Le microbiome intestinal dans la diverticulite et la diverticulose

La diverticulose touche 60 % des personnes de plus de 60 ans et environ 10 à 25 % des personnes présentent des symptômes, allant d'une diverticulite aiguë nécessitant une intervention urgente à une maladie diverticulaire symptomatique avec des douleurs abdominales persistantes et des habitudes intestinales altérées. Jusqu'à 5% des patients atteints de diverticulite aiguë mourront pendant leur hospitalisation. Malgré la prévalence et la gravité de ses manifestations, des questions fondamentales subsistent sur la nature de la diverticulite et de la diverticulose.

Le côlon humain contient 100 billions de bactéries, dont des centaines d'espèces et 10 fois plus de gènes que le génome humain. Bien que des altérations du microbiome aient été impliquées dans des états pathologiques tels que le syndrome du côlon irritable (IBS) ou la maladie inflammatoire de l'intestin (IBD), le microbiome n'a pas été décrit de manière adéquate en ce qui concerne les diverticules coliques. Étant donné que le King's College Hospital possède la seule clinique connue dédiée aux maladies diverticulaires, nous avons une population de patients particulièrement importante pour en savoir plus sur cette maladie.

Lorsque les diverticules coliques s'enflamment ou se perforent, les patients ont une diverticulite. Les facteurs déclenchant des épisodes de diverticulite aiguë ne sont pas bien caractérisés, mais comprennent l'âge, les facteurs liés au mode de vie et certains médicaments. Les cliniciens n'ont aucun moyen de prédire quels patients auront une diverticulite, ni la gravité de sa présentation. Dans certains cas de diverticulite péricolique (connue sous le nom de Hinchey I), l'inflammation peut disparaître même sans antibiotiques, tandis que dans d'autres cas, la diverticulite perforée comprendra une péritonite féculente (Hinchey IV) et nécessitera une résection urgente du côlon. La diverticulite peut être causée par des altérations du microbiome, mais cela n'a pas été suffisamment abordé.

La majorité des patients atteints de diverticulose asymptomatique, c'est-à-dire la présence de diverticules coliques en l'absence de symptômes, ne connaîtront jamais d'épisode de diverticulite. Il existe cependant des preuves limitées que le microbiome de la diverticulose est altéré et similaire à celui de la diverticulite aiguë. Si tel est le cas, il restera alors impossible de prédire quels patients développeront une diverticulite aiguë. Cela signifie également que les recherches qui n'ont pas évalué ou contrôlé la présence de diverticules dans les populations de patients devront être revues.

Actuellement, les cliniciens n'ont aucune base pour prédire (1) quels patients développeront une diverticulite aiguë sévère nécessitant une intervention chirurgicale ou (2) quels patients développeront une diverticulite aiguë qui se résoudra avec des antibiotiques. Nous pensons que de nouvelles connaissances sur le microbiome intestinal permettront de meilleurs diagnostics et traitements à l'avenir.

Il y a eu quelques études limitées sur le microbiome dans la diverticulite, mais pas de pyroséquençage complet. En effet, les coûts de recherche ont chuté de 5 ordres de grandeur au cours de la dernière décennie alors que la capacité de calcul a augmenté. Des études ont examiné les souches individuelles de bactéries dans les échantillons de selles ou de muqueuses, ce qui ne suffit pas pour comprendre le microbiome complexe.

Comme le microbiome intestinal n'a pas été étudié en profondeur dans la maladie diverticulaire, il s'agit d'une étude exploratoire. Cependant, nous souhaitons tester les hypothèses selon lesquelles les patients atteints de diverticulose asymptomatique ont un microbiome plus similaire aux patients atteints de diverticulite aiguë qu'à celui des témoins normaux.

14. Méthodologie Contexte : King's College Hospital, un hôpital tertiaire de référence dans le sud de Londres. King's est un centre d'aiguillage pour le traitement des évaluations d'attente de deux semaines pour le cancer colorectal (2ww), avec 900 nouveaux aiguillages de patients évalués par an. En outre, le service des accidents et des urgences de King's admet jusqu'à 250 patients par an atteints de diverticulite aiguë.

Patients : 4 groupes de patients seront recrutés. 25 patients par groupe seront recrutés :

Groupes A et B. Les patients atteints de diverticulite aiguë seront recrutés dans le service A&E de King's, avant le début des antibiotiques. Des écouvillonnages rectaux seront obtenus de patients présentant une plainte principale de douleur abdominale aiguë lors de l'évaluation initiale, avant les antibiotiques initiaux. Tous les échantillons seront initialement congelés, mais seuls les échantillons de patients avec un diagnostic d'admission de diverticulite aiguë et d'imagerie colique (imagerie CT ou visualisation lors de la chirurgie) seront analysés. Les patients atteints de diverticulite aiguë seront évalués en 2 groupes, les patients atteints de diverticulite perforée (c'est-à-dire Hinchey III ou IV) et les patients atteints de diverticulite non perforée (Hinchey I ou II).

Groupe C. Les patients atteints de diverticulose asymptomatique seront recrutés à partir de la voie du cancer colorectal avec attente de 2 semaines (2ww). Les patients présentant une plainte principale de saignement rectal frais, sans autre plainte, seront recrutés avant l'imagerie diagnostique, soit par TDM, TDM colonographie ou endoscopie. Ils fourniront un échantillon de selles ou un écouvillon rectal avant le nettoyage de l'intestin, si nécessaire pour leur évaluation, car cela peut altérer le microbiome. Les échantillons de patients atteints de diverticulose (et/ou d'hémorroïdes, comme l'autre cause la plus fréquente de saignement PR frais) seront analysés.

Groupe D. Les patients avec ou sans hémorroïdes, et aucune autre pathologie du côlon, seront recrutés à partir de la voie du cancer colorectal 2ww. Ce seront les commandes normales. Les patients présentant une plainte principale d'hémorragie PR fraîche, sans autre plainte, seront recrutés avant l'imagerie diagnostique, soit par TDM, TDM colonographie ou endoscopie. Ils fourniront un échantillon de selles ou un écouvillon rectal avant le nettoyage de l'intestin, si nécessaire pour leur évaluation, car cela peut altérer le microbiome. Les échantillons de patients atteints de diverticulose (et/ou d'hémorroïdes, comme l'autre cause la plus fréquente de saignement PR frais) seront analysés.

Analyse des selles : des échantillons de selles seront analysés pour déterminer la composition du microbiome fécal par pyroséquençage du gène de l'ARN ribosomique 16S, dans le cadre d'un accord de coopération avec le laboratoire Bruce du King's College de Londres.

En bref, le séquençage de l'ARNr 16S ciblé sur un gène examine un composant structurel du ribosome bactérien à l'aide d'amorces ciblées. Des portions constantes de l'ARN ribosomal sont amplifiées, ce qui permet d'identifier les portions variables. Les séquences sont ensuite regroupées dans des OTU, des unités taxonomiques opérationnelles et peuvent être attribuées à des lignées allant du genre jusqu'aux phylums.

Analyses statistiques prévues : La composition du microbiome sera évaluée de plusieurs manières différentes. La diversité alpha sera mesurée, qui est une mesure de la diversité moyenne au sein d'un échantillon. Plusieurs évaluations de la diversité alpha seront effectuées, y compris l'estimation de la richesse Chaol, la richesse OTU et l'indice de Shannon. Il a été démontré que la diversité alpha est réduite chez les patients atteints de MII active par rapport aux patients atteints d'une maladie quiescente, mais n'a pas été décrite dans la maladie diverticulaire. La diversité bêta est une comparaison de la diversité entre les échantillons (c'est-à-dire la séparation de la structure phylogénétique des OTU dans un échantillon par rapport à tous les autres échantillons) sera calculée à l'aide des distances Unifrac.

Calcul de puissance : les études métabonomiques du microbiome intestinal à l'heure actuelle sont nécessairement exploratoires. En tant que tels, les calculs de puissance n'ont pas été effectués sur le terrain. Cependant, dans ce cas, l'analyse de 25 échantillons par groupe devrait être suffisante pour discriminer les groupes et évaluer leur diversité.

Infrastructure existante : Toutes les infrastructures nécessaires sont actuellement en place. L'équipe d'étude (professeur Bjarnason et M. Papagrigoriadis) gère actuellement les cliniques 2ww, ainsi que s'occupe des admissions aiguës en A&E au King's College Hospital. Un accord de transfert de matériaux est en place avec le laboratoire Bruce du King's College de Londres pour le transfert d'autres échantillons de matières fécales, et ne devrait être modifié.