УДК 616.34

О.Ю. КAРПУХИН^1,2, М.И. ЗИГАНШИН², Э.Р. ХАСАНОВ¹, Б.Ш. БИКБОВ¹

¹Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49

²Республиканская клиническая больница  МЗ РТ,  420064, г. Казань, Оренбургский тракт, д. 138

Карпухин Олег Юрьевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры хирургических болезней №1, тел. (843) 269-00-53, e-mail: oleg_karpukhin@mail.ru.

Зиганшин Марат Исмагилович — заведующий отделением колопроктологии, тел.  (843) 231-21-64, e-mail: zigamarat@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-5184-2975

Хасанов Эльдар Равилевич — студент педиатрического факультета, e-mail: khasael95@gmail.com

Бикбов Булат Шамилевич — студент педиатрического факультета, e-mail: bulat1994bikbov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-4994-0189

 Трансплантация фекальной микробиоты — метод коррекции дисбиотических состояний кишечника посредством введения в просвет толстой кишки реципиента разбавленной фекальной микробиоты донора.  Согласно исследованиям зарубежных авторов, данный метод достаточно эффективен в лечении широкого спектра заболеваний, в патогенезе которых задействовано нарушение кишечного биоценоза и безопасен, поскольку не влечет серьезных осложнений.

В статье представлены два клинических наблюдения применения методики. В первом наблюдении показанием к трансплантации микробиоты была антибиотико-ассоциированная диарея, возникшая у пациентки в послеоперационном периоде. Во втором у пациента, перенесшего тотальную колэктомию по поводу язвенного колита, процедура проведена с целью купирования воспалительного процесса в культе прямой кишки. В качестве доноров были выбраны родственники реципиентов. В обоих случаях использование метода способствовало положительной динамике клинической симптоматики и клинико-лабораторных данных, пациенты спустя несколько суток после произведенной трансплантации микробиоты выписаны домой в удовлетворительном состоянии.

Обнадеживающие результаты пилотного исследования позволяют рассматривать трансплантацию фекальной микробиоты в качестве перспективного метода, расширяющего арсенал лечебных воздействий у пациентов колопроктологического профиля при связи патологического процесса с нарушением кишечного биоценоза.

Ключевые слова: дисбиоз кишечника, трансплантация фекальной микробиоты, пилотное исследование.

(Для цитирования: Карпухин О.Ю., Зиганшин М.И., Хасанов Э.Р., Бикбов Б.Ш. Трансплантация фекальной микробиоты: результаты пилотного исследования. Практическая медицина. 2018)

O.Yu. KARPUKHIN^1,2, M.I. ZIGANSHIN², E.R. KHASANOV¹, B.Sh. BIKBOV¹

¹Kazan State Medical University of the MH of RF, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012

²Republic Clinical Hospital of the MH of RT, 138 Orenburgskiy Trakt, Kazan, Russian Federation, 420064

 Transplantation of fecal microbiota: results of a pilot study

Karpuknin O.Yu. — D.Sc. (medicine), Professor of the Department of Surgical Diseases No. 1, tel. (843) 269-00-53, e-mail: oleg_karpukhin@mail.rumailto:

Ziganshin M.I. — Head of the Coloproctology Department, tel. (843) 231-21-64, e-mail:zigamarat@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-5184-2975

Khasanov E.R. — student of Pediatric Faculty, e-mail: khasael95@gmail.com

Bikbov B.Sh. — student of Pediatric Faculty, e-mail:bulat1994bikbov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-4994-0189

Transplantation of fecal microbiota is an innovative method of intestinal biotic community correction by introducing the donor’s dilute fecal microbiota into the lumen of the recipient’s gut. According to foreign studies, this method is quite effective in treatment of a wide range of diseases with intestinal biocenosis disorders in pathogenesis, and is safe, because it does not entail serious complications.

The article presents two observations of this method clinical application. In the first observation, the indication for microbiota transplantation was the antibiotic-associated diarrhea after surgical operation. In the second case, after total colectomy in a patient with ulcerative colitis, the procedure was carried out in order to relieve the inflammation in the rectal stump. The donors were relatives of the recipients. In both cases, the use of this method contributed to the positive dynamics of clinical symptoms and laboratory findings, the patients were discharged in satisfactory condition several days after the transplantation.

The encouraging results of the pilot study allow considering transplantation of fecal microbiota as a prospective method that expands the arsenal of therapeutic actions in patients with different diseases of colon and rectum when the pathological process is associated with violation of intestinal biocenosis.

Key words: intestinal dysbiosis, fecal microbiota transplantation, pilot study.

(For citation: Karpuknin O.Yu., Ziganshin M.I., Khasanov E.R., Bikbov B.Sh. Transplantation of fecal microbiota: results of a pilot study. Practical Medicine. 2018)

Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) (фекальная бактериотерапия, пересадка кала) представляет собой инновационную малоинвазивную методику, в ходе которой проводят перенос кишечных бактерий и бактериофагов, содержащихся в кале здорового человека, реципиенту с целью восстановления нормального состава бактериальной флоры в толстой кишке [1].

В настоящее время метод пересадки кала активно используется в качестве лечения широкого спектра заболеваний кишечника, в патогенезе которых задействовано нарушение кишечного биоценоза, среди этих заболеваний: псевдомембранозный, язвенный колит и болезнь Крона, сахарный диабет и ожирение, болезнь Паркинсона и Альцгеймера, синдром раздраженного кишечника и хронический запор [2, 3].

В отличие от западных стран в России метод трансплантации кала не нашел широкого клинического применения и научного развития, поэтому отражен лишь в единичных публикациях [4, 5]. Более широкое распространение метод ТФМ получил в США, Англии, Австралии и других экономически развитых странах. Так, в связи с высокой потребностью населения в лечении ряда заболеваний методом пересадки кала в городе Медфорд, штат Массачусетс, США в 2013 году был открыт банк человеческих фекалий «OpenBiome» [6].

Цель исследования: пилотное тестирование процедуры пересадки кала у пациентов с патологией толстой кишки в отделении колопроктологии ГАУЗ РКБ МЗ РТ — клинической базе кафедры хирургических болезней №1 Казанского госмедуниверситета.

Материал и методы. Для проведения процедуры получено разрешение локального этического комитета ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» МЗ РФ (протокол №3 от 21.03.2017). Кроме варианта патологии критериями отбора реципиентов служили: возраст старше 18 лет, стабильное послеоперационное состояние, наличие информированного согласия. Помимо информированного согласия участникам исследования (реципиенту/донору) выдавался документ, содержащий всю необходимую для ознакомления информацию о методике проведения пересадки кала.

В качестве доноров использовались родственники реципиентов старше 18 лет, т.к. ряд исследователей утверждают, что родственная трансплантация обладает большей эффективностью [7]. При отборе доноров обращали внимание на отсутствие у них хронических воспалительных заболеваний кишечника, злокачественных новообразований, аллергических, атопических или инфекционных заболеваний. Донор в течение 3 месяцев до процедуры не должен был употреблять антибиотики, противоинфекционные лекарственные препараты, ингибиторы протонной помпы, иммунодепрессанты и пробиотики. В перечень лабораторных анализов донора входили: реакция микропреципитации на сифилис, ИФА на наличие ВИЧ-инфекции, анализ на яйца глист, лямблии, патогенную (Salmonellaspp., Shigellaspp., токсигенныеE.coli) и условно-патогенную микрофлору (Clostridiumspp.).

Сбор кала производился донором в стационаре за 6 часов до проведения процедуры. Донору выдавали стерильное судно и емкость для сбора кала. Для подготовки фекальной суспензии использовалось следующее соотношение — 50–60 гр. фекалий донора на 250 мл хлорида натрия.

Смешивание компонентов до однородной гомогенной массы производили с использованием погружного блендера со сменной стерильной насадкой. Далее полученная суспензия фильтровалась от твердых частиц через металлическое сито. Полученный раствор вводили ректально при помощи шприца Жане с клизменным наконечником (рис. 1). Реципиенту предлагалось принять горизонтальное положение с приподнятым тазом и удержать суспензию в просвете кишки в течение как минимум 30 минут.

Рис. 1. Схема подготовки фекальной суспензии

Fig. 1. Scheme of fecal suspension preparation

Результаты. Больная Б., 43 года, поступила в плановом порядке в отделение колопроктологии ГАУЗ РКБ МЗ РТ с диагнозом «Десцендостома», состояние после операции типа Гартмана, послеоперационная вентральная грыжа. Операция типа Гартмана выполнена 06.05.2017 в связи с травмой сигмовидной кишки, осложненной распространенным каловым перитонитом. В послеоперационном периоде по месту лапаротомного доступа образовалась грыжа с диаметром грыжевых ворот 10х14 см. 02.11.17 выполнена операция: устранение десцендостомы, наложение десцендоректоанастомоза «конец в конец», а также ненатяжная герниопластика с использованием полипропиленового сетчатого трансплантата. Проводилась пред-, интра- и послеоперационная антибиотикопрофилактика гнойных осложнений цефалоспориновым антибиотиком широкого спектра действия I поколения, на фоне приема которого на третьи сутки послеоперационного периода появились жалобы на водянистый стул до 15 раз в сутки с примесью слизи, тенезмы, схваткообразные боли в животе, ночные позывы к дефекации, вздутие живота, признаки дегидротации, лейкоцитоз — 18,9х10⁹/л, гипертермия до 38,0°С. Выставлен диагноз: антибиотикоассоциированный колит. Отменена профилактическая антибиотикотерапия, назначен метронидазол, однако положительной динамики не отмечено. С целью купирования симптоматики принято решение провести процедуру пересадки кала. В качестве донора выбрана дочь реципиента, получено информированное согласие на проведение ТФМ у пациента и донора. Предварительно, за день до проведения процедуры была приостановлена антибиотикотерапия. 09.11.17 выполнена ТФМ. На вторые сутки после проведения процедуры стул стал кашицеобразным, а на третьи сутки оформленным, частота стула сократилась до 1 раза в день, тенезмы, боли в животе прекратились, температура тела снизилась до 36,6° (рис. 2). Количество лейкоцитов уменьшилось до 7,9х10⁹/л (рис. 2). 13.11.17 пациентка выписана домой в удовлетворительном состоянии.

Рис. 2. Пациентка Б, 43 лет. Динамика температуры тела и количества лейкоцитов в крови в послеоперационном периоде

Fig. 2. Patient B., 43 y.o. Dynamics of temperature and number of leycocytes in blood in post-operative period

Пациент К., 28 лет, диагноз: «Язвенный колит, тотальное поражение, хроническое рецидивирующее течение, стадия обострения, тяжелая, язвенно-геморрагическая форма, псевдополипоз». В апреле 2017 года диагностирован язвенный колит. С тех пор пациент в течение двух месяцев принимал препарат 5-аминосалициловой кислоты без выраженного эффекта. В июле 2017 года была назначена глюкокортикоидная терапия и иммуносупрессивный препарат цитотоксического и цитостатического действия. Отмечена положительная динамика, наступление клинической ремиссии. Однако в октябре 2017 года на фоне снижения суточной дозировки глюкокортикостероида вновь возникает рецидив заболевания, в связи с чем пациент повторно госпитализируется в отделение гастроэнтерологии. Там был осмотрен колопроктологом, предложено оперативное лечение, от которого пациент отказался. В связи с отсутствием стойкой положительной динамики от гормональной терапии принято решение начать курс лечения иммуносупрессивным препаратом из группы моноклональных химерных антител к ФНО-α. Однако на второе введение препарата пациент дал аллергическую реакцию в виде отека Квинке. 07.02.2018 в связи с отсутствием эффекта от комплексного консервативного лечения, тяжелой клинической картиной, развившейся гормонозависимостью и гормонорезистентностью, принято решение о хирургическом лечении. Выполнена тотальная колэктомия с концевой илеостомой (рис. 3, 4). После операции у пациента отмечены обильные слизисто-гнойные, чередующиеся с геморрагическими выделениями из культи прямой кишки, тенезмы, субфебрилитет, в связи с чем решено применить процедуру ТФМ в целях купирования воспалительного процесса в культе прямой кишки. Донор — сестра реципиента. 17.02.18 выполнена пересадка кала. Отмечен положительный эффект от процедуры: выделения из прямой кишки и тенезмы прекратились, температура тела нормализовалась (рис. 5). Критериями оценки в данном случае служила положительная клиническая динамика, т.к. динамика лабораторных показателей на фоне длительной иммуносупрессивной терапии отсутствовала. С целью закрепления полученного результата процедуру ТФМ реципиенту повторили спустя пять дней. Положительный клинический эффект сохранился. 28.02.18 пациент К. выписан домой в удовлетворительном состоянии.

Рис. 3. Резецированный макропрепарат ободочной кишки пациента К., 28 лет

Fig. 3. Resected macropreparation of colon of patient K., 28 y.o

Рис. 4. Препарат кишки пациента К, 28 лет: слизистая оболочка — псевдополипоз с геморрагическим пропитыванием

Fig. 4. Preparation of colon of patient K., 28 y.o.: mucosa  — pseudopolyposis with hemorrhagic saturation

Рис. 5. Пациент К, 28 лет. Динамика температуры тела, частоты выделений из прямой кишки и тенезмов в послеоперационном периоде

Fig. 5. Patient K., 28 y.o. Dynamics of temperature, frequency of discharge from rectum and tenesmus in post-operative period

Заключение.

1. Трансплантацию фекальной микробиоты можно рассматривать в качестве перспективного метода лечения пациентов колопроктологического профиля при связи патологического процесса с нарушением кишечного биоценоза,
2. Обнадеживающие результаты пилотного исследования — стимул для дальнейшего его изучения с целью расширения показаний к клиническому применению с отработкой критериев оценки эффективности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ткач С.М., Сизенко А.К., Пучков К.С. Трансплантация фекальной микробиоты — революционный прорыв в лечении инфекции Clostridiumdifficile и других заболеваний // Здоровье Украины. — 2014. — №6 (331). — С. 46–47.
2. Colman R.J, Rubin D.T. Fecal microbiota transplantation as therapy for inflammatory bowel disease: A systematic review and meta-analysis // Journal of Crohn’s and Colitis.  — — № 8(12) — P. 69–81.
3. Aroniadis O.C., Brandt L.J. Fecal microbiota transplantation: past, present and future // Current opinion in Gastroenterology. — 2013. — №29. — P. 79–84.
4. Захаренко А.А., Шлык И.В., Суворов А.Н. и соавт. Применение фекальной трансплантации при лечении неклостридиального антибиотик-ассоциированного колита // Колопроктология. — 2017. — №2(60). — С. 75–79.
5. Голощапов О.В., Кучер М.А., Суворова М.А. и соавт. Первый опыт терапии полирезистентных инфекционных осложнений, ассоциированных с Clostridiumdifficile и Klebsiellapneumoniae, методом трансплантации фекальной микробиоты у пациентов после аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток // Инфекционные болезни. — 2017. — №15 (5). — С. 65–74.
6. Feltman R. «You can earn $13,000 a year selling your poop» [Электронныйресурс]. / The Washington Post. — USA, Washington. — 29, January 2015. Режим доступа: https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2015/01/29/you-can-earn-13000-a-year-selling-your-poop/?utm_term=.476ac1881130.
7. Gough E.K., Shaikh H., Manges A.R. Systematic review of intestinal microbiota transplantation (fecal bacteriotherapy) for recurrent Clostridium difficile infection // Clinical infectious diseases. — 2011. — №.53. — P. 994–1002.

REFERENCES

1. Tkach S.M., Sizenko A.K., Puchkov K.S. Fecal microbiota transplantation — a revolutionary breakthrough in the treatment of Clostridiumdifficile infection and other diseases. Zdorovʹe Ukrainy, 2014, no. 6 (331), pp. 46–47 (in Russ.).
2. Colman R.J, Rubin D.T. Fecal microbiota transplantation as therapy for inflammatory bowel disease: A systematic review and meta-analysis. Journal of Crohn’s and Colitis, 2014, no. 8(12), pp. 69–81.
3. Aroniadis O.C., Brandt L.J. Fecal microbiota transplantation: past, present and future. Current opinion in Gastroenterology, 2013, no. 29, pp. 79–84.
4. Zakharenko A.A., Shlyk I.V., Suvorov A.N. et al. The use of fecal transplantation in the treatment of non-clostridial antibiotic-associated colitis. Koloproktologiya, 2017, no. 2(60), pp. 75–79 (in Russ.).
5. Goloshchapov O.V., Kucher M.A., Suvorova M.A. et al. The first experience in the treatment of multidrug-resistant infectious complications associated with Clostridiumdifficile and Klebsiellapneumoniae by the fecal microbiota transplantation method in patients after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Infektsionnye bolezni, 2017, no. 15 (5), pp. 65–74 (in Russ.).
6. Feltman R. You can earn $13,000 a year selling your poop. The Washington Post. USA, Washington. 29 January, 2015, available at: https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2015/01/29/you-can-earn-13000-a-year-selling-your-poop/?utm_term=.476ac1881130
7. Gough E.K., Shaikh H., Manges A.R. Systematic review of intestinal microbiota transplantation (fecal bacteriotherapy) for recurrent Clostridium difficile infection. Clinical infectious diseases, 2011, no. 53, pp. 994–1002.