Bél mikrobiota és oxalát homeosztázis

Absztrakt: Ez a perspektíva arra összpontosít, hogy a bél mikrobiota hogyan befolyásolhatja a vizelet oxalát kiválasztását a hyperoxaluria összefüggésében, amely a vesekőbetegség egyik fő kockázati tényezője. Az 1. típusú elsődleges hiperoxaluria (PH1) genetikai betegségében az alanin-glioxilát-aminotranszferáz (AGT) májenzim hiánya miatt az oxalát fokozott endogén termelése hiperoxaluriát és oxalát veseköveket eredményez. A vizelet oxalátjának állandó emelkedése a PH1-es betegeknél végül oxalát szöveti lerakódásához, veseelégtelenséghez és halálhoz vezet, és a PH1 egyetlen ismert gyógymódja a máj vagy a máj-vese transzplantáció. A probiotikus/terápiás megközelítés potenciális hatása klinikailag szignifikáns lehet a PH1-ben, és kiterjedhet az idiopátiás oxalát kőképzők sokkal nagyobb populációjára is, amelyek

Az amerikaiak 12% -a, enterális hiperoxaluriában szenvedő egyének és a hiperoxalurikus betegek feltörekvő populációja, akiket bariatrikus műtéten estek át, és ennek következtében vesekő betegség alakul ki.

Kulcsszavak: Bifidobacterium sp .; bél oxalát transzport; lactobacillus sp .; Oxalobacter sp .; vizelet oxalát kiválasztása; vékonybél; vakbél; disztális vastagbél; hiperoxaluria; hiperoxalémia; urolithiasis

Beküldve 2016. november 18-án. Elfogadva kiadásra 2016. november 24-én.

Bevezetés

Az oxalát-lebontó kommenzális baktériumok fiziológiai jelentősége rágcsálókban

Oxalobacter sp.

Figyelemre méltó, hogy az 1. típusú elsődleges hiperoxaluria (PH1) genetikai betegség egérmodelljének [alanin-glioxilát-aminotranszferáz (AGT) kiiktatása] OXWR-gyel (vad patkány Oxalobacter törzs) való kolonizációja a hiperoxaluria és a hiperoxalémia normalizálódását eredményezte. nem gyarmatosított társaikban (26). A transzmurális oxalát transzportnak ezt a modulációját a baktériumok és az enterocita közötti fiziológiai kölcsönhatásnak tulajdonították, amely elősegítette az aktív transzmurális nettó oxalát szekréciót a vakbél és a distalis vastagbélen keresztül. A későbbi vizsgálatok megerősítették, hogy a humán Oxalobacter törzs, a HC-1, hasonló eredményeket hozott mind a vad típusú egerek vékonybélében, mind vastagbélében (25). Az egerekben a 24 órás vizelet oxalátkiválasztásának 90% -ot meghaladó csökkenése az OXWR erőteljes kolonizációjának fejlesztésével az idők során nyilvánvalóvá teszi az Oxalobacter formigének kiváló hatékonyságát és hatékonyságát az enterális kiválasztás elősegítésében és az intraluminális oxalát lebontásában (26).

Bifidobacterium sp.

Lactobacillus sp.

Probiotikus oxalát-lebontó baktériumok emberben

A kísérleti állatokon végzett vizsgálatokkal ellentétben nehezebb alátámasztani annak bizonyítását, hogy ezeknek a bélbaktériumoknak fiziológiailag releváns szerepük van az emberek oxalát homeosztázisának elősegítésében (14,17,29-38). Ezt a szerző egy kortárs áttekintésében (13) tárgyalja, hangsúlyozva, hogy „a konfliktusos és néha átmeneti probiotikus hatások lehetséges okai között szerepelhet a különböző bakteriális formulák szabványosításának hiánya, valamint az oxalát- és kalciumbevitel rossz táplálkozási ellenőrzése a kísérleti tanulmányban tervezés". Tekintettel azonban azokra a jelentésekre, amelyek azt mutatják, hogy az oxalát vesekőben képződő, oxalobacter-negatív humán betegeknél a plazma (37) és a vizelet oxalát kiválasztása szignifikánsan magasabb (37,39–42), és a visszatérő vesekő epizódok korrelálni látszanak a hiányával Oxalobacter kolonizációja (22,37,43,44) szigorúbb tervezésére és kivitelezésére van szükség az emberi betegekkel kapcsolatban, hogy a kísérleti állatokban a látszólag előnyös probiotikus hatások összeegyeztethetők legyenek az emberen végzett vizsgálatok ellentmondásos és következetlen eredményeivel.

Oxalobacter kolonizáció

Az Oxalobacter intesztinális kolonizációját egyértelműen befolyásolják más olyan ismeretlen tényezők, amelyek függetlenek az oxalát vagy az intraluminális kalcium luminalis biohasznosulásától (26), amint azt az AGT knockout egér modell tanulmányozása során megállapítottuk. Ez nyilvánvaló volt egy olyan tanulmányban, amely mesterségesen és természetesen kolonizált AGT knockout egereket hasonlított össze különböző kalciumtartalmú étrendekkel oxaláttal/anélkül (26). Az AGT knockout egerek minden csoportjában a kolonizáció 3-4 héten belül elveszett, összehasonlítva a kontroll csoportban a kolonizáció megtartásával (26). Az Oxalobacter-et kapó PH1-es betegek több kis vizsgálatának eredményei általában átmeneti csökkenést mutattak a vizelet oxalát kiválasztásában, ami megfordult, amikor a probiotikus kezelés befejeződött, ami arra utal, hogy a kezelés nem érte el a kolonizációt (29,33,34). Az, hogy ezeknek a betegeknek eredendően ellenséges az intraluminális környezete az Oxalobacter kolonizációval kapcsolatban, hasonlóan ahhoz, amit ennek a genetikai betegségnek az állatmodelljében megfigyelnek, pusztán spekulatív, de indokolt tanulmány, mivel különösen ennek a betegcsoportnak nagy előnye lenne a probiotikus terápiában megközelítés.

Az Oxalobacter kolonizációt befolyásoló utolsó szempont a bél mikrobiomjának destabilizálása különböző takarmányok és új környezetek bevezetésével. Ez nem jelentéktelen kérdés, amint tapasztaltuk, amikor néhány évvel ezelőtt kísérleti egereinket egy régebbi létesítményből egy új építésű létesítménybe költöztettük intézményünkben. Ezt a ritkán elismert tényezőt elegánsan, kísérletszerűen kezelte Ussar és mtsai. aki kimutatta, hogy „a mikrobiota összetétele nagymértékben függ az étrendtől, a környezettörténettől és a gazda genetikájától” (55) a bél mikrobiota átalakítása miatt. Ez egy ingoványt jelent, amikor megpróbálják összeegyeztetni az eredmények következetlenségeit a különböző laboratóriumokon belül és között, és hangsúlyozza az egyes vizsgálati laboratóriumok fontosságát kísérleti állataik normalizálásában e tényezők szempontjából.

Köszönetnyilvánítás

A szerző köszönetet mond Heran Getachew-nak és Morgan Parkernek az itt bemutatott tanulmányokhoz való hozzájárulásában nyújtott kiváló technikai segítségért. Dr. Allison nagyvonalúságát az Iowa Állami Egyetemen elismerték az Oxalobacter formigenes sp.

Finanszírozás: Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézetek támogatták (DK088892 - M. H.).

Lábjegyzet

Érdekkonfliktusok: A szerzőnek nincs kijelentendő összeférhetetlensége.

Etikai megállapítás: Az ebben a jelentésben szereplő vizsgálatok során az állatok gondozására és felhasználására vonatkozó összes alkalmazandó nemzetközi, nemzeti és intézményi irányelvet betartották. Ez a cikk nem tartalmaz olyan tanulmányokat, melyeket a résztvevők emberi résztvevőkkel végeztek.