Suoliston mikrobiomi potilailla, joilla on munasarjojen monirakkulatauti

- Tieteellinen tausta

Lapsettomuus on vakava terveysongelma, joka vaikuttaa jopa 15 %:iin aviopareista. Noin puolet näistä tapauksista johtuu naistekijöistä, joista anovulaatio on yleisin syy. Noin 5 % kaikista lisääntymisikäisistä naisista on anovulatorisia munasarjojen monirakkulatauti-oireyhtymän (PCOS) vuoksi. Sen lisäksi, että PCOS vaikuttaa hedelmällisyyteen, se aiheuttaa suuria terveys- ja kosmeettisia ongelmia ja vaikuttaa merkittävästi naisten elämänlaatuun. PCOS liittyy sydän- ja verisuonisairauksiin ja tyypin 2 diabetekseen, mutta on epäselvää, johtuvatko ne munasarjojen toimintahäiriöstä vai yhteisestä nimittäjästä.

• PCOS
• Kliininen kuva:

Munasarjojen monirakkulatauti koostuu anovulaatiosta, aknesta, hirsutismista (johtuen hyperandrogenismista) ja käänteisestä seerumin LH-FSH-suhteesta. Suuri osa PCOS-potilaista on ylipainoisia, ja merkittävällä osalla PCOS-potilaista on vähentynyt perifeerinen insuliiniherkkyys. Suora syy tähän insuliiniresistenssiin on edelleen arvoituksellinen. Kaikki nämä ominaisuudet asettavat PCOS-potilaat metaboliseen oireyhtymään liittyvään ryhmään. Baranova et ai. (2011) jopa totesi, että "on tarkoituksenmukaista pitää polykystistä munasarjojen oireyhtymää metabolisen oireyhtymän munasarjojen ilmentymänä".

- Genetiikka

Kaikilla PCOS-potilailla ei ole sukulaisia, mutta perheklusterit ovat yleisiä, ja PCOS-potilaiden veljillä on korkeat seerumin androgeenidehydroepiandrosteronisulfaatin tasot. PCOS:n lopullinen kliininen ilmentyminen ei johdu pelkästään geneettisestä taipumuksesta vaan myös ravitsemuksellisista tekijöistä. Perhetutkimukset, joissa käytettiin useita analyysimenetelmiä, ehdottivat jopa 40 kandidaattigeeniä, jotka mahdollisesti ovat vastuussa oireyhtymästä. Näiden joukossa olivat geenit steroidogeenisistä reiteistä, gonadotropiinireseptorien signaalinvälitysreiteistä, insuliinin signaalinvälitysreitistä ja kasvutekijän signaalinvälitysreiteistä. Lukuun ottamatta tiettyä CYP11:n polymorfismin ja hyperandrogenismin yhteyttä, mikään näistä ehdokasgeeneistä ei liittynyt lopullisesti PCOS:ään. PCOS:n periytymismalli ei ole selvä, jotkut todisteet puoltavat autosomaalista hallitsevaa tilaa, kun taas toiset eivät tue sitä. Äskettäin TNF-reseptori 2 -geenin eksonissa 6 (676 T-->G) esiintyvän metioniinin 196 arginiinin polymorfismin osoitettiin liittyvän hyperandrogenismiin ja PCOS:iin, mutta genotyyppi ei vaikuttanut mihinkään kliiniseen tai biokemialliseen muuttujaan, joka liittyy hyperandrogenismiin tai insuliiniherkkyyteen. eikä liittynyt liikalihavuuteen. Calpain 10 -geenin roolia PCOS-herkkyydessä ehdotettiin myös, samoin kuin LH-reseptorin variantin roolia.

Myös sukupuolihormoneja sitova geeni oli lupaava, mutta pettynyt. X-kromosomin inaktivaatiotapa näyttää liittyvän sisarusten riskiin saada epäsopivuus PCOD:n kanssa, mutta tähän ei liity erityisiä geenejä. Kuten monien monimutkaisten sairauksien kohdalla, munasarjojen monirakkulatauti on jäänyt tutkijoilta pois. Vaikka perheaggregaatiotutkimukset ovat osoittaneet selvästi oireyhtymän geneettisen komponentin, yksinkertaiset Mendelin mallit eivät karakterisoi sen periytymistapaa. Sen sijaan useilla lokuksilla ja epigeneettisellä modifikaatiolla voi olla rooli fenotyypissä. Ehdokasgeenin lähestymistapa perustuu parannettuihin tilastollisiin ja teknologisiin menetelmiin potentiaalisten geenien analysoimiseksi biologisen uskottavuuden perusteella. Reitit, jotka vaikuttavat steroidogeneesiin, insuliiniresistenssiin, gonadotropiinien toimintaan ja liikalihavuuteen, tarjoavat mahdollisia geenejä tutkittavaksi. Esteet, kuten fenotyyppinen vaihtelu, miehen fenotyypin puute, useat analyysiyritykset ja pienet otoskoot haittaavat näitä pyrkimyksiä. Genomilaajuisesta analyysistä on tullut kultainen standardi monien sairauksien geneettisen taustan selvittämisessä. Viimeisimmän ja kattavimman analyysin PCOD vs. kontrollit suorittivat Chen et al (2011), ja joitakin ehdokasgenejä määriteltiin, mutta mekaaninen ymmärrys mahdollisesta kausaalisuudesta on vielä kaukana.

• Suoliston mikrobiota
• Yleistä:

Genomisen jälkeinen aikakausi johti useisiin läpimurtoihin ihmisen fysiologian ymmärtämisessä. Yksi näkyvimmistä on oivallus, että ruoansulatuskanavassamme on 100 kertaa enemmän eläviä (bakteeri)soluja kuin omassa kehossamme on. Tämän löydön teki mahdolliseksi kyky määrittää bakteerikannan läsnäolo sen DNA-tunnisteen perusteella ilman, että sitä tarvitsisi viljellä. Lisäksi näiden kantojen määritelmä mahdollistaa niiden allokoinnin tärkeimpiin taksonomisiin jaotteluihin, mikä puolestaan ​​mahdollistaa sen, mitä laillisesti kutsutaan suolen bakteeripopulaatioiden monimuotoisuuden "profiloimiseksi". Tästä syystä on luotu uusi termi "mikrobiota" kuvaamaan suolistomikrobiemme kokonaispopulaatiota. Lisäksi on nyt myös mahdollista määritellä tiettyjen entsyymien ja entsyymiperheiden esiintyminen suoliston mikrobiotassa, mikä puolestaan ​​mahdollistaa yleiskuvan suoliston mikrobien aineenvaihduntakapasiteetista. Nyt on erittäin mielenkiintoista karakterisoida vaihtelevat taksonomiset ja metaboliset profiilit, koska ne liittyvät tiettyihin ihmisen patologioihin ja fysiologisiin tiloihin.

Kun ihmisen tiettyyn patologiaan liittyvä mikrobiota on karakterisoitu, herää keskeinen kysymys, kumpi on muna ja kumpi kana. Eli mikä on syynä, patologinen tila vai siihen liittyvä mikrobisto? Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet useissa kysymyksissä mikrobiotan todennäköisimmin aiheuttavan, sillä mikrobiotan kokeellinen siirto hiiriin johti tilan kehittymiseen, joka muistutti ihmisen sairautta. Silti erot ihmispopulaatioiden mikrobiottien välillä eri puolilla maailmaa lisäävät todennäköisen mahdollisuuden, että etnisyydellä, ruokavaliolla ja muilla ympäristötekijöillä on merkittävä vaikutus suoliston mikrobiotaan. Kaiken kaikkiaan tutkimus suoliston mikrobiotan ja monien ihmisten sairauksien välisestä yhteydestä voisi paljastaa tärkeimmät kiinnostavat aiheet, lähinnä mahdollisen syy-yhteyden ymmärtämisen sekä ehdotusten tuleviksi korjaaviksi toimenpiteiksi.

- Naiset

Naiset käyvät läpi useita suuria fysiologisia muutoksia elämänsä aikana. Ensimmäinen on murrosikä, jota seuraa hedelmöitys ja raskaus, yleensä useammin kuin kerran elämässä, ja viimeinen on vaihdevuodet. On todennäköistä, että nämä liittyvät dynaamisiin muutoksiin suoliston mikrobiotassa, sillä äskettäin tehty uraauurtava tutkimus osoitti, että raskaana olevien naisten suoliston mikrobiota on muuttunut perusteellisesti verrattuna ei-raskaana oleviin naisiin. Lisäksi, koska näyttöä kerääntyy suoliston mikrobiotan spesifisistä muutoksista useissa sairaalloisissa tiloissa, on todennäköistä, että naisen sairaudet, kuten PCOS:iin liittyvä anovulatorinen hedelmättömyys, voivat liittyä tiettyihin muutoksiin suoliston mikrobiotaprofiilissa.

Luonnollisesti "muna vs. kana" -kysymys on tärkeä, jos havaitaan eroja anovuloituneiden ja ovulatiivisten naisten välillä, ja siihen pitäisi puuttua melkein heti alussa.

- Tutkimuksen yleinen tavoite Onko suoliston mikrobipopulaatiossa eroa normaalien ovulaation aiheuttavien naisten ja PCOS:stä kärsivien naisten välillä, ja jos on, mikä on sen rooli oireyhtymän aiheuttajana?

Erityiset tavoitteet

• Onko mikrobipopulaatioprofiilissa eroa PCOS-potilaiden ja normaalien ovulaatioon liittyvien naisten välillä?
• Voivatko vähähiilihydraattinen ruokavalio ja fyysinen aktiivisuus saada aikaan muutoksen PCOS-potilaiden suoliston mikrobipopulaatiossa?

Yksityiskohtaisen tutkimuksen suunnittelun Erityinen tavoite I: Onko PCOS-potilaiden ja normaalien ovulaation aiheuttamien naisten välillä eroa mikrobipopulaatioprofiilissa? 30 naisen ryhmä, joille diagnosoidaan PCOS standardien Rotterdamin konsensuskriteerien mukaan, ja 30 normaalia ovulaation aiheuttamaa naista antaa ulostenäytteet kuukautisvuodon 3–5 ensimmäisen päivän aikana. Seerumin hormoni- ja aineenvaihduntaprofiili mitataan samanaikaisesti.

Näytteet toimitetaan DNA-sekvensointiin GGA-laboratorioissa (Prof. Dani Bercovich), käyttäen aiemmin kohdassa kuvattua tekniikkaa. Tuloksena saadut aineistot analysoidaan tohtori Omry Korenin laboratoriossa Galilin lääketieteellisestä tiedekunnasta hänen aiemmin käyttämänsä menetelmällä.

Varoitukset ja mahdolliset sudenkuopat On mahdollista, että näiden kahden ryhmän suoliston mikrobit eivät osoita taksonomista eroa tai eroa oletetun metabolisen entsyymiprofiilin välillä. Siitä huolimatta oletamme, että ainakin toinen näistä kahdesta haarasta tuottaa positiivisen tuotteen, koska munasarjojen monirakkulalla on samat ominaisuudet kuin metabolisella oireyhtymällä, mikä on runsaasti dokumentoitua kuvaamaan selkeää mikrobipopulaatioprofiilia terveisiin yksilöihin verrattuna.

Erityistavoite II: Voiko hiilihydraattien vähäinen ruokavalio ja fyysinen aktiivisuus saada aikaan muutoksen PCOS-potilaiden suoliston mikrobipopulaatiossa? Ruokavalion muutoksen on tiedetty useiden vuosien ajan vaikuttavan suotuisasti PCOS-potilaiden ovulaation toimintaan sekä lievittävän joitain niihin liittyviä kosmeettisia huolenaiheita. Mikä tärkeintä, tämän ruokavalion hiilihydraattielementti on keskeinen tässä muutoksessa fyysisen toiminnan lisäämisen ohella. Määräämme opintoryhmälle hiilihydraattiköyhän ruokavalion (liitteenä taulukko) ja siihen liittyvän liikuntaohjelman (45 min reipasta kävelyä, 4-5 kertaa viikossa). Kahden kuukauden tämän elämäntapamuutoksen jälkeen toistamme hormonaalisen ja metabolisen profiilin sekä otamme toisen ulostenäytteen. Toissijainen kiinnostuksen kohteena olisi tutkia, onko ruokavaliossa menestyvien naisten mikrobiomissa eroja niiden naisten välillä, jotka eivät menestyisi, joko alkuperäisessä bakteeripopulaatioprofiilissa vai ruokavaliossa.