Probiootit lyhyen suolen oireyhtymässä

1. Johdanto ja tarkoitus: Tämän projektin tavoitteena on parantaa lyhyen suolen oireyhtymää sairastavien lasten lineaarista kasvua ja painonnousua muuttamalla heidän suoliston mikrobiotaa ja viime kädessä suoliston bakteerien aineenvaihduntaa.

2. Tausta: Lyhyen suolen oireyhtymä (SBS) ilmenee, kun suolen massa ei ole riittävää tukemaan normaalia kasvua ja kehitystä. Pohjois-Amerikassa noin 35 vauvaa jokaisesta 100 000 elävänä syntymästä kärsii SBS:stä, ja nämä lapset ovat riippuvaisia ​​suonensisäisestä, parenteraalisesta ravitsemuksesta (PN) pitkän aikaa. Yksi näiden lasten kohtaamista suurimmista haasteista on riittävän lineaarisen kasvun ja painonnousun saavuttaminen huolimatta siitä, että he saavat enemmän kaloreita kuin ikään sopivat terveet lapset. Ongelmat, jotka liittyvät huonoon suoliston imeytymiseen ja motiliteettiin sekä lisääntynyt tulehdus, vaikuttavat kaikki näiden potilaiden huonoon kasvuun. Tärkeä tekijä jäljellä olevan ohutsuolen terveessä toiminnassa on suoliston mikrobiyhteisö. Tiedetään, että tiettyjen hyödyllisten suolistobakteeriryhmien ja niiden aineenvaihdunnan sivutuotteiden, erityisesti lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) ehtyminen voi johtaa suoliston tulehdukseen, imeytymishäiriöihin ja kulutettujen kalorien tehottomaan käyttöön.

   Tutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on selvittää, kuinka tehokkaasti muuttaa suoliston mikrobiota SBS-lapsilla terveen tasapainon palauttamiseksi ja kasvun ja kehityksen maksimoimiseksi. Vaikka SBS-lapsilla on tunnettuja häiriöitä suoliston mikrobiotossa, on epäselvää, onko suun kautta otettava probiootti tehokas tapa korjata näitä häiriöitä.

   Tavoite 1: Selvittää, voiko probioottinen lisäys merkittävästi muuttaa suoliston mikrobiotaa ja parantaa SBS-potilaiden kasvua.

   Tavoite 2: Määrittää ulosteen SCFA-tasot lapsilla, joilla on SBS, mukaan lukien ne, jotka saavat probiootteja.

3. Tutkimuksen kuvaus: Kaikille tukikelpoisille lapsille annetaan suostumus poliklinikalla käynnin tai sairaalahoidon aikana. Ilmoittautuneet osallistujat satunnaistetaan sitten "plaseboon", jossa he saavat standardinmukaista lääketieteellistä ja ravitsemuksellista hoitoa lyhyen suolen oireyhtymään sekä 1 ml:n puhdasta MCT-öljyä (keskipitkäketjuinen triglyseridi) päivittäin 3 kuukauden ajan, tai "probioottihoitoa", jossa he saavat he saavat yhdistelmän Lactobacillus rhamnosus (5 miljardia pesäkettä muodostavaa yksikköä päivässä) ja Lactobacillus johnsonii (200 miljoonaa pesäkettä muodostavaa yksikköä päivässä) päivittäin kolmen kuukauden ajan hoidon standardin lisäksi. Satunnaistaminen ei ole sokaisua. Probiootit valittiin, koska niitä on tutkittu hyvin vauvoilla ja lapsilla ja molemmilla lajilla on havaittu puutteita lapsilla, joilla on SBS ja heikosti kasvavat. Plasebo valittiin, koska se on ainoa probiootin suspensiossa oleva inaktiivinen ainesosa, se on hajuton ja mauton, eikä sillä ole tunnettuja sivuvaikutuksia. Probiootti- ja MCT-öljyä annetaan päivittäin joko suun kautta tai olemassa olevan gastrostomialetkun kautta. Potilaita, jotka keskeytyvät tutkimuksesta tai keskeytetään, ei korvata, ja näiden koehenkilöiden tiedot sisällytetään osaksi analyysia hoitoaikein.

Uloste (noin 200 mg näytettä kohti) kerätään kolmessa erillisessä ajankohtana kullekin potilaalle (tutkimuksen alussa, keskellä ja lopussa). Uloste kerätään joko laitoshoidossa tai poliklinikkakäynnillä. Jos potilas ei pysty antamaan ulostenäytettä, perhe voi ottaa sellaisen kotoa ja se voidaan pakastaa ja tuoda seuraavan klinikkakäynnin yhteydessä. Pakastettua näytettä voidaan käyttää 16S rRNA:n sekvensointiin ja metabolomiikkaanalyysiin, mutta ei SCFA-konsentraatioon. Mikrobi-gDNA voidaan ottaa talteen ulosteesta, joka on ollut jäädytettynä jopa 6 kuukautta, ja sekvensointitulokset ovat samanlaiset kuin vastakäsitellyissä ulosteissa. Jos tuore näyte toimitetaan, osa käytetään SCFA-pitoisuuden määrittämiseen. 16S rRNA:n sekvensointiin ja metabolomiikkaan käytetty uloste pidetään jäädytettynä, kunnes analyysi suoritetaan. Kertaluonteinen uloste kerätään myös 10 verrokkipotilaalta, joilla on lyhyt suolen oireyhtymä ja jotka kasvavat hyvin ja joita käytetään 16S rRNA:n ja metabolomiikkaanalyysiin.

16S rRNA:n sekvensointiin käytetty uloste säilytetään jäädytettynä analyysihetkeen asti. BakteerigDNA uutetaan sitten ulosteen sisällöstä. Bakteerien 16S-rRNA-geenien amplikonit luodaan ja sekvensoidaan käyttämällä Illumina Hi-Seq 2000:ta (UTSW Genomics Core). Sekvensointilukemat suodatetaan ja laatu leikataan ja analysoidaan käyttämällä QIIME-ohjelmistopakettia.59 Mikrobien monimuotoisuus arvioidaan laskemalla Shannonin monimuotoisuusindeksi ja Bray-Curtisin eroavaisuusindeksi.

Bakteerien runsaus määritetään käyttämällä standardikäyriä, jotka on muodostettu viittaamalla kloonatuun bakteeri-DNA:han, joka vastaa lyhyttä segmenttiä 16S-rRNA-geenistä, joka monistettiin bakteerireferenssikannoista.63 Dr. Koh on myös validoinut qPCR-protokollat ​​kuudelle tietylle bakteeriryhmälle: 1) Eubacteria (kaikki bakteerit); 2) Lactobacillus (firmicutien alajoukko); 3) Bacteroides (osajoukko Bacteroidetes); 4) Enterobakteerit (ENTERO; tulehdusta edistävät gramnegatiivit, kuten E. coli, Klebsiella spp jne.); 5) CLEPT (osajoukko Firmicutesista; butyraattia tuottava anti-inflammatorinen Clostridia); 6) EREC (alaryhmä Firmicutes; butyraattia tuottava anti-inflammatorinen Clostridia). Bakteeriryhmäspesifinen qPCR mahdollistaa tiettyjen bakteeriryhmien yleisen määrän kvantifioinnin

Ulosteen SCFA-pitoisuudet mitataan aina, kun uusi näyte voidaan toimittaa. Lyhyesti sanottuna tuoreet ulostenäytteet punnitaan, suspendoidaan veteen, jossa on 0,5 % fosforihappoa, ja sitten pikajäädytetään välittömästi nestetypellä. SCFA-yhdisteiden haihtuvuuden vuoksi pikajäädytys tarjoaa tarkempia mittauksia. Ulostesuspensiot sulatetaan, homogenisoidaan ja uutetaan etyyliasetaatilla. Orgaanisiin uutteisiin lisätään hiilileimattuja SCFA-standardeja (SCFA-tasojen tarkka määrittämiseksi) ja ajetaan GC-MS:llä.

Satunnaistaminen: Ilmoittautuneet potilaat satunnaistetaan käyttämällä keskitettyä prosessia, joka perustuu satunnaistaulukkoon. Satunnaistaminen päätetään soittamalla projektikeskuksen puhelinnumeroon, johon tutkimussairaanhoitaja vastaa ja pyytämällä kohdetunnusta ja allokaatiota joko normaalihoitoon tai ehdolliseen leikkaukseen. Tämä on avoin tutkimus, ja potilaat satunnaistetaan 1:1 toiseen hoitohaaraan.

Hoitovaihe:

Plasebopotilaat saavat päivittäisen MCT-öljyn lisäksi standardinmukaista lääketieteellistä ja ravitsemushoitoa lyhyen suolen oireyhtymään. Kaikilla tutkimukseen osallistuneilla potilailla on yksityiskohtainen kasvuarviointi tutkimuksen aikana. Ensisijaisia ​​antropometrisiä kasvumittauksia ovat paino, pituus ja pään ympärysmitta (lapsille

Kliiniset tiedot kerätään myös kaikkien tutkimuspotilaiden potilaskertomuksista, mukaan lukien tiedot iästä, sukupuolesta, etnisestä alkuperästä, SBS:n etiologiasta, päivittäisten suoliston liikkeiden laadusta ja tiheydestä, antibioottien käytöstä neljän viikon aikana ennen ilmoittautumista ja tutkimuksen aikana, infektioista. tutkimuksen aikana, leikkaushistoria, mukaan lukien mahdolliset suolen pidentämistoimenpiteet, jäljellä olevan ohutsuolen ja paksusuolen pituus ja anatomia, avanne ja/tai gastrostomiaputki, sairaushistoria, lääkkeet, yksityiskohtaiset ravitsemustiedot (kalorien saanti parenteraalisesti ja enteraalisesti ravitsemus) ja rutiininomainen ravitsemusverityö. Näiden kliinisten ominaisuuksien vaiheittainen logistinen regressioanalyysi suoritetaan huonon kasvun riippumattomien ennustajien mallintamiseksi käyttämällä p:n merkitsevyystasoa.

Probioottiryhmä – jossa he saavat yhdistelmän Lactobacillus rhamnosus (5 miljardia pesäkettä muodostavaa yksikköä päivässä) ja Lactobacillus johnsonii (200 miljoonaa pesäkettä muodostavaa yksikköä päivässä) päivittäin 3 kuukauden ajan hoidon standardin lisäksi.

Molemmat ryhmät keräävät ulostenäytteet kolmessa erillisessä ajankohdassa kullekin potilaalle, ensimmäisen rekisteröinnin yhteydessä, tutkimuksen puolivälissä ja lopussa). Näytteet kerätään tavallisella hoitoklinikan käynnillä, sairaalahoidon aikana tai hoitajan toimesta kotona ja jäädytetään. Omaishoitajat saavat ohjeet ja ulosteenkeräyssarjat.