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Immunology and Infection

एक इंटरल्यूकिन 10-कमी वाले माउस मॉडल में फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण का चिकित्सीय मूल्यांकन

Published: April 6, 2022 doi: 10.3791/63350
Automatic Translation
1,2, 1, 2, 1
1Division of Gastroenterology, Department of Internal Medicine, University of Texas Medical Branch at Galveston, 2Department of Gastroenterology, Xiangya Hospital of Central South University

Summary

आनुवंशिक संवेदनशीलता, श्लेष्म प्रतिरक्षा और आंतों के सूक्ष्म पारिस्थितिक वातावरण की बातचीत सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) के रोगजनन में शामिल है। इस अध्ययन में, हमने आईएल -10 की कमी वाले चूहों के लिए फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण लागू किया और कॉलोनिक सूजन और हृदय समारोह पर इसके प्रभाव की जांच की।

Abstract

हाल के वर्षों में माइक्रोइकोलॉजी के विकास के साथ, आंतों के बैक्टीरिया और सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) के बीच संबंध ने काफी ध्यान आकर्षित किया है। साक्ष्य जमा करने से पता चलता है कि डिस्बायोटिक माइक्रोबायोटा आईबीडी में भड़काऊ प्रक्रिया को ट्रिगर करने या खराब करने में सक्रिय भूमिका निभाता है और फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण (एफएमटी) एक आकर्षक चिकित्सीय रणनीति है क्योंकि आईबीडी रोगी को एक स्वस्थ माइक्रोबायोटा स्थानांतरित करने से उपयुक्त मेजबान-माइक्रोबायोटा संचार बहाल हो सकता है। हालांकि, आणविक तंत्र स्पष्ट नहीं हैं, और एफएमटी की प्रभावकारिता बहुत अच्छी तरह से स्थापित नहीं हुई है। इस प्रकार, आईबीडी के पशु मॉडल में आगे के अध्ययन आवश्यक हैं। इस विधि में, हमने जंगली प्रकार के सी 57 बीएल / 6 जे चूहों से आईएल -10 की कमी वाले चूहों, कोलाइटिस के व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले माउस मॉडल में एफएमटी लागू किया। अध्ययन दाता चूहों से फेकल छर्रों को इकट्ठा करने, फेकल समाधान / निलंबन बनाने, फेकल समाधान का प्रशासन करने और बीमारी की निगरानी करने पर विस्तार से बताता है। हमने पाया कि एफएमटी ने आईएल -10 नॉकआउट चूहों में हृदय हानि को काफी कम कर दिया, आईबीडी प्रबंधन के लिए इसकी चिकित्सीय क्षमता को रेखांकित किया।

Introduction

मानव आंतों का सूक्ष्म पारिस्थितिकी तंत्र बेहद जटिल है, जिसमें स्वस्थ व्यक्ति की आंत में बैक्टीरिया की 1000 से अधिक प्रजातियांहैं 1. आंतों की वनस्पति आंत के सामान्य शारीरिक कार्यों और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बनाए रखने में शामिल है और मानव शरीर के साथ एक अविभाज्य संबंध है। साक्ष्य जमा करने से पता चलता है कि आंतों का माइक्रोबायोम अंतिम मानव अंग का गठन करता है, जो मानव शरीर का हिस्सा है, न कि केवल परजीवी का एक समूह2. आंत माइक्रोबायोटा, उनके चयापचयों और प्रारंभिक जीवन में स्थापित मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच एक 'स्वस्थ' सहजीवी संबंध आंत होमियोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। पुरानी सूजन जैसी कुछ असामान्य स्थितियों में, शरीर के आंतरिक और बाहरी वातावरण में परिवर्तन आंत होमियोस्टेसिस को गंभीररूप से बाधित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आंत के माइक्रोबियल समुदाय का लगातार असंतुलन होता है, जिसे डिस्बिओसिस3 नाम दिया जाता है। वास्तव में, आहार, दवाओं और रोगजनकों सहित कई पर्यावरणीय कारकों के संपर्क में आने से माइक्रोबायोटा में परिवर्तन हो सकता है।

डिस्बिओसिस विभिन्न प्रकार के आंतों के रोगों के रोगजनन से जुड़ा हुआ है, जैसे कि सूजन आंत्र रोग (आईबीडी), चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (आईबीएस), और स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस, साथ ही हृदय रोग, मोटापा और एलर्जी सहित अतिरिक्त आंतों के विकारों की बढ़ती सूची4. माइक्रोबायोटा प्रोफाइलिंग से पता चला है कि आईबीडी वाले रोगियों में जीवाणु विविधता में नाटकीय कमी आई है, साथ ही कुछ विशिष्ट जीवाणु उपभेदों 5,6 की आबादी में चिह्नित परिवर्तन भी हैं। इन अध्ययनों ने आईबीडी रोगियों में कम लचनोस्पिरेसी और बैक्टीरोइडेट्स लेकिन अधिक प्रोटियोबैक्टीरिया और एक्टिनोबैक्टीरिया का प्रदर्शन किया। यह माना जाता है कि आईबीडी का रोगजनन विभिन्न रोगजनक कारकों से संबंधित है, जिसमें असामान्य आंतों की वनस्पति, अनियमित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, पर्यावरणीय चुनौतियां और आनुवंशिक वेरिएंटशामिल हैं। प्रचुर मात्रा में सबूत बताते हैं कि आंतों के बैक्टीरिया आईबीडी 8,9 की दीक्षा और आवेदन चरणों में एक भूमिका निभाते हैं, यह दर्शाता है कि आंत डिस्बिओसिस को ठीक करना आईबीडी की चिकित्सा और / या रखरखाव उपचार के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण (एफएमटी) का प्रोटोटाइप प्राचीन चीन10 में शुरू हुआ। 1958 में, डॉ ईसमैन और उनके सहयोगियों ने एनीमा के माध्यम से स्वस्थ दाताओं से फेकल पदार्थ के साथ गंभीर स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस के चार मामलों का सफलतापूर्वक इलाज किया, मानव रोगों के इलाजके लिए मानव मल का उपयोग करके आधुनिक पश्चिमी चिकित्सा में एक नया अध्याय खोला। क्लोस्ट्रीडियम डिफिसिल संक्रमण (सीडीआई) स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस12 का मुख्य कारण पाया गया है और एफएमटी सीडीआई के उपचार में अत्यधिक प्रभावी है। पिछले आठ वर्षों में, एफएमटी आवर्तक सीडीआई13 के उपचार के लिए एक मानक देखभाल चिकित्सा बन गया है, जिससे आईबीडी जैसे अन्य विकारों में एफएमटी की भूमिका की जांच करने वाले आगे के अध्ययन ों को प्रेरित किया गया है। पिछले बीस वर्षों में, कई केस रिपोर्ट और कोहोर्ट अध्ययनों ने आईबीडी14 वाले रोगियों में एफएमटी के उपयोग का दस्तावेजीकरण किया है। 12 परीक्षणों सहित एक मेटा-विश्लेषण से पता चला है कि क्रोहन रोग (सीडी) वाले 62% रोगियों ने एफएमटी के बाद नैदानिक छूट प्राप्त की, और 69% सीडी रोगियों में नैदानिक प्रतिक्रिया15 थी। इन उत्साहजनक निष्कर्षों के बावजूद, आईबीडी के प्रबंधन में एफएमटी की भूमिका अनिश्चित बनी हुई है, और जिन तंत्रों द्वारा एफएमटी आंतों की सूजन को सुधारता है, उन्हें खराब समझा जाता है। एफएमटी क्लीनिक में आईबीडी के लिए उपचार विकल्पों के वर्तमान आयुध में शामिल होने से पहले आगे की जांच आवश्यक है।

इस प्रोटोकॉल में, हमने आईएल -10-/- चूहों पर एफएमटी लागू किया, जो वीनिंग के बाद अनायास कोलाइटिस विकसित करते हैं और आईबीडी16,17,18 की बहुआयामी प्रकृति को दर्पण करने के लिए सोने के मानक के रूप में कार्य करते हैं। आईएल -10−/− चूहों का उपयोग आईबीडी एटियलजि को विच्छेदित करने के लिए बड़े पैमाने पर किया गया है क्योंकि वे आईबीडी रोगियों के लिए समान आणविक और हिस्टोलॉजिकल विशेषताएं पेश करते हैं, और, रोगियों की तरह, रोग को एंटी-टीएनएफ थेरेपी16 के साथ सुधारा जा सकता है। एजिंग आईएल 10−/− चूहों (>9 महीने की उम्र) में उम्र-मिलान वाले जंगली प्रकार के चूहों की तुलना में हृदय का आकार और बिगड़ा हुआ हृदय समारोह में वृद्धि हुईहै, जिससे यह कोलाइटिस-प्रेरित हृदय रोगों का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल बन गया है। हालांकि, कोलाइटिस के अन्य म्यूरिन मॉडल, जैसे कि डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट मॉडल और टी-सेल-प्रेरित कोलाइटिस मॉडल का भी उपयोग किया जा सकता है। हमने मौखिक गैवेज के माध्यम से फेकल निलंबन प्रशासित किया, जो मनुष्यों में एनीमा की तुलना में एक प्रभावी और बेहतर मार्ग साबित हुआ20.

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Protocol

जानवरों पर की गई सभी प्रक्रियाओं को गैल्वेस्टोन में टेक्सास मेडिकल ब्रांच विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था (प्रोटोकॉल # 1512071 ए)।

1. ताजा फेकल छर्रों का संग्रह

  1. बाँझ कागज तौलिए, कुंद अंत संदंश, और 50 एमएल शंक्वाकार ट्यूब तैयार करें।
    1. अलग आटोक्लेव बैग में कुछ कागज तौलिए और संदंश रखें और उन्हें 30 मिनट के लिए सूखी गर्मी में 180 डिग्री सेल्सियस पर आटोक्लेव करें। बाँझ शंक्वाकार ट्यूबों का भी उपयोग करें। शंक्वाकार ट्यूबों का वजन करें और ट्यूबों पर अपना वजन लिखें।
  2. पशु कक्ष में जैव सुरक्षा कैबिनेट चालू करें।
  3. बिना किसी बिस्तर के एक आटोक्लेव साफ माउस पिंजरे लें और इसे जैव सुरक्षा कैबिनेट में रखें। कवर और भोजन रैक निकालें और उन्हें कैबिनेट के अंदर रखें।
  4. पिंजरे के तल पर कुछ बाँझ कागज तौलिए रखें और धातु रैक को पिंजरे के शीर्ष पर वापस रखें।
  5. आयु-मिलान वाले फेकल दाताओं की पहचान करें और जैव सुरक्षा कैबिनेट में माउस पिंजरे को रखें। पिंजरे को खोलें और धीरे-धीरे पूंछ द्वारा एक दाता माउस (सी 57 बीएल / 6 जे) को पकड़ो और इसे साफ पिंजरे के शीर्ष पर धातु रैक पर रखें।
  6. पिंजरे के कवर को रैक के ऊपर रखें और जानवर (ओं) को शौच करने की प्रतीक्षा करें।
    नोट: रैक पर एक साथ कुछ माउस लिटरमेट्स रखो।
  7. फेकल छर्रों को इकट्ठा करें और उन्हें एक बाँझ 50 मिलीलीटर शंक्वाकार ट्यूब में डाल दिया। सेक्स द्वारा छर्रों पूल. नर और मादा से एकत्र किए गए फेकल छर्रों को न मिलाएं।
  8. ट्यूब को फिर से वजन दें और फेकल छर्रों के वजन की गणना करें।

2. फेकल निलंबन की तैयारी

  1. एक बाँझ समाधान (सामान्य खारा में 10% ग्लिसरॉल) तैयार करें।
  2. फेकल छर्रों के प्रत्येक ग्राम के लिए शंक्वाकार ट्यूब में 10% ग्लिसरॉल / सामान्य खारा के 10 एमएल जोड़ें।
    नोट: यदि आवश्यक हो तो समाधान मात्रा को 20 एमएल तक बढ़ाएं। इस अध्ययन में प्रत्येक गोली (5-10 मिलीग्राम) के लिए 1 मिलीलीटर समाधान का भी उपयोग किया गया था।
  3. मल (3 एक्स 30 एस) को फिर से निलंबित करने के लिए एक बेंचटॉप होमोजेनाइज़र या एक फ्यूम हुड के अंदर एक ब्लेंडर के साथ कम गति से मिश्रण को समरूप करें।
  4. बाँझ कपास धुंध (10.2 सेमी x 10.2 सेमी) की 2 परतों के माध्यम से फेकल निलंबन को फ़िल्टर करें। छानना अस्थायी रूप से 6 घंटे के लिए एक रेफ्रिजरेटर में स्टोर करें या इसे बाँझ क्रायोजेनिक शीशियों में पैकेज करें और इसे -80 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में स्टोर करें।
  5. एक मानक प्रक्रिया के बाद होमोजेनाइज़र या ब्लेंडर को अच्छी तरह से साफ करें।

3. मौखिक गैवेज द्वारा फेकल निलंबन का प्रशासन

  1. जमे हुए नमूनों का उपयोग करते समय बर्फ पर जमे हुए फेकल निलंबन को पिघलाएं। भंवर द्वारा पिघला हुआ फेकल निलंबन मिलाएं।
  2. ताजा या पिघला हुआ मल निलंबन को 1 एमएल सिरिंज में स्थानांतरित करें।
    नोट: प्रत्येक माउस फेकल निलंबन के कुल 200 μL प्राप्त होगा, और नियंत्रण समूह में प्रत्येक IL-10-/- माउस 10% ग्लिसरॉल / सामान्य खारा17 के 200 μL मिल जाएगा।
  3. चूहों का वजन और सही गैवेज सुई आकार और अधिकतम खुराक की मात्रा का चयन करें।
    नोट: 20-25 ग्राम के बीच बॉडीवेट वाले चूहों के लिए, 2.25 मिमी गेंद के साथ 20 जी 3.81 सेमी घुमावदार गैवेज सुई का उपयोग करें। अधिक जानकारी के लिए कृपया gavageneedle.com देखें।
  4. माउस की नाक की नोक से एक्सिफोइड प्रक्रिया (उरोस्थि के नीचे) तक लंबाई को मापकर गैवेज सुई का परीक्षण करें। खारा या मल निलंबन के साथ सिरिंज भरें और सिरिंज और सुई के अंदर हवा के बुलबुले को हटा दें।
    नोट: यदि सुई लंबाई से अधिक लंबी है, तो नाक के स्तर पर सुई शाफ्ट / टयूबिंग पर एक निशान डालें। गैस्ट्रिक छिद्र को रोकने के लिए उस बिंदु के अतीत में जानवर के माध्यम से सुई / टयूबिंग पास न करें।
  5. जैव सुरक्षा कैबिनेट में एक माउस पिंजरे रखें, प्लास्टिक पिंजरे कवर को हटा दें, और धातु रैक को जगह में छोड़ दें।
  6. पूंछ से एक माउस पकड़ो और इसे धातु रैक पर डाल दिया। एक हाथ से पूंछ से माउस पकड़ो और कंधों पर त्वचा को पकड़कर जानवर को रोकने के लिए दूसरे हाथ के अंगूठे और मध्यम उंगलियों का उपयोग करें। इस तरह, फोरलेग्स को किनारे तक फैलाया जाता है, जो सामने के पैरों को सुई को बाहर धकेलने से रोक देगा। धीरे-धीरे जानवर के सिर को पीछे की ओर बढ़ाएं और एक हाथ से सिर को पकड़ें।
    नोट: अभ्यास माउस हैंडलिंग जब तक प्रयोगकर्ता प्रयोग करने के लिए आगे बढ़ने से पहले पूर्ण आत्मविश्वास है।
  7. गेवेज सुई को जीभ के ऊपर मुंह के अंदर रखें। धीरे-धीरे ऊपरी तालू के साथ आगे बढ़ें जब तक कि सुई अन्नप्रणाली तक न पहुंच जाए। सुई को एक गति में सुचारू रूप से पास करें। यदि कोई प्रतिरोध महसूस होता है तो सुई को मजबूर न करें। सुई को बाहर निकालें और फिर से प्रयास करें।
  8. एक बार सुई को ठीक से रखा और सत्यापित किया जाता है, धीरे-धीरे सुई से जुड़ी सिरिंज को धक्का देकर सामग्री का प्रशासन करें। सुई को घुमाएं या सुई को आगे न धकेलें, जिससे अन्नप्रणाली टूट सकती है। खुराक के बाद, धीरे से सुई को बाहर खींचें।
  9. माउस को अपने घर पिंजरे में लौटाएं। श्रमिक श्वास या संकट के संकेतों की तलाश करके 5-10 मिनट के लिए जानवर की निगरानी करें। एफएमटी के बाद 12-24 घंटे के बीच फिर से चूहों की निगरानी करें।

4. रोग की निगरानी और इच्छामृत्यु

  1. या कोलोनोस्कोपी21 द्वारा आईबीडी शुरुआत के लिए चूहों को अनुदैर्ध्य रूप से मॉनिटर करें। ट्रांस-थोरैसिक इकोकार्डियोग्राफी22,23 द्वारा हृदय समारोह का मूल्यांकन करें।
  2. आइसोफ्लूरेन (1% -4%) के साथ संज्ञाहरण के गहरे विमान के तहत विघटन द्वारा जानवरों को इच्छामृत्यु दें।
  3. एक प्रशीतित अपकेंद्रित्र (4 डिग्री सेल्सियस) में 10 मिनट के लिए 1000-2000 एक्स जी पर थक्कारोधी और अपकेंद्रित्र के साथ माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूबों में रक्त ले लीजिए। सतह पर तैरनेवाला सहेजें, एक -80 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में नामित प्लाज्मा।
  4. इच्छामृत्यु पर, हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण (एच एंड ई धुंधला) 25 के लिए स्विस-रोल तकनीक24 का उपयोग करके माउस बृहदान्त्र तैयार करें।
  5. एंजाइम इम्यूनोसे (ईआईए) किट का उपयोग करके प्लाज्मा में बी-टाइप नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड (बीएनपी) को मापें23.

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Representative Results

हमने 2 महीने के सी 57 बीएल / 6 जे जंगली प्रकार (डब्ल्यूटी) और आईएल -10 नॉकआउट चूहों पर 3 बार स्वस्थ दाता एफएमटी (3 महीने के लिए महीने में एक बार) प्रदर्शन किया। आयु-मिलान सी 57 बीएल / 6 जे चूहों (आयु अंतर <2 महीने) फेकल दाताओं के रूप में कार्य किया जाता है और हर बार ताजा फेकल छर्रों का उपयोग किया जाता था। ईआईए परख से पता चला कि बीएनपी आईएल -10-कमी वाले चूहों के प्लाज्मा में स्पष्ट रूप से ऊंचा था और स्वस्थ दाता एफएमटी ने बीएनपी स्तरों में वृद्धि को काफी कम कर दिया (चित्रा 1 ए, एन = 5, पी < 0.05)। इकोकार्डियोग्राफी ने डब्ल्यूटी चूहों की तुलना में आईएल -10-/- चूहों में बाएं वेंट्रिकल इजेक्शन अंश (एलवीईएफ) में महत्वपूर्ण कमी का पता लगाया; एफएमटी (चित्रा 1 बी, एन = 5, पी < 0.05) द्वारा कमी को काफी निरस्त कर दिया गया था। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि स्वस्थ दाता एफएमटी ने कोलाइटिस-प्रेरित हृदय हानि को कम किया।

Figure 1
चित्र 1. आईएल -10 नॉकआउट चूहों में फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण (एफएमटी) द्वारा बीएनपी अप-विनियमन और एलवीईएफ डाउन-विनियमन को कम किया गया था। (ए) जंगली प्रकार (डब्ल्यूटी) और आईएल -10 नॉकआउट (केओ) चूहों में प्लाज्मा बीएनपी एकाग्रता (पीजी / (बी) डब्ल्यूटी और आईएल -10 केओ चूहों के एलवीईएफ एफएमटी के साथ / परिणाम एसडी (एन = 5) ± मतलब के रूप में प्रस्तुत किए गए थे। * पी < 0.05 बनाम डब्ल्यूटी चूहों को वाहन (वेह) के साथ इलाज किया जाता है। # पी < 0.05 बनाम आईएल -10 केओ चूहों ने वेह के साथ इलाज किया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

एक अभिनव जांच उपचार के रूप में, एफएमटी हाल के वर्षों में विभिन्न विकारों के उपचार में एक गर्म विषय बन गया है क्योंकि कमेंसल माइक्रोबायोटा का डिस्बिओसिस आईबीडी, मोटापा, मधुमेह मेलेटस, आत्मकेंद्रित, हृदय रोग और कैंसर सहित कई मानव रोगोंके रोगजनन में फंसा हुआ है। यद्यपि तंत्र निर्धारित नहीं किया गया है, यह माना जाता है कि एफएमटी एक नई जैविक वनस्पतियों का निर्माण करके और अवशिष्ट बैक्टीरिया के नुकसान को रोककर काम करता है। यहां प्रस्तुत विधि ने मौखिक गैवेज को डिलीवरी मार्ग के रूप में अपनाया, जो प्रभावी साबित हुआ है27. हमने मौखिक मार्ग चुना क्योंकि मौखिक प्रशासन सबसे सुविधाजनक और किफायती है और अधिकांश रोगियों द्वारा पसंद किया जाता है। इसके अलावा, मौखिक कैप्सूल द्वारा एफएमटी नैदानिक परीक्षणों में आवर्तक सीडीआई के इलाज के लिए एक प्रभावी दृष्टिकोण पाया गयाहै। अन्य सामान्य ऊपरी जीआई डिलीवरी मार्ग नासोगैस्ट्रिक ट्यूब, नासोजेजुनल ट्यूब, जेजुनोस्टॉमी ट्यूब और एसोफैगोगैस्ट्रोडुओडेनोस्कोपी हैं। सामान्य निचले जीआई डिलीवरी मार्गों में कॉलोनोस्कोपी, कॉलोनिक ट्रांसेंडोस्कोपिक एंटरल ट्यूबिंग (टीईटी), और रेक्टल एनीमा शामिल हैं। हालांकि, एफएमटी का इष्टतम मार्ग अनिश्चित20 बना हुआ है। वर्तमान में, ऊपरी जीआई प्रशासन को सबसे उपयुक्त माना जाता है, लेकिन कोई आदर्श मार्ग नहीं है जो सभी रोगियों के अनुरूप हो।

फेकल छर्रों के संग्रह में उपयोग किए जाने वाले उपकरण और कंटेनर किसी भी क्रॉस-संदूषण को रोकने के लिए बाँझ होना चाहिए। प्रतिरक्षा में सेक्स अंतर के कारण पुरुषों और महिलाओं से एकत्र किए गए फेकल छर्रों को मिश्रित नहीं किया जाना चाहिए। पशु मॉडल और मनुष्यों में, लिंगों के बीच माइक्रोबायोटा में अंतरहैं 30. इन सेक्स मतभेदों के परिणामस्वरूप अक्सर स्थानीय जीआई सूजन, मेजबान प्रतिरक्षा और भड़काऊ विकारों की एक श्रृंखला के प्रति संवेदनशीलता में सेक्स-निर्भर परिवर्तनहोते हैं 31. फेकल छर्रों को बाँझ फॉस्फेट-बफर खारा या 10-50% ग्लिसरॉल / सामान्य खारा में समरूप किया जा सकता है, और 10% ग्लिसरॉल को व्यापक रूप से अपनाया गया है29. इस अध्ययन में, 10%, 20%, और 50% ग्लिसरॉल / खारा का उपयोग किया गया था, और वे सभी ठंड की स्थिति में अच्छे जीवाणु संरक्षण की पेशकश करते थे। इस प्रक्रिया में उत्पादित श्वसनीय एरोसोल के संपर्क को कम करने के लिए होमोजेनाइजेशन को कम गति के साथ और एक धूआं हुड के अंदर किया जाना चाहिए। फेकल निलंबन को बाँझ धुंध की दो परतों या 20 μm नायलॉन फ़िल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाना चाहिए ताकि बड़े कणों से छुटकारा पाया जा सके जो गैवेज सुइयों को अवरुद्ध कर सकते हैं। तत्काल उपयोग के लिए फ़िल्टर किए गए फेकल निलंबन को रेफ्रिजरेटर में रखा जाना चाहिए, और बाकी को एलिकोटेड किया जा सकता है और -80 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में संग्रहीत किया जा सकता है। ठंड विशेष रूप से आवश्यक है यदि फेकल पदार्थ मानव दाताओं से प्राप्त किया जाता है। मेटा-विश्लेषण में पाया गया है कि जमे हुए एफएमटी आवर्तक सीडीआई32,33,34 वाले रोगियों में ताजा एफएमटी के रूप में प्रभावी है। हालांकि, कुई एट अल ने यह भी देखा कि एफएमटी के 6 महीने बाद, जमे हुए फेकल बैक्टीरिया समूह35 की तुलना में ताजा फेकल बैक्टीरिया समूह में सीडी रोगियों में प्रतिक्रिया दर 26.7% अधिक थी, यह सुझाव देते हुए कि ताजा एफएमटी कुछ मामलों में जमे हुए एफएमटी की तुलना में बेहतर विकल्प है।

एफएमटी जलसेक की इष्टतम खुराक और आवृत्ति इस स्तर पर अज्ञात रहती है। अध्ययनों में पाया गया है कि एकल एफएमटी उपचार के लिए नैदानिक प्रतिक्रिया की अवधि क्षणिक है और प्राप्तकर्ता आंतों के वनस्पतियों में मौलिक परिवर्तनों को प्रेरित करने के लिए अपर्याप्त है, और सीडी छूट36,37 को बनाए रखने के लिए अनुक्रमिक एफएमटी थेरेपी की आवश्यकता होती है। हमने लगातार 3 महीनों के लिए महीने में एक बार एफएमटी का प्रदर्शन किया, और हमारे डेटा ने अच्छी चिकित्सीय प्रभावकारिता दिखाई। एक चल रहे अध्ययन में, हम 12 महीनों के लिए आईएल -10 की कमी वाले चूहों के एक समूह में मासिक एफएमटी कर रहे हैं और अध्ययन के अंत में आंत माइक्रोबायोटा, आंतों की सूजन और हृदय समारोह का मूल्यांकन करेंगे। हम अनुक्रमिक एफएमटी को एकल एफएमटी की तुलना में बेहतर चिकित्सीय प्रभावकारिता दिखाने की उम्मीद करते हैं।

जबकि एफएमटी परेशान आंत माइक्रोबायोटा को सुधारने की भारी क्षमता प्रदान करता है और सुरक्षा डेटा 38,39 उभर रहा है, फिर भी मानव रोगों के उपचार के लिए सुरक्षा, प्रशासन के तरीके, जीवाणु खुराक, प्रशासन की आवृत्ति और एफएमटी के दीर्घकालिक पूर्वानुमान पर चिकित्सा साक्ष्य की कमी है। 12 मार्च, 2020 को, एफडीए ने एक सुरक्षा चेतावनी जारी की कि एफएमटी गंभीर या जानलेवा संक्रमण40 के संभावित जोखिम से जुड़ा हुआ है। संक्रमण एंटरोपैथोजेनिक ई कोलाई और शिगा विष-उत्पादक ई कोलाई के कारण हुआ था, और एफएमटी उत्पाद की आपूर्ति संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित एक मल बैंक कंपनी द्वारा की गई थी। इस प्रकार, जानवरों में आगे के यंत्रवत् अध्ययन और दीर्घकालिक टिप्पणियों को अभी भी रोगियों में उपचार पद्धति के रूप में एफएमटी के उपयोग को वास्तव में समझने की आवश्यकता है। कृन्तकों में एफएमटी माइक्रोबायोम अनुसंधान में एक शक्तिशाली उपकरण बना रहेगा, जो अंततः एफएमटी प्रक्रिया को अन्य सिंथेटिक दवाओं की तुलना में कम विषाक्तता के साथ आसानी से सुलभ उपचार बना सकता है।

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Disclosures

लेखकों ने घोषणा की है कि उनके पास कोई प्रतिस्पर्धी हित नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (आर 01 एचएल 152683 और आर 21 एआई 126097 से क्यू ली) और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन ग्रांट-इन-एड 17जीआरएनटी 33460395 (क्यू ली के लिए) (heart.org) द्वारा अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BD Syringe, 1 mL Fisher Scientific 14-829-10F
Blunt end forceps Knipex 926443
Brain natriuretic peptide EIA kit Sigma RAB0386
C57BL/6J mice Jackson Lab 000664
Centrifuge Eppendorf 5415R
Conical tubes ThermoFisher 339650
Curved feeding Needles Kent Scientific FNC-20-1.5-2
GLH-115 homogenizer Omni International GLH-115
Glycerol MilliporeSigma G5516
IL-10 knockout mice Jackson Lab 004366
Isoflurane Piramal Critical care NDC66794-017-10
USP normal saline Grainger 6280
Vaporizer Euthanex Corp. EZ-108SA

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References

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Xiao, Y., Zhong, X. S., Liu, X., Li, … More

Xiao, Y., Zhong, X. S., Liu, X., Li, Q. Therapeutic Evaluation of Fecal Microbiota Transplantation in an Interleukin 10-Deficient Mouse Model. J. Vis. Exp. (182), e63350, doi:10.3791/63350 (2022).

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