Probioottien vaikutus ulosteen vastustuskykyyn Helicobacter Pylori -hävityshoidon aikana

Antibioottien käyttö on yksi nykyajan lääketieteen yleisimmistä hoitostrategioista. Yhdessä antibioottien käytön merkittävien hyödyllisten vaikutusten kanssa näiden lääkkeiden käyttöön liittyy sivuvaikutuksia, mukaan lukien antibiooteille vastustuskykyisten mikrobien lisääntyminen, globaali kansanterveysongelma. Muita merkittäviä sivuvaikutuksia ovat ruoansulatuskanavaan liittyvät oireet, kuten ripuli, kipu, epämukavuus suolistossa ja ilmavaivat, jotka voivat olla seurausta dysbioosista. Yleinen strategia antibiooteihin liittyvien sivuvaikutusten rajoittamiseksi on probioottien lisääminen, kuten S. boulardii CNCM I-745 (Sb). Bakteeriprobioottien käytöllä antibiooteihin liittyvien sivuvaikutusten vähentämiseksi on useita mahdollisia rajoituksia, mukaan lukien probioottien tuhoutuminen, antibiooteille vastustuskykyisten probioottikantojen kehittäminen ja antibioottiresistenttien geenien siirtyminen patogeenisiin bakteereihin horisontaalisen geeninsiirron kautta. Sb on probioottinen hiiva, jonka hyödyt suoliston dysbioosiin on yhdistetty suotuisan kasvuympäristön luomiseen normaalille suoliston mikrobiotalle. Tämän probiootin hiivaluonteen vuoksi bakteeri-probioottien rajoituksia ei voida ottaa huomioon Sb:n käytön aikana. Tästä syystä on ratkaisevan tärkeää tutkia Sb:n aiheuttamaa molekyylimekanismia suoliston mikrobiotaan, mukaan lukien muutoksia resistomissa.

Aiemmassa tutkimuksessamme, joka koski Sb-lisähoitoa H. pylori (Hp) -infektion hoidossa, probioottia saaneilla potilailla oli huomattavasti vähemmän maha-suolikanavan oireita. Lisäksi näillä potilailla on suurempi bakteerien monimuotoisuuden tasaisuus (P = 0,0156), Enterobactereacea-bakteerien suurempi määrä ja Bacteroides- ja Clostridia-bakteerien pienempi määrä hoidon päätyttyä ja kuukautta myöhemmin. Bacteroides ja Clostridia on aiemmin osoitettu antibiooteille moniresistentteinä tulehdusta edistävinä kantoina. Tämän projektin tavoitteena on karakterisoida anti-H:lla käsiteltyjen yksilöiden vastustuskykyä. pylori-hoitoa Sb:n läsnä ollessa tai puuttuessa ulostenäytteistä.

Erityistavoitteet Määrittää resistomin muutokset ennen ja jälkeen Hp-hävityshoidon potilailla, jotka ovat saaneet tai eivät ole saaneet Sb:tä.

Vertailla resistomikuvioita niiden potilaiden välillä, joita hoidettiin Hp-infektion vuoksi ja jotka ovat saaneet tai eivät saaneet SB:tä, hoidon päättyessä ja kuukauden kuluttua hoidon päättymisestä.

Haulikkometagenomiikkaan perustuen tutkijat pyrkivät karakterisoimaan mikrobiomia ja resistomia ulostenäytteissä ja ymmärtämään mikrobiomin toiminnallisia ominaisuuksia, mukaan lukien virulenssigeenit, aineenvaihduntareitit ja liikkuvat geneettiset elementit.

Metodologia Tässä hankkeessa käytetään DNA:ta, joka on saatu aikaisemmasta mikrobiomikarakterisaatiosta. Jos DNA ei riitä, tutkijat erottavat DNA:ta pakastevarastoiduista näytteistä Power Soil -sarjan avulla.

DNA toimitetaan UNC Chapel Hilliin tai Minnesotan yliopistoon, missä rakennetaan genomikirjastoja. Hi-Seq Illumina -ajoja käytetään tuottamaan 10 miljoonan sekvensointisyvyyden näytettä kohti.

FASTQC:tä käytetään lukemien laadunvalvontaan ja multiQC:tä raporttien generaattorina raakalukemista. Trimmomaticia käytetään Illumina-sovittimien trimmaamiseen ja keskimääräisen laadun leikkaamiseen. Koska ulostenäytteissä on ihmisen DNA:ta, tutkijoiden on poistettava isäntä-DNA käyttämällä kartoitusohjelmistoa BWA ja SAMtools. Resfinder-tietokannan avulla tutkijoiden on kohdistettava suodatetut lukemat ja luotava laskentataulukko ResistomeAnalyzerin avulla. Lopuksi tutkijat voivat luoda harvinaisuuskäyriä AMRPlusPlusilla tehdyn taulukon perusteella.

Odotetut tulokset Tutkijat odottavat löytävänsä suuremman monimuotoisuuden ja runsauden antibioottiresistenssigeenejä (genomiin luontaisia ​​ja liikkuvien geneettisten elementtien kuljettamia) ryhmässä, joka ei saanut Sb:tä hoidon lopussa ja kuukauden kuluttua sen päättymisestä. Tämä korreloi 16S-rRNA-geenin mikrobiomin karakterisoinnissa havaitun Clostridia- ja Bacteroides-bakteerien pienemmän määrän kanssa.

Tutkijat pystyvät myös alikarakterisoimaan Enterobacteriaceae-bakteerilla tyypillisesti tavattujen antibioottiresistenssigeenien vastustuskykyisen monimuotoisuuden ja runsauden. Aiempi analyysi havaitsi suuremman Enterobacteriaceae-määrän ryhmässä, joka sai Sb:tä (aiemmin Sovran et al. 2018 raportoinut hiirimallissa). Lisäksi, koska tutkijat saavat raakalukemat haulikkosekvensoinnista, he voisivat edelleen karakterisoida bakteereja, joita moduloidaan käyttämällä Sb:tä kantatasolla (Bacteroides, Clostridia ja Enterobacteriaceae). Yhdessä tutkijat odottavat saavansa arvokasta tietoa Sb:n käytöstä antibioottiresistenssin ja muiden mikrobiomiominaisuuksien, mukaan lukien bakteeripatogeenisuuden geenien, suhteen. Nämä tulokset auttavat selventämään Sb-lisäyksen hyödyllisiä vaikutuksia potilailla, joita hoidetaan Hp-infektion vuoksi.