Effekt af probiotika på fækal resistom under Helicobacter Pylori-udryddelsesterapi

Antibiotikabrug er en af ​​de mest almindelige terapeutiske strategier i moderne medicin. Sammen med de betydelige gavnlige virkninger af antibiotikabrug, ledsager bivirkninger brugen af ​​disse lægemidler, herunder den stigende forekomst af antibiotika-resistente mikrober, et globalt folkesundhedsproblem. Andre væsentlige bivirkninger omfatter gastrointestinale symptomer såsom diarré, smerter, tarmbehag og flatulens, som kan være konsekvensen af ​​dysbiose. En almindelig strategi til at begrænse antibiotika-associerede bivirkninger er tilsætning af probiotika, som S. boulardii CNCM I-745 (Sb). Brugen af ​​bakterielle probiotika til at reducere antibiotika-associerede bivirkninger har flere potentielle begrænsninger, herunder ødelæggelse af probiotika, udvikling af probiotika-stammer, der er resistente over for antibiotika, og passage af antibiotika-resistente gener til patogene bakterier gennem horisontal genoverførsel. Sb er en probiotisk gær, hvis fordele på intestinal dysbiose er blevet forbundet med etableringen af ​​et gunstigt vækstmiljø for den normale tarmmikrobiota. På grund af gærarten af ​​dette probiotikum kan begrænsningerne af bakterielle probiotika ikke tages i betragtning under brug af Sb. Derfor er det afgørende at studere den molekylære mekanisme fremkaldt af Sb på tarmmikrobiota, herunder ændringer i resistom.

I vores tidligere undersøgelse vedrørende tilskud med Sb til behandling mod H. pylori (Hp)-infektion havde patienter, der fik probiotika, en signifikant lavere frekvens af gastrointestinale symptomer. Derudover har disse patienter et højere antal bakteriel diversitets-jævnhed (P=0,0156), højere forekomst af Enterobactereacea og lavere forekomst af Bacteroides og Clostridia ved afslutning af behandlingen og en måned senere. Bacteroides og Clostridia har tidligere været impliceret som antibiotikum multi-resistente pro-inflammatoriske stammer. Formålet med det aktuelle projekt er at karakterisere resistomet hos individer behandlet med anti-H. pylori-terapi i nærvær eller fravær af Sb i fæcesprøver.

Specifikke mål At bestemme resistomændringerne før og efter Hp-eradikationsbehandling hos patienter, der har modtaget eller ej Sb.

At sammenligne resistommønstrene mellem patienter behandlet for Hp-infektion, som har modtaget eller ej SB, på tidspunktet for afslutningen af ​​behandlingen og en måned efter endt behandling.

Baseret på haglgeværmetagenomikken søger forskerne at karakterisere mikrobiomet og resistomet i fækale prøver og forstå mikrobiomets funktionelle karakteristika, herunder virulensgener, metaboliske veje og mobile genetiske elementer.

Metode DNA opnået fra den tidligere mikrobiom karakterisering vil blive brugt i dette projekt. Hvis DNA ikke er nok, vil forskerne udvinde DNA fra de frosne opbevarede prøver ved hjælp af Power Soil-sættet.

DNA vil blive sendt til UNC Chapel Hill eller University of Minnesota, hvor genomiske biblioteker vil blive konstrueret. Hi-Seq Illumina-kørsler vil blive brugt til at producere en sekventeringsdybde på 10 millioner pr. prøve.

FASTQC vil blive brugt til læsningskvalitetskontrol og multiQC som rapportgenerator fra de rå læsninger. Trimmomatic vil blive brugt til at trimme Illumina-adaptere og til at skære aflæsninger på den gennemsnitlige kvalitet. Da der er menneskeligt DNA på de fækale prøver, skal efterforskerne fjerne værts-DNA'et ved hjælp af kortlægningssoftwaren BWA og SAMtools. Ved at bruge Resfinder-databasen skal efterforskerne justere de filtrerede læsninger og generere en tælletabel ved hjælp af ResistomeAnalyzer. Endelig kan forskerne lave sjældne kurver baseret på tabellen lavet med AMRPlusPlus.

Forventede resultater Forskerne forventer at finde en større diversitet og overflod af antibiotikaresistensgener (genom iboende og båret af mobile genetiske elementer) hos gruppen, der ikke modtog Sb ved afslutningen af ​​behandlingen og en måned efter dens afslutning. Dette ville være korreleret med den lavere forekomst af Clostridia og Bacteroides, som man støder på i 16S rRNA-genets mikrobiomkarakterisering.

Forskerne vil også være i stand til at underkarakterisere resistomdiversiteten og overfloden af ​​antibiotikaresistensgener, som typisk stødes på Enterobacteriaceae. En tidligere analyse fandt en højere forekomst af Enterobacteriaceae i gruppen, der modtog Sb (tidligere rapporteret i en musemodel af Sovran et al. 2018). Da forskerne vil opnå de rå aflæsninger på haglgeværsekventeringen, kunne de yderligere karakterisere bakterierne moduleret ved brug af Sb på stammeniveau (Bacteroides, Clostridia og Enterobacteriaceae). Sammen forventer forskerne at opnå værdifulde data om brugen af ​​Sb vedrørende antibiotikaresistens og yderligere mikrobiomkarakteristika, herunder gener for bakteriel patogenicitet. Disse resultater vil bidrage til at klarlægge de gavnlige virkninger af Sb-tilsætning hos patienter behandlet for Hp-infektion.