La enfermedad hepática alcohólica y el microbioma intestinal

La prevalencia de AUD y ALD va en aumento y la carga de la enfermedad afecta de manera diferente a hombres y mujeres. La investigación ha demostrado que la prevalencia de AUD y la enfermedad hepática alcohólica (ALD) ha aumentado significativamente más para las mujeres que para los hombres durante la última década (80 % frente a 30 % para el trastorno por consumo de alcohol y 50 % frente a 30 % para ALD). La investigación también ha encontrado que las mujeres, en comparación con los hombres, tienen más probabilidades de sucumbir a los efectos negativos del alcohol. Los estudios han demostrado que existe una variabilidad en la absorción, distribución y metabolismo del alcohol entre hombres y mujeres, como resultado de factores hormonales, genéticos y ambientales. Mientras que las mujeres tienden a beber menos que los hombres, las mujeres que tienen AUD tienen más probabilidades de tener ALD, enfermedades cardiovasculares y cáncer. Existen diferencias de sexo en la forma en que las mujeres y los hombres consumen alcohol, pero también existen diferencias de sexo en la probabilidad de que se abstengan, y las mujeres casadas tienen una tasa más alta de recaída que los hombres casados. Pero a pesar de los esfuerzos recientes, la disparidad de sexos en el abuso de alcohol y las complicaciones alcohólicas no se ha dilucidado claramente. Existe una bidireccionalidad entre el microbioma intestinal y AUD y ALD. El consumo excesivo de alcohol se ha asociado con una disminución de la función de barrera intestinal, un aumento de la translocación bacteriana y un cambio en el microbioma intestinal hacia un fenotipo más inflamatorio. Por el contrario, investigaciones recientes han demostrado que los probióticos son beneficiosos en la ALD, y en un ensayo clínico reciente de fase 1, el investigador demostró que el trasplante microbiano fecal pudo reducir significativamente el trastorno por consumo de alcohol en una población masculina de veteranos. Específicamente, VSL#3, una mezcla de probióticos, ha demostrado ser segura y protectora contra la disfunción de la barrera intestinal, la enfermedad hepática relacionada con el alcohol e incluso la rehospitalización. Por lo tanto, cada vez hay más datos que sugieren que el eje cerebro-intestino-microbioma (BGM) puede ser importante en el trastorno por consumo de alcohol y ALD. Sin embargo, hasta la fecha, no hay estudios que examinen el papel del eje BGM en las diferencias sexuales del trastorno por consumo de alcohol o ALD. Las diferencias basadas en el sexo en el microbioma están relacionadas con otras enfermedades metabólicas. Tanto en modelos humanos como animales, los estudios han demostrado que la composición y los efectos del microbioma intestinal pueden variar entre sexos según la enfermedad. Este grupo de investigadores, por ejemplo, pudo mostrar una diferencia basada en el sexo en el eje BGM en relación con la obesidad y la adicción a la comida. Si existe una diferencia de sexo en el eje BGM que afecte la progresión de la enfermedad y el resultado de AUD y ALD será el propósito clave de este estudio piloto.

ENFOQUE EXPERIMENTAL Y CRONOGRAMA Los investigadores plantean la hipótesis de que las diferencias relacionadas con el sexo del eje BGM en AUD y ALD explican la variación en el resultado del paciente según el sexo, y que las alteraciones del eje BGM pueden disminuir la gravedad del trastorno por consumo de alcohol y ALD.

Descripción general del Objetivo 1: Demostrar las diferencias sexuales iniciales en el microbioma intestinal y el metatranscriptoma de los pacientes con AUD y ALD y correlacionar esas diferencias con la gravedad de AUD y ALD. Utilizando la recolección de heces y la metagenómica de escopeta, los investigadores identificarán marcadores bacterianos clave y firmas de metatranscriptoma relacionadas con AUD y ALD en comparación con controles sanos. Luego, los investigadores determinarán si estos marcadores están asociados con la gravedad de AUD y ALD de una manera relacionada con el sexo. Los pacientes serán reclutados del hospital Santa Monica UCLA y del hospital Ronald Reagan UCLA. Su proveedor preguntará a los pacientes potencialmente elegibles si el equipo de investigación puede contactarlos. Posteriormente, el equipo realizará una revisión preliminar del historial médico, la lista de problemas y las notas actuales del paciente hospitalizado para determinar si el paciente es elegible según los criterios de inclusión y exclusión.

Medición de las características basales de AUD y ALD. Además de la información demográfica del paciente, los investigadores también recopilarán datos de cuestionarios para evaluar la gravedad de su AUD y parámetros de laboratorio clínico para evaluar la gravedad de su ALD. Para evaluar la gravedad de su AUD, los investigadores utilizarán los criterios de gravedad del DSM-V, la puntuación AUDIT, la evaluación de alcohol de Seguimiento de línea de tiempo (TLFB), la escala de Calidad de vida (QOL) y el Cuestionario de ansias de alcohol-forma corta (ACQ -SF). Para evaluar la gravedad de la ALD del paciente, se recopilarán datos de laboratorio clínico para medir la puntuación de función discriminante de Maddrey, la puntuación MELD-Na, la puntuación de hepatitis alcohólica de Glasgow y las transaminasas basales de los pacientes. Para evaluar otras comorbilidades, el equipo solicitará la Escala de Ansiedad y Depresión Hospitalaria (HADS). Los criterios de gravedad del DSM-V, la puntuación AUDIT, la evaluación de alcohol de seguimiento de la línea de tiempo (TLFB), la escala de calidad de vida (QOL), el cuestionario de ansias de alcohol-forma corta (ACQ-SF) y el HADS son cuestionarios administrados con fines de investigación. Como tal, el cuestionario HADS se calificará en una fecha posterior. La puntuación de función discriminante de Maddrey, la puntuación MELD-Na, la puntuación de hepatitis alcohólica de Glasgow y las transaminasas de referencia se basan en análisis clínicos y revisiones de historias clínicas. Recolección de muestras y secuenciación de microbiomas. Mientras los pacientes están hospitalizados, tanto las heces conservadas en etanol como las frescas se recolectarán al inicio junto con el suero para futuros análisis similares a nuestros trabajos anteriores. Las heces se recogerán en un recipiente proporcionado, el paciente luego tomará un vial para pak provisto que contiene una cuchara y llenará una cuchara pequeña y la colocará en el vial para pak que también contiene 95% de etanol. Estas muestras luego se almacenarán a -80oC y luego se procesarán como un solo lote. El ADN se extraerá de las muestras fecales mediante el batido de perlas junto con el kit ZymoBiomics DNA Miniprep (Zymo Research). El ADN extraído de las muestras fecales se fragmentará y codificará con un kit comercial (Illumina Nextera Flex). Las bibliotecas de escopeta se someterán a la secuenciación utilizando un Illumina NovaSeq 6000 (células de flujo S4) con una profundidad objetivo de 20 millones de secuencias de extremos emparejados por muestra. Luego, los datos de secuencia se ingresarán en MetaPhlAn2 para la identificación taxonómica de las especies para el análisis de composición equivalente al realizado con los datos de secuencia de 16S rRNA. Los datos de metagenómica de escopeta también se utilizarán para realizar análisis de microbiomas a nivel de cepa con el algoritmo ConStrains, que identifica polimorfismos de un solo nucleótido en datos de secuencia metagenómica que se pueden utilizar para rastrear cepas en muestras. Además, los datos metagenómicos se procesarán en HUMAnN2 para la anotación de familias de genes y la identificación de la fuente microbiana de estos genes. Las abundancias de genes bacterianos se agregarán en vías basadas en las clasificaciones KEGG y MetaCyc. Procesamiento de suero: Se recolectará sangre en cada visita del estudio (alrededor de 3-5 ml). Se centrifugará la sangre y se recogerá el suero. Luego, el suero se almacenará a -80 °C para su uso futuro en metabolómica. Las muestras de suero no identificadas se enviarán a Metabolon para el procesamiento y análisis de metabolitos.

Descripción general del Objetivo 2: Determinar si las diferencias de sexo iniciales en el microbioma intestinal y el metatranscriptoma predicen la abstinencia continua, la reincidencia o los resultados relacionados con ALD. Los pacientes reclutados como se indicó anteriormente se aleatorizarán en una proporción de 1:1 a un placebo o VSL#3 durante 6 meses. Tomarán una pastilla de VSL#3 una vez al día mientras estén en el estudio (112.500 millones de CFU por cápsula) o una pastilla de placebo con 100 mg de azúcar una vez al día. VSL#3 A los 3 y 6 meses, el paciente regresará para una visita y se obtendrán nuevamente los mismos cuestionarios y puntuaciones clínicas que en su visita inicial. El paciente también proporcionará heces perseveradas con etanol y nos las enviará por correo en un sobre pagado con su dirección, y se recolectará una muestra de sangre sérica en la visita para análisis futuros. Se recolectará un total de 3-5 ml de sangre en cada recolección. Resultados prospectivos. Además del cuestionario y los puntajes enumerados anteriormente medidos a los 3 y 6 meses, el equipo también examinará la tasa de reincidencia, la rehospitalización por causas relacionadas con el alcohol, la rehospitalización por todas las causas, la mortalidad y el trasplante de hígado.

Descripción general Objetivo 3. Mostrar cómo la alteración del microbioma intestinal puede disminuir la gravedad de AUD y ALD de manera dependiente del sexo. Como se mencionó anteriormente, los pacientes reclutados serán aleatorizados en una proporción de 1:1 a un placebo o VSL#3 durante 6 meses. Tomarán una pastilla de VSL#3 una vez al día (112.500 millones de CFU por cápsula) o una pastilla de placebo con 100 mg de azúcar una vez al día. VSL#3 fue elegido como el probiótico de elección porque la literatura publicada anteriormente ha demostrado su seguridad en ALD y los modelos animales han demostrado que es eficaz contra la inflamación de la disfunción de la barrera intestinal en modelos de AUD y ALD. Mediante un cálculo de potencia basado en trabajos previos sobre VSL#3, los investigadores determinaron que se necesitarán alrededor de 20 pacientes por grupo para determinar una diferencia (masculino-placebo, masculino-VSL#3, femenino-placebo, femenino-VSL#3, total=80). Tanto el paciente como el personal del estudio no conocerán la aleatorización del paciente. El coordinador del estudio será la única persona que no esté cegada a la aleatorización del paciente, mientras que el PI y los coinvestigadores estarán cegados durante todo el estudio, incluido el análisis de datos. Resultados primarios y resultados secundarios. Varios ensayos publicados previamente sobre VSL#3 no han mostrado eventos adversos significativos en comparación con el placebo. Por lo tanto, el resultado principal del estudio prospectivo, aleatorizado y controlado con placebo serán las diferencias de sexo en la tasa de abstinencia y la proporción de resolución de la ALD medida por la puntuación de función discriminatoria de Maddrey, la puntuación MELD-Na, la puntuación de hepatitis alcohólica de Glasgow y las transaminasas. Los resultados secundarios serán las diferencias de sexo con respecto a los cambios en el microbioma, el consumo de alcohol, la CdV y el ansia de alcohol. Recolección de muestras y secuenciación de microbiomas. Se realizará una recolección y secuenciación de microbiomas similares a las mencionadas anteriormente. Pero en lugar de la secuenciación metagenómica de escopeta, los investigadores realizarán la secuenciación 16S completa para las muestras recolectadas a los 6 meses para reducir los costos. La secuenciación 16S completa es menos costosa pero puede brindarnos perfiles de tensión similares a los de la secuenciación metagenómica de escopeta.