Auswirkungen der transanalen Irrigation auf die Darmmikrobiota bei pädiatrischen Patienten mit Spina bifida

Die transanale Irrigation beeinflusst die Darmmikrobiota in einer Weise, die sich positiv auf das Immunsystem auswirken und zu einer Verringerung von Harnwegsinfektionen beitragen könnte.

Der menschliche Darm wird von Hunderten von Billionen von Bakterien besiedelt, die als Barriere gegen Krankheitserreger fungieren, das Immunsystem des Menschen stimulieren und eine Vielzahl von Verbindungen aus dem Stoffwechsel der Nahrungsaufnahme produzieren, die den Menschen beeinflussen könnten. Die Darmmikrobiota besteht hauptsächlich aus Firmicutes und Bacteroidetes, aber die Zusammensetzung wird von Faktoren wie Alter, Ernährung, Fettleibigkeit und Darmmotilität sowie Krankheiten und Zuständen wie Verstopfung beeinflusst.

Erforschung der Auswirkungen von TAI auf die Darmmikrobiota

Ziel der hier zusammengefassten kleinen klinischen Studie war es, die Veränderungen der Darmmikrobiota nach der Anwendung von transanaler Irrigation (TAI) bei Kindern mit Spina Bifida (SB) mit Hilfe einer Technik namens 16S rRNA-Sequenzierung zu untersuchen. Diese Technik detektiert Mikroben, die noch nicht kultiviert wurden, aber als Verwandte von kultivierten Vertretern mit bekannter Funktion zugeordnet werden können.

Patienten mit neurogenen Erkrankungen des Rückenmarks, wie z. B. SB, weisen häufig Störungen der Blasen- und Darmfunktion auf und haben eine erhöhte Inzidenz von Harnwegsinfektionen (HWI). Die Immunfunktion ist daher bei Patienten mit Rückenmarksläsionen von entscheidender Bedeutung. Diese Patienten werden in der Regel mit intermittierender Katheterisierung (IK) für ihre neurogene Blasefunktionsstörung und möglicherweise mit TAI für ihre neurogene Darmfunktionsstörung behandelt. 

Parameter der Studie

Kinder mit SB und bestätigter neurogener Darmdysfunktion (NBD) mit der Bristol-Stuhlskala und dem NBD-Score sowie mit IK wurden in diese Studie eingeschlossen und begannen mit TAI. Da Adipositas die Darmmikrobiota beeinträchtigen kann, wurden adipöse Kinder mit einem Body-Mass-Index über 25 kg/m2 ausgeschlossen. Es war auch verboten, Präbiotika, Probiotika, Antibiotika oder Medikamente zur Behandlung von Verstopfung zu verwenden oder während der Studie Änderungen an der Ernährung vorzunehmen.

Von den eingeschlossenen Patienten wurden vor Beginn der TAI folgende Daten erhoben:  

  • Stuhlproben - zur Analyse der Darmmikrobiota
  • Urinkulturen - zur Untersuchung auf Bakteriurie (104 koloniebildende Einheiten/ml oder größer wurden als Bakteriurie angesehen)
  • Bristol-Stuhlskala – um Veränderungen der Darmfunktion zu erkennen
  • NBD-Score - um Veränderungen der Darmfunktion zu sehen

Es wurden auch Kotproben von 10 übereinstimmenden, gesunden Kontrollen gesammelt, um zu sehen, ob es Unterschiede in der Mikrobiota zwischen gesunden Personen und den verstopften SB-Patienten gab, bevor mit der TAI begonnen wurde. Es zeigte sich, dass die folgenden Mikrobiota Faecalibacterium, Blautia, Roseburia, Lachnospira und Dialister bei SB-Patienten erniedrigt waren, während Oscillospira bei den SB-Patienten signifikant erhöht war, bevor sie mit TAI begannen. Dieses Ergebnis unterstützt die Behauptung, dass die Darmmikrobiota durch Verstopfung beeinträchtigt wird.

Die ausgewählten SB-Patienten verwendeten TAI alle zwei Tage für 3 Monate, dann wurden Veränderungen der Darmfunktion, der Urinkultur und der Mikrobiota gemessen.

Wichtigste Ergebnisse

TAI verbesserte signifikant die Darmfunktion, wie der Anstieg auf der Bristol-Skala und die Abnahme des Gesamt-NBD-Scores zeigten. Bei der Untersuchung der spezifischen Fragen im NBD-Score zeigte sich, dass es keine signifikanten Veränderungen in der Häufigkeit der Stuhlinkontinenz gab. Es wurde auch beobachtet, dass 82 % der SB-Patienten vor der TAI asymptomatische Harnwegsinfektionen hatten, die überwiegend durch Escherichia coli (E. coli) verursacht wurden, die dann nach TAI auf 55 % sanken (statistisch nicht signifikant). Daher wurde angenommen, dass TAI durch die Verbesserung der Stuhlgewohnheit und des Spülens des kolorektalen Trakts das Risiko einer Blasenkontamination durch E. coli verringern kann. 

Es gab Veränderungen in der Darmmikrobiota nach TAI bei den SB-Patienten, Bacteroides und Roseburia waren signifikant erhöht und Turicibacter war signifikant verringert. Bacteroides, ein Bacteroidetes, und Roseburia, ein Firmicutes, fermentieren unverdauliche Kohlenhydrate, erzeugen kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) und produzieren hohe Mengen an Acetat, Propionat oder Butyrat. Roseburia wurde bereits von anderen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen bei Patienten mit funktioneller Verstopfung, Reizdarmsyndrom (RDS) sowie bei Patienten mit Rückenmarksverletzung verringert. Es wurde eine positive Korrelation mit der Bristol-Stuhlskala und der Zunahme von Roseburia beobachtet, was möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass Butyrat eine regulatorische Rolle bei der Darmmotilität und dem Immunsystem des Menschen spielt.

Einschränkungen und Schlussfolgerungen der Studie

Die Autoren weisen auf einige Einschränkungen ihrer Studie hin, wie z. B. die geringe Anzahl von Patienten, aber verwirrende Auswirkungen von Alter, Ernährung, Fettleibigkeit und Darmmotilität auf die Darmmikrobiota wurden ausgeschlossen, indem die mikrobielle Zusammensetzung des Darms vor und nach der TAI-Behandlung verglichen wurde. Außerdem untersuchten sie nicht die Metaboliten der Darmmikrobiota, wie z. B. SCFAs.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass TAI die Verstopfung signifikant reduzierte und die Häufigkeit in Roseburia signifikant erhöhte. Dies kann zu einer Verbesserung des Immunsystems des Wirts beitragen, was dazu führt, dass Harnwegsinfektionen trotz anhaltender Stuhlinkontinenz tendenziell reduziert werden. Daher stellen die Autoren fest, dass TAI in Kombination mit IK für die Verbesserung der Darmfunktionsstörung bei verstopften Patienten mit Rückenmarksläsionen wie SB von Vorteil sein könnte.

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