Bél mikrobiota különböző anyagcsere állapotú betegeknél: Moszkvai tanulmány

Daria A. Kashtanova

1 Orosz Gerontológiai Klinikai Kutatóközpont, Pirogov, az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériumának Orosz Nemzeti Kutatási Orvostudományi Egyeteme, bld. 16., 1. Leonova utca, Moszkva 129226, Oroszország; ur.relbmar@avehcakt (O.N.T.); [email protected] (E.N.D.); ur.kb@ayaksvotok (Y.V.K.)

Olga N. Tkacseva

Ekaterina N. Doudinskaya

Irina D. Strazhesko

2 Orvosi Kutatási és Oktatási Központ, Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem, 1 Leninskie Gory, Moszkva 119991, Oroszország; moc.liamg@oksehzartsI

Julia V. Kotovszkaja

Anna S. Popenko

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, Egyesült Királyság; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

V. Sándor Tyakht

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, Egyesült Királyság; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

Dmitrij G. Alekszejev

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, Egyesült Királyság; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

Absztrakt

A cikk célja a bél mikrobiota összetételének vizsgálata különböző metabolikus állapotú betegeknél. Módszerek: 92, 25–76 év közötti résztvevőt (ebből 26 férfi) vettünk fel, igazolva a szív- és érrendszeri és egyéb krónikus betegségek hiányát (de a szív- és érrendszeri kockázati tényezők lehetséges jelenlétével). Karotid ultrahang vizsgálatokat, a székletminták 16S rRNS szekvenálását és az étrend értékelését végeztük. A statisztikai elemzést R programozási nyelv, 3.1.0 alkalmazásával végeztük. Eredmények: Az enterotipizálás két, az alfa-sokféleség által differenciált klasztert eredményezett. Az intima-média vastagsága magasabb volt a klaszterben, alacsonyabb diverzitással (kiegészítve p bél mikrobiota, anyagcsere állapot, glükóz anyagcsere, kardiovaszkuláris kockázati tényezők, étrend

1. Bemutatkozás

A világon a halálozás legfőbb oka továbbra is a szív- és érrendszeri betegségek (CVD) és a kapcsolódó anyagcsere-állapotok, minden megtett egészségügyi intézkedés ellenére. A modern orvoslás megelőző, személyre szabott megközelítést és korai preklinikai diagnózist igényel. A szív- és érrendszeri kockázati tényezők megelőzésére tett korai intézkedésekkel a CVD idővel megelőzhető vagy késleltethető.

A molekuláris genetikai elemzési technikák tudományos fejlődése lehetővé teszi a bél mikrobiota közösség felépítésének és funkcióinak részletes vizsgálatát. Kiderült, hogy a bél mikrobiota erősen részt vesz az emberi test funkcióinak számos aspektusában, jelentős hatással van az immunitásra, az anyagcserére, sőt az idegrendszerre és a magasabb idegi aktivitásra is [1]. Néhány korábbi tanulmány összefüggést mutatott a bél mikrobiota és az elhízás között [2]. Jelen tanulmányban a bél mikrobiota összetétele, az anyagcsere markerek és az étrend összefüggéseit tanulmányozták egy gondosan megvizsgált kohorszban, klinikai CVD vagy más krónikus betegség nélkül.

Cél: A bél mikrobiota összetétele és a metabolikus markerek közötti összefüggés értékelése látszólag egészséges egyéneknél.

2. Anyagok és módszerek

A vizsgálatba kaukázusi résztvevőket (Moszkva és Moszkva régió) vettek be, 25–76 éves korban, a megelőző ambuláns szűrés után.

2.1. A felvételi kritériumok

A vizsgálatba 25 éven felüli férfiak és nők vettek részt, akiket nem kezeltek semmilyen gyógyszerrel (legalább 6 hónapig), és akiknek nem voltak klinikai kardiovaszkuláris vagy egyéb krónikus betegségei. Minden beteg aláírta a tájékozott beleegyezési űrlapokat.

2.2. A kizárási kritériumok

A kizárás okai közé tartoztak az aláíratlan beleegyező űrlapok vagy a vizsgálatban való részvétel megtagadása; koszorúér-betegség, beleértve a szívizom angináját, infarktusát, cerebrovaszkuláris betegségét, időszakos claudikációját, stroke-ját, valamint bármely más klinikai kardiovaszkuláris betegséget (aritmia, szívbillentyű-betegség stb.); bármilyen gyógyszerrel vagy táplálékkal történő kezelés (beleértve az antibiotikumokat és a probiotikumokat az elmúlt 3 hónapban); 1. típusú cukorbetegség vagy más specifikus cukorbetegség, 2. típusú cukorbetegség kórelőzménye (DM-2; kivéve az újonnan kialakuló DM-2-t, amelyet a vizsgálat előtt orális glükóz-tolerancia teszttel diagnosztizáltak); anémia; rák története; krónikus máj- és vesebetegségek; terhesség vagy szoptatás; fertőző betegségek (az előző 3 hónap során); hasi műtét; a gyomor-bél traktus akut vagy krónikus betegségei; diagnosztizált enzimatikus hiány és ételallergia; fogászati vagy szájüregi betegségek; szervátültetés története. A betegeket bármikor kizárták a vizsgálatból, ha bármely kizárási feltétel teljesült.

2.3. Etikai szempontok

Minden résztvevő tájékozott beleegyezést adott. Az adatvédelmet anonimizált azonosítókkal biztosították. A tanulmány protokollját a helyi etikai bizottság 2011. november 29-i 8. ülésén hagyta jóvá.

2.4. A betegek előítélete

A résztvevők alapos értékelésen estek át a felvétel előtt. Az előértékelés magában foglalta az orvos és más szakemberek konzultációit (kardiológus, sztomatológus), antropometriai mérést, teljes vérképet, vérbiokémiát (glükóz, kreatinin, karbamid, húgysav, kálium, nátrium, bilirubin, transzaminázok, teljes koleszterin (TC), nagy sűrűségű lipoproteinek) (HDL) és alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL), trigliceridek (TG) és a pajzsmirigy-stimuláló hormon, vizeletvizsgálat, elektrokardiogram (Schiller Cardiovit AT-10, Schiller, Baar, Svájc) és Futópad teszt (Intertrack, Schiller, Svájc, Svájc) )). Azok, akiknél bármilyen eltérés volt a vizsgálatokban, nem vettek részt a vizsgálatban. Az anyagcsere-kockázati markerek a következők voltak:

A glükóz metabolizmusának károsodása: éhomi hiperglikémia (éhomi vénás plazma glükóz ≥6,1 és 5,0 mmol/L és/vagy LDL> 3,0 mmol/L és/vagy HDL 1,7 mmol/L;

Testtömeg-index (BMI) ≥ 30 kg/m 2 (elhízás) és/vagy a derék kerülete ≥94 cm férfiaknál és ≥80 cm nőknél (hasi elhízás);

Artériás hipertónia (AH) (szisztolés/diasztolés vérnyomás (BP) szintje 140/90–159/99 Hgmm). A 160/100 Hgmm és magasabb BP vérnyomású betegek, valamint azok, akiknek antihipertenzív kezelésre volt szükségük, nem kerültek be;

Dohányzás (a cigaretták számától és a dohányzás évétől függetlenül).

2.5. Alapvető módszerek

2.5.1. Bél mikrobiota összetétele

A székletmintákat lefagyasztották és -20 ° C-on tárolták, majd felolvasztották. A mikrobiota összetételének értékeléséhez a 16S rRNS gén variábilis V3 – V4 régióinak szekvenálását hajtottuk végre (a teljes DNS-izolálást és a könyvtár előkészítését követően) a MiSeq Reagent Kit v2 és a MiSeq szekvenszer segítségével (Illumina, San Diego, Kalifornia, CA, USA). a társaság ajánlásai szerint.

2.5.2. Könyvtár előkészítése

A könyvtárakat ‘16S Metagenomic Sequencing Library Preparation: 16S Ribosomal RNS Gene Amplicons előkészítése az Illumina MiSeq System’ protokollhoz (15044223 Rev. B) készítettük a Nextera XT Index Kit (Illumina) segítségével kettős indexelési stratégiával.

2.5.3. Vérerek értékelése

Az edények kiértékelését Q-LAB (Philips, Eindhoven, Hollandia) alkalmazásával végeztük carotis duplex szkennelés során B-módban, EKG-felvétellel. A közös carotis artéria (CCA) intima-media vastagságának (IMT) felmérésére az Európai Túlsúlyos Társaság és az Európai Kardiológiai Társaság (2003) szabványait alkalmazták. IMT 1,3 mm, vagy az IMT helyi növekedése 0,5 mm-rel, vagy a közeli IMT 50% -os növekedése. A lepedéket helyi IMT megvastagodásnak tekintették> 1,0 mm-nek, amely lumen szűkületet okozott, de nem befolyásolta annak belső anatómiáját [3].

2.6. Bioinformatikai feldolgozás

A minőségi szűrési leolvasásokat és a taxonómiai osztályozást a QIIME Software v. 1.7 [4] alkalmazásával végeztük. A minták taxonómiai összetételét a Greengenes v. 13.5 adatbázis (http: // greengenes. Secondgenome.com/downloads/database/13_5) és az RDP Classifier segítségével értékeltük. Az elemzés során meghatároztuk az operatív taxonómiai egységek (OTU-k) szintjét. A bioinformatikai feldolgozást R programozási nyelv (3.1.0 verzió, R Core Team, Auckland, Új-Zéland) segítségével végeztük. A statisztikai értékelést általánosított lineáris modellek és Mann – Whitney-tesztek (hamis felfedezési arány (FDR)), nem és életkor szerinti korrekcióval hajtották végre [5].

3. Eredmények

Kilencvenkét 25–76 éves résztvevő (ebből 26 férfi volt). Átlagos életkoruk 52 ± 13 év volt (nőknél 53 ± 13 év, férfiaknál 51 ± 13 év). A leggyakoribb anyagcserezavar a dyslipidaemia volt, amelyet a résztvevők 85% -ánál diagnosztizáltak; hasi elhízást 58% -ban diagnosztizáltak; első fokú magas vérnyomás 37% -ban; új kezdetű DM-2 23% -ban. A kockázati tényezők prevalenciáját az 1. ábra mutatja .

A kardiovaszkuláris kockázati tényezők elterjedtsége a résztvevőknél. DM-2 - 2-es típusú diabetes mellitus, AH - artériás hipertónia.