https://frosthead.com

Mikroba: Triliunan Mahluk yang Mengatur Kesehatan Anda

Dari semua kasus yang Barbara Warner hadapi sebagai dokter anak yang berspesialisasi dalam bayi baru lahir, kasus yang paling sulit dalam benaknya melibatkan pasangan yang telah bertahun-tahun berusaha memiliki anak. Akhirnya, pada 1997, wanita itu hamil. Dia berusia 40-an. "Ini adalah kesempatan terakhirnya, " kata Warner. Kemudian, terlalu cepat, dia melahirkan anak kembar. Anak pertama meninggal pada dua minggu karena gagal pernafasan, pada saat itu merupakan pembunuh bayi prematur yang paling umum.

Dari Kisah Ini

[×] TUTUP

Tubuh manusia menampung lebih dari sepuluh ribu jenis mikroba. Sebagian besar bakteri ini tidak berbahaya - pada kenyataannya, banyak dari mereka yang sebenarnya membantu sistem kekebalan tubuh.

Video: Apakah Antibiotik Menyebabkan Lebih Banyak Bahaya Daripada Bagus?

[×] TUTUP

Ketika seorang bayi dilahirkan melalui pembedahan melalui operasi caesar, ia mungkin kehilangan manfaat kesehatan dari melewati jalan lahir.

Video: Apakah Kelahiran Alami Lebih Baik Untuk Bayi Anda?

[×] TUTUP

Hallie Cheek, di Rumah Sakit Anak St. Louis pada usia 7 minggu, pulih dari operasi untuk necrotizing enterocolitis. (Mark Katzman) David Relman dan rekan-rekannya menemukan pada tahun 1999 bahwa mulut dipenuhi dengan keragaman mikroba yang tidak terduga. (Lea Suzuki / San Francisco Chronicle / Corbis) Mikroba yang kita tumpangi secara internal, termasuk bakteri, jamur, dan virus, menambah 100 triliun sel ke dalam 10 triliun sel tubuh kita sendiri. (Stephanie Dalton Cowan)

Galeri foto

Seminggu kemudian — kebetulan itu adalah Hari Thanksgiving — Warner melipat selimut pada si kembar yang masih hidup, dan bahkan sekarang dia menarik napas dalam ingatan. Perut bayi itu memerah, bersinar, dan bengkak, "Anda bisa saja memantulkan satu nikel darinya."

Itu adalah necrotizing enterocolitis, atau NEC, sedikit dikenal di luar unit perawatan intensif neonatal, tetapi takut ada di sana sebagai tiba-tiba, peradangan bakteri yang cepat dari usus. Di meja operasi, seorang ahli bedah membuka perut bayi laki-laki dan segera menutupnya lagi. Saluran usus dari perut ke dubur sudah mati. Warner, sambil menangis, mengembalikan anak itu untuk mati di pelukan orang tuanya yang hancur.

"Ini 15 tahun kemudian, dan tidak ada yang baru, " kata Warner suram saat dia bergerak di antara pasien kecilnya, masing-masing tertutup tabung dan mandi dalam cahaya violet lembut, dalam inkubator plastik bening. NEC masih merupakan salah satu pembunuh bayi prematur terkemuka. Tapi itu mungkin akan segera berubah, berkat cara baru yang mengejutkan dalam memandang siapa kita dan bagaimana kita hidup.

Selama beberapa tahun terakhir, kemajuan dalam teknologi genetika telah membuka jendela ke dunia yang luar biasa padat dan kuat dari kehidupan mikroba di dalam dan di sekitar tubuh manusia — komunitas bakteri, jamur, dan virus yang membentuk apa yang oleh para ilmuwan disebut microbiome. Ini Big Science, yang melibatkan kemitraan penelitian internasional yang luas, teknologi sekuensing DNA terdepan dan kumpulan data dalam skala untuk membuat superkomputer merasa ngeri. Ini juga menjanjikan perubahan haluan terbesar dalam pemikiran medis dalam 150 tahun, menggantikan fokus tunggal pada mikroba sebagai musuh dengan pandangan yang lebih luas bahwa mereka juga sekutu penting kita.

Subjeknya sederhana dan intim. Di unit perawatan neonatal Warner di Rumah Sakit Anak St. Louis, para peneliti yang mempelajari NEC telah menganalisis setiap popok dari hampir setiap bayi dengan berat badan sangat yang dilahirkan di sana selama tiga tahun terakhir. Mereka tidak berharap menemukan patogen tunggal, virus pembunuh atau bakteri, seperti penemuan medis yang biasanya terjadi di masa lalu. Sebaliknya, kata Phillip Tarr, ahli gastroenterologi pediatrik dari Universitas Washington yang berkolaborasi dengan Warner, mereka ingin memahami bolak-balik di antara ratusan jenis mikroba di usus bayi yang baru lahir — untuk mengenali kapan keadaan tidak seimbang. Tujuan mereka adalah untuk mengidentifikasi perubahan yang tepat yang menempatkan bayi pada jalur untuk mengembangkan NEC dan, untuk pertama kalinya, memberikan unit perawatan neonatal peringatan dini yang penting.

Sebuah kelompok penelitian terpisah menunjukkan awal tahun ini bahwa sekresi dari mikroba menguntungkan tertentu tampaknya mengurangi karakteristik peradangan mematikan NEC. Jadi dokter dapat segera melihat proses hidup atau mati yang sampai sekarang telah disembunyikan, dan mengambil tindakan untuk mengatasinya.

Wawasan baru ke NEC menunjukkan mengapa microbiome tiba-tiba tampak begitu penting bagi hampir semua hal di dunia medis dan biologi, bahkan pemahaman kita tentang apa artinya menjadi manusia. Kita cenderung berpikir bahwa kita secara eksklusif adalah produk dari sel kita sendiri, lebih dari sepuluh triliun darinya. Tetapi mikroba yang kita tumpangi menambahkan 100 triliun sel lagi ke dalam campuran. Dengan demikian, makhluk yang kita kagumi di cermin setiap pagi adalah sekitar 10 persen manusia berdasarkan jumlah sel. Berdasarkan beratnya, gambarnya terlihat lebih cantik (sekali): Secara keseluruhan, mikroba komensal rata-rata orang dewasa memiliki berat sekitar tiga kilogram, kira-kira sama dengan otak manusia. Dan sementara 21.000 atau lebih gen manusia kita membantu menjadikan kita siapa kita, mikroba kita memiliki delapan juta gen, yang banyak di antaranya berkolaborasi di belakang layar menangani makanan, bermain-main dengan sistem kekebalan tubuh, menghidupkan dan mematikan gen manusia, dan jika tidak membantu kami berfungsi. John Donne berkata, “tidak ada manusia yang merupakan pulau, ” dan Jefferson Airplane mengatakan “Dia adalah semenanjung, ” tetapi sekarang sepertinya dia benar-benar sebuah kota metropolis.

***

Era microbiome modern dimulai pada akhir 1990-an, ketika David Relman, seorang dokter penyakit menular di Stanford University, memutuskan untuk mendapatkan sampel mikroba di mulutnya sendiri. Ini adalah proses yang sederhana: Seorang dokter gigi mengikis semacam ujung-Q yang memanjang di permukaan luar gigi, atau gusi, atau bagian dalam pipi. Sampel-sampel ini biasanya tidak terlihat sama sekali. (“Anda harus memiliki iman yang besar terhadap yang tak terlihat, ” saran seorang profesor kedokteran gigi.)

Saat itu, sampel seperti itu biasanya pergi ke laboratorium untuk ditumbuhkan di cawan petri untuk dianalisis, cara yang baik untuk mempelajari mikroba yang kebetulan ada di rumah di cawan petri. Relman memiliki gagasan berani untuk menambahkan sekuensing DNA sebagai cara melihat setiap makhluk hidup. Pada tahun-tahun sejak itu, biaya pengurutan telah jatuh dan mengambil sampel swab dari berbagai lingkungan tubuh untuk analisis DNA telah menjadi praktik standar penelitian microbiome.

Di laboratorium, setiap sampel ujung-Q berakhir di salah satu dari 96 sumur kecil di atas piring pengumpul plastik yang lebih kecil dari buku saku. Seorang teknolog kemudian meletakkan pelat itu di atas semacam pengocok cat, dengan kerikil dan beberapa deterjen di setiap lubang untuk membuka dinding sel, langkah pertama dalam mengekstraksi DNA. Cairan yang dihasilkan diambil oleh pipetter — bayangkan sebuah alat dengan delapan baster kalkun kecil berturut-turut — dan ditransfer ke sumur dalam serangkaian delapan pelat koleksi lagi, setiap langkah membawa sampel lebih dekat ke DNA murni. Produk jadi kemudian pergi ke sequencer, perangkat meja yang terlihat sama mengesankannya dengan mesin teller otomatis yang menikah dengan kulkas bar. Tetapi apa yang diceritakannya tentang tubuh kita sendiri sangat mencengangkan.

Bukan hanya ada lebih dari 1.000 spesies mikroba di mulut Anda. Sensus, seperti saat ini berdiri, juga menghitung 150 di belakang telinga Anda, 440 di bagian dalam lengan Anda dan beberapa ribu di usus Anda. Faktanya, mikroba menghuni hampir setiap sudut tubuh, dari pusar hingga saluran kelahiran, semuanya diceritakan kepada lebih dari 10.000 spesies. Dilihat dari segi mikroba yang mereka inang, mulut dan usus Anda lebih berbeda dari mata air panas dan es, menurut Rob Knight, ahli ekologi mikroba di University of Colorado. Bahkan tangan kiri dan kanan Anda mungkin hanya memiliki 17 persen spesies bakteri yang sama, menurut sebuah penelitian tahun 2010.

Tetapi berita sebenarnya adalah bahwa komunitas mikroba membuat perbedaan signifikan dalam cara kita hidup dan bahkan bagaimana kita berpikir dan merasakan. Studi terbaru telah mengaitkan perubahan mikrobiome dengan beberapa masalah medis yang paling mendesak saat ini, termasuk obesitas, alergi, diabetes, gangguan usus dan bahkan masalah kejiwaan seperti autisme, skizofrenia, dan depresi. Hanya dalam satu tahun terakhir, misalnya, para peneliti telah menemukan bahwa:

• Bayi yang terpapar antibiotik dalam enam bulan pertama kehidupannya 22 persen lebih mungkin mengalami kegemukan saat balita daripada bayi yang tidak terpapar, mungkin karena antibiotik merobohkan mikroba esensial.
• Kurangnya mikroba usus normal di awal kehidupan mengganggu sistem saraf pusat pada tikus, dan dapat secara permanen mengubah kadar serotonin di otak orang dewasa. Para ilmuwan menduga bahwa hal yang sama dapat berlaku untuk manusia.
• Hanya memberikan makanan yang cukup untuk anak-anak yang kelaparan mungkin tidak memperbaiki kekurangan gizi secara permanen kecuali jika mereka juga memiliki mikroorganisme pencernaan yang "benar", menurut sebuah penelitian terhadap anak-anak di Malawi.

Para peneliti umumnya tidak dapat mengatakan dengan pasti apakah perubahan dalam microbiome menyebabkan kondisi tertentu, atau hanya terjadi sebagai akibat dari kondisi tersebut. Meski begitu, korelasi menarik telah membangkitkan minat ilmiah yang kuat, terutama dengan publikasi Juni lalu hasil pertama dari Proyek Microbiome Manusia, upaya $ 173.000.000 oleh National Institutes of Health. Tujuan dari proyek itu adalah untuk membuat profil normal kehidupan mikroba pada 300 individu sehat. Bagi komunitas medis, itu seperti menemukan organ baru di dalam tubuh manusia — atau lebih dari itu, sistem operasi yang sama sekali baru. Tiba-tiba dokter memiliki "tuas lain, " sebagaimana artikel dalam American Journal of Epidemiology menuliskannya Januari ini, "untuk membuka kotak hitam pepatah" kesehatan dan penyakit manusia.

***

Masyarakat juga telah memeluk microbiome, yang dimulai beberapa tahun yang lalu ketika para peneliti di Washington University melihat fakta aneh tentang obesitas: tikus gemuk memiliki lebih banyak kelompok bakteri yang disebut Firmicutes dalam usus mereka dan tikus tipis memiliki lebih banyak Bacteroidetes. Beri makan tikus dengan diet yang sama, dan tikus-tikus dengan Firmicutes yang lebih banyak mengekstrak lebih banyak kalori dan lebih banyak mengonsumsi lemak. Ketika perbedaan yang sama muncul pada manusia, itu tampaknya menjelaskan keluhan umum dari banyak orang yang kelebihan berat badan bahwa mereka menjadi gemuk hanya dengan mencium makanan yang teman-teman kurus mereka makan tanpa hukuman.

Studi-studi semacam itu telah membangkitkan antusiasme luar biasa dalam suatu subjek yang kebanyakan orang pernah anggap sebagai yucky, kotor atau lebih buruk. Seolah-olah orang-orang tiba-tiba menyukai Perjalanan Gulliver untuk bagian di mana Jonathan Swift menggambarkan seorang siswa yang cenderung ilmiah mencoba mengembalikan kotoran manusia ke makanan yang menjadi sumbernya.

Musim dingin yang lalu, dua upaya saingan mengundang penggemar mikrobiome untuk menyerahkan sampel feses, oral, genital atau kulit mereka sendiri untuk analisis mikroba, dan masing-masing mengumpulkan lebih dari $ 300.000 dari sumbangan yang didanai oleh kerumunan yang biasanya masing-masing di bawah $ 100. Upaya pertama, yang dikelola oleh laboratorium Rob Knight Colorado dan disebut American Gut, menekankan partisipasi para ilmuwan top di bidang ini. Majalah Prevention memberi peringkat "peta ekosistem bakteri usus Anda sendiri" senilai $ 99 proyek itu di antara 10 hadiah makanan terbaik untuk liburan. (Untuk romantika, paket “Mikroba untuk Dua” $ 189 termasuk analisis sampel tinja untuk Anda dan pasangan. Atau anjing Anda.)

Sementara itu, uBiome menekankan “ilmu warga, ” dengan para kontributor merumuskan hipotesis yang akan diuji: “Bagaimana konsumsi alkohol mengubah microbiome?” Atau “Apa pengaruh diet vegetarian?” Ketika Will Ludington, salah seorang pendiri, menjadi seorang Ayah pada bulan Desember, ia mulai mengumpulkan sampel feses harian dari putranya yang baru lahir, Dylan, untuk menjawab pertanyaannya sendiri: "Apa suksesi mikroba yang menjajah usus bayi selama tahun pertama kehidupan?"

Kegembiraan microbiome telah menyebar ke pemodal ventura, yang sejauh ini telah berinvestasi di setidaknya empat perusahaan baru dengan tujuan mengembangkan obat dan alat diagnostik yang berfokus pada microbiome baru. Di Second Genome di luar San Francisco (moto: "Genom paling penting dalam tubuh Anda mungkin bukan milik Anda sendiri"), kepala eksekutif Peter DiLaura memiliki hampir $ 10 juta uang bibit dan rencana untuk mendapatkan pengujian klinis dalam waktu tiga tahun untuk obat-obatan ditargetkan pada kondisi umum seperti kolitis ulserativa, di mana microbiome mungkin memainkan peran kausatif.

Jadwal itu mungkin tampak optimis, terutama mengingat bahwa penelitian pada genom pertama — yaitu, genom manusia — baru saja mulai menghasilkan banyak terapi baru yang diprediksi semula. Tetapi setidaknya secara teori seharusnya lebih mudah untuk memanipulasi mikroba individu. Menurut para peneliti di lapangan, beberapa perusahaan obat besar yang menangani diabetes dan obesitas kini memiliki unit penelitian yang didedikasikan untuk microbiome. Perusahaan pasta gigi besar dan obat kumur juga sedang menyelidiki metode mikroba untuk mencegah kerusakan gigi.

Bahkan sebelum produk tersebut masuk pasar, hanya dengan mengkarakterisasi mikrobiom seseorang dapat menghasilkan manfaat medis langsung. Penelitian menunjukkan bahwa masing-masing dari kita memiliki sidik jari mikroba yang berbeda, dengan variasi individu berdasarkan diet, keluarga, riwayat kesehatan, latar belakang etnis atau regional, dan sejumlah faktor lainnya. Perbedaan-perbedaan ini tampaknya penting baik besar maupun kecil. Sebagai contoh, seseorang mungkin memiliki bakteri usus tertentu yang mengubah efek obat — bahkan menghalangi obat yang biasa seperti asetaminofen, bahan pereda rasa sakit di Tylenol. Saat ini, dokter kadang-kadang gagal dari satu resep ke resep berikutnya sebelum akhirnya menggunakan obat yang membantu pasien tertentu. Kemampuan untuk berkonsultasi dengan profil microbiome pasien dapat membuatnya lebih mudah untuk sampai ke sana pada percobaan pertama.

Meski begitu, beberapa peneliti khawatir bahwa gerakan microbiome mungkin terlalu menjanjikan terlalu dini.

***

Ketika sebuah tim ilmiah baru-baru ini menyarankan bahwa perubahan dalam bakteri usus dapat melindungi dari stroke, Jonathan Eisen dari University of California di Davis mengecam mereka untuk "klaim yang tidak masuk akal, berbahaya, dan mementingkan diri sendiri yang sepenuhnya membingungkan masalah korelasi versus sebab-akibat." Eisen, seorang spesialis dalam genomik mikroba, sekarang secara teratur menyajikan penghargaan "overselling the microbiome" di blog-nya. Dia mengatakan dia tidak meragukan pentingnya mikrobioma: "Saya percaya komunitas mikroba yang hidup di dalam dan di kita akan terbukti memiliki pengaruh besar." Tetapi percaya bahwa "berbeda dari yang sebenarnya ditunjukkan, dan menunjukkan itu tidak berarti bahwa kita punya ide apa yang harus dilakukan untuk mengobatinya. Ada bahaya di sini. "

Misalnya, probiotik, suplemen makanan yang mengandung bakteri hidup, umumnya tidak berbahaya. Sebagian besar mengandung mikroba yang sama yang telah dikonsumsi lebih atau kurang selamanya. Tetapi laporan berlebihan tentang mikroba yang menguntungkan dapat membuat orang menganggap suplemen sebagai obat penyembuh, memperingatkan Richard Sharp, ahli bioetika di Klinik Cleveland. Produsen berhati-hati untuk tidak mengklaim manfaat kesehatan tertentu karena itu akan memaksa mereka untuk melakukan tes keamanan dan efektivitas yang diperlukan untuk obat-obatan. "Tetapi jika seseorang mengatakan mereka memiliki obat untuk semuanya, " kata Rob Knight, "itu mungkin obat untuk apa-apa." Namun, penjualan probiotik AS naik 22 persen tahun lalu.

Para peneliti mengatakan mereka baru mulai menyadari betapa halusnya interaksi di antara spesies mikroba kita. Mereka berharap pada akhirnya untuk mengembangkan probiotik yang tepat sesuai. Tetapi sementara itu, jika microbiome itu seperti simfoni, maka menambahkan probiotik saat ini mungkin sama dengan melakukan solo piano dengan siku Anda.

Dalam keadaan tertentu yang jarang terjadi, memukul not yang salah dapat terbukti mematikan. Pemberian probiotik sebelum pengobatan tampaknya masuk akal bagi dokter dalam satu studi pankreatitis akut parah, peradangan bakteri pankreas. Teorinya, kata penulis utama, ahli gastroenterologi Belanda bernama Marc Besselink, adalah bahwa dosis mikroba yang menguntungkan mungkin mengeluarkan mikroba berbahaya. “Pengecualian kompetitif” semacam itu telah bekerja dengan baik dalam beberapa kondisi lain. Tetapi pasien pankreatitis yang menerima probiotik meninggal lebih dari dua kali lebih sering daripada mereka yang tidak. Kematian hanya terjadi pada kasus yang paling parah, di mana kegagalan organ sudah berlangsung, dan tidak ada yang perlu dikhawatirkan tentang cara kebanyakan orang menggunakan probiotik. Tapi itu adalah panggilan bangun: Microbiome adalah sistem yang rumit dan kita baru mulai memahami apa yang terjadi ketika kita mengotak-atiknya.

***

Namun, bermain-main dengan microbiome adalah apa yang beberapa peneliti katakan telah kita lakukan, mau tak mau, selama lebih dari 70 tahun, sejak awal era antibiotik. Untuk Martin Blaser, seorang dokter di Fakultas Kedokteran Universitas New York, satu tren menonjol: Anak yang khas di negara maju sekarang menerima 10 hingga 20 program pengobatan antibiotik pada usia 18, sering untuk kondisi di mana obat ini bekerja sedikit atau kurang. tidak baik. "Selama dua atau tiga generasi kami berada di bawah ilusi bahwa tidak ada biaya jangka panjang untuk menggunakan antibiotik, " kata Blaser, alisnya naik di atas kacamata kacamatanya. Ini jelas tidak seperti biaya untuk anak yang dirawat, dan hanya sedikit untuk masyarakat luas (karena penggunaan yang berlebihan dapat menyebabkan resistensi antibiotik). Tetapi "Anda tidak dapat memiliki sesuatu yang sekuat ini, " kata Blaser, "dan mengubah sesuatu yang mendasar seperti microbiome kami, pada saat kritis dalam pengembangan, dan tidak memiliki efek."

Meskipun mereka selalu tahu bahwa antibiotik membunuh bakteri "baik" dan juga "jahat, " dokter umumnya menganggap komunitas mikroba tubuh cukup tangguh untuk bangkit kembali. Tetapi studi baru menunjukkan bahwa mikrobiome berjuang untuk pulih dari serangan berulang, dan mungkin kehilangan spesies secara permanen. Blaser mencurigai bahwa hilangnya keragaman bersifat kumulatif, memburuk dari satu generasi ke generasi berikutnya. Dia menyebutnya "hipotesis mikrobiota yang menghilang." Ini seperti seseorang memainkan piano solo dengan dua-empat.

Seiring dengan antibiotik, Blaser menyalahkan obsesi kita dengan kebersihan dan sabun dan lotion antibakteri. Selain itu, sekitar 30 persen anak-anak Amerika sekarang dilahirkan melalui operasi caesar. Mereka memulai hidup tanpa microbiome yang biasanya mereka ambil melewati saluran kelahiran ibu, dan beberapa penelitian menunjukkan bahwa ini menempatkan mereka pada posisi yang kurang menguntungkan. Studi menunjukkan bahwa komunitas mikroba yang beragam sangat penting untuk memulai sistem kekebalan tubuh bayi, membangun saluran pencernaan yang sehat, dan bahkan membantu membentuk otak yang sedang tumbuh. Blaser tidak menganggap itu suatu kebetulan bahwa anak-anak sekarang menghadapi epidemi gangguan medis di semua bidang ini, dan bahwa lonjakan kejadian tersebut sejalan dengan peningkatan kelahiran caesar dan pengenalan antibiotik baru yang kuat di tahun 1970-an dan 1980-an.

"Inilah intinya, " katanya. “Anda memiliki 10 atau 12 penyakit yang semuanya naik secara dramatis, kurang lebih secara paralel — diabetes, obesitas, asma, alergi makanan, demam, eksim, penyakit seliaka. Mereka tidak naik 2 atau 3 persen, mereka berlipat dua dan empat kali lipat. Masing-masing mungkin memiliki penyebab yang berbeda. Atau mungkin ada satu penyebab yang menyediakan bahan bakar, dan hipotesis saya adalah mikrobiota yang hilang. ”

Untuk Blaser, penurunan satu spesies bakteri "buruk" mewakili apa yang terjadi pada seluruh mikrobioma. Helicobacter pylori, yang hidup di perut manusia, menjadi terkenal pada 1980-an setelah para ilmuwan menunjukkan bahwa itu adalah prasyarat penting bagi hampir semua tukak lambung dan kanker perut. Mikroba sudah mengalami penurunan dari perbaikan sanitasi dan penggunaan antibiotik rutin, tetapi dokter kemudian mulai secara langsung menargetkan H. pylori pada orang dewasa, kebetulan berarti orang tua kurang mungkin menularkan mikroba ke anak-anak mereka. Saat ini, sementara hingga 100 persen anak-anak di negara-negara berkembang memiliki Helicobacter, hanya sekitar 6 persen anak-anak Amerika yang melakukannya — dan yang terakhir jelas merupakan hal yang baik.

"Ini bagus dan buruk, " kata Blaser. Sebuah studi tahun lalu melacak hubungan manusia dengan H. pylori setidaknya 116.000 tahun ke dalam sejarah evolusi kita. "Gagasan bahwa organisme yang telah bersama kita selama itu lenyap dalam satu abad sangat mengejutkan, " kata Blaser. "Kabar baiknya adalah bahwa itu berarti lebih sedikit bisul dan kanker lambung. Kabar buruknya adalah bahwa itu berarti lebih banyak asma yang timbul pada masa kanak-kanak dan lebih banyak refluks esofagus. ”Dalam keadaan tertentu, pada waktu tertentu, Blaser berpendapat, H. pylori mungkin memiliki efek perlindungan yang belum sepenuhnya dikenali.

Komunitas medis sejauh ini menolak rehabilitasi H. pylori. Ketika Blaser pertama kali mengusulkan agar dokter akhirnya menemukan diri mereka memperkenalkan kembali spesies tersebut ke anak-anak Amerika, David Y. Graham, seorang gastroenterolog di Baylor College of Medicine, menjawab dalam cetakan, "Satu-satunya Helicobacter pylori yang baik adalah Helicobacter pylori yang mati . "Tentang Blaser, dia berkata, " Dia pandai menjual barang-barang. "Graham berpikir Blaser salah untuk menganggap efek menguntungkan untuk H. pylori, dan dia khawatir pesan Blaser akan menghalangi orang untuk mencari perawatan yang diperlukan.

Douglas Morgan, seorang ahli gastroenterologi dan epidemiologi Universitas Vanderbilt, memuji Blaser dengan menunjukkan karakter ganda H. pylori . Tetapi spesies tersebut mungkin terlihat seperti pemain kunci yang melindungi dari gangguan kekebalan tubuh karena tes medis sederhana membuatnya paling mudah untuk diukur. Mikroba lain yang naik dan turun bersama itu benar-benar dapat mendorong proses, kata Morgan.

Namun, serangan terhadap antibiotik tidak datang begitu saja. Blaser adalah mantan presiden Lembaga Penyakit Menular Amerika. Dokter yang memiliki keahlian medis yang sama sekali bergantung pada antibiotik untuk mengobati pasien yang menderita pneumonia, infeksi katup jantung, dan sejumlah gangguan lain yang mematikan. Tetapi spesialis penyakit menular juga melihat biaya yang harus dibayar untuk ketergantungan mereka pada antibiotik, kata Relman, seorang rekan peneliti mikrobioma, dokter dan presiden saat ini dari Masyarakat Penyakit Infeksi. Dokter-dokter ini telah menjadi terbiasa dengan cemas untuk menyelamatkan nyawa pasien, katanya, hanya untuk melihat mereka pulang dan mengembangkan kasus Clostridium difficile yang melumpuhkan dan terkadang fatal. " C. diff., ”Seperti yang diketahui, adalah infeksi usus dengan diare kronis, dan kejadian di Amerika Serikat meningkat lebih dari dua kali lipat sejak tahun 2000. Masalahnya hampir selalu diakibatkan oleh penggunaan antibiotik yang telah menghancurkan populasi normal mikroba, membuka jalan hanya untuk satu, C. difficile, untuk mendominasi. Sejauh ini, satu-satunya obat konvensional adalah antibiotik lain.

***

Di ruang prosedur di Rumah Sakit Rhode Island di Providence, seorang ahli gastroenterologi bernama Colleen Kelly menyemprotkan sedikit penyegar udara, mengatakan "Bernapas melalui mulut Anda" dan kemudian membuka wadah plastik bahan donor, dikirim segar pagi ini oleh seorang kerabat pasien hari ini. Kelly mencampurnya menjadi setengah liter larutan garam, lalu mengocoknya seperti bartender yang mencampur mai tai. Dia menarik cairan ke dalam setengah lusin jarum suntik ukuran pompa sepeda genggam, dan kemudian saatnya untuk roda pada pasien.

Gagasan transplantasi feses bukan hal baru. Dokter hewan telah lama menggunakannya untuk mengobati ternak dengan masalah pencernaan. Kasus manusia di Amerika Serikat, meskipun jarang terjadi, setidaknya terjadi pada tahun 1950-an. Tetapi prosedur ini menjadi lebih umum baru-baru ini karena tampaknya menyembuhkan C. diff. infeksi. Janet O'Leary, seorang teknologi pencitraan medis di Massachusetts, pergi ke Kelly untuk prosedur Oktober lalu. “Saya memberi tahu pacar saya apa yang akan saya lakukan, ” kenangnya, “dan dia berkata, 'Saya benar-benar tidak percaya. Anda mengada-ada. '”

Dokter pribadinya merasa hampir ngeri. "Ini dianggap pinggiran, dan ini adalah cara kerja obat di Amerika, " kata O'Leary. "Itu bukan obat. Tidak ada yang menghasilkan uang darinya. Namun. Itu tidak didorong oleh selusin perusahaan. Ini hanya cara alami untuk mendapatkan flora normal kembali ke usus Anda. Tanggapan saya adalah bahwa tidak ada 'faktor yuck' untuk orang-orang yang sakit ini. "

O'Leary datang dengan C. diff. setelah perjalanan liburan di mana dia menggunakan antibiotik yang kuat untuk turista. Kembali ke rumah, dokternya meresepkan antibiotik yang sama, dan masalahnya menjadi lebih buruk. Antibiotik yang berbeda mengikuti, dan kemudian mengulangi antibiotik ketiga. Itu menjadi sangat buruk, O'Leary tidak bisa pergi bekerja di rumah sakitnya. Dia malah menjadi pasien. “Ini tidak menjadi lebih baik. Itu sangat menakutkan, dan para dokter mengatakan bahwa mereka mungkin mencoba antibiotik lagi, atau saya mungkin kehilangan sebagian dari usus besar saya. ”

Sebagai gantinya, O'Leary menghubungi Kelly, salah satu dari beberapa ahli gastroenterologi di seluruh negeri yang sekarang melakukan transplantasi tinja. Donor biasanya adalah anggota keluarga, kata Kelly, dan harus diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan tidak memperkenalkan patogen yang dikenal. Prosedur itu sendiri adalah kolonoskopi dasar. Namun dalam perjalanan kembali, Kelly memasukkan jarum suntik pompa sepeda ke panel instrumen kolonoskopnya dan menyuntikkan isinya ke berbagai titik di usus besar. Ungkapannya adalah "menaburinya melalui, " menanam microbiome yang sehat seperti penata taman memasang taman baru.

Dari 94 C. diff. pasien yang telah ia rawat, kata Kelly, semuanya kecuali tiga telah mengatasi infeksi. Dia sekarang berpartisipasi dalam studi National Institutes of Health untuk menguji efektivitas prosedur terhadap plasebo dalam uji klinis double-blind. Dia juga memperkirakan saat ketika probiotik yang dirancang dengan hati-hati yang diproduksi di laboratorium akan meniadakan kebutuhan akan donor manusia. Seorang peneliti sudah mulai menguji versi eksperimental. Itu bernama RePOOPulate.

Bagi kita semua, gagasan tentang transplantasi tinja, atau bakteri penyebab maag seperti teman-teman kita, atau tentang bayi yang diurapi menjadi manusia saat lahir oleh microbiome ibu mereka, tidak diragukan lagi akan terus terdengar sedikit kotor untuk sementara waktu. datang. Tapi inilah cara untuk menempatkannya dalam perspektif: Vaksinasi juga terdengar menjijikkan ketika Edward Jenner menemukan di tahun 1790-an bahwa menyuntik orang dengan nanah dari sapi dapat melindungi mereka dari cacar. Dan itu menjijikkan pada tahun 1928 ketika Alexander Fleming memulai proses mengubah pertumbuhan berjamur menjadi penisilin. Tetapi vaksin dan antibiotik akan berlanjut, pada waktunya, untuk menjadi penemuan paling penting dalam sejarah kedokteran, dan mereka sekarang secara rutin melindungi miliaran orang dari penyakit.

Datang untuk memahami mikroba kita bukan sebagai musuh, tetapi sebagai mitra intim dapat mengubah hidup kita setidaknya secara dramatis, dengan waktu dan pengujian yang tepat. Ditanya baru-baru ini tentang prospek penelitian microbiome, seorang ilmuwan yang tidak terlibat secara langsung mengatakannya sebagai berikut: "Untuk membuat analogi, kita kira-kira setahun setelah Fleming menemukan penisilin."

Mikroba: Triliunan Mahluk yang Mengatur Kesehatan Anda