Minociklin és hatása a pattanásos betegek bőrének és gyomor-bél traktusának mikrobiális diszbiózisára

Célok és hatály
Szerkesztőbizottság
Legjobb gyakorlat
Napló információ

Jelenlegi probléma
Archívum
AD
AD

Információ a szerzőknek
- Hogyan készítsük el a kéziratot
- A kézirat benyújtása
- Tudnivalók benyújtás után
- Szerkesztői irányelvek a szerzők számára
- Napló irányelvek
e-benyújtás és áttekintés
Lépjen kapcsolatba velünk

Teljes szövegű keresés

* Ezek a szerzők egyformán hozzájárultak a cikkhez.

Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Nevezd meg, nem kereskedelmi licenc (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) feltételei szerint terjesztenek, és amely korlátlan, nem kereskedelmi célú felhasználást, terjesztést és sokszorosítást tesz lehetővé bármely közepes, feltéve, hogy az eredeti művet megfelelően idézik.

A pattanások és a gyomor-bélrendszeri társbetegségek közötti összefüggések arra utalnak, hogy a mikrobiális dysbiosis és a bélpermeabilitás elősegítheti a gyulladásos pattanásokat, ezt az állapotot gyakran orális antibiotikumokkal kezelik.

Eset-kontroll vizsgálatot végeztünk a bőr és a bél mikrobiotájának vizsgálatára 8 pattanásos betegnél orális minociklin beadása előtt és után, összehasonlítva az életkor ± 5 év, nem és faj szerinti kontrollokkal.

A székletmintákból és az arcbőr törlőkendőjéből DNS-t nyertek ki. A bakteriális 16S rRNS gén V3V4 régiójának szekvenálását Illumina MiSeq alkalmazásával hajtottuk végre, és QIIME/MetaStats 2.0 szoftverrel elemeztük.

A pattanásos betegek közül 7 nő és 1 férfi volt, 20 éves

32. A Shannon változatossága nem különbözött szignifikánsan a bőr között (o= 0,153) vagy bél (o Következtetés

A minociklin jelentős eltéréseket okoz a bőr és a bél mikrobiotájában, beleértve számos probiotikus fajt, kiemelve a pattanások célzottabb antimikrobiális kezelésének lehetőségét.

Az antibiotikum-rezisztencia kialakulása világszerte megkérdőjelezte mind a helyi, mind a szisztémás antibiotikumok alkalmazását a pattanások rutinszerű kezelésében. A bőrgyógyászok több antibiotikum receptet írnak szolgáltatónként, mint bármely más szakterület 1, az előírások többségét krónikus, nem fertőző bőrbetegségekre, például pattanásokra és rosaceára 2 adják. Több tanulmány bebizonyította, hogy a pattanások kezelésében az elhúzódó antibiotikum-használat nemcsak a rezisztenciát teremti Cutibacterium acnes 3, 4 a kezelés hatékonyságának csökkenését eredményezi5, de elősegíti a mikrobiota változását a távoli helyeken is, beleértve a hátat, a narest és az oropharynxet 6, 7 .

A pattanások és a gyomor-bélrendszeri (GI) diszfunkció (halitosis, gyomor-reflux, puffadás és székrekedés) közötti összefüggésekről serdülőkben széles körben beszámoltak 8. Ezenkívül a GI traktusban található mikrobiális dysbiosist csaknem 90 éve tekintik a pattanások lehetséges etiológiájának, mivel Stokes és Pillsbury 9 először azt javasolta, hogy a stressz okozta bélmikrobiota-rendellenességek növelhetik a bélpermeabilitást, ezáltal szisztémás gyulladáshoz vezethetnek a bőrön . Kimutatták, hogy a vékonybélben lévő baktériumok túlszaporodása növeli a bél permeabilitását, míg az antimikrobiális szerekkel végzett kezelés részben helyreállíthatja a bélhatár integritását 10. A megnövekedett bélpermeabilitás lehetővé teheti a lipopoliszacharidok (LPS) fokozott átjutását a gram-negatív bélbaktériumokból a szisztémás keringésbe 11, elősegítve a gyulladást és a pattanáselváltozások kialakulását az útdíjszerű receptorokon (TLR) 2 és TLR4, amelyek jelentősen gyulladásos pattanásokban szabályozva 12 .

A pattanásban szenvedő betegeknél kimutatták a bél mikrobiotájának eltéréseit. A kontrollokhoz képest a pattanásos betegeknél csökken a bél mikrobiota sokfélesége, és csökken a Firmicutes és Bacteroidetes (F/B) arány 13. Különböző vizsgálatok, amelyek összehasonlították a GI mikrobiotát a különböző populációk között, vegyes eredményeket hoztak, de a 14., 15., 16., 17. tanulmányok többsége azt jelzi, hogy a nyugati étrend (magas állati fehérje-, cukor-, keményítő- és zsírtartalmú és alacsony rosttartalmú) 18 a Bacteroidetesben dúsított bél mikrobiotával társul. Egyelőre nem világos, hogy a nyugati étrendet fogyasztóknál a bél Bacteroidetes dúsulása véletlenszerű-e vagy okozati összefüggésben van-e a pattanások kialakulásában, és ha van ilyen, az antibiotikumok milyen hatással vannak a bél Bacteroidetes szintjére.

Ez a tanulmány 16S rRNS gén-polimeráz láncreakció (PCR) amplifikációt és szekvenálást használ, amelyet e szekvenciák taxonómiai osztályozása követ, hogy értékelje a bőr és a bél mikrobiotáját pattanásos betegeknél mind a szisztémás antibiotikum-kezelés előtt, mind utána, összehasonlítva a kontrollokkal a mikrobiota és a patofiziológiája és acne vulgaris kezelése.

Egyközpontú, megfigyelő, eset-kontroll tanulmányt hagyott jóvá a Johns Hopkins Intézményi Felülvizsgálati Testület (IRB-szám: NA_00083373), és minden résztvevő írásos tájékozott beleegyezést adott. A résztvevők között volt 8, közepesen súlyos és súlyos acne vulgarisban szenvedő beteg, amelyet a Leeds felülvizsgált pattanásosztályozási rendszere (RAGS) 19 határoz meg, 8 8 pattanásmentes kontrollhoz igazítva. A tanulmány célja az volt, hogy értékelje a pattanások bőrének és GI mikrobiotáját az antibiotikum-kezelés előtt és után, összehasonlítva a kontrollokéval, életkor, 5 év, nem és faj szerint. A széklet és a bőr mintavétele az alapszintű klinikai látogatáson befejeződött. A pattanásos betegek orális minociklint (napi kétszer 100 mg-ot) írtak fel, és 4 hétig követték őket, majd a székletmintát és a bőrvattát megismételték.

Az összes résztvevő felvételi kritériumai a következők voltak: életkor ≥18 év, a közepesen súlyos és súlyos pattanások jelenlegi diagnózisa pattanásos betegeknél vagy a pattanások hiánya az egészséges kontrollok számára, valamint hajlandóság a tanulmányi protokollok betartására. A kizárási kritériumok magukban foglalták: képtelen beleegyezés megadását; jelentős kórtörténet vagy egyidejű betegség; jelenlegi vagy nemrégiben kezelt (7 nap helyi antibiotikumok/szteroidok és 2 hónap szisztémás antibiotikumok esetén) bőrbetegségek; protonpumpa inhibitorok, H2 receptor antagonisták, hashajtók, nem szteroid gyulladáscsökkentők, antacidok vagy hasmenés elleni gyógyszerek bevitele a beiratkozástól számított 2 héten belül; arcműtétek vagy kozmetikai eljárások előzményei 6 hónapon belül; krónikus GI betegség, diabetes mellitus, szívbetegség vagy immunhiány története; a GI traktus súlyos műtétje 5 éven belül; nem hajlandó elkerülni az arcmosást és a kozmetikumokat a mintavétel előtt 12 órán keresztül; ismert túlérzékenység tetraciklinekkel vagy minociklinekkel szemben; és a terhesség.

A bőrtamponokat úgy kaptuk, hogy az arc három pattanásokra hajlamos régiójának (kétoldali arc, orr és áll) bőrét erőteljesen áttöröltük steril pamutvégű applikátorral. Mindegyik területet külön-külön felpattintották 30 másodpercig. A tamponokat ezután külön-külön tárolták a mintacsövekben, és a mintavételtől számított 24 órán belül -80 ° C-on fagyasztották.

A székletgyűjtő készleteket minden résztvevő rendelkezésére bocsátották az alapszintű klinikai látogatás előtt. A klinikai látogatást követő 24 órán belül egyetlen bélmozgásból származó székletet az alany összegyűjtötte és behozta a klinikai látogatásra. A 1

A minta 2 g-os részét azonnal diszpergáljuk RNALaterben (Ambion, Austin, TX, USA), és feldolgozásig -80 ℃ -on tároljuk.

A kezdeti széklet- és bőrminták után csak a pattanásos betegek kezdték el az orális minociklint. 4 hét elteltével a pattanásos betegek megismételték a székletet és a bőrmintákat a fentiekkel megegyező eljárásokkal. A betegeket arra utasították, hogy adják vissza az üres tablettás palackjaikat, hogy ellenőrizzék a gyógyszerek megfelelőségét.

DNS-kivonás és szekvenálás

A metagenomikus DNS (mgDNS) kivonását a bőr tamponjairól végeztük, a 20., 21. korábban leírtak szerint. A felolvasztott mintákat aszeptikusan átvittük a Lysing Matrix B csövekbe (MP Biomedicals, Solon, OH, USA). A lizozim, mutanolizin, proteináz K és lizosztafin enzimatikus bakteriális lízist gyöngyverő mechanikus lízis követte. Az mgDNS-t tovább tisztítottuk egy Zymo fekális DNS készlet segítségével (Zymogen, Irvine, CA, USA). A DNS-minőségbiztosításhoz a NanoDrop rendszeren (NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, USA) végzett spektrofotometriás méréseket és gélelektroforézist használtunk. Foszfáttal pufferolt sóoldat negatív extrakciós kontrollokat vontunk be a minta feldolgozásába. A 16S rRNS gén V3V4 hipervariábilis régióját PCR-rel amplifikáltuk. Az Illumina MiSeq 300 bp páros olvasási platformot (Illumina, San Diego, Kalifornia, USA) használtuk a szekvenáláshoz, amint azt korábban publikáltuk 22 .

A béta változatosság felhasználható a minták közötti ökológiai közösségi tagság hasonlóságának mérésére. A súlyozott UniFrac távolságok fő koordinátáinak elemzését alkalmaztuk a széklet- és bőrminták béta változatosságának vagy intersample változatosságának kiszámításához az egyes résztvevő közösségekben: pattanás nélküli kontrollok, kiindulási pattanásos betegek és 4 hetes antibiotikumot követő pattanásos betegek (2. ábra ). Három fő koordinátát (fő koordinátákat [PC] 1, PC2 és PC3) alkalmaztunk a közösségek ökológiai hasonlóságának vizualizálására, ezeken a koordinátákon egymáshoz közeli minták csoportosítása hasonló minták közötti bakteriális összetételt jelent. Nem figyeltek meg jelentős csoportosulást a bőrminták között. Jelentős csoportosulást figyeltünk meg a székletminták között (ANOSIM, R = 0,138, o= 0,013; dbRDA, o= 0,003), ami azt jelzi, hogy a székletminták baktérium mikrobiota szerkezete szignifikánsan különbözött az egyes alanycsoportok között.

Viszonylagos bőségeloszlás törzs szerint

A bőr mikrobiotája között a proteobaktériumok, a firmicutes és az Actinobacteriumok változó relatív bőséggel domináltak az egyes csoportokban. A proteobaktériumok univerzálisan jelen voltak a legmagasabb átlagos relatív bőségben: antibiotikum utáni pattanásos betegek (51,523 ± 25,726%), pattanásmentes kontrollok (50,7603 ± 15,666%) és kiindulási pattanásos betegek (50,99 ± 24,100%). A pattanásmentes kontrollokban a proteobaktériumokat Actinobacteriumok (31,156 ± 18,160%), majd Firmicutes (13,954 ± 11,322%) követték, míg pattanásos betegeknél a Proteobacteriumokat Firmicutes követte (alapvonal: 23,670 ± 21,412%; 4. hét: 20,196 ± 17,297 %), majd az Actinobacteriumok (kiindulási érték: 22,677 ± 15,320%; 4. hét: 20,810 ± 17,225%).

A bélmikrobiota közül a csoportok közül a leggyakoribb volt a Firmicutes (kontrollok: 55,228 ± 22,455%; kiindulási esetek: 54,648 ± 15,943%; 4. hét esetek: 49,070 ± 8,457%), majd Bacteroidetes (kontrollok: 18,017 ± 9,528%; alapvonal) esetek: 28,207 ± 14,166%; 4. hét: 41,931 ± 8,338%) (3. ábra). A bakteroidettek 4 hét antibiotikum után szignifikánsan gazdagodtak a bél mikrobiotájában, összehasonlítva a kiindulási pattanásokkal (o= 0,033) és pattanásmentes kontrollok (o= 0,001). Az F/B átlagos aránya a bél mikrobiotájában az antibiotikum előtti pattanásokban volt a legmagasabb (3,988 ± 5,950), majd a kontrollok (3,652 ± 2,702) és az antibiotikumok utáni pattanások (1,242 ± 0,425) következtek.

Relatív bőségeloszlás fajonként

Az egyes csoportok bőr mikrobiotáiban a leggyakoribb fajok következetesen voltak C. acnes, a legmagasabb átlagos relatív gyakorisággal a kontroll csoportban (28,179 ± 18,557%), majd pattanásos betegek követték az antibiotikumok 4 hete előtt (19,055 ± 15,459%) és után (14,544 ± 15,403%). A pattanásos betegek bél mikrobiotájában a leggyakoribb faj a Prevotella copri volt, mind az antibiotikum-kezelés előtt (4,719 ± 13,346%), mind pedig (4,768 ± 12,936%) után. A pattanásoktól mentes kontrollok bél mikrobiotájában a leggyakoribb faj volt Faecalibacterium prausnitzii (6.320 ± 5.244%).

Jelentős különbségeket állapítottak meg mind a bőr, mind a bél mikrobiális fajok relatív bőségében az akne nélküli kontrollok, a kiindulási pattanások és az antibiotikum-kezelést követő pattanások között (1., 2. táblázat). Azokat a fajokat, amelyeknél kevesebb mint 15 olvasmány van mind a kontroll, mind a pattanások esetében, valamint az összehasonlításonként 2 vagy kevesebb egyedi mintában jelen lévő fajokat kizártuk.

A szájon át alkalmazott antibiotikumok a mérsékelt vagy súlyos pattanások kezelésének szokásos részei. Egyelőre nem ismert, hogy az orális antibiotikumok hatásossága a pattanások kezelésében a szisztémás felszívódásnak és a pattanáselváltozáson belüli, vagy közvetetten a helyi bélmikrobiomra gyakorolt hatásnak köszönhető-e26. Ebben a tanulmányban arra törekedtünk, hogy jobban megértsük a pattanásokban a bél és a bőr mikrobiáját, és hogy befolyásolja-e az antibiotikum-kezelés.

Antibiotikumok után a bőr mikrobiotája kimerült Staphylococcus epidermidis és Prevotella nigrescens. S. epidermidis egy biofilm-termelő gram-pozitív kókusz, amely a normális emberi bőrt megtelepíti és kimutatták, hogy gátolja C. acnes növekedés 36 és C. acnes-indukált gyulladás a bőrben 37 . P. nigrescens a szájüregben található fekete pigmentált rúd, amely a fogínygyulladásban domináns organizmus 38. Nem világos, hogy ezeknek az organizmusoknak az antibiotikumokkal történő kimerülése véletlenszerű vagy előnyös-e a pattanások kezelésében.

A kiindulási pattanásokban a bél mikrobiotája a kontrollokhoz képest kimerült a probiotikus gram-pozitív pálcákban Lactobacillus iners 40, Lactobacillus zeae 41, és Bifidobacterium animalis 42. Az antibiotikumok után a pattanások bél mikrobiotája kimerült Lactobacillus salivarius, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium pseudolongum, és Bifidobacterium breve. L. salivarius és B. adolescentis tejsavbaktériumok, amelyeket gyakran izolálnak az emberi GI traktusból, amelyekről feltételezik, hogy probiotikus aktivitással rendelkeznek 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 .

Egy vizsgálatban, amely a probiotikumok hatékonyságát vizsgálta az antibiotikumok akne kezelésében jelentkező káros hatásainak enyhítésében, orális probiotikus keveréket Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, és Bifidobacterium bifidum kimutatták, hogy a minociklinnel szinergetikusan hat az elváltozások számának csökkenésében, ami arra utal, hogy a probiotikumok szerepet játszanak a gyulladásos pattanások 60 kezelésében. Míg az antibiotikumok fontos gyulladáscsökkentő szerepet játszanak a pattanások kezelésében, fontolóra kell venni az ezzel a kezeléssel kimerült probiotikus fajok pótlását.

Ezt a vizsgálatot korlátozta a résztvevők kis mérete és a törzsszintű felbontás hiánya. A jövőbeli munka, amely további résztvevőket és fejlett szekvenálási technikákat foglal magában, értékes betekintést nyújtana ezen a területen. Ezenkívül tanulmányunk a baktériumok mikrobiotájára összpontosított. Vírusokat és gombákat vizsgáló tanulmányokra lenne szükség a pattanások mikrobiotájának átfogó profilozásához.

Ez a tanulmány a bőr és a bél mikrobiotájának különbségeit vizsgálta az aknés betegek között az antibiotikum-kezelés előtt és után az akne nélküli kontrollokkal összehasonlítva. Az orális minociklin jelentős eltéréseket okozott a bél mikrobiotájában, beleértve több probiotikus faj nemkívánatos kimerülését: L. salivarius, B. adolescentis, B. pseudolongum, és B. breve. Számos probiotikus fajt azonosítottunk, amelyek jelentősen dúsulnak a pattanások nélküli kontrollok bélmikrobiotájában, összehasonlítva a pattanásokkal, amelyek potenciálisan célzott probiotikus terápiákként szolgálhatnak a pattanásokra: L. iners, L. zeae, és B. animalis. A bél mikrobiota szerepének megértése a pattanásokban betekintést nyújthat az új kezelési módokba.