A „jó” és a „rossz” széklet dysbiosis elválasztása - két keresztmetszeti vizsgálat bizonyítéka

Absztrakt

Háttér

A metformin alkalmazásával összefüggő széklet diszbiózist kedvező („jó”) diszbiózisként fogalmazták meg, és a nem tápláló édesítőszerek (NNS) bevitelével szemben kedvezőtlen („rossz”). A tanulmány egy alternatív dysbiosis index (ADI) megalkotását tűzte ki célul a dysbiosisok „jó” és „rossz” szétválasztására, valamint az ADI validálására.

Mód

Morbid elhízásban szenvedő alanyokat vettünk fel. Megfigyelték az NNS és a gyógyszerek alkalmazását, az IBS-t a Róma III kritériumok szerint osztályozták, és a súlyosságot az Irritábilis Bél Súlyosság Pontrendszerrel (IBSSS) mérték. A széklet dysbiosisát GA-Map ™ Dysbiosis teszttel (Genetic Analysis AS, Oslo, Norvégia) teszteltük. Az eredményt Dysbiosis Index (DI) 1–5 pontszámként adtuk meg, a> 2 pontszám a diszbiózist jelzi. ADI-t készítettek és validáltak IBS-ben szenvedő betegeknél egy másik kórházban.

Eredmények

46 nő 44,7 éves (SD 8,6) és 41,8 kg/m 2 BMI-vel (SD 3,6) rendelkező férfi és 14 férfi szerepelt. A diszbiózis az NNS és a metformin alkalmazásával társult, az IBS vagy az IBSSS azonban nem. A 7 baktérium különbségén alapuló ADI pozitívan és negatívan társult a „jó” metformin dysbiosishoz, illetve a „rossz” NNS dysbiosishoz. Az ADI szintén negatívan társult az IBSSS-hez („rossz” dysbiosis). Az ADI, az IBS és az IBSS közötti negatív összefüggéseket megerősítették a validációs csoportban.

Következtetések

Az új ADI, de a DI nem tette lehetővé a „jó” és „rossz” széklet dysbiosis elválasztását. A jövőbeni diagnosztikai teszteknek nem pusztán a dysbiosis és a dysbiosis mértékének jelentése helyett meg kell különböztetniük a dysbiosis típusait.

Háttér

A bél mikrobiota zavarja a nyálkahártya immunrendszerét, a citokin szekréciót, a bél permeabilitását, a nyálka, az antimikrobiális peptidek és az IgA szekrécióját, valamint a metabolitok és más ismeretlen tényezők képződését. A bél dysbiosis, amelyet a mikrobiota normális összetételétől való egyensúlyhiányként vagy eltérésként határoznak meg, előnyös (jó) lehet az immunrendszer javulása, a megnövekedett anti/pro gyulladásos citokin arány stb. Miatt, vagy káros (rossz). A diszbiózist összefüggésbe hozták az emberek elhízásának okozati tényezőjével és emlegették [1, 2]. A diszbiózist az inzulinrezisztencia, a glükóz-intolerancia és a 2-es típusú cukorbetegség ok-okozati tényezőjeként is javasolták, amelyek gyakori társbetegségek a kóros elhízásban szenvedő betegeknél [1, 3]. Az ilyen típusú dysbiosis „rossz”.

Az étrend és a drogok egyaránt befolyásolják a széklet mikrobiotáját [4,5,6,7]. A metforminnak antihiperglikémiás és súlycsökkentő hatása van, amelyek előnyösek az elhízásban szenvedő betegeknél [8,9,10]. A hatások részben a bél mikrobiomjának megváltozásától függenek [11,12,13]. A metformin által kiváltott dysbiosis tehát hozzájárul a terápiás hatásokhoz, és „jó” dysbiosisnak nevezik.

A súlygyarapodás megakadályozása és a súlycsökkentés megkönnyítése érdekében az elhízott alanyok nagy mennyiségben fogyasztanak nem tápláló édesítőszereket (NNS) [14]. Az NNS glükóz intoleranciát vált ki a bél mikrobiotájának megváltoztatásával, és az elhízáshoz társítják az elhízással összefüggő anyagcsere-változások [15,16,17]. Ezért az NNS-hez kapcsolódó dysbiosis kedvezőtlennek tűnik, és ezentúl „rossz” dysbiosisnak nevezik.

Az irritábilis bél szindróma (IBS), a kóros elhízásban szenvedő alanyoknál gyakori komorbiditás, a bél mikrobiota változásával járó sok rendellenesség („rossz” dysbiosis) egyike [18,19,20,21]. Összességében a dysbiosis különféle rendellenességekkel társul. Az állati mikrobiomákra nemrégiben javasolt „Anna Karenina-elv” szerint a mikrobiom diszbiotikusan jobban változik, mint egészséges egyéneknél, és ezek a variációk „jó” és „rossz” dysbiosisokra oszthatók [22].

A diszbiózissal kapcsolatos mai ismeretek korlátozottak, a diagnosztikai vizsgálatok bonyolultak és költségesek, a klinikai hasznosság pedig megkérdőjelezhető. A „jó” és „rossz” dysbiosisok ismeretének klinikai vonatkozásai lehetnek, például a „rossz” dysbiosisok normalizálása vagy megelőzése, valamint a „good” megőrzése.

A bélbaktériumokat megcélzó 54 DNS-próbán alapuló egyszerűsített székletdiszbiózis tesztet Európában és az USA-ban forgalmazták (GA-map ™ Dysbiosis Test, gyártó: Genetic Analysis, Oslo, Norvégia) [23, 24].

Ebben a tanulmányban az elsődleges célok a kereskedelemben kapható dysbiosis teszt tesztelése volt, hogy képes-e kimutatni a fekális diszbiózist kóros elhízásban szenvedő alanyokban, és kimutatni más változókkal, elsősorban a metforminnal, az NNS-vel, a cukorbetegséggel, az IBS-gyel és a gyomor-bélrendszeri tünetekkel kapcsolatos diszbiózist. Annak a hipotézisnek az alapján, hogy a metformin és az NNS alkalmazásával összefüggő dysbiosisok különböznek [22], a másodlagos célkitűzés a dysbiosis teszt eredményeinek felhasználása volt alternatív pontozási algoritmusok feltárására a metforminnal és az NNS-sel társított dysbiosis közötti különbségek kimutatására. Az alternatív pontozást egy új keresztmetszeti vizsgálatban validálták.

Mód

Dizájnt tanulni

Feltáró elemzéseket végeztek egy keresztmetszeti vizsgálatban (a tesztcsoport), és validáltak egy másik keresztmetszeti vizsgálatban (az érvényesítési csoport).

A tesztcsoportban megvizsgálták a dysbiosis teszt képességét az elhízással, a cukorbetegséggel, az IBS-sel kapcsolatos dysbiosis kimutatására, a gyomor-bélrendszeri tünetek súlyosságára, valamint az NNS és a metformin használatára. Ha dysbiosist észleltek, exploratív elemzéseket végeztek a metforminnal (a „jó” dysbiosis) és az NNS-sel (a „rossz” dysbiosis) kapcsolatos dysbiosisok közötti különbségek felderítésére és egy alternatív Dysbiosis Index kidolgozására, amely megkülönböztette a „jó” és a „good” diszbiózist. „Rossz” dysbiosisok. Az eredmények egy részét az érvényesítési csoportban validálták.

Tárgyak

Változók

Nem, életkor (évek), testtömeg (kg), magasság (méter), testtömeg-index (BMI, kg/m 2), dohányzási szokások (soha/korábban/napi dohányzók), illetve jelenlegi vagy korábbi szomatikus rendellenességek, beleértve a magas vérnyomást, cukorbetegséget és pajzsmirigy alulműködést (igen/nem) figyeltek meg. Az irritábilis bél szindrómát (IBS) a Róma III kritériumok validált norvég fordításával diagnosztizálták, a gyomor-bélrendszeri panaszok mértékét pedig az irritábilis bél súlyosságának értékelési rendszerével (IBSSS) [25]. A metformin, a sztatinok és a tiroxin használatát feljegyezték. Számos hematológiai és biokémiai vérvizsgálatot elemeztek, beleértve a vitaminokat és az ásványi anyagokat.

A széklet mikrobiotáját CE-jelöléssel ellátott GA-map ™ Dysbiosis teszttel (Genetic Analysis AS, Oslo, Norvégia) elemeztük [23]. A tesztnek mind az USA (9243297 számú szabadalom), mind az európai szabadalma (2652145 szabadalom) rendelkezik az oligonukleotid szondakészletet szabályozó technológiájáról és a mikrobiota profilozás módszereiről [24]. 54 oligonukleotidszondát használ, amelyek a baktériumok különböző taxonómiai szintjein célozzák meg a 16S rRNS gént, és pontozza az egyes baktériumok relatív bőségét a referenciapopulációban való eloszláshoz képest (pontszám: –3–3). Az összeredményt diszbiózis indexként (DI) adjuk meg 1–5 pontszámmal, ahol a 2 feletti értékek a referencia populációtól (azaz diszbiózistól) eltérő mikrobiota profilt jeleznek. Feltáró elemzéseket végeztek, amelyek megmutatták a metformin és az NNS közötti különbségeket egy vagy több baktérium relatív bőségében a −3 és 3 közötti skálán mérve. A feltárt különbségeket az ADI összegezte.

Statisztika

Az eredményeket átlagként (SD), mediánként (tartomány) és számként (arány százalékban) jelentették. A csoportok közötti összehasonlításokat chi-négyzet tesztekkel, t-teszttel, Mann-Whitney U-teszttel, Pearson és Spearman korrelációs elemzéseivel elemeztük az adatok típusától és eloszlásától függően. A diszbiózis független prediktorait lineáris regressziós elemzésekkel értékelték, beleértve a nemet, a BMI-t és az összes olyan változót, amelyek a diszbiózishoz szignifikánsan társultak, az egyváltozós elemzésekben, majd fokozatos előre regressziós elemzésekben. A lineáris regressziós elemzések eredményeit B-értékként adjuk meg, 95% konfidencia intervallummal (CI), o-érték és részleges korreláció (pc). Az elemzéseket az IBM SPSS Statistics for Windows 25.0 verziójával végeztük. Armonk, NY: IBM Corp. o-értékek

Eredmények

A tesztcsoport

Az elhízási egységet felkereső 350 egymást követő alany közül 90 (76 nő és 14 férfi, átlagéletkoruk 44,7 év (SD 8,6) és BMI 41,8 kg/m2 (SD 3,6)) került be a tesztcsoportba. A 260 alany kizárásának okait az 1. ábra tartalmazza. Az 1. táblázat részletesen bemutatja a résztvevők jellemzőit diszbiózissal és anélkül. Az alanyok 59 (66%) esetében volt diszbiózis; az átlagos DI pontszám 3,0 (SD 1,3) volt. Az 1–5 DI pontszám 16 (18%), 15 (17%), 30 (33%), 13 (14%) és 16 (18%) alanynál volt jelen. A fő megállapítás a dysbiosis és a cukorbetegség, a metformin és az NNS közötti összefüggés volt (mind o-értékek 1. ábra