Alterungsresilienz durch Mikrobiota-Optimierung und -Regulierung (ARMOR)

Der Verlust der Skelettmuskulatur im Alter ist ein kritischer Punkt für die Entwicklung sehr schwerwiegender Gesundheitszustände, die die Lebensqualität älterer Erwachsener beeinträchtigen, wie z. B. der Verlust der Autonomie, der Verlust gesunder Kognition und die Entwicklung komplexer Stoffwechselerkrankungen. Darüber hinaus kann die Darmmikrobiota durch fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) moduliert werden, und möglicherweise könnte diese Modulation direkte Auswirkungen haben, die die Muskelgesundheit fördern. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, zu untersuchen, ob die Veränderung der Darmmikrobiota bei älteren Erwachsenen durch FMT unter Verwendung junger und geschulter Spender die Gesundheit und Funktion der Skelettmuskulatur verbessern kann, was zu größerer Belastbarkeit führt, den kognitiven Verfall und die mit dem Altern verbundenen Stoffwechselstörungen, insbesondere in Stresssituationen, verringert .

Bei den Spendern handele es sich um junge und ausgebildete Personen. Warum geschulte Spender? Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass die Zusammensetzung der Darmmikrobiota durch körperliche Betätigung reguliert wird. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass chronische Bewegung die Artenvielfalt der Darmmikrobiota erhöht und systemische und intestinale Entzündungen reduziert. Das mit sportlicher Betätigung verbundene Bakterienprofil ist spezifisch, es entspricht beispielsweise nicht dem einer gesunden Ernährung, was darauf hindeutet, dass körperliche Aktivität die Entwicklung eines spezifischen mikrobiellen Profils in Darmbakteriengemeinschaften ermöglicht. In mehreren Studien wurde beobachtet, dass sich mit Bewegung verbundene Veränderungen der Darmmikrobiota positiv auf die Integrität der Darmschleimhaut und die allgemeine Stoffwechselfunktion des Einzelnen auswirken.

Beim Menschen wurde beobachtet, dass die Artenvielfalt der Darmbakterien bei Sportlern höher ist als bei Personen mit sitzender Tätigkeit (normalisiert nach Körpergewicht, Alter und Geschlecht). Tatsächlich gibt es Hinweise darauf, dass eine regelmäßige Trainingsroutine die Darmmikrobiota bei Personen mit Darmdysbiose wieder in ein gesundes Profil bringen kann. Bei Ratten und Mäusen erhöht chronische körperliche Betätigung die Artenvielfalt von Firmicutes, Bifidobacteria und Actinobacteria und verringert den Anteil von Bacteroides. Einige Daten zeigen, wie sich das Vorhandensein von Darmmikrobiota auf die Muskelleistung auswirkt. So wurde beispielsweise festgestellt, dass keimfreie Mäuse im Vergleich zu keimfreien Mäusen eine größere Schwimmausdauer hatten, und wenn letztere mit Bakterien im Darm besiedelt waren, steigerten sich die Ergebnisse ihre körperliche Ausdauer und schwamm länger.

Das Hauptziel dieses Projekts besteht darin, fäkale Mikrobiota-Transplantationen (FMT) von körperlich aktiven jungen Spendern an eine Kohorte älterer Personen durchzuführen, um deren Wirkung auf die Muskel-, kognitiven und metabolischen Funktionen zu bewerten. Die FMT bei älteren Erwachsenen soll durch die Verabreichung lyophilisierter Mikrobiota-Kapseln durchgeführt werden. Durch die Wiederherstellung der mikrobiellen Vielfalt soll die Qualität und Funktion der Skelettmuskulatur verbessert werden, was zu einer größeren kognitiven und metabolischen Belastbarkeit führt. Es ist wichtig zu erwähnen, dass Veränderungen der Darmmikrobiota mit direkten und spezifischen Auswirkungen auf Gehirn- und Stoffwechselfunktionen verbunden sind, so dass die in diesem Projekt vorgeschlagene FMT von jungen und geschulten Spendern dies haben könnte. Dieses Projekt hat großes Potenzial für die Entwicklung eines innovativen Ansatzes zur Behandlung von stark beeinträchtigenden Krankheiten bei älteren Erwachsenen, der auf der Lyophilisierung und Einkapselung von Darmmikrobiota junger und geschulter Spender basiert, die problemlos in einem herkömmlichen Gefrierschrank aufbewahrt werden können. Dieser Ansatz wurde bereits mit hervorragenden Ergebnissen zur Behandlung von C. difficile-Infektionen eingesetzt. Diese Idee wird tiefgreifende Auswirkungen auf die Lebensqualität erwachsener und älterer Patienten haben, da sie eine Alternative oder Ergänzung zur körperlichen Bewegungstherapie sein kann, der sich ältere Erwachsene zur Vorbeugung oder Behandlung von Sarkopenie unterziehen müssen, aufgrund derer sie jedoch oft nicht ausreichend umgesetzt werden kann körperliche Einschränkungen im Alter. Aufgrund des hohen Anteils älterer Erwachsener weltweit und der hohen Prävalenz von Sarkopenie bei älteren Erwachsenen wollen die Forscher ein bedeutendes Problem der öffentlichen Gesundheit angehen, wobei eine große Zielgruppe nach Möglichkeiten zur Förderung der Muskelgesundheit, der funktionellen Autonomie sowie der kognitiven und kognitiven Fähigkeiten sucht Stoffwechselwohlbefinden.

FORSCHUNGSFRAGE. Die Hypothese lautet wie folgt: Die Transplantation von Darmmikrobiota von jungen, geschulten Spendern fördert die Widerstandsfähigkeit durch die Verbesserung der Muskelfunktion und erhält so die kognitive und metabolische Leistungsfähigkeit älterer Menschen, die Stresssituationen ausgesetzt sind.

ALLGEMEINE UND SPEZIFISCHE ZIELE. Allgemeines Ziel: Nachweis, dass die Transplantation fäkaler Mikrobiota von jungen und körperlich trainierten Spendern die Muskelleistung fördert und den kognitiven und metabolischen Abbau bei älteren Menschen in einem stressigen Umfeld verhindert.

Spezifische Ziele: Bewertung der Wirkung der fäkalen Mikrobiota-Transplantation (FMT) von geschulten jungen Spendern auf die Muskelgesundheit älterer Personen, wobei die Ergebnisse mit dem Grad der Stressbelastung der älteren FMT-Empfänger korreliert werden.

Es sollte die Wirkung einer fäkalen Mikrobiota-Transplantation (FMT) von geschulten jungen Spendern auf die kognitiven Parameter älterer Empfänger beurteilt werden, wobei die Ergebnisse mit dem individuellen Stressniveau und den Veränderungen der Muskelfunktion nach der FMT korreliert wurden.

Es sollte die Wirkung der fäkalen Mikrobiota-Transplantation (FMT) von geschulten jungen Spendern auf die Stoffwechselparameter älterer Empfänger bewertet werden, wobei die Ergebnisse mit dem individuellen Stressniveau und den Veränderungen der Muskelfunktion nach der FMT korreliert wurden.

Im Rahmen dieser Ziele wollen die Forscher untersuchen, ob FMT von geschulten jungen Spendern die Muskelfunktion bei älteren Menschen verbessern kann, mit positiven Auswirkungen auf kognitive und metabolische Funktionen, und die Ergebnisse mit dem Grad der Stressbelastung der Teilnehmer korrelieren.

EXPERIMENTELLES DESIGN. Die Forschung ist als randomisierte, placebokontrollierte, doppelblinde klinische Studie strukturiert. Die Forscher werden mit einer Gruppe von 92 älteren Menschen (im Alter von 65 bis 84 Jahren, sowohl Frauen als auch Männern) arbeiten. Alle im experimentellen Design erwähnten Merkmale, zusätzlich zu der Tatsache, dass die Forscher durch ihre Umsetzung die Frage beantworten wollen: Erzeugt die Behandlung (in diesem Fall FMT) einen Nutzen (in diesem Projekt einen muskulären, kognitiven oder metabolischen Nutzen). ) im Zusammenhang mit einem Zustand oder einer Krankheit (Alterung und Stressumgebung)? und um auch die Sicherheit der Intervention zu bewerten, klassifizieren Sie diese Forschung als klinische Phase-II-Studie. Die Teilnehmer werden nach Unterzeichnung einer Einverständniserklärung an der Clínica Universidad de los Andes oder am Institut für Ernährung und Lebensmitteltechnologie (INTA) der Universidad de Chile rekrutiert. FMT wird mithilfe von Kapseln mit lyophilisierten fäkalen Mikrobiota verabreicht, die im Zentrum für biomedizinische Forschung und Innovation (CIIB) der Universidad de los Andes hergestellt werden.

Spender von fäkalen Mikrobiota. Bei den Spendern handelt es sich um körperlich aktive junge Menschen (im Alter von 20 bis 35 Jahren, 2 Männer und 2 Frauen), die mindestens 150 Minuten pro Woche hochintensive aerobe körperliche Aktivität ausüben, da diese Art von Training die Vielfalt und Produktivität verbessert von kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) der menschlichen Darmmikrobiota. Der Global Physical Activity Questionnaire (GPAQ) und Aktigraphen werden verwendet, um die körperliche Aktivität der Spender zwei Wochen vor der Stuhlspende zu messen. Bei der Spenderauswahl werden Personen berücksichtigt, die ein Stoffwechseläquivalent (MET) von 600 Minuten oder mehr pro Woche erreicht haben.

Die Spender erfüllen alle Kriterien für die Spende von fäkaler Mikrobiota (Kriterien, die bereits für die FMT-Behandlung bei Patienten mit CDAD gelten).

In der ersten Phase des Auswahlverfahrens werden die Krankengeschichte und das Risikoverhalten potenzieller Spender anhand eines speziellen Fragebogens erhoben. Der Fragebogen wird von einer medizinischen Fachkraft bearbeitet. Die objektive Bewertung umfasst die Konsequenzen einer bestimmten Antwort für den Auswahlprozess. Die in diesem Fragebogen behandelten Themen und Elemente sind in Tabelle 1 aufgeführt.

TABELLE 1. Elemente, die bei der Spenderauswahl vor der Genehmigung für die fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) zu bewerten sind

Infektionskrankheiten

• Anamnese oder Exposition gegenüber Infektionskrankheiten mit chronischer Aktivität: HIV, Hepatitis-B-Virus (HBV), Hepatitis-C-Virus (HCV), erfolglos ausgerottetes Helicobacter pylori, Syphilis, Malaria, Trypanosomiasis, Tuberkulose, Chagas-Krankheit, Strongyloidiasis.
• Jede derzeit aktive oder relevante Infektion innerhalb der letzten 6 Monate.
• Impfung mit abgeschwächten Lebendviren innerhalb der letzten 8 Wochen. Geburtsland. Risikoverhalten
• Aktueller oder früherer intravenöser Drogenkonsum.
• Hochriskantes Sexualverhalten innerhalb der letzten 6 Monate.
• Reisen Sie innerhalb der letzten 6 Monate in risikoreiche Länder.
• Aktuelle Tätigkeit in einem Umfeld, das die Ansteckung potenzieller Krankheitserreger begünstigt (z. B. Tierarzt, Tierpfleger, Ranger, Gefängnisarbeiter).
• Tätowieren, Piercing oder Akupunktur innerhalb der letzten 6 Monate.
• Größere Operation innerhalb der letzten 6 Monate.
• Kontakt mit menschlichem Blut (z. B. Unfall, Nadelstichverletzung) innerhalb der letzten 6 Monate.
• Geschichte der Inhaftierung.
• Vorherige Gewebe-/Organtransplantation.
• Transfusion von Blutprodukten (z. B. gepackte rote Blutkörperchen, Plasma, Blutplättchen, Immunglobuline) innerhalb der letzten 6 Monate der Krankengeschichte.

Krankengeschichte

• Chronische Krankheiten.
• (Gefahr einer) Creutzfeldt-Jakob-Krankheit.
• Allergien oder Atopie (z. B. Nahrungsmittel- oder Arzneimittelallergien, Asthma).
• Krankenhausaufenthalt innerhalb der letzten 4 Monate.
• Laufende Schwangerschaft.
• Antibiotikabehandlungen, geplant oder innerhalb der letzten 3 Monate erhalten.
• Regelmäßige Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel.
• BMI (akzeptiert, wenn ≥20 und ≤25 kg/m2).
• Alter (akzeptiert, wenn ≥18 und ≤30 Jahre).

Darmgesundheit

• Frühere oder geplante Magen-Darm-Operationen, mit Ausnahme der Appendektomie.
• Gastrointestinale Symptome in den letzten 3 Monaten (z. B. Durchfall, Verstopfung, Hämatochezie, Erbrechen, Bauchschmerzen) oder adenomatöse Polypen oder sessile gezackte Läsionen (entfernt).
• Alle anderen relevanten klinischen Anzeichen oder Symptome in den letzten 3 Monaten (z. B. Fieber oder Hautausschlag).

Zusätzlich zu allen in Tabelle 2 beschriebenen Infektionserregern wird auch SARS-CoV-2 durch RT-PCR im Stuhl ausgeschlossen. Das Vorhandensein von E. coli ST131 wird durch klassische Kultur und PCR-Typisierung sowie das Vorhandensein von Antibiotikaresistenzgenen untersucht. Wenn für diese Marker positive Ergebnisse erzielt werden, kann die Person kein Spender sein. Für jede FMT-Dosis werden mindestens 150 Gramm Stuhl verwendet und unter möglichst anaeroben Bedingungen ins Labor transportiert (GutAlive-System https://www.microviable.com/en/gutalive-2/). und das in kürzester Zeit ab Abholung. Stuhl ist aufgrund seines variablen Wassergehalts eine komplexe Probe und die einzige Möglichkeit, die Dosis zu standardisieren, ist das Gewicht des Stuhls, da die Menge des Endpulvers stark variieren kann. Daher kann die Anzahl der resultierenden Kapseln stark variieren. Die mikrobielle Belastung wird jedoch gleich sein, solange die gleiche logarithmische Reihenfolge beibehalten wird. Der Stuhl wird lyophilisiert, indem er als Kryoschutzmittel mit teilentrahmter laktosefreier Milch im Verhältnis 1:2 gemischt wird. Die Mischung wird in einem Stomacher (230 U/min) homogenisiert, feste Rückstände werden durch sanfte Zentrifugation (500 U/min, 5 Min.) entfernt und anschließend werden alle Mikroorganismen durch Zentrifugation (10.000 U/min, 15 Min.) gesammelt. Der Überstand wird entfernt und das Pellet wird mindestens 1 Stunde lang bei -80 °C eingefroren und anschließend 18–20 Stunden lang bei -50 °C lyophilisiert. Das erhaltene Pulver wird in Chargen in magensaftresistente Kapseln verkapselt, die unter Ausschluss von Feuchtigkeit bei 4 °C mit einer Haltbarkeitsdauer von 6 Monaten gelagert werden. Ein Aliquot aller Prozesse wird bei -80 °C gelagert und die Rückverfolgbarkeit von Proben und Spendern erfolgt mit der RedCap-Software.

Ältere Teilnehmer Anzahl der Teilnehmer: 92 Ethnizität: chilenische Bevölkerung. Chile hat eine Bevölkerung mit homogener ethnischer Zugehörigkeit, mit indigener (40 %) und europäischer (60 %) Abstammung.

Alter: 65–84 Jahre. Biologisches Geschlecht: 46 Männer und 46 Frauen

Der Rekrutierungs-, Randomisierungs-, Interventions- und Follow-up-Prozess der Studie ist in den folgenden Schritten organisiert:

• Rekrutierung: Die Teilnehmer werden rekrutiert und einer Eignungsprüfung unterzogen. Sie werden daraufhin beurteilt, ob sie die Einschlusskriterien erfüllen und die Ausschlusskriterien nicht erfüllen.
• Einverständniserklärung: Berechtigte Teilnehmer, die die Studienkriterien erfüllen, geben ihre Einverständniserklärung zur Teilnahme ab.
• Bewertungen vor der Intervention: Vor der Intervention werden die Teilnehmer beurteilt, um sie anhand ihres Stress- und Angstniveaus zu klassifizieren.
• Randomisierung: Insgesamt 92 Teilnehmer werden randomisiert in vier Gruppen eingeteilt:

Niedriges Stressniveau – Placebo-Gruppe (n=23) Niedriges Stressniveau – IMT-Gruppe (n=23) Mittleres/hohes Stressniveau – Placebo-Gruppe (n=23) Mittleres/hohes Stressniveau – IMT-Gruppe (n=23)

Intervention: Teilnehmer der vier Gruppen durchlaufen die zugewiesene Intervention:

Die erste Gruppe erhält ein Placebo mit niedriger Stresslevel-Einstufung. Die zweite Gruppe erhält IMT (Intervention of Interest) mit niedriger Stresslevel-Klassifizierung.

Die dritte Gruppe erhält ein Placebo mit mittlerer/hoher Stresslevel-Einstufung.

Die vierte Gruppe erhält IMT mit mittlerer/hoher Belastungsstufe.

Follow-up: Follow-up-Bewertungen werden in den Wochen 1, 4, 8 und 20 nach der Intervention für alle Gruppen durchgeführt, um die Ergebnisse der Interventionen zu bewerten.

Diese Forschung ist als randomisierte, placebokontrollierte, doppelblinde klinische Studie strukturiert. Diese Struktur ermöglicht es der Studie, die Auswirkungen der Intervention (IMT) mit denen eines Placebos über verschiedene Stresslevel-Klassifizierungen hinweg zu vergleichen.

Beurteilungen vor der Intervention:

Die 14-Punkte-Skala für wahrgenommenen Stress (PSS-14) wird verwendet, um das Stressniveau der Teilnehmer zu bewerten. Depressive Symptome werden anhand der 15-Punkte-Skala für geriatrische Depressionen (GDS) bewertet, die Symptome einer Stimmungsstörung bewertet, die häufig mit Depressionen bei älteren Erwachsenen einhergehen (beide Dokumente im Anhang). Angstsymptome werden mithilfe des Beck Anxiety Inventory (BAI) gemessen, mit dem ein Maß für die Angst ermittelt werden soll, das relativ unabhängig von einer Depression ist (im Anhang). Diese Instrumente weisen in Community-Stichproben eine hohe Zuverlässigkeit und Validität auf, sodass wir die Freiwilligen in Gruppen mit geringem Stress-Angst-Risiko und mittlerer/hoher Stress-Angst-Gruppe einteilen können.

Um die Etablierung des neuen Ökosystems zu fördern, wird die Darmmikrobiotadichte der Teilnehmer vor der FMT mit Rifaximin (einem geeigneten nicht resorbierbaren Antibiotikum zur Darmdekontamination) für 3 Tage, 1.200 mg/Tag, verabreicht in 2 Tagesdosen, reduziert. Das Antibiotikum und sein Verabreichungsplan werden den Teilnehmern zur Verfügung gestellt.

Der FMT wird in der Abteilung für klinische Studien der Universidad de los Andes-Klinik durchgeführt, indem 4 Kapseln (mit einem kompakten lyophilisierten Präparat) verabreicht werden, die aus etwa 150 Gramm Kot hergestellt werden. Kontrollpersonen erhalten Placebo-Kapseln mit identischem Aussehen wie die Kapseln, die das lyophilisierte Material der Darmmikrobiota enthalten. Den Teilnehmern wird ein kostenloser Transport zwischen ihrem Wohnort und der Universidad de los Andes-Klinik angeboten.

Die Forscher werden diese Studie ausschließlich mit nicht-invasiven Tests und Analysen durchführen. Alle vorgeschlagenen Untersuchungen zur Messung von Muskel-, kognitiven und Stoffwechselfunktionen werden vor und nach dem FMT durchgeführt (von 1 bis 20 Wochen nach dem FMT). Diese Bewertungen werden im Ambulatory Care Health Center des National Institute of Agricultural Technology (CEDINTA) durchgeführt. Den Teilnehmern wird ein kostenloser Transport zwischen ihrem Wohnort und der CEDINTA angeboten. Alle Teilnehmer werden vor und nach dem Eingriff einer Anamnese unterzogen, um Informationen über den allgemeinen Gesundheitszustand, die Einnahme von Medikamenten, Antibiotika und Nahrungsergänzungsmitteln, Darmerkrankungen in der Vorgeschichte und alle anderen Darmerkrankungen zu erhalten, die die Darmmikrobiota verändern können.

Die Forscher berechnen den Frailty Index (FI) bei Teilnehmern aller Gruppen vor und nach dem FMT. Der FI wird anhand einer kombinierten Methode aus klinischen und Laborparametern bewertet. Zunächst werden die Forscher einen selbst gemeldeten FI verwenden, der mit 30 Variablen erstellt wurde, um den Gesundheitszustand zu beurteilen. Die Variablen umfassen verschiedene Arten von Gesundheitsproblemen, darunter Krankheiten (n=9), Symptome (n=6), Lebensbehinderungen (n=6), psychische Probleme (n=2), Romberg-Test, körperliche Leistungsfähigkeit, Altersdepressionsskala ( GDS-Score und Mini-Mental State Examination (MMSE)-Score. Bei binären Variablen wird das Vorliegen einer Beeinträchtigung mit „1“ kodiert; und seine Abwesenheit als „0“. Für jede dreistufige Variable wird 0,5 verwendet, um ein mittleres Antwortniveau darzustellen. Für MMSE wird es als 0 kodiert, wenn >23, 0,5, wenn MMSE=15-23, und 1, wenn MMSE≤14, während GDS als 0 umkodiert wird, wenn GDS<11) und 1, wenn GDS≥11. Zweitens identifiziert ein laborbasiertes FI (FI-Lab) 15 Parameter auf der Grundlage von 9 Labortests zusätzlich zu Puls, systolischem und diastolischem Blutdruck, Pulsdruck, BMI und Taillenumfang. Zum Vergleich jedes Parameters wird ein normaler Referenzbereich verwendet, wobei „0“ Werte innerhalb des normalen Bereichs und „1“ Werte außerhalb des Referenzbereichs anzeigt. Schließlich werden die Forscher die beiden FIs kombinieren, um einen FI mit 45 Elementen (FI-kombiniert) zu erstellen. Jeder kombinierte FI wird als die Bewertung jedes Parameters einer Person definiert, dividiert durch die Gesamtzahl der berücksichtigten Parameter, wobei der FI von einem theoretischen Minimum von 0 (keine beeinträchtigten Parameter vorhanden) bis zu einem maximal möglichen Wert von 1,0 (alle beeinträchtigt) reicht Parameter vorhanden).

Zur Beurteilung der Muskelsarkopenie werden die Forscher die Muskel- und Fettmasse mithilfe der Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (DEXA) und der Kreatininausscheidung messen. Zur Messung der isometrischen Kraft wird ein Standard-Dynamometer verwendet. Zusätzlich werden die Short Physical Performance Battery und der 6-Minuten-Gehtest angewendet, um den maximalen Sauerstoffverbrauch abzuschätzen. Die körperliche Aktivität wird 7 Tage lang mit einem Aktigraphen bewertet. Mithilfe von Ultraschall messen die Forscher die Dicke des Musculus rectus femoris und den Winkel der Muskelpennation in den Oberschenkeln der Teilnehmer. Als Biomarker für Sarkopenie gelten Kreatinkinase (CK), Skelettmuskel-Troponin T (sTnT), Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor-1 (IGF-1), C-reaktives Protein, Vitamin D, TNF-α, IL-6, IL- 1β wird im Blut gemessen.

Für die kognitive Leistung werden die Teilnehmer vor und nach der FMT-Intervention anhand einer Reihe höherer kognitiver Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit, exekutive Funktionen, Arbeitsgedächtnis, Sprache und Verarbeitungsgeschwindigkeit beurteilt. Das Montreal Cognitive Assessment (MoCA), der Trail Making Test A und B, Digit Span Forward and Backward, Frontal Assessment Battery (FAB) und Verbal Fluency (FAS) werden durchgeführt (Anhänge). Die Lebensqualität der Teilnehmer wird anhand des SF-36-Fragebogens bewertet, einem der am häufigsten verwendeten und bewerteten Instrumente für gesundheitsbezogene Lebensqualität (HRQoL).

Für die Stoffwechselfunktion wird im nüchternen Zustand eine umfassende Analyse der Stoffwechselmarker im Blut wie Insulin, Glukose, Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin, Triglyceride und Transaminasen (ALT, AST, gGT) durchgeführt. Forscher werden mithilfe von Ultraschallbildgebung das Vorliegen einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) untersuchen. Darüber hinaus werden die Konzentrationen der Metalloproteinasen-9 und IL-6 im Serum mittels ELISA gemessen, da vermutet wird, dass diese Marker mit dem Schweregrad der NAFLD beim Menschen korrelieren. Es werden auch nicht-invasive Scores zur Leberfibrose angewendet.

Mit der aus den Stuhlproben der Teilnehmer isolierten bakteriellen Genom-DNA werden die Forscher das Mikrobiota-Profil mithilfe von Shotgun-Metagenomik oder 16S-Gensequenzierung untersuchen. Vor und nach dem FMT werden Proben sowohl von jungen Spendern als auch von älteren Empfängern entnommen. Mithilfe von Bioinformatik-Tools werden Forscher eine bakterielle Signatur bei älteren Erwachsenen identifizieren, die FMT von geschulten jungen Spendern erhalten haben. Forscher werden feststellen, ob diese Mikrobiomsignatur mit der muskulären, kognitiven und metabolischen Belastbarkeit korreliert, insbesondere in der Gruppe, die unter höherem Stress leidet. Forscher schlagen vor, dass Schlüsselelemente dieser veränderten Darmmikrobiota bei älteren Erwachsenen als geeignete Biomarker für die muskuläre, kognitive und metabolische Belastbarkeit im Kontext des Alterns dienen werden.

SICHERHEIT Eine von qualifiziertem Personal durchgeführte IMT war nicht mit schwerwiegenden unerwünschten Ereignissen verbunden, es können jedoch leichte oder häufige Nebenwirkungen auftreten. Marcella et al. (2021) analysierten in einer systematischen Überprüfung das Vorhandensein von Nebenwirkungen der IMT und werteten dabei 129 Studien mit 4.241 Patienten aus. Sie fanden heraus, dass die häufigsten Nebenwirkungen vorübergehender Durchfall (10 %), vorübergehende Bauchkrämpfe/-beschwerden (7 %), Übelkeit und Erbrechen (<5 %) innerhalb von 24 Stunden nach der IMT waren. In weniger als 2 % der Fälle wurde auch über vorübergehendes Fieber, Blähungen, Müdigkeit und Borborygmi berichtet. Während der Nachuntersuchung wurde über Verstopfung (2 %) und übermäßige Blähungen (3 %) berichtet.

Schwere Nebenwirkungen wie Bakteriämie und Tod als direkte Folge der IMT sind äußerst selten (Inzidenz <0,1 %) und traten nur bei Patienten mit Erkrankungen auf, die eine Schädigung der Verdauungsschleimhaut verursachen. Diese Krankheiten (entzündliche Darmerkrankung, Morbus Crohn, Clostridium-difficile-Infektion (CDI) und Colitis ulcerosa) sind Ausschlusskriterien für diese Studie. Eine weitere Studie im Jahr 2022 untersuchte die Sicherheit im Zusammenhang mit der Anwendung von IMT bei 5.344 von CDI betroffenen Patienten. Die Forscher fanden heraus, dass das Sicherheitsprofil bei einer medizinisch komplexen Patientenpopulation, die normalerweise schlechte klinische Ergebnisse aufweist, insgesamt günstig war. In der Kohorte traten bei 194 Patienten (3,6 %) eine oder mehrere schwerwiegende Nebenwirkungen (SARs) auf. SARs traten häufiger bei Patienten mit schwerem oder schwerkompliziertem CDI auf (n = 94 [48,5 %]). Von den SARs standen sechs Ereignisse (0,1 %) möglicherweise im Zusammenhang mit IMT, alle bei Patienten mit schwerer Immunschwäche. Dazu gehörten zwei Patienten mit Fieber sowie einer mit Bauchschmerzen bei einer Patientin mit schwerem CDI und Brustkrebs. Darüber hinaus entwickelten zwei Patienten ein systemisches Entzündungsreaktionssyndrom – einer nach einer Herztransplantation und einer nach einer Nierentransplantation. Es wurde ein Fall eines Aufflammens einer entzündlichen Darmerkrankung (IBD) bei einem Patienten mit Colitis ulcerosa in der Vorgeschichte gemeldet, der nicht mit biologischer Therapie und Immunmodulatoren kontrolliert werden konnte. Keine der gemeldeten Verdachtsmeldungen stand eindeutig im Zusammenhang mit IMT. Insbesondere wurden keine Fälle von Sepsis oder Übertragung von Infektionskrankheiten im Zusammenhang mit IMT, einschließlich Infektionen mit multiresistenten Organismen, gemeldet. In diese Studie werden keine Patienten mit CDI oder stark immungeschwächte Patienten einbezogen.

Schließlich suchte eine weitere systematische Überprüfung und Metaanalyse im Jahr 2022 nach IMT-Studien bei Patienten mit CDI, wobei die SAR-Rate im Zusammenhang mit IMT als primäres Ergebnis herangezogen wurde. Zu den sekundären Ergebnissen gehörten SARs, die nicht mit der IMT in Zusammenhang standen, und geringfügige unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit der IMT. Die kombinierte Analyse von 5.099 Patienten, die 5.551 IMTs erhielten, zeigte, dass SARs im Zusammenhang mit IMT bei weniger als 1 % der Patienten auftraten. Die Gesamtrate der Verdachtsmeldungen ohne Zusammenhang mit IMT war höher und erreichte 2,9 %. Die kombinierte Rate geringfügiger unerwünschter Ereignisse zeigte auch selten selbstlimitierende gastrointestinale und systemische Beschwerden. Diese Metaanalyse unterstützt IMT als sichere Option zur Behandlung wiederkehrender CDI.

Für IMT, die ausschließlich bei älteren Menschen durchgeführt wurde, ergab eine Studie mit 31 Patienten mit CDI im Durchschnittsalter von 77 Jahren, dass 87 % der Patienten ihre Infektion verschwanden und dass die häufigste unerwünschte Nebenwirkung bei 4 (13 %) der 31 Befragten gemeldet wurde die subjektive Verschlechterung der Arthritis. In einer anderen Studie, in der eine IMT an 35 älteren Patienten (Durchschnittsalter 77 Jahre) mit CDI durchgeführt wurde, wurden keine schwerwiegenden Nebenwirkungen festgestellt.

Zusammenfassend zeigen die in der Literatur berichteten internationalen Erfahrungen mit der IMT die hohe Sicherheit dieses Verfahrens. Folgende Risiken sollten jedoch berücksichtigt werden: (1) Infektion: Obwohl IMT auf pathogene Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten untersucht wurde, besteht das Risiko der Übertragung bekannter und unbekannter infektiöser Organismen, die im Stuhl des Spenders enthalten sind. Außerdem besteht theoretisch die Gefahr einer bakteriellen Überwucherung im Dünndarm. In seltenen Fällen können nach einer IMT Bakteriämie (z. B. E. coli, Klebsiella), Sepsis und tödliche Ereignisse auftreten; (2) Verschlimmerung einer entzündlichen Darmerkrankung (IBD) bei Personen mit zugrunde liegender IBD; (3) Allergie/Anaphylaxie gegen im Stuhl des Spenders vorhandene Antigene; (4) Übertragung nichtinfektiöser Krankheiten: Es besteht theoretisch das Risiko, Krankheiten zu entwickeln, die mit der Darmmikrobiota des Spenders zusammenhängen können. Dazu gehören Fettleibigkeit, metabolisches Syndrom, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Autoimmunerkrankungen, allergische/atopische Erkrankungen, neurologische Störungen, psychiatrische Erkrankungen und bösartige Erkrankungen. Dieses Risiko ist in der Studie sehr begrenzt, da Personen mit diesen bekannten Erkrankungen gemäß den in diesem Protokoll erläuterten Spender-Screening-Verfahren von der Stuhlspende ausgeschlossen sind.