Vztah mitochondrií a mikrobioty

Dosavadní stav techniky Mitochondriální onemocnění jsou důležitou skupinou dědičných neurometabolických poruch, které trvale vykazují multiorgánové postižení, jsou neúnavně progresivní a mají za následek významnou morbiditu a mortalitu. Mohou se projevit jako diskrétní klinické syndromy, jako je mitochondriální encefalomyopatie, laktátová acidóza a epizody podobné mrtvici (MELAS), chronická a progresivní externí oftalmoplegie (CPEO) a mateřsky dědičná hluchota a diabetes (MIDD), nebo častěji se širokým překrývajícím se spektrem klinických příznaků, včetně hypertrofické kardiomyopatie a gastrointestinální (GI) dysmotility. Symptomy vyplývající z gastrointestinální (GI) dysmotility u pacientů s mitochondriálním onemocněním jsou stále častěji rozpoznávány a často zahrnují dysfagii, bolest břicha, abdominální distenzi, bakteriální přerůstání, zácpu a v závažných případech střevní pseudoobstrukci napodobující akutní chirurgické břicho. Vysoký výskyt tohoto onemocnění byl nedávno potvrzen, když jsme provedli průzkum 86 mitochondriálních pacientů ohledně GI symptomů. U 65 procent pacientů se objevily symptomy GI dysmotility, včetně zácpy, časné sytosti, bolesti břicha a distenze břicha (připravováno na publikaci). Ačkoli navrhované patologické mechanismy, které jsou základem rozvoje GI dysmotility, zůstávají různorodé, potenciální mechanismy zahrnují mitochondriální dysfunkci hladkého svalstva v GI traktu a viscerální myopatii. Kromě toho byly bakterie v GI traktu, nazývané „střevní mikrobiota“, také identifikovány jako klíčový přispěvatel k dysmotilitě GI.

Odůvodnění K dnešnímu dni existuje jen málo účinných léčebných postupů pro pacienty s mitochondriálním onemocněním a dostupné jsou převážně podpůrné léčby bez prokázané účinnosti léčby a nedostatečného porozumění souvislostem mezi střevní mikroflórou, mitochondriálním onemocněním, GI dysmotilitou a zdravím a kvalitou pacientů. život. Léčba zahrnuje různá antibiotika a laxativa, která jsou generická a nejsou specifická pro onemocnění. Dlouhodobé účinky léků nejsou známy a jejich dopad na GI trakt a střevní mikroflóru u mitochondriálních poruch není v současné době znám. Je nezbytné optimalizovat podpůrné terapeutické strategie a navrhnout nové modality pro zlepšení klinického řízení. Ačkoli pokroky v technologii nyní poskytují více biologických informací než kdykoli předtím, komplexnost a objem generovaných dat převyšuje schopnost analyzovat, interpretovat a převádět tyto informace zpět do klinického managementu, což zdůrazňuje potřebu zvýšit klinické analytické schopnosti. Použití bioinformatiky a výpočetní biologie ke kombinaci metagenomických dat týkajících se střevní mikroflóry a metadat (charakteristiky pacienta; fenotyp/genotyp) je jedním z přístupů k identifikaci a predikci toho, jaké faktory, jako jsou léky, fenotyp a genotyp, vyvolávají dysbiózu střevní mikroflóry.

Objasnění složitosti a fungování střevní mikroflóry u mitochondriálních onemocnění poskytuje jedinečný přístup a hlubší pochopení biologie obecně, což v současnosti u primárních mitochondriálních poruch chybí. Tento výzkum přispěje k oblasti střevního mikrobiomu a poskytne nový pohled na komplexní interakce mikrob:mikrob a mikrobiota-hostitel. Nové poznatky zde vytvořené poskytnou základ pro intervenční studie zaměřené na manipulaci se střevním mikrobiomem a zmírnění zátěže nemocí u pacientů s mitochondriálním onemocněním a potenciálně onemocněními spojenými s mitochondriální dysfunkcí, jako je obezita, diabetes a neurodegenerativní poruchy, jako je demence a Parkinsonova choroba. choroba.

Cíle

Pracovní hypotéza je, že pacienti s mitochondriálním onemocněním mají GI dysmotilitu a že střevní mikrobiota zvýrazňuje klinickou závažnost onemocnění. Cílem této studie je poskytnout nové informace týkající se:

1. Jak klinická závažnost onemocnění ovlivňuje střevní mikrobiotu u mitochondriálních pacientů ve srovnání se zdravými kontrolami.
2. Jak lze zlepšit diagnostické a terapeutické přístupy pro mitochondriální onemocnění.