Tarmresponsmønstre på mikrobielle signaler

Kun voksne >18-årige vil blive inkluderet. To kohorter vil blive inkluderet: En kohorte af CD-patienter (inklusive specifikke subkohorter af rekrutterede kendte og nyopståede CD-patienter og rejsende CD-patienter og arkiverede patologiske prøver af postoperativ CD, i alt n= 300) og en kohorte af kontroller (raske personer og familiemedlemmer til CD-patienter, i alt n=200). Vi vil indhente afførings- og blodprøver og tarmbiopsi og/eller resektionsprøver fra CD-patienter og blod-, afførings- og tarmbiopsiprøver fra raske individer og a-symptomatiske familieslægtninge, der gennemgår koloskopi af årsager, der ikke er relateret til undersøgelsen (f.eks. screening koloskopi) ).

Efter at have underskrevet informeret samtykke, vil afføringsprøve og blodprøve (20cc) blive indhentet. Enteriske infektioner vil blive udelukket af afføringskulturer, parasitter inklusive entameba og C. difficile assay. Inflammatoriske markører (CRP i blod, calprotectin i afføring) vil blive testet. Blodprøver vil gennemgå immunkarakterisering, herunder in vitro-testning ved immuncelleaktivering, cytokinsekretionsmålinger og celleoverflademarkøranalyse af FACS. To fækale prøver pr. donor (≥3g eller 3 ml hver) vil blive opsamlet i rene beholdere ved stuetemperatur, friskfrosset ved -20°C og derefter opbevaret ved -80°C inden for 72 timer. Vi vil også ved koloskopi opnå fire biopsier fra betændt og ikke-betændt ileal- og colonslimhinde (i alt 8 biopsier). Fra hver enkelt vil der blive uddelt prøver til analyser på Sheba og til overførsel. Afføring vil blive overført til Prof. Elinav i Weizmann Instituttet for at udføre haglgeværmetagenomi af mikrobiomet. Intestinal biopsi og/eller arkiverede resektionsprøver (histologi) vil blive overført til Prof Stappenbeck ved Washington University, St. Louis USA, til histologisk analyse af medfødte immunceller og panethcellemorfologianalyse ved H&E og immunhistokemi.

Ileale og rektale biopsier vil blive indsamlet og opbevaret straks i RNAlater. Biopsier vil blive indhentet fra hvert sted (enten betændt eller ikke betændt, i alt 8 biopsier) og bruges til RNA og til mikrobiel DNA-ekstraktion. RNA vil blive brugt til mRNAseq af væv og DNA til mikrobiel karakterisering. mRNAseq vil blive udført i det NIH-støttede fordøjelsessundhedscenter (DHC) på Cincinnati Children Hospital Medical Center (CCHMC), hvor >700 mRNAseq af forskellige IBD-kohorter inklusive RISK CD og PROTECT UC-kohorter allerede blev kørt med gode resultater. Mikrobiel 16S amplikon sekventering af afføring & biopsi ekstraheret DNA vil blive udført som tidligere beskrevet.

Patienter fra begge kohorter vil også gennemgå miljø- og kosteksponeringsundersøgelse. Til miljøeksponering vil vi bruge spørgeskemaet udviklet af International Organisation of IBD (IOIBD), med nogle modifikationer. Spørgeskemaet består af 87 spørgsmål, der dækker 25 forskellige emner, der foreslås at være miljømæssige risikofaktorer for CD og/eller UC. Dette spørgeskema er tidligere blevet brugt i epidemiologiske undersøgelser, der undersøger udløsere af IBD, herunder et udført i Sydøstasien og Kina. Spørgsmålene vedrører fem forskellige hovedområder: (i) Barndomsfaktorer op til 20 år, herunder amning, blindtarmsoperation, tonsillektomi, eksem, vaccinationer (tuberkulose, kighoste, mæslinger, røde hunde, difteri, stivkrampe, polio), børneinfektioner (mæslinger, pertussis) , røde hunde, skoldkopper, fåresyge, skarlagensfeber) og ejerskab af kæledyr; (ii) madvaner, herunder dagligt, ugentligt eller mindre hyppigt forbrug af frugt, grøntsager, æg, korn, brød, korn, kaffe, te, juice, sukker og fastfood; (iii) rygevaner (nuværende ryger, ikke-ryger, tidligere ryger); (iv) sanitære forhold såsom tilgængeligheden af ​​intern vandhane, varmtvandshane eller skylletoilet; og (v) andre faktorer, herunder daglig fysisk aktivitet, p-piller og stressende begivenheder før diagnosen. Vi vil også tilføje punkter til IOIBD-spørgeskemaet, der vedrører antibiotikabrug før og efter 15-års alderen, brug af tandpasta og tilstedeværelse af amalgamtænderfyldning i barndommen eller senere i livet.

Til kortlægning af kostvaner vil vi anvende et interview udført af en uddannet diætist og ved hjælp af det validerede strukturerede FFQ (Food frequency Questionnaire). Dette værktøj fanger >600 madvarer, prioriteret efter deres foruddefinerede hyppighed i almindelig kost. Personalet vil blive trænet i kostsamtalemetoden. FFQ-resultater vil blive yderligere importeret til en computeriseret FFQ-version, som automatisk udleder og normaliserer næringsindholdet fra en individuel patientdiæt baseret på kendte israelske fødevare-næringsstoffers database fra National Institute of Statistics. Som vist på skærmbilledet fra denne responsive software til en eksemplarisk patient, angiver hver farvebjælke et specifikt næringsstofforbrug af individet (f.eks. protein, oligosaccharider osv.), sammen med dets afvigelse fra WHO's normaliserede forbrug (grønt farvet område) . FFQ-metoden vil blive suppleret med en validering af en potentiel tre-dages kostruteopsamling af SmartPhone. Deltagerne vil tage elektroniske billeder af alle madvarer, der indtages i løbet af disse tre dage. Fotos vil blive uploadet til elektronisk visuel database, og madvarer vil blive identificeret, optaget og verificeret i forhold til den retrospektive FFQ.

For at prioritere blandt de mange miljø-/kostfaktorer vil vi udføre en systematisk gennemgang og meta-analyse af alle publikationer, der vedrører miljømæssige risikofaktorer for CD. Vi vil beregne pooled odds ratio og pointestimat for hver variabel og definere de vægtede effekter mellem variabler ved hjælp af en tilfældig effektmodel. Dette vil gøre det muligt at dissekere og identificere faktorer, som er blevet mest reproducerbart og robust fundet at være forbundet med forekomsten af ​​CD. Vi vil derefter prioritere disse variabler på en trinvis måde til analyse af miljøfaktorers sammenhæng med mikrobiom-, transkriptom- og PCP-forstyrrelser.