Efecto de los probióticos sobre el resistoma fecal durante la terapia de erradicación de Helicobacter Pylori

El uso de antibióticos es una de las estrategias terapéuticas más comunes de la medicina moderna. Junto con los efectos beneficiosos significativos del uso de antibióticos, los efectos secundarios acompañan al uso de estos medicamentos, incluida la aparición cada vez mayor de microbios resistentes a los antibióticos, un problema de salud pública mundial. Otros efectos secundarios significativos incluyen síntomas gastrointestinales como diarrea, dolor, molestias intestinales y flatulencia, que pueden ser consecuencia de la disbiosis. Una estrategia común para limitar los efectos secundarios asociados con los antibióticos es la adición de probióticos, como S. boulardii CNCM I-745 (Sb). El uso de probióticos bacterianos para reducir los efectos secundarios asociados con los antibióticos tiene varias limitaciones potenciales, incluida la destrucción de los probióticos, el desarrollo de cepas de probióticos resistentes a los antibióticos y el paso de genes resistentes a los antibióticos a bacterias patógenas a través de la transferencia horizontal de genes. Sb es una levadura probiótica cuyos beneficios sobre la disbiosis intestinal se han asociado con el establecimiento de un entorno de crecimiento favorable para la microbiota intestinal normal. Debido a la naturaleza de levadura de este probiótico, las limitaciones de los probióticos bacterianos no pueden tenerse en cuenta durante el uso de Sb. En consecuencia, es crucial estudiar el mecanismo molecular provocado por Sb en la microbiota intestinal, incluidos los cambios en el resistoma.

En nuestro estudio anterior sobre la suplementación con Sb en el tratamiento contra la infección por H. pylori (Hp), los pacientes que recibieron el probiótico tuvieron una frecuencia significativamente menor de síntomas gastrointestinales. Además, esos pacientes tienen un mayor número de igualdad de diversidad bacteriana (P = 0,0156), mayor abundancia de Enterobactereacea, y menor abundancia de Bacteroides y Clostridia al finalizar el tratamiento y un mes después. Bacteroides y Clostridia han sido previamente implicados como cepas proinflamatorias multirresistentes a los antibióticos. El objetivo del presente proyecto es caracterizar el resistoma de individuos tratados con anti-H. pylori en presencia o ausencia de Sb en muestras fecales.

Objetivos específicos Determinar los cambios del resistoma antes y después del tratamiento erradicador de Hp en pacientes que han recibido o no Sb.

Comparar los patrones de resistoma entre pacientes tratados por infección por Hp que hayan recibido o no SB, en el momento de finalizar el tratamiento y al mes de finalizarlo.

Con base en la metagenómica de escopeta, los investigadores buscan caracterizar el microbioma y el resistoma en muestras fecales y comprender las características funcionales del microbioma, incluidos los genes de virulencia, las vías metabólicas y los elementos genéticos móviles.

Metodología El ADN obtenido de la caracterización previa del microbioma se utilizará en este proyecto. En caso de que el ADN no sea suficiente, los investigadores extraerán ADN de las muestras almacenadas congeladas utilizando el kit Power Soil.

El ADN se enviará a UNC Chapel Hill oa la Universidad de Minnesota, donde se construirán bibliotecas genómicas. Las ejecuciones de Hi-Seq Illumina se utilizarán para producir una profundidad de secuenciación de 10 millones por muestra.

FASTQC se utilizará para el control de calidad de las lecturas y multiQC como generador de informes a partir de las lecturas sin procesar. Trimmomatic se utilizará para recortar los adaptadores de Illumina y reducir las lecturas en calidad media. Como el ADN humano está presente en las muestras fecales, los investigadores deben eliminar el ADN del huésped utilizando el software de mapeo BWA y SAMtools. Usando la base de datos Resfinder, los investigadores deben alinear las lecturas filtradas y generar una tabla de conteo usando ResistomeAnalyzer. Finalmente, los investigadores pueden crear curvas de rarefacción basadas en la tabla realizada con AMRPlusPlus.

Resultados esperados Los investigadores esperan encontrar una mayor diversidad y abundancia de genes de resistencia a los antibióticos (genoma intrínseco y portado por elementos genéticos móviles) en el grupo que no recibió Sb al final del tratamiento y un mes después de su finalización. Esto se correlacionaría con la menor abundancia de Clostridia y Bacteroides encontrada en la caracterización del microbioma del gen 16S rRNA.

Los investigadores también podrán subcaracterizar la diversidad de resistomas y la abundancia de genes de resistencia a los antibióticos que se encuentran típicamente en Enterobacteriaceae. Un análisis anterior encontró una mayor abundancia de Enterobacteriaceae en el grupo que recibió Sb (previamente informado en un modelo de ratón por Sovran et al. 2018). Además, dado que los investigadores obtendrán las lecturas sin procesar en la secuenciación de escopeta, podrían caracterizar aún más las bacterias moduladas por el uso de Sb a nivel de cepa (Bacteroides, Clostridia y Enterobacteriaceae). Juntos, los investigadores esperan obtener datos valiosos sobre el uso de Sb con respecto a la resistencia a los antibióticos y otras características del microbioma, incluidos los genes de patogenicidad bacteriana. Estos resultados contribuirán a esclarecer los efectos beneficiosos de la adición de Sb en pacientes tratados por infección por Hp.