Gomba mikrobiota dysbiosis az IBD bélben
A bakteriális bél mikrobiota kiegyensúlyozatlan az IBD-kben, és szerepet játszik a patogenezisében.
A gomba mikrobiotáját kevéssé vizsgálták annak ellenére, hogy az IBD patogenezisében betöltött szerepéről több nyom is kiderült.
A Card9 és a Dectin1, a gombák veleszületett immunitásában szerepet játszó két kulcsmolekula erősen befolyásolja az egerek érzékenységét a bélgyulladásra és a gombák mikrobiotájára.
Mik az új eredmények?
A fekális gombás mikrobiota egyensúlyhiányos az IBD-ben szenvedő betegeknél.
A baktériumok mikrobiotájának egyidejű elemzése ugyanazon alanyokban sok összefüggést mutatott a bakteriális és gombás komponensek között az IBD és az egészséges alanyok közötti különbségekkel, ami betegségspecifikus királyságközi változások meglétére utal.
Hogyan befolyásolhatja belátható időn belül a klinikai gyakorlatot?
Ezek az eredmények alátámasztják a gomba mikrobiota szerepét az IBD patogenezisében, és új potenciális terápiás célpontot jeleznek.
Bevezetés
Itt jellemeztük a gombás mikrobiotát mind egészséges egyénekben (HS), mind pedig jól fenotípusos IBD-ben szenvedő betegeknél, nagy áteresztőképességű szekvenálási technológiával. A megfelelő betegekben meghatároztuk a baktériumok mikrobiota összetételét és a 22 egy nukleotid polimorfizmus (SNP) szekvenciáját olyan génekben is, amelyekről ismert, hogy szerepet játszanak a gombák fogékonyságában. Világos gombás dysbiosist figyeltünk meg IBD-ben szenvedő betegeknél. Ezenkívül egy korrelációs elemzés megváltoztatta a királyok közötti kapcsolatokat az IBD-ben. Végül, noha kissé hiányzik az erő, genotípus – gomba mikrobiota elemzésünk azt sugallta, hogy a gének a gomba mikrobiota dysbiosisának mozgató tényezői lehetnek az IBD-ben.
Összességében az ebben a tanulmányban bemutatott adatok a gomba mikrobiota eddigi legátfogóbb elemzését jelentik IBD-ben szenvedő betegeknél, és megalapozzák a gombás mikrobiota szerepét az IBD patogenezisében. Ezek az adatok így utat nyitnak a gombák mikrobiotáját megcélzó intervenciós vizsgálatok számára.
Eredmények
Bakteriális dysbiosis az IBD-ben
Vizsgálati populációnk 235, jól fenotípusos IBD-vel és 38 HS-vel rendelkező betegből állt (lásd az 1. kiegészítő mellékletet). Először a mikrobiota baktériumfrakcióját elemeztük 16S szekvenálással. A béta-változatosság-elemzés kimutatta a minták csoportosulását a betegség fenotípusai szerint (1A, B ábra, online kiegészítő S1 ábra). A HS mintákkal összehasonlítva az alfa diverzitás (négy különböző index felhasználásával értékelve) szignifikánsan csökkent az UC-ben és a CD-ben, különösen a fellángolt betegek mintáiban (1C, D ábra, online kiegészítő S2 ábra). Valamennyi fenotípusban a baktériumok mikrobiotáját a Firmicutes, Bacteroidetes és Proteobacteria phyla baktériumok uralták (1E, F ábra, online S3 kiegészítő ábra). Ezek az adatok összhangban vannak a publikált szakirodalommal, és igazolják kohorszunk minőségét és az alkalmazott módszereket.
A Saccharomyces cerevisiae és a Candida albicans egyértelmű dendritikus sejtválaszt vált ki. Interleukin (IL) 10 (A) és IL6 (B) szekréciója egér csontvelő eredetű dendritikus sejtekkel S. cerevisiae és C. albicans stimulációja után (átlag ± SEM). Az egerek száma kísérletenként n = 5–15 (Mann – Whitney U teszt). KO, kiesés; WT, vad típus.
IBD mikrobiota show-specifikus baktériumok – gombák társulások
Ezután felmértük, hogy a gombák mikrobiota összetétele összefügg-e a baktériumok összetételével. Ennek kezelésére a nemzetek szintjén korrelációt vizsgáltunk a betegség fenotípusa szerint. Megfigyeltünk egy betegségspecifikus mintázatot, amelynek szignifikáns összefüggései magasabbak voltak az UC-ben a HS-hez képest (5. ábra). Bár a korrelációk száma hasonló volt a HS-ben és a CD-ben, a korrelációk erőssége gyengébb volt a CD-ben (5. ábra).
Tíz legjelentősebb összefüggés az IBD-hez kapcsolódó gomba taxonok és a tesztelt egy nukleotid polimorfizmusok (SNP) között
Vita
Ebben a tanulmányban kimutattuk, hogy az IBD-ben a gombabél mikrobiotájában a betegségre jellemző változások vannak jelen. Mind a gomba, mind a baktérium mikrobiota egyidejű elemzése lehetővé tette az IBD-ben és a HS-ben szenvedő betegek közötti királyságközi egyensúlybeli különbségek tisztázását.
A baktériumok biodiverzitása mind CD-ben, mind UC-ben csökkent. A gombák biodiverzitása azonban csak az UC-ban csökkent. A CD esetében ez arra utal, hogy a CD-specifikus környezeti változások kedvezhetnek a gombáknak a baktériumok rovására. Ezeket az eredményeket különösen az ileális érintettséggel rendelkező CD-s betegeknél figyelték meg. Nevezetesen, az ilealis érintettség nélküli CD betegek úgy viselkednek, mint az UC betegek, akiknek csökkent a gombák biológiai sokfélesége (lásd online kiegészítő ábra S5A, D), és csak kis változások vannak az ITS2/16S biológiai sokféleség arányában (2D ábra). Az IBD-s gyermekbetegeknél a közelmúltban a gombás bél mikrobiotájának csökkenését figyelték meg.24 Azonban a vizsgálatban elemzett betegek száma nem tette lehetõvé a szerzõk számára, hogy megkülönböztessék õket a betegség fenotípusa szerint, és ezáltal kizárta a CD betegek sajátosságainak tisztázását. Az ileum a bélfiziológia egyik fő szereplője, nevezetesen antimikrobiális peptidek előállításával és az epesavak abszorbeálásával, amely két funkció megváltozik az ileális CD-n, és potenciálisan nagy hatást gyakorolhat a luminális baktériumokra és gombákra. 25–28 Az ileum CD ezen változásai részt vesz a megfigyelt specifikus mikrobiota-változásokban.
A közzétett adatoknak megfelelően mind a HS, mind az IBD-s betegek gombás székletmikrobiota összetételében az Ascomycota és a Basidiomycota phyla gombák domináltak. 7, 24, 29, 30 az IBD és a HS mikrobiota, valamint az IBD fellángolása és remissziója közötti legfontosabb megkülönböztető jellemzők között. Logikailag a Basidiomycota/Ascomycota bőség aránya különbözött az IBD-ben és a HS-ben szenvedő betegek között. A HS-hez képest az arány magas volt az IBD-ben fellángoló betegeknél (akár UC, akár CD), de remisszióban normális volt, ami arra utal, hogy a Basidiomycota és az Ascomycota közötti egyensúlyhiányt gyulladás vezérelheti, vagy részt vehet a gyulladásos folyamatban.
Habár a Candida a vizsgált populációnkban a legelterjedtebb nemzetségek közé tartozott, a többváltozós elemzés során nem derült ki, hogy a betegség fenotípusához kapcsolódna. Ennek oka lehet a nagy heterogenitás a Candida nemzetségeken belül, valamint a gombák fajszintű azonosításának nehézsége a szekvenálási megközelítéssel. Valójában a Candida nemzetségekhez tartozó szekvenciák többségét nem egy adott fajhoz rendelték. Mivel számos tanulmány kimutatta a C. albicans megnövekedett szintjét IBD-ben szenvedő betegeknél, 7, 24, 30, ezért valós idejű qPCR segítségével értékeltük a bőségét ugyanazokban a mintákban. Megerősítettük a C. albicans bőségének jelentős növekedését IBD-ben szenvedő betegeknél és különösen a fellángolásban.
Végül, bár tanulmányunk nem volt elegendő erővel a genotípus és a gomba mikrobiota közötti összefüggés statisztikai kimutatására, azonosítottunk néhány tendenciát, amelyek arra utalnak, hogy az IBD vagy IBD súlyosságával összefüggő SNP-k befolyásolhatják a gombák mikrobiota dysbiosisát.
Következtetés
Vizsgálatunk a bakteriális dysbiosis tisztázása mellett egy különálló gombás mikrobiota dysbiosist azonosított az IBD-ben, amelyet a biodiverzitás és az összetétel megváltozása jellemez. Sőt, itt feloldjuk a betegségspecifikus királyságközi hálózat változásait az IBD-ben, ami arra utal, hogy a baktériumok mellett a gombák is szerepet játszhatnak az IBD patogenezisében. Ezen királyságközi interakciók kulcsszereplőinek azonosítása és annak megértése, hogy hogyan befolyásolják vagy befolyásolják a bélgyulladást, további kutatási lehetőségek.
Anyagok és metódusok
Betegek és mintagyűjtés
Valamennyi beteget a Saint Antoine Kórház (Párizs, Franciaország) gasztroenterológiai osztályára toborozták, és erről tájékozott beleegyezést adtak. Az IBD diagnózisát klinikai, radiológiai, endoszkópos és szövettani kritériumok alapján határozták meg. A vizsgálatban résztvevők egyike sem vett be antibiotikumot vagy nem használt vastagbéltisztító terméket a beiratkozás előtt legalább két hónapig. A beteg jellemzőit az online S1 kiegészítő táblázat mutatja be. Székletmintákat vettek 235 IBD-s és 38 HS-s betegből. Az egész székletet steril dobozokba gyűjtöttük és azonnal homogenizáltuk, és 0,2 g alikvot részeket -80 ° C-on fagyasztottunk további elemzés céljából.
Mikrobiota elemzés egészséges egyénekben és IBD-ben szenvedő betegeknél
A székletmintákat DNS-extrahálásnak vetették alá a korábban leírtak szerint. 3 A DNS-mintákat ezután 16S és ITS2 génszekvenálásra és szekvenciaelemzésre használták (lásd online kiegészítő anyagok és módszerek). A C. albicans és S. cerevisiae populáció specifikus elemzéséhez valós idejű kvantitatív PCR-t végeztek a széklet DNS-en (lásd online kiegészítő anyagok és módszerek).
In vitro kísérletek a dendritikus sejtek S. cerevisiae és C. albicans reakciójára
A BMDC-ket az online kiegészítő anyagokban és módszerekben leírtak szerint állítottuk elő. A BMDC-ket hővel elejtett C. albicans-szal vagy S. cerevisiae-vel stimuláltuk, a fertőzés sokasága (MOI) 10 óra alatt 18 óra alatt, és a sejttenyészet felülúszóját használtuk az ELISA-analízishez (lásd online kiegészítő anyagok és módszerek).
A genotipizálást az online kiegészítő anyagok és módszerek írják le.
Statisztikai analízis
A GraphPad Prism V.6.0-t (San Diego, Kalifornia, USA) használták minden elemzéshez és a grafikon előkészítéséhez. Az összes gráfadat esetében az eredményeket átlag ± SEM-ben fejezzük ki, és statisztikai elemzéseket végeztünk a kétfarkú, nem-parametrikus Mann – Whitney U teszt vagy a Kruskal – Wallis teszt segítségével, Dunn többszörös összehasonlító tesztjével. A minta csoportosításának statisztikai szignifikanciáját a béta változatosság elemzéséhez Permanova módszerrel (9999 permutáció) végeztük. Különbségek p értékű Morgan XC-vel,
- Diszbiózis; a Microbiota in Horses ló GI betegség könyvtár
- Diéta és dysbiosis - Az emberi mikrobiota és krónikus betegség - Wiley Online Könyvtár
- A bél mikrobiota diszbiózisa betegségben
- Diéta és a Gut Microbiota Élelmiszer- és Hangulati Központ
- A gyermekek körében kialakuló gombás fertőzések A klinikai megnyilvánulások, a diagnózis és a