PEG laxativa pro střevní přípravu a střevní mikrobiom při cholecystektomii

Dysbióza střevního mikrobiomu je spojována s různými gastrointestinálními a metabolickými poruchami. Polyethylenglykolové (PEG) laxativa, rutinně podávaná k čištění střev před kolonoskopií, vyvolávají přechodný osmotický průjem a v animálních modelech bylo prokázáno, že způsobují dlouhodobé změny v mikrobiálním složení a funkci. Mezitím cholecystektomie, jeden z nejčastěji prováděných břišních chirurgických výkonů, mění tok žlučových kyselin a enterohepatální cirkulaci, což může modulovat ekosystém střevního mikrobiomu a je spojována se zvýšeným rizikem pooperačního průjmu a dokonce kolorektální neoplazie. Navzdory těmto nezávislým účinkům nebyl kombinovaný vliv cholecystektomie a PEG přípravy střev na lidský střevní mikrobiom systematicky zkoumán.

Toto je prospektivní, paralelní, observační kohortová studie provedená v Nemocnici Tongji, Univerzity vědy a technologie Huazhong. Bude rekrutováno celkem přibližně 20 účastníků a rozděleno do dvou skupin: skupina po cholecystektomii, skládající se z osob, které podstoupily cholecystektomii alespoň šest měsíců před zařazením a jsou naplánovány na screeningovou nebo kontrolní kolonoskopii; a kontrolní skupina, zahrnující osoby s neporušeným žlučníkem, které jsou párovány podle věku a pohlaví a jsou také naplánovány na kolonoskopii.

Způsobilí účastníci jsou ve věku 18 až 75 let, nemají anamnézu závažného orgánového onemocnění, neužívali antibiotika, probiotika nebo prebiotika do šesti měsíců před zařazením a nemají kontraindikace ke kolonoskopii nebo příjmu PEG. Vylučovací kritéria zahrnují těhotenství, závažnou kardiopulmonální insuficienci, duševní poruchy a neschopnost dodržet postup sběru stolice.

Všichni účastníci podstoupí standardní přípravu střev pomocí 2–4 l roztoku PEG-4000/3350 podle běžné klinické praxe. Nebude podávána žádná experimentální intervence.

Vzorky stolice o hmotnosti přibližně 10 g budou účastníky samostatně sbírány doma pomocí poskytnutých sběrných souprav v pěti předem stanovených časových bodech: do tří dnů před přípravou střev (výchozí stav), při první nevodnaté stolici po kolonoskopii a jeden měsíc, tři měsíce a šest měsíců po kolonoskopii, přičemž pro návštěvu po jednom měsíci je povolené okno ±7 dní a pro návštěvy po třech a šesti měsících ±14 dní. Vzorky budou okamžitě zmraženy na -80 °C až do extrakce DNA. Genomická DNA ze stolice bude podrobena sekvenování celogenomového metagenomu na platformě DNBSEQ-T7. Surová čtení budou filtrována pomocí fastp k odstranění kontaminace adaptéry a nekvalitních sekvencí. Kvalitní čtení budou zarovnána k lidskému genomu k vyloučení hostitelské DNA a zbývající čtení budou použita pro taxonomické profilování pomocí MetaPhlAn nebo Kraken2/Bracken a funkční profilování pomocí HUMAnN3 vůči databázím UniRef90 a KEGG.

Primárním výsledkem je změna α-diverzity střevního mikrobiomu, měřená indexy Shannon, Simpson a Chao1, a β-diverzity, hodnocená pomocí Bray-Curtisovy disimilarity a UniFrac vzdáleností, a to jak uvnitř skupin, tak mezi skupinami v pěti časových bodech.

Sekundární výsledky zahrnují časovou dynamiku specifických taxonů, jako je poměr kmenů Firmicutes/Bacteroidetes a butyrát produkujících rodů; rozdílnou abundanci druhů a funkčních drah, včetně KEGG modulů a MetaCyc reakcí; a korelaci mezi posuny v mikrobiálním složení a klinickými parametry, například časem od cholecystektomie a frekvencí stolice.

Všechny statistické analýzy budou provedeny pomocí R. Vnitroskupinová srovnání v čase budou hodnocena Friedmanovým testem nebo ANOVA s opakovanými měřeními, nebo neparametrickými ekvivalenty, následovanými post-hoc párovými Wilcoxonovými testy seřazených znamének s korekcí falešné objevovací míry. Meziskupinová srovnání v každém časovém bodě budou analyzována pomocí Mann-Whitneyho U testu nebo lineárních modelů smíšených efektů s adjustací na potenciální rušivé faktory. Analýza hlavních souřadnic založená na Bray-Curtisových vzdálenostech vizualizuje oddělení společenstev a permutační mnohorozměrná analýza rozptylu otestuje významné shlukování. Lineární diskriminační analýza efektu velikosti identifikuje taxony s rozdílnou abundancí mezi skupinami, s použitím prahové hodnoty LDA skóre >2,0 a p <0,05.

Studijní protokol byl schválen Lékařskou etickou komisí Nemocnice Tongji, Lékařské fakulty Tongji, Univerzity vědy a technologie Huazhong. Písemný informovaný souhlas bude získán od všech účastníků před zařazením. Výsledky budou šířeny prostřednictvím recenzovaných publikací a vědeckých konferencí.

Longitudinálním profilováním střevního mikrobiomu u osob po cholecystektomii a bez cholecystektomie vystavených stejnému režimu přípravy střev tato studie vymezí, zda předchozí odstranění žlučníku predisponuje pacienty k závažnější nebo prodloužené PEG-indukované dysbióze. Zjištění mohou poskytnout mikrobiologické zdůvodnění pro přizpůsobené protokoly přípravy střev nebo mikrobiomem cílené intervence, jako jsou probiotika nebo dietní doporučení po kolonoskopii, v této rostoucí pacientské populaci.