Трансплантація фекальної мікробіоти для лікування розладів ШКТ

ТФМ для хронічних ентеропатій, які погано піддаються лікуванню

Це дослідження провели на основі ретроспективного аналізу даних когорти з 36 собак (віком 0,6–13 років, середній вік 6,3 року) з ХЕ, які пройшли ТФМ як допоміжну терапію в клініці авторки в період з 2019 до 2021 року [5]. Собаки з ХЕ або погано реагували, або взагалі не реагували на стандартні доказові методи лікування, і для включення в дослідження був необхідний період спостереження щонайменше 3 місяці після ТФМ. Критерії виключення: (i) збільшення дози поточної підтримувальної терапії впродовж зазначеного періоду; (ii) наявність кишкових паразитів; (iii) початок нового імуносупресивного лікування або застосування нової дієти паралельно з ТФМ. ТФМ проводили за стандартизованим протоколом усім собакам, використовуючи двох різних собак-донорів, обидва з яких мали індекс дисбактеріозу* нижче -2 (нормобіоз) [12]. 

На момент включення в дослідження всіх 36 собак лікували від ХЕ впродовж 1–110 місяців (середній показник — 21 місяць), а основними скаргами були рефрактерна діарея (28/36), млявість (15/36) і різні побічні ефекти препаратів (10/36). На момент включення 34 з 36 собак лікували кортикостероїдами, а 20 отримували імуносупресивні препарати другої лінії, зокрема мікофенолат, хлорамбуцил, циклоспорин або азатіоприн. Крім того, 26 із 36 собак отримували гідролізований раціон, 8 із 36 — раціон з одним білком, а 2 — легкозасвоюваний кишечником раціон.

Загалом 34 собакам було проведено від 2 до 5 ТФМ, причому більшість (26 собак) пройшли 3 процедури. Інші 2 собаки, які не реагували на лікування, пройшли лише по одній ТФМ кожна. Клінічне покращення ІАЗЗКС було зафіксоване в 75% собак (27/36) після лікування, причому найпоширенішими покращеннями були підвищення рівня активності (20/36), покращення показників калу (19/36) і збільшення ваги та/або покращення апетиту (10/36). В останній групі раніше спостерігався поганий апетит і/або нижчій за нормальний стан тіла. У 6 собак підтримувальну дозу кортикостероїдів можна було зменшити до рівня, нижчого за рівень, можливий до ТФМ. Одному собаці, у якого раніше спостерігалися часті спалахи діареї, що реагували лише на тилозин, антибіотики не були потрібні впродовж 21 місяця після третьої ТФМ (випадок №2 в наступному розділі), а іншому собаці, якого раніше лікували метронідазолом та імуномодулювальними препаратами, можна було припинити давати метронідазол після ТФМ.

ІАЗЗКС на момент включення становив 2–17 (середнє значення — 6) і суттєво знизився до 1–9 (середнє значення — 2) упродовж першого місяця після останньої ТФМ. На момент включення були доступні зразки фекалій 23 собак для аналізу індексу дисбактеріозу* (референсний інтервал ≤0). У собак, які не реагували на ТФМ, результати були значно нижчими порівняно з собаками, які добре реагували на лікування. Раніше було продемонстровано, що високий індекс дисбактеріозу корелює зі зменшенням мікробного різноманіття з меншою кількістю бактеріальних таксонів (у людей низьке мікробне різноманіття до ТФМ є негативним прогностичним чинником для відповіді на ТФМ [13]). Побічні ефекти були легкими й нечастими; у 6/36 собак (3 реагували та 3 не реагували) упродовж 48 годин після ТФМ спостерігалася діарея, причому у двох із цих собак упродовж 24 годин після ТФМ також спостерігалися клінічні симптоми у вигляді болю в животі або прямій кишці. Однак усі побічні ефекти минули самостійно.

Проте це дослідження має кілька обмежень. Це ретроспективне дослідження, у якому мікробіом і метаболізм не відстежували в динаміці й до якого не було включено контрольну групу. Але, як свідчать результати, ТФМ можна використовувати як допоміжну терапію для собак із ХЕ, що погано піддається лікуванню. 

Дозування й процедура ТФМ

Як згадувалося раніше, наразі немає консенсусу чи доказових рекомендацій щодо скринінгу донорів або найкращого протоколу для ТФМ [14]. Наведені нижче рекомендації ґрунтуються на особистому клінічному досвіді авторки й останніх дослідженнях [5],[7]. 

Скринінг донорів

Тварина-донор повинна бути клінічно здоровою, мати нормальний стан тіла й індекс ІАЗЗКС 0–3 (тобто не мати клінічних симптомів хронічного захворювання ШКТ) [11]; Фактично, мета полягає в тому, щоб знайти донора з великою кількістю корисних мікроорганізмів і відсутністю потенційних фекальних патогенів. Окрім того, тварину не можна годувати сирою їжею, вона не повинна отримувати жодного довготривалого медикаментозного лікування й не повинна приймати антибіотики впродовж щонайменше 6 місяців (бажано — довше). Що стосується донорів-котів, перевагу віддають домашнім котам, щоб уникнути зараження паразитами від дрібних гризунів тощо. У всіх потенційних донорів мають бути відсутні кишкові паразити, зокрема Giardia intestinalis. Для забезпечення високого рівня корисних мікроорганізмів, як-от бактерії, що виробляють коротколанцюгові жирні кислоти (КЛЖК) і Clostridium hiranonis, потенційних донорів необхідно перевірити за індексом дисбактеріозу собак або котів* [12]. Фекалії собак-донорів у лікарні авторки також не містять Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Clostridioides difficile та ентеротоксиногенів Clostridium perfringens, зокрема токсину netF Clostridium perfringens. Однак, такий широкий скринінг донорів, мабуть, не є необхідним — найважливіше виключити кишкових паразитів і забезпечити високий рівень корисних мікроорганізмів, оскільки мікробний склад і різноманітність донорського трансплантата є життєво важливими для успішного лікування виразкового коліту в людей [13]. Крім того, це дослідження показало, що в реципієнтів із гарною відповіддю на ТФМ збільшилося мікробне різноманіття калу як до, так і після ТФМ, порівняно з тими, у кого відповідь була відсутньою, а також після ТФМ підвищився рівень КЛЖК і вторинних жовчних кислот у калі.

Дозування й процедура ТФМ

Кількість калу, використовувана для ТФМ у собак, може значно варіювати [14]. Наразі авторка використовує 5 г донорського калу на кілограм маси тіла реципієнта для собак до 30 кг і котів; для собак-реципієнтів понад 30 кг використовують 2–3 г калу на кілограм маси тіла. Це відносно велика кількість, але в більшості собак із ХЕ її застосування дає хороший результат [5]. За 6 годин до ТФМ реципієнту не дають їжу, але можна давати воду, а безпосередньо перед процедурою собаку вигулюють упродовж 30–40 хвилин, щоб він випорожнився. За відсутності протипоказань за 15 хвилин до процедури можна дати низьку дозу ацепромазину (0,1 мг/кг п/ш). І хоча деякі лікарі не роблять цього, якщо реципієнт спокійний, премедикація зазвичай допомагає собаці розслабитися й відпочити після процедури, забезпечуючи тривалий час контакту між трансплантатом і слизовою оболонкою товстої кишки. За досвідом авторки, котів перед процедурою ТФМ потрібно піддати повній седації.

Фекальний трансплантат можна доставити через верхній або нижній відділ ШКТ. У людей шлях введення не пов’язаний із результатами лікування захворювань ШКТ (рецидивна інфекція Clostridioides difficile, виразковий коліт і хвороба Крона) [15],[16],[17], але в опублікованих звітах про ТФМ у собак ректальний шлях введення є значно поширенішим методом, і для цього використовують утримувальні клізми або колоноскопію. 

Можна використовувати свіжі або заморожені фекалії; в останньому випадку їх слід попередньо розморозити впродовж ночі в холодильнику. (У людей із рецидивною або рефрактерною до Clostridioides difficile інфекцією ТФМ із застосуванням заморожених калових мас виявилася такою ж ефективною, як і з застосуванням свіжого матеріалу [18]). Фекалії змішують зі стерильним фізіологічним розчином (20–120 мл) до отримання бажаної консистенції, а потім проціджують крізь сито. Потім фільтрат аспірують у стерильний (-і) шприц (-и) об’ємом 60 мл та або залишають за кімнатної температури, або підігрівають до температури тіла на водяній бані перед використанням, оскільки реципієнту вкрай неприємно отримувати великий об’єм безпосередньо з холодильника. Трансплантат вводять ректально за допомогою катетера 12–16 FG [7]. Перед введенням катетер слід добре змастити, а кінчик розмістити приблизно на рівні останнього ребра (рис. 2). ТФМ можна проводити, коли собака стоїть, перебуває в стернальному положенні або лежить на боці (рис. 3). Потім власника інструктують про необхідність звести до мінімуму фізичні навантаження собаки впродовж 4–6 годин, щоб збільшити час контакту між слизовою оболонкою кишечника й трансплантованими фекаліями. На цей самий період слід також обмежити прийом їжі, оскільки наявність їжі в шлунку стимулює скорочення товстої кишки. У клініці авторки стандартний протокол (блок 3) передбачає, що собаки з ХЕ отримують серію з трьох ТФМ з інтервалом у 10–20 днів між сеансами, оскільки досвід показав, що одна процедура часто є неефективною для зменшення клінічних ознак у багатьох собак. Однак, якщо після двох процедур не було помічено позитивного ефекту, третю процедуру ТФМ не проводять [5].

Блок 3. Протокол ТФМ, якому віддає перевагу авторка. 

1. Використовуйте свіжі або заморожені (розморожені! фекалії, 5 г/кг маси тіла для собак до 30 кг, 2–3 г/кг маси тіла для собак >30 кг. 
2. Видаліть із фекалій помітні травинки тощо і змішайте масу з фізіологічним розчином до відповідної консистенції. 
3. Суміш необхідно пропустити крізь сито та аспірувати в шприци об’ємом 60 мл. 
4. Реципієнта слід вигуляти впродовж 30 хвилин перед трансплантацією та не пропонувати йому їжу за 6–8 годин до процедури.
5. Введіть низьку дозу ацепромазину (необов’язково). 
6. Виміряйте довжину катетера від кінчика до рівня останнього ребра.
7. Установіть катетер після змащення і введіть трансплантат.
8. Порадьте власнику повільно їхати додому, не вигулювати й не годувати собаку впродовж кількох годин.

Випадок 1# – “Альма”

Альма (рис. 4) — стерилізована сука золотистого ретривера, у якої у віці 3 років розвинувся ХЕ, що реагує на стероїди. У віці 5 років вона отримувала підтримувальну дозу метилпреднізолону перорально (0,4 мг/кг через день) і гідролізований раціон на основі сої. Це певною мірою допомогло контролювати клінічні симптоми ХЕ, але собака досі страждала від млявості, болю в животі, періодичного блювання, діареї, мала нижчу за нормальну вгодованість за шкалою оцінки вгодованості (BSC) 3,5/9 (на 15% нижче за ідеальну оцінку за шкалою вгодованості) й атрофію м’язів легкого або помірного ступеня тяжкості. Було зроблено кілька спроб зменшити дозу метилпреднізолону, але клінічні симптоми щоразу погіршувалися. Було розпочато лікування мікофенолатом як додатковим імунодепресантом, але це не дало змоги зменшити дозу метилпреднізолону. Власник погодився спробувати ТФМ як допоміжну терапію; було проведено три окремі ТФМ у формі ректальної утримувальної клізми з інтервалом у 10–14 днів. В Альми спостерігалася дуже позитивна й швидка клінічна відповідь; вона стала набагато активнішою й жвавішою, більше грала з іншими собаками й набрала 2 кг ваги, що дало змогу поступово зменшити дозу метилпреднізолону до 0,2 мг/кг через день. Аналіз калу показав, що індекс дисбактеріозу* в Альми був -1,2 (нормобіоз) на початковому етапі, але в неї були помітні зміни ліпідного профілю калу, зокрема стеролів і жирних кислот, а найбільш разючим відхиленням була концентрація копростанолу в калі, що у 24 рази перевищувала норму для собаки.  Холестерин у просвіті кишечника метаболізується до копростанолу кишковими мікробами, і ця сполука погано всмоктується з кишечника [19], тому в Альми зафіксували надмірне перетворення холестерину на копростанол. Через два тижні після першої ТФМ ліпідний профіль калу нормалізувався, що корелювало з нормалізацією балу за шкалою оцінки стану тіла. Позитивний ефект від ТФМ тривав упродовж 7 місяців, але потім Альма знову помлявішала й схудла, проте друга серія ТФМ і тимчасове збільшення дози метилпреднізолону призвели до зникнення клінічних симптомів. 

Випадок 2# – “Молтас”

Молтас — некастрований пес породи німецька вівчарка, який усе життя страждав на хронічну, частково рефрактерну діарею. Він також страждає на атопічний дерматит, рецидивуючу піодермію та хронічний отит. У віці 1,5 року він був досить стабільним із клінічного погляду, отримував високі добові дози преднізолону, але він мав 3 із 9 балів за шкалою оцінки стану тіла, і зменшення дози преднізолону призвело до погіршення клінічних симптомів. Азатіоприн не мав жодного ефекту, а численні елімінаційні дієти, зокрема із застосуванням високозасвоюваного раціону та двох різних раціонів з одним джерелом білка, виявилися безрезультатними. Під час найсильніших загострень діареї Молтас реагував на тилозин або метронідазол, й у цей момент його направили до авторки. Йому було призначено раціон із гідролізованим новим білком і циклоспорин, який мав певний ефект, що уможливило зменшення дози преднізолону.  У віці 2,5 років циклоспорин замінили хлорамбуцилом, що призвело до клінічного покращення й збільшення маси тіла до нормального показника вгодованості. Під час лікування хлорамбуцилом преднізолон можна було замінити на 3 мг будесоніду через день, який має менше побічних ефектів.  Молтас також отримував алерген-специфічну імунотерапію, лікувальні ванни з хлоргексидином двічі на тиждень і 4 мг метилпреднізолону через день як підтримувальну дозу для покращення стану його шкіри. Упродовж наступних 2,5 років стан Молтаса був порівняно стабільним, але кожні кілька місяців у нього траплялися спалахи діареї. Незначні загострення можна було контролювати тимчасовим збільшенням дози будесоніду (3 мг на добу впродовж 3–10 днів). Серйозніші загострення траплялися приблизно кожні пів року, і вони не піддавалися імуносупресії, тому Молтасу призначили тилозин (25 мг/кг кожні 24 години впродовж 7 днів). У віці 5 років ознаки захворювання ШКТ посилилися, з’явилися щомісячні загострення діареї, зригування та в’ялість. Зростання активності захворювання призвело до посилення поліпрагмазії, тому частіше стали застосовувати тилозин у комбінації з будесонідом (3 мг через день), метилпреднізолоном (4 мг через день), хлорамбуцилом (3 мг через день) і кобаламіном (1 мг перорально один раз на тиждень). 

У ході клінічного обстеження було виявлено виражений біль у животі під час пальпації. Біохімічний аналіз сироватки крові виявив легку гіпоальбумінемію (28 г/л; референсний інтервал 30–45 г/л) і легке або помірне зниження загального білка (51 г/л; референсний інтервал 61–75 г/л). Ці показники були в межах референсного діапазону під час останнього обстеження пів року тому. Попри щотижневу підтримувальну терапію концентрація кобаламіну в сироватці крові також значно знизилася до 221 пмоль/л (референсний діапазон 180708 пмоль/л). Зразки фекалій були негативними на кишкових паразитів. 

Лікування Молтаса полягало у введенні 1 мг кобаламіну через день і проведенні трьох ТФМ із застосуванням ректальних утримувальних клізм з інтервалом у 14 днів. Після першої ТФМ епізоди зригування припинилися, а після другої ТФМ якість калу покращилася. Молтас став грайливішим та активнішим (рис. 5). Після третьої ТФМ діарея припинилася, а пальпація живота не викликала больових відчуттів. Окрім того, концентрація альбуміну й загального білка в сироватці крові збільшилася й повернулася до референсного діапазону. Упродовж наступних 21 місяця стан Молтаса був значно стабільнішим, хоча кожен третій місяць траплялися легкі загострення діареї, які тривали 1–2 дні й минали самостійно. Через 21 місяць якість калу поступово погіршилася, і сталося серйозне загострення. Збільшення дози кортикостероїдів мало лише обмежений ефект, і Молтаса знову почали лікувати тилозином упродовж тижня, після чого провели другу серію з трьох ТФМ, яка мала такий самий позитивний ефект, як і перша процедура. 

Випадок 3# – ”Гарольд”

Гарольд — некастрований пес породи французький бульдог (рис. 6), який мав стійку кишкову інвазію Giardia intestinalis, коли був цуценям і молодим собакою. Інвазію зрештою було еліміновано, але діарея і втрата ваги продовжувалися. Ветеринарний лікар, який направив Гарольда до нас, лікував його метронідазолом і кортикостероїдами, що дало лише незначне покращення, а у віці одного року було проведено хірургічну біопсію тонкої й товстої кишки на повну товщину. Гістопатологічний діагноз: гранулематозний коліт і помірний лімфоцитарно-плазмоцитарний ентерит із помірним розширенням лімфатичних судин. До лікування було додано сульфасалазин, але він не мав жодного ефекту, тому у віці 1,5 року Гарольда направили до гастроентерологічного відділення  в лікарню, де працювала авторка. На той момент він був трохи млявим і мав 3 із 9 балів за шкалою кондиції тіла (вгодованості). Йому було призначено 6-тижневий курс енрофлоксацину для лікування гранулематозного коліту, що швидко призвело до зникнення клінічних симптомів, зокрема збільшилася маса тіла. Під час обстеження одразу після завершення лікування в Гарольда не було жодних симптомів, і він мав 4 з 9 балів за шкалою вгодованості. Однак через 3 тижні діарея (переважно колітного характеру, тобто товстокишкова) і блювання повторилися. Оскільки біоптати товстої кишки не були надіслані на культуральне дослідження й визначення чутливості, невідомо, чи був Гарольд носієм мультирезистентної кишкової палички (E. coli ) до початку лікування енрофлоксацином. Оскільки резистентність до фторхінолонів швидко розвивається під час лікування, дуже ймовірно, що мультирезистентна E. coli тепер була частиною його кишкового мікробіому [20]. Було показано, що в собак породи боксер із гранулематозним колітом наявність стійкої до фторхінолонів E. coli асоціюється з відсутністю повної відповіді на лікування енрофлоксацином, а також з одночасною антимікробною резистентністю до хлорамфеніколу, рифампіцину та триметоприму / сульфаметоксазолу [20], а мультирезистентність і неефективність лікування часто стають причиною евтаназії хворих собак. Карбапенем був зареєстрований як альтернативний антибіотик для собак із гранулематозним колітом і стійкою до фторхінолонів E. coli E. coli [21], але він є критично важливим класом антибіотиків у медицині людини й заборонений для використання у ветеринарній медицині в багатьох країнах.

На цьому етапі власник погодився спробувати ТФМ. Після першої процедури впродовж 2–3 днів спостерігалися метеоризм, смердючість калу й легка блювота, і хоча якість калу дещо покращилася, через 14 днів діарея повернулася. Друга ТФМ, яку провели через 16 днів після першої, знову супроводжувалася подібними симптомами впродовж 2–3 днів, але цього разу подальше покращення якості калу було більш вираженим. На цьому етапі Гарольду також почали давати мультиштамовий пробіотик. Після третьої ТФМ жодних побічних ефектів не спостерігалося, випорожнення були нормальними, а Гарольд став набагато активнішим і бадьорішим. Він продовжував приймати мультиштамовий пробіотик через день разом із раціоном із гідролізованим білком, і під час останнього огляду (через 14 місяців після третьої ТФМ) він усе ще був у повній ремісії.

Випадок 4# – Іна

Іна — нестерилізована сука німецької вівчарки, яка мала ознаки ХЕ з однорічного віку, хоча вона реагувала на раціон із гідролізованим білком у поєднанні з мультиштаммовим пробіотиком. У віці 2 років у неї розвинулася інфекція сечовивідних шляхів, яку лікували (невідомими) антибіотиками в місцевій ветеринарній клініці. Після прийому антибіотиків в Іни з’явилися помітний метеоризм, млявість і гіпорексія — клінічні симптоми, подібні до виявлених під час первинного обстеження на ХЕ. Після лікування антибіотиками виникла підозра на дисбактеріоз кишечника, а аналіз зразка калу показав індекс дисбактеріозу* 6,2 (рис. 7), що відповідає тяжкому дисбактеріозу. Через шість тижнів після закінчення прийому антибіотиків Іна все ще була млявою та гіпоректичною, і їй було призначено серію ТФМ. Після першої ТФМ стан Іни покращився, але перед другою стався рецидив. Утім, після двох наступних ТФМ вона знову стала надзвичайно бадьорою й мала нормальний апетит, а індекс дисбактеріозу після першої ТФМ знизився з важкого до легкого ступеня, а після другої — до нормобіозу (рис. 7). 

Висновок

Трансплантація фекальної мікробіоти (ТФМ) є перспективним методом лікування в гастроентерології тварин-компаньйонів, оскільки в опублікованих дослідженнях повідомляли про дуже незначну кількість небажаних реакцій. Зараз дозування й протокол ТФМ дещо відрізняються в різних клініках, що лікують дрібних тварин, але консенсусу щодо рекомендацій із лікування досі не досягнуто. ТФМ можна застосовувати в різних випадках, зокрема в цуценят із парвовірусною інфекцією. Як виявилося, метод є ефективним для лікування багатьох собак із хронічними ентеропатіями, що погано піддаються лікуванню. Лікування за допомогою ТФМ також може зменшити застосування антибіотиків в окремих випадках.

*Індекс дисбактеріозу надано Лабораторією шлунково-кишкового тракту Техаського університету, США