальную дозу и продолжительность лечения, и этого было достаточно для 90% детей, чтобы получить существенную пользу. В настоящее время команда работает над оптимизацией дозировки и продолжительности, чтобы попытаться еще больше улучшить преимущества и определить, могут ли быть необходимы бустерные дозы в некоторых случаях.