Untersuchung der optimalen Cocktail-Probiotika zur Dekolonisierung von Vancomycin-resistenten Enterokokken im menschlichen Darm

Enterokokken gehören zur Darmflora des Menschen und sind zu einem wichtigen pathogenen Bakterium opportunistischer Infektionen geworden. Enterokokken können schwere Infektionen verursachen, wenn die Patienten immungeschwächt werden, und daraus folgende ernsthafte Probleme bei der medizinischen Therapie, da Antibiotika der letzten Wahl unwirksam sein könnten. Die Inzidenz von Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE) hat in den letzten Jahren weltweit zugenommen. VRE sind aufgrund der möglichen Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen zu einer globalen Bedrohung für die menschliche Gesundheit und medizinische Versorgung geworden. Bisher haben probiotische Bakterien verschiedene wichtige Rollen bei der Regulierung der Darmfunktionen gespielt und einige positive Auswirkungen auf Diabetes, Leberfunktionsstörungen und psychiatrische Störungen. Kürzlich deuteten einige probiotische Studien darauf hin, dass VRE möglicherweise aus dem menschlichen Darm dekolonisiert werden könnte. Es bleibt jedoch aufgrund unterschiedlicher probiotischer Stämme, Dosierungen, Verabreichungsdauern und Studiendesigns in diesen Berichten umstritten. Daher sind weitere In-vitro-Studien und klinische Studien zur Validierung der Hypothese gerechtfertigt, dass VRE durch probiotische Bakterien aus dem menschlichen Darm dekolonisiert werden könnten.

In der vorläufigen Studie wurde die Mikrobiom-Analyse-Pipeline verwendet, um die NGS-Daten (Sequenzierung der nächsten Generation) aus den Kokulturen von zwei VRE-Stämmen (Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis) und zehn von der TFDA (Taiwan Food and Drug Administration) zugelassenen probiotischen Bakterien zu sezieren, Forscher haben bestätigt, dass die Mischung der zehn probiotischen Bakterien die bakteriellen VRE-Mengen während der In-vitro-Kokulturen signifikant unterdrückte. Die Ergebnisse werden eine Formel optimaler Cocktail-Probiotika liefern, in denen eine spezifische Kombination der ausgewählten probiotischen Bakterien eine maximale Wirkung auf die Unterdrückung des Wachstums von VRE ausüben könnte.

Zunächst wird zur Validierung der Ergebnisse aus der Vorstudie eine In-vitro-Kokultur von VRE und den optimalen Cocktail-Probiotika durchgeführt, die von der Mikrobiom-Analysepipeline ausgewählt wurden. Magensäureresistente Kapseln, die den mit einem In-vitro-Kokulturmodell validierten probiotischen Cocktail enthalten, werden dann in einer Dosierung von 10^10 CFU (Colony Forming Unit) hergestellt.

Zweitens werden in der vorgeschlagenen klinischen Studie Teilnehmer im Alter zwischen 20 und 90 Jahren ausgewählt und nach dem Krankenhausaufenthalt mit isolierten Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE) aus ihrem Stuhl in das Taipei Medical University Hospital eingeliefert. Ausschlusskriterien in dieser Studie sind Personen: (1) mit routinemäßiger probiotischer Einnahme im täglichen Leben oder mit Verschreibung von Probiotika in der Klinik eine Woche vor oder während der klinischen Studie; (2) Verschreibung mit oraler Antibiotikaaufnahme im Zeitraum der klinischen Studie; (3) mit Durchfallsymptom; (4) in der Schwangerschaft; (5) bei immungeschwächten Zuständen oder bei Verschreibung von steroidartigen Arzneimitteln; (6) mit Diabetes mellitus; (7) kritisch kranke Patienten.

Wenn sich der Zustand ihrer Grunderkrankungen stabilisiert hat, werden diese Patienten, die die Einverständniserklärung unterzeichnen, nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen eingeteilt, die 3 Wochen lang die gemischten Probiotika oder Placebo in doppelblinder Maskierung erhalten. Die Stuhlproben werden vor und nach der 3-wöchigen Verabreichung der gemischten Probiotika oder des Placebos gesammelt. Nach Abschluss der Registrierung von insgesamt 80 Patienten werden die doppelblinden Kapseln unbeschriftet und mindestens 50 Patienten mit 25 abgeschlossenen gepaarten Stuhlproben in beiden Gruppen werden für die genomische DNA-Isolierung und 16s-rDNA (ribosomale DNA) NGS-Analyse weiterverarbeitet. Schließlich werden die Mengen an VRE in Stuhlproben mit Koloniebildungszahl auf selektivem Medium analysiert, und Veränderungen der Darmmikrobiota werden durch Stuhlmikrobiom 16s rDNA NGS analysiert. Die Ergebnisse werden zwischen der Probiotika-Cocktail-Gruppe und der Placebo-Gruppe verglichen, um die VRE-Entkolonialisierungswirkung von Probiotika zu bewerten.