Indflydelse af mekanisk tarmforberedelse på GI-mikrobiota

Den mekaniske tarmforberedelse (BP) procedure, som går direkte forud for colonendoskopi, resulterer i en signifikant reduktion af rapporterede symptomer for flere tarmsygdomme (f.eks. irritabel tyktarm (IBS)), men endnu er der kun lidt forskningsbaseret dokumentation. Dette forslag vil bruge et robust eksperimentelt design til at udforske både sammensætningen af ​​mikrobiotaen og vigtigst af alt dens metaboliske aktivitet til at vurdere interaktioner med menneskelige værter efter BP. Formålet med denne pilotundersøgelse er at generere data, der viser de destabiliserende virkninger af BP på både sammensætningen og metaboliske aktivitet af tarmmikrobiotaen.

Hvis hypotesen bevises, vil denne undersøgelse vise, at BP genererer et 'mulighedsvindue' til at påvirke den efterfølgende genetablering af mikrobiotaen. Dette er med det endelige formål at korrigere dysbiose og forhindre udviklingen af ​​symptomatisk ukompliceret divertikulær sygdom hos patienter med divertikulose.

Baggrund Divertikulær sygdom, karakteriseret ved svaghed af det støttende bindevæv i tyktarmens væg, hvilket fører til dannelsen af ​​divertikula1, er noget forsømt og modtager ikke videnskabelig opmærksomhed, som andre inflammatoriske tarmlidelser har. På trods af at denne tilstand påvirker 50 % af vores aldrende befolkning, hvoraf cirka 1/5 vil udvikle invaliderende symptomatisk ukompliceret divertikulær sygdom (SUDD)2, er der mangel på viden på dette område.

Faktorerne, der bestemmer overgangen fra asymptomatisk divertikulose til SUDD, er uklare. Imidlertid er tarmmikrobiotaen blevet impliceret i et nyligt mindre studie, som korrelerede divertikulose med udtømning af Clostridium-klynge IV. Clostridium klynge IX, Fusobacterium og Lactobacillaceae, som alle kan have en anti-inflammatorisk virkning. Patienter, der viser sig med uspecifikke mavesmerter og diarré på venstre side, vurderes ved kolonendoskopi. En mindre undersøgelse viste, at denne procedure også resulterede i en signifikant reduktion af Lactobacillaceae i kontrolpopulationen efter 1 måned (n=10).

BP modtages 14 og 20 timer før koloskopi og involverer oral administration med en række stimulerende afføringsmidler (f.eks. Moviprep - polyethylenglycol), hvilket resulterer i alvorlig diarré og fuldstændig fjernelse af fæces fra tarmen. Det er sandsynligt, at dette blodtryk er impliceret i enhver reduktion i rapporterede symptomer i modsætning til selve den endoskopiske procedure, selvom formodede underliggende mekanismer endnu ikke er blevet identificeret.

Hypotese: Tarmforberedelse til endoskopi vil destabilisere tarmmikrobiotaen hos patienter med divertikulose. Genetablering af denne mikrobiota følger en ændret udviklingsbane, hvilket resulterer i vedvarende ændringer i mikrobiotaens sammensætning. Desuden vil disse observerede ændringer have funktionelle konsekvenser som identificeret gennem ændrede metaboliske interaktioner ved mikrobe-vært-grænsefladen.

Mål og mål:

1. Kvantificer vedvarende observationsændringer, der forekommer inden for de funktionelle grupper af tarmmikrobiotaen efter BP (HTP FISHflow-teknologi).
2. Funktionelle konsekvenser af sådanne ændringer for værtsmetabolisme, vært-mikrobe co-metabolisme og kortkædet fedtsyreproduktion vil blive vurderet (henholdsvis nuklear magnetisk resonansspektroskopi og gaskromatografi).
3. Statistiske dataintegrationsteknikker vil identificere forbindelser mellem den ændrede mikrobiota og metaboliske profiler for at begynde at bestemme de mekanismer, der ligger til grund for indflydelsen af ​​tarmmikrobiotaen i divertikulose.
4. Ovenstående output vil identificere, om der opstår et 'mulighedsvindue' efter BP, som kunne udnyttes til at rette op på dysbiose som grundlag for en senere større undersøgelse.

Eksperimentelt design

For at vurdere virkningerne af BP på tyktarmsmikrobiotaen ved divertikulose, vil postmenopausale kvinder med milde uspecifikke venstresidede mavesmerter og diarré, som er blevet henvist til kolorektal enhed på Royal Berkshire Hospital, blive rekrutteret af ansøgere (KT, PC). Patienter, der ikke har modtaget antibiotika i de foregående 3 måneder, vil udfylde et spørgeskema for at vurdere gastrointestinale symptomer, som vil være baseret på dem, der er brugt i vores tidligere forsøg med humant irritabel tyktarm (IBS). Urin vil blive opsamlet ved t=0 (før BP), t=2d (24 timer efter BP), t=8d (1 uge efter BP) og t=3 måneder (når tilbagekaldt til hospitalet). Afføring vil blive indsamlet på de samme tidspunkter undtagen t=2d, i stedet vil det første tomrum efter BP blive anmodet om. Patienter får tilsendt oral BP med posten eller afhenter dem på endoskopienheden, og vi vil udnytte dette til at levere fæcesprøvepotter. Prøver vil blive leveret enten på hospitalet og straks frosset, eller patienter vil blive bedt om at fryse og medbringe dem til deres aftale. Senere prøver (t-8d, t=3 måneder), vil blive opbevaret frosset derhjemme og derefter indsamlet af University of Reading personale, når begge prøver er blevet indsamlet. Efter indsamlingen vil patienterne få udleveret spørgeskemaet (og selvadresseret kuvert) for at muliggøre sammenligning af deres symptomer 2 uger og 3 måneder efter BP med dem, der er rapporteret på forhånd (t=0).