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Stuhltransplantation – geht es auch ohne lebende Bakterien?

22.11.2016

Pilotstudie des Exzellenzclusters Entzündungsforschung stellt bisherige Annahmen zum Wirkprinzip der Stuhltransplantation bei Clostridium difficile in Frage

Die Infektion mit dem Bakterium Clostridium difficile ist eine der Seuchen der modernen Medizin. In Krankenhäusern und Pflegeheimen nimmt diese Infektion steil zu. Symptom der Infektion, der in vielen Fällen mit Antibiotika beizukommen ist, sind Durchfälle, die auch lebensbedrohende Zustände annehmen können. Als Alternative in der Behandlung von Patienten hat sich die Stuhltransplantation, die Übertragung von Stuhl gesunder Spender in den Darm von Erkrankten, als wirksam erwiesen. Wie eine Stuhltransplantation genau wirkt, ist jedoch unklar. Als unstrittig galt bisher, dass lebende Darmbakterien des Spenders angesiedelt werden.

Diese Annahme stellen die Ergebnisse einer aktuellen Veröffentlichung des Exzellenzclusters Entzündungsforschung grundsätzlich in Frage. In einer Pilotstudie erhielten fünf schwerkranke Menschen mit der Darminfektion ein Stuhltransplantat von gesunden Spendern, aus dem zuvor alle lebenden Mikroorganismen (z.B. Bakterien oder Pilze) durch eine Sterilfiltration entfernt worden waren. Alle fünf Erkrankten waren innerhalb weniger Tage beschwerdefrei und blieben es über einen Beobachtungszeitraum von mindestens sechs und bis zu 33 Monaten. Daraus folgert Studienleiter Prof. Stephan Ott von der Klinik für Innere Medizin I am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Kiel: „Die Wirksamkeit der Stuhltransplantation beruht offensichtlich nicht auf lebenden Bakterien. Vielmehr scheinen bakterielle Komponenten, Stoffwechselprodukte oder Viren die Effekte zu vermitteln.“ Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift Gastroenterology bereits online veröffentlicht.

Für die Übertragung von Stuhl eines gesunden Spenders in den Darm einer erkrankten Person wird häufig die Bezeichnung Mikrobiomtransfer verwendet. Das klingt weniger unappetitlich als Fäkaltransplantation oder Stuhltransfer. Doch ganz ohne Ekelfaktor geht es nicht bei diesem Therapieprinzip, das seit einiger Zeit als Wunderwaffe gegen diverse Erkrankungen ins Spiel gebracht wird. Für eine Behandlung werden etwa 50 Gramm Stuhl von gesunden Spendern im Labor mit physiologischer Kochsalzlösung vermischt, grob gefiltert und als Flüssigkeit entweder über eine Sonde direkt in den mittleren Dünndarm verabreicht oder via Darmspiegelung bzw. Einlauf in den Dickdarm gespült. Auch an einer Einnahme als Kapsel wird gearbeitet.

Bislang gibt es ein einziges allgemein akzeptiertes Anwendungsgebiet, für das der Nutzen des Stuhltransfers durch kontrollierte klinische Studien als erwiesen gilt: eine wiederkehrende oder persistierende Infektion mit Clostridium (C.) difficile. Dieses Bakterium, das vor allem bei Krankenhauspatienten auftritt, verursacht starken Durchfall, der tödlich enden kann, aber in jedem Fall die Patienten sehr beeinträchtigt. Insbesondere besteht auch die Gefahr, dass der Problemkeim auf andere, noch gesunde Personen überspringt. Studien haben ergeben, dass der Transfer von frischem Stuhl bis zu 90 Prozent der Personen mit wiederkehrenden C. difficile-Infektionen dauerhaft heilen kann. Eingesetzt wird das Verfahren nur in gastroenterologischen Zentren, die mit dieser Behandlung Erfahrung haben.

Jede Gabe von lebenden Mikroorganismen birgt aber auch mögliche Risiken. So kann nicht gänzlich ausgeschlossen werden, dass über die Stuhlspende zum Beispiel unbekannte Krankheitserreger, aber auch Veranlagungen zu Übergewicht und Diabetes durch bestimmte Darmbewohner übertragen werden. Dafür gibt es zumindest bei Mäusen Hinweise, die aber beim Menschen bislang nicht zu klinischen Problemen geführt haben. Bei Patienten mit abgeschwächter Immunfunktion infolge von Krankheit oder immunsuppressiver Therapie ist der Stuhltransfer nur mit großer Vorsicht anzuwenden. Daher wäre es wünschenswert, die Risiken für unerwünschte Nebenwirkungen weiter zu reduzieren.

Aus diesem Grund wurde in der jetzt veröffentlichten Pilotstudie ein steriles Stuhlfiltrat bei fünf immunsupprimierten Personen mit C. difficile-Infektionen übertragen. „Mit einer speziellen Filtrationstechnologie wurden aus der Stuhlprobe alle intakten Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Einzeller entfernt“, erklärt Cluster-Mitglied Dr. Georg Wätzig vom Kieler Biotechnologieunternehmen CONARIS, das die Filtrationstechnologie entwickelt hat.

Das überraschende Ergebnis: Alle fünf Patienten, zwei Männer und drei Frauen, die zuvor erfolglos mit diversen Antibiotika behandelt worden waren, konnten bereits am Tag nach dem Transfer des sterilen Stuhlfitrats aus dem Krankenhaus entlassen werden. „Innerhalb weniger Stunden verschwanden die zuvor sehr heftigen Beschwerden, und sie kehrten nicht wieder“, berichtet Erstautor Prof. Stephan Ott, Oberarzt an der Klinik für Innere Medizin I am UKSH Kiel und Wissenschaftler im Exzellenzcluster Entzündungsforschung. Auch die Zusammensetzung der Darmflora der Kranken wurde tiefgreifend verändert, obwohl keine Bakterien übertragen wurden. Das haben Analysen der Arbeitsgruppe von Prof. Philip Rosenstiel am Institut für klinische Molekularbiologie der Universität Kiel ergeben. Im Filtrat enthalten waren lediglich Bakterientrümmer, Stoffwechselprodukte und Viren. Auch letztere, insbesondere Bakteriophagen, die Bakterien abtöten können, könnten relevant für den Behandlungserfolg sein.

Trotz der niedrigen Fallzahl von fünf Personen hält Klinikleiter und Letztautor Professor Stefan Schreiber die Studie für richtungsweisend. „Wahrscheinlich ist es so, dass die Darmschleimhaut auf DNA- oder RNA-Bruchstücke reagiert und dadurch das Darmimmunsystem aktiviert wird“, vermutet der Sprecher des Exzellenzclusters Entzündungsforschung. Ob tatsächlich steril filtrierter Stuhl ebenso gut wie die Stuhltransplantation mit lebenden Bakterien wirkt, muss allerdings in einer verblindeten, kontrollierten Studie nachgewiesen werden. Stephan Ott: „Wenn sich die Daten in einer größeren Patientenzahl bestätigen lassen, dann stellt es die derzeitige Vorstellung von lebenden Mikroorganismen als therapeutischem Prinzip der Stuhltransplantation grundlegend in Frage.“

Originalpublikation:
Ott SJ, Waetzig GH, Rehman A, Moltzau-Anderson J, Bharti R, Grasis JA, Cassidy L, Tholey A, Fickenscher H, Seegert D, Rosenstiel P, Schreiber S: Efficacy of Sterile Fecal Filtrate Transfer for Treating Patients With Clostridium difficile Infection, Gastroenterology (2016), published online November 17, 2016
doi:10.1053/j.gastro.2016.11.010.

Stephan Ott, Exzellenzcluster Entzündungsforschung, Oberarzt an der Klinik für Innere Medizin I, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel. Foto: Herrmann/UKSH

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Der Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert; derzeit befindet er sich in der zweiten Förderphase. Die rund 300 Clustermitglieder an den insgesamt vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) forschen in einem innovativen, systemischen Ansatz an dem Phänomen Entzündung, das alle Barriereorgane wie Darm, Lunge und Haut befallen kann.

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