Einfluss der mechanischen Darmvorbereitung auf die GI-Mikrobiota

Die mechanische Darmvorbereitung (BP), die der Kolonendoskopie direkt vorausgeht, führt zu einer signifikanten Verringerung der gemeldeten Symptome bei mehreren Darmerkrankungen (z. B. Reizdarmsyndrom (IBS)), aber bisher gibt es nur wenige wissenschaftliche Belege dafür. Dieser Vorschlag wird ein robustes experimentelles Design verwenden, um sowohl die Zusammensetzung der Mikrobiota als auch, was wichtig ist, ihre Stoffwechselaktivität zu untersuchen, um die Wechselwirkungen mit menschlichen Wirten nach BP zu bewerten. Das Ziel dieser Pilotstudie ist es, Daten zu generieren, die die destabilisierenden Wirkungen von BP sowohl auf die Zusammensetzung als auch auf die metabolische Aktivität der Darmmikrobiota belegen.

Wenn die Hypothese bestätigt wird, wird diese Studie zeigen, dass BP ein „Zeitfenster“ generiert, in dem die spätere Wiederherstellung der Mikrobiota beeinflusst werden kann. Dies mit dem letztendlichen Ziel, die Dysbiose zu korrigieren und die Entwicklung einer symptomatischen unkomplizierten Divertikelerkrankung bei Patienten mit Divertikulose zu verhindern.

Hintergrund Die Divertikelkrankheit, gekennzeichnet durch eine Schwäche des stützenden Bindegewebes der Dickdarmwand, die zur Bildung von Divertikeln führt1, wird etwas vernachlässigt und findet keine wissenschaftliche Aufmerksamkeit wie andere entzündliche Darmerkrankungen. Obwohl diese Erkrankung 50 % unserer alternden Bevölkerung betrifft, von denen etwa 1/5 eine schwächende symptomatische unkomplizierte Divertikelkrankheit (SUDD)2 entwickeln wird, gibt es auf diesem Gebiet einen Mangel an Wissen.

Die Faktoren, die den Übergang von asymptomatischer Divertikulose zu SUDD bestimmen, sind unklar. Die Darmmikrobiota wurde jedoch in eine kürzlich durchgeführte kleine Studie verwickelt, die Divertikulose mit einer Abnahme von Clostridium Cluster IV korrelierte. Clostridium Cluster IX, Fusobacterium und Lactobacillaceae, die alle eine entzündungshemmende Wirkung ausüben können. Patienten, die sich mit linksseitigen unspezifischen Bauchschmerzen und Diarrhoe vorstellen, werden durch Kolonendoskopie untersucht. Eine kleine Studie zeigte, dass dieses Verfahren auch in der Kontrollpopulation nach 1 Monat (n=10) zu einer signifikanten Reduktion der Lactobacillaceae führte.

BP wird 14 und 20 Stunden vor der Koloskopie verabreicht und beinhaltet die orale Verabreichung mit einer Vielzahl von stimulierenden Abführmitteln (z. B. Moviprep - Polyethylenglycol), was zu schwerem Durchfall und vollständiger Entfernung von Fäkalien aus dem Darm führt. Es ist wahrscheinlich, dass dieser BP im Gegensatz zum endoskopischen Verfahren selbst an einer Verringerung der berichteten Symptome beteiligt ist, obwohl mutmaßliche zugrunde liegende Mechanismen noch identifiziert werden müssen.

Hypothese: Die Darmvorbereitung für die Endoskopie destabilisiert die Darmmikrobiota bei Patienten mit Divertikulose. Die Wiederherstellung dieser Mikrobiota folgt einem veränderten Entwicklungsverlauf, der zu nachhaltigen Veränderungen der Zusammensetzung der Mikrobiota führt. Darüber hinaus werden diese beobachteten Veränderungen funktionelle Konsequenzen haben, wie sie durch veränderte metabolische Wechselwirkungen an der Mikroben-Wirts-Grenzfläche identifiziert werden.

Ziele und Aufgaben:

1. Quantifizieren Sie anhaltende beobachtete Veränderungen, die innerhalb der funktionellen Gruppen der Darmmikrobiota nach BP auftreten (HTP FISHflow-Technologie).
2. Die funktionellen Auswirkungen solcher Veränderungen auf den Wirtsstoffwechsel, den Wirtsmikroben-Kostoffwechsel und die Produktion kurzkettiger Fettsäuren werden bewertet (kernmagnetische Resonanzspektroskopie bzw. Gaschromatographie).
3. Techniken zur Integration statistischer Daten werden Verbindungen zwischen den veränderten Mikrobiota und metabolischen Profilen identifizieren, um mit der Bestimmung der Mechanismen zu beginnen, die dem Einfluss der Darmmikrobiota bei Divertikulose zugrunde liegen.
4. Die obigen Ergebnisse werden identifizieren, ob sich nach BP ein „Fenster der Gelegenheit“ ergibt, das genutzt werden könnte, um Dysbiose als Grundlage für eine spätere groß angelegte Studie zu korrigieren.

Experimentelles Design

Um die Auswirkungen von BP auf die Kolon-Mikrobiota bei Divertikulose zu beurteilen, werden postmenopausale Frauen mit leichten unspezifischen linksseitigen Bauchschmerzen und Durchfall, die an die kolorektale Abteilung des Royal Berkshire Hospital überwiesen wurden, von der rekrutiert Bewerber (KT, PC). Patienten, die in den letzten 3 Monaten keine Antibiotika erhalten haben, füllen einen Fragebogen aus, um gastrointestinale Symptome zu beurteilen, die auf denen basieren, die in unseren früheren Studien zum Reizdarmsyndrom (IBS) beim Menschen verwendet wurden. Urin wird zu t=0 (vor BP), t=2d (24h nach BP), t=8d (1 Woche nach BP) und t=3 Monate (bei Rückruf ins Krankenhaus) gesammelt. Die Fäkalien werden zu den gleichen Zeitpunkten gesammelt, außer t=2d, stattdessen wird die erste Entleerung nach BP angefordert. Die Patienten erhalten per Post orale BP oder holen sie in der Endoskopieabteilung ab, was wir nutzen werden, um Kotprobentöpfe zu liefern. Die Proben werden entweder im Krankenhaus bereitgestellt und sofort eingefroren, oder die Patienten werden gebeten, sie einzufrieren und zu ihrem Termin mitzubringen . Spätere Proben (t-8d, t=3 Monate) werden zu Hause eingefroren und dann von Mitarbeitern der University of Reading gesammelt, sobald beide Proben gesammelt wurden. Bei der Abholung erhalten die Patienten den Fragebogen (und einen selbst adressierten Umschlag), um einen Vergleich ihrer Symptome 2 Wochen und 3 Monate nach dem Blutdruck mit den zuvor gemeldeten zu ermöglichen (t = 0).