Alkoholiperäinen maksasairaus ja suoliston mikrobiomi

AUD:n ja ALD:n esiintyvyys on kasvussa, ja tautitaakka vaikuttaa miehiin ja naisiin eri tavalla. Tutkimukset ovat osoittaneet, että AUD:n ja alkoholin aiheuttaman maksasairauden (ALD) esiintyvyys on kasvanut merkittävästi enemmän naisilla kuin miehillä viimeisen vuosikymmenen aikana (80 % vs. 30 % alkoholinkäyttöhäiriön ja 50 % vs. 30 % ALD:n osalta). Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että naiset miehiä todennäköisemmin antautuvat alkoholin negatiivisille vaikutuksille. Tutkimukset ovat osoittaneet, että alkoholin imeytymisessä, jakautumisessa ja aineenvaihdunnassa miesten ja naisten välillä on vaihtelua hormonaalisten, geneettisten ja ympäristötekijöiden vuoksi. Vaikka naiset juovat yleensä vähemmän kuin miehet, naisilla, joilla on AUD, on todennäköisemmin ALD, sydän- ja verisuonitauti ja syöpä. Sukupuolieroja on siinä, miten naiset ja miehet kuluttavat alkoholia, mutta sukupuolten välisiä eroja on myös siinä, kuinka todennäköisesti he pidättyvät, sillä naimisissa olevilla naisilla on suurempi uusiutumisaste kuin naimisissa olevilla miehillä. Mutta viimeaikaisista yrityksistä huolimatta sukupuolten välistä eroa alkoholin väärinkäytössä ja alkoholikomplikaatioissa ei ole selkeästi selvitetty. Suoliston mikrobiomin ja AUD:n ja ALD:n välillä on kaksisuuntaisuus. Runsas alkoholinkäyttö on yhdistetty suoliston estetoiminnan heikkenemiseen, lisääntyneeseen bakteerien translokaatioon ja suoliston mikrobiomin siirtymiseen tulehduksellisempaan fenotyyppiin. Toisaalta viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet probioottien olevan hyödyllisiä ALD:ssä, ja äskettäisessä vaiheen 1 kliinisessä tutkimuksessa tutkija osoitti, että ulosteen mikrobisiirto pystyi vähentämään merkittävästi alkoholinkäyttöhäiriöitä veteraanien miespopulaatiossa. Erityisesti VSL#3, probioottinen seos, on osoitettu olevan turvallinen ja suojaava suolistoesteen toimintahäiriöiltä, ​​alkoholiin liittyvältä maksasairaudelta ja jopa uudelleen sairaalahoidolta. Siksi on olemassa kasvavaa tietoa, joka viittaa siihen, että aivo-suolisto-mikrobiomi-akseli (BGM) voi olla tärkeä alkoholinkäyttöhäiriössä ja ALD:ssä. Toistaiseksi ei ole kuitenkaan tehty tutkimuksia, joissa tutkittaisiin BGM-akselin roolia alkoholinkäyttöhäiriön tai ALD:n sukupuolieroissa. Sukupuoliset erot mikrobiomissa liittyvät muihin aineenvaihduntasairauksiin. Sekä ihmis- että eläinmalleissa tutkimukset ovat osoittaneet, että suoliston mikrobiomien koostumus ja vaikutukset voivat vaihdella sukupuolittain taudin mukaan. Tämä tutkijaryhmä esimerkiksi pystyi osoittamaan sukupuoleen perustuvan eron BGM-akselilla suhteessa liikalihavuuteen ja ruokariippuvuuteen. Tämän pilottitutkimuksen tärkein tavoite on se, onko taustamusiikkiakselilla sukupuolieroa, joka vaikuttaa taudin etenemiseen ja AUD:n ja ALD:n lopputulokseen.

KOKEELLINEN LÄHESTYMISTAPA JA AIKAJANA Tutkijat olettavat, että AUD:n ja ALD:n taustamusiikkiakselin sukupuoleen liittyvät erot selittävät potilaan tulosten vaihtelun sukupuolen mukaan ja että taustamusiikkiakselin muutokset voivat vähentää alkoholinkäyttöhäiriön ja ALD:n vakavuutta.

Yleiskuvaus tavoitteesta 1: Osoita lähtötilanteen sukupuolierot AUD- ja ALD-potilaiden suoliston mikrobiomissa ja metatranskriptomissa ja korreloi nämä erot AUD:n ja ALD:n vaikeusasteeseen. Hyödyntämällä ulosteen keräämistä ja haulikon metagenomiikkaa, tutkijat tunnistavat keskeiset bakteerimarkkerit ja metatranskription allekirjoitukset, jotka liittyvät AUD:iin ja ALD:hen verrattuna terveisiin kontrolleihin. Tämän jälkeen tutkijat määrittävät, liittyvätkö nämä markkerit AUD- ja ALD-vakavuuteen sukupuoleen liittyvällä tavalla. Potilaat rekrytoidaan Santa Monican UCLA-sairaalasta ja Ronald Reagan UCLA -sairaalasta. Palveluntarjoaja kysyy mahdollisilta potilailta, voiko tutkimusryhmä ottaa heihin yhteyttä. Myöhemmin tiimi tekee alustavan kaaviotarkistuksen, jossa tarkastellaan aiempaa sairaushistoriaa, ongelmaluetteloa ja tämänhetkisiä sairaalapotilaiden muistiinpanoja määrittääkseen, onko potilas kelvollinen mukaanotto- ja poissulkemiskriteerien perusteella.

Perustason AUD- ja ALD-ominaisuuksien mittaus. Potilaiden demografisten tietojen lisäksi tutkijat keräävät myös kyselylomaketietoja arvioidakseen heidän AUD-vakavuuttaan ja kliinisen laboratorion parametreja arvioidakseen ALD:n vakavuutta. AUD-tautinsa vakavuuden arvioimiseksi tutkijat käyttävät DSM-V:n vakavuuden kriteerejä, AUDIT-pistemäärää, aikajanan seurantaa (TLFB) alkoholin arviointia, elämänlaatua (QOL) ja alkoholinhimokyselylomaketta (ACQ). -SF). Potilaan ALD:n vakavuuden arvioimiseksi kerätään kliinisiä laboratoriotietoja, joilla mitataan potilaiden Maddreyn erottelufunktion pisteet, MELD-Na-pisteet, Glasgow'n alkoholihepatiittipisteet ja lähtötason transaminaasiarvot. Muiden rinnakkaisten sairauksien arvioimiseksi tiimi kysyy sairaalan ahdistuneisuus- ja masennusasteikkoa (HADS). DSM-V:n vakavuuskriteerit, AUDIT-pisteet, aikajanan seuranta (TLFB) alkoholin arviointi, elämänlaatu (QOL) -asteikko, alkoholinhimo-kyselylomake (ACQ-SF) ja HADS ovat tutkimustarkoituksiin laadittavia kyselylomakkeita. Sellaisenaan HADS-kysely pisteytetään myöhemmin. Maddreyn Discriminant Function -pisteet, MELD-Na-pisteet, Glasgow'n alkoholihepatiittipisteet ja lähtötason transaminaasit perustuvat kliinisiin laboratorioihin ja lääketieteellisten karttojen tarkasteluun. Näytteenotto ja mikrobiomien sekvensointi. Kun potilaat ovat sairaalahoidossa, sekä etanolissa säilötyt että tuoreet ulosteet kerätään lähtötilanteessa seerumin kanssa tulevaa analyysiä varten, joka on samanlainen kuin aikaisemmat työmme. Uloste kerätään toimitettuun astiaan, potilas ottaa sitten mukana toimitetun para pak -pullon, joka sisältää lusikan, ottaa pienen lusikan täyteen ja laittaa sen para pak -pulloon, joka sisältää myös 95 % etanolia. Nämä näytteet varastoidaan sitten -80 oC:ssa ja käsitellään sitten yhtenä eränä. DNA uutetaan ulostenäytteistä käyttämällä helmiä jauhamista yhdessä ZymoBiomics DNA Miniprep -sarjan (Zymo Research) kanssa. Ulostenäytteistä uutettu DNA fragmentoidaan ja viivakoodataan kaupallisella pakkauksella (Illumina Nextera Flex). Haulikkokirjastot sekvensoidaan käyttämällä Illumina NovaSeq 6000:ta (S4 flowcells), jonka tavoitesyvyys on 20 miljoonaa näytettä kohti. Sekvenssitiedot syötetään sitten MetaPhlAn2:een lajien taksonomista tunnistamista varten koostumusanalyysiä varten, joka vastaa 16S-rRNA-sekvenssitiedoilla suoritettua. Haulikon metagenomiikkadataa käytetään myös kantatason mikrobiomianalyysiin ConStrains-algoritmilla, joka tunnistaa yhden nukleotidin polymorfismit metagenomiikkasekvenssitiedoissa, joita voidaan käyttää kantoja jäljittämään näytteissä. Lisäksi HUMANN2:ssa käsitellään metagenomiikkatietoja geeniperheiden merkitsemiseksi ja näiden geenien mikrobilähteen tunnistamiseksi. Bakteerigeenien runsaat määrät aggregoidaan reiteiksi, jotka perustuvat KEGG- ja MetaCyc-luokitteluihin. Seerumin käsittely: Veri otetaan jokaisella tutkimuskäynnillä (noin 3-5 ml). Veri sentrifugoidaan ja seerumi kerätään. Seerumi säilytetään sitten -80 C:ssa tulevaa käyttöä varten metabolomiikassa. Tunnistamattomat seeruminäytteet lähetetään Metabolonille metaboliittien käsittelyä ja analysointia varten.

Yleiskuvaus tavoitteesta 2: Selvitä, ennustavatko sukupuolierot lähtötilanteessa suoliston mikrobiomissa ja metatranskriptomissa jatkuvaa pidättymistä, rikosten uusimista tai ALD:hen liittyviä seurauksia. Potilaat, jotka on rekrytoitu edellä kuvatulla tavalla, satunnaistetaan 1:1-muodossa joko lumelääkkeeseen tai VSL#3:een kuuden kuukauden ajaksi. He ottavat yhden VSL#3-pillerin kerran päivässä tutkimuksen aikana (112,5 miljardia CFU kapselia kohden) tai lumelääkkeen, jossa on 100 mg sokeria kerran päivässä. VSL#3 Kolmen ja kuuden kuukauden iässä potilas palaa käynnille, ja samat kyselylomakkeet ja kliiniset pisteet kuin hänen lähtötilanteensa käynnillä saadaan uudelleen. Potilas toimittaa myös etanolipitoisen ulosteen ja lähettää sen takaisin meille itse osoitetussa maksullisessa kirjekuoressa, ja käynnillä otetaan seerumiverinäyte myöhempää analyysiä varten. Jokaisella keräyksellä kerätään yhteensä 3-5 ml verta. Tulevat tulokset. Kyselylomakkeen ja yllä lueteltujen kolmen ja kuuden kuukauden kohdalla mitatun pistemäärän lisäksi työryhmä tutkii myös uusiutumisen määrää, uudelleen sairaalahoitoa alkoholiin liittyvien syiden vuoksi, kaikista syistä johtuvaa uudelleensairaalahoitoa, kuolleisuutta ja maksansiirtoa.

Yleiskatsaus Tavoite 3. Näytä, kuinka suoliston mikrobiomin muuttaminen voi vähentää AUD:n ja ALD:n vakavuutta sukupuolesta riippuvaisella tavalla. Kuten edellä mainittiin, rekrytoidut potilaat satunnaistetaan 1:1-muodossa joko lumelääkkeeseen tai VSL#3:een kuuden kuukauden ajaksi. He ottavat yhden VSL#3-pillerin kerran päivässä (112,5 miljardia CFU:ta kapselia kohti) tai lumelääkkeen, jossa on 100 mg sokeria kerran päivässä. VSL#3 valittiin probiootiksi, koska aiemmin julkaistu kirjallisuus on osoittanut sen turvallisuuden ALD:ssä ja eläinmallit ovat osoittaneet sen olevan tehokas suoliston esteen toimintahäiriön tulehdukselle AUD- ja ALD-malleissa. Teholaskennassa, joka perustuu aikaisempiin VSL#3:a koskeviin töihin, tutkijat ovat päättäneet, että noin 20 potilasta ryhmää kohden tarvitaan eron määrittämiseen (mies-plasebo, mies-VSL#3, nainen-plasebo, naaras-VSL#3, yhteensä = 80). Sekä potilas että tutkimushenkilöstö sokeutuvat potilaan satunnaistukselle. Tutkimuskoordinaattori on ainoa henkilö, joka ei ole sokeutunut potilaiden satunnaistamisen suhteen, kun taas PI ja rinnakkaistutkijat ovat sokeutettuja koko tutkimuksen ajan, mukaan lukien data-analyysi. Ensisijaiset tulokset ja toissijaiset tulokset. Useat aiemmin julkaistut VSL#3-tutkimukset eivät ole osoittaneet merkittäviä haittavaikutuksia lumelääkkeeseen verrattuna. Siksi prospektiivisen satunnaistetun lumelääkevertailututkimuksen ensisijainen tulos on sukupuolten väliset erot pidättäytymisnopeudessa ja ALD:n erottelun osuudessa mitattuna Maddreyn erottelufunktion pistemäärällä, MELD-Na-pisteellä, Glasgow'n alkoholihepatiittipisteellä ja transaminaasiarvoilla. Toissijaisia ​​tuloksia ovat sukupuolierot mikrobiomin muutoksissa, alkoholinkäytössä, elämänlaadussa ja alkoholinhimossa. Näytteenotto ja mikrobiomien sekvensointi. Samanlainen keräys ja mikrobiomisekvensointi suoritetaan kuten edellä mainittiin. Mutta haulikon metagenomisen sekvensoinnin sijaan tutkijat suorittavat täyden 16S-sekvensoinnin 6 kuukauden kuluttua kerätyille näytteille kustannusten vähentämiseksi. Täysi 16S-sekvensointi on halvempaa, mutta se pystyy antamaan meille samanlaisia ​​rasitusprofiileja kuin haulikon metagenominen sekvensointi.