A kismedencei radioterápia hatása a bél mikrobiomára és az anyagcserére (EPRIMM)

Háttér A betegek 80%-ánál alakul ki GI-toxicitás a kismedencei radioterápia során, és felénél krónikus GI-toxicitás alakul ki. Ez hasmenés, fájdalom, vérzés és inkontinencia formájában nyilvánul meg. Sok betegségtől eltérően a kiváltó esemény, azaz a sugárterápia ismert, amely lehetővé teszi a specifikus patofiziológiai változások azonosítását. A kismedencei radioterápiában részesülő betegek metabolomikus és mikrobiómiai profilját, valamint a GI-toxicitással való összefüggést nem vizsgálták teljes mértékben. A tanulmányok azt sugallják, hogy a sugárzás megváltoztatja a bél mikrobiómát, megváltoztatva a mikrobiális sokféleséget. Nagyobb pre-radioterápiás diverzitást figyeltek meg azoknál, akiknek nem voltak GI-tünetei, miközben a diverzitás csökken, ahogy a GI-toxicitás nő, és összefüggés van az alacsony mikrobiális diverzitás és a krónikus GI-toxicitás súlyossága között. Az étrend megváltoztatása megváltoztathatja a mikrobiális összetételt. A székletben található VOC-k olyan vegyi anyagok, amelyek környezeti hőmérsékleten gázfázisban léteznek, és a bélsár mikrobiota és a sejtmetabolizmus közötti kölcsönhatás eredményeként a széklet metabolomját alkotják. A VOC-ok bevált technikákkal azonosíthatók, és egyedi VOC-mintákat azonosítottak specifikus GI-betegségekben. A korai adatok azt sugallják, hogy különbségek vannak a VOC-k tekintetében a magas vagy alacsony szintű GI-toxicitású betegek között. A metabolikus és mikrobiómiai profilalkotás és manipuláció elősegítheti a betegségekkel összefüggő útvonalak megértését a GI-toxicitás előrejelzésére, megelőzésére és kezelésére.

Indoklás A GI-toxicitás a megbetegedések jelentős oka mind a kismedencei sugárkezelés alatt, mind azt követően, olyan mértékben, hogy hátrányosan befolyásolja az életminőséget. Kevés a kutatás erre az állapotra. A kismedencei radioterápiában részesülő betegek metabolomikus és mikrobiómiai profilját, valamint a GI-toxicitással való összefüggést nem vizsgálták teljes mértékben. A tanulmányok azt sugallják, hogy a sugárzás megváltoztatja a bél mikrobiómát, megváltoztatva a mikrobiális sokféleséget. Nagyobb pre-radioterápiás diverzitást figyeltek meg azoknál, akiknek nem voltak GI-tünetei, miközben a diverzitás csökken, ahogy a GI-toxicitás nő, és összefüggés van az alacsony mikrobiális diverzitás és a krónikus GI-toxicitás súlyossága között. Az étrend megváltoztatása megváltoztathatja a mikrobiális összetételt. Egyedi VOC mintákat azonosítottak specifikus GI-betegségekben. A korai adatok azt sugallják, hogy különbségek vannak a VOC-k tekintetében a magas vagy alacsony szintű GI-toxicitású betegek között. A metabolikus és mikrobiómiai profilalkotás és manipuláció elősegítheti a betegségekkel összefüggő útvonalak megértését a GI-toxicitás előrejelzésére, megelőzésére és kezelésére.

A sugárterápia előtt és után gyűjtött minták összehasonlításával a kutatók célja a lehetséges biomarkerek azonosítása. Integrálni fogják a terápiára adott negatív GI-választ jelző metaadatokat, pl. GI toxicitási tünetek validált kérdőívekből, mikrobaközösségi adatokkal és VOC adatokkal a tünetekkel fokozódó markerek (VOC vagy baktériumok) azonosítása érdekében. Azt is azonosítani fogják, hogy mely fajok teszik a betegeket fogékonyabbá a negatív kimenetelekre a közösségi előkezelés elemzésével.

A korábbi, tenyészeten alapuló irodalomban az E. coli és a Staphylococcus spp. és a nyomozók eldöntik, meg tudják-e erősíteni ezt. A VOC-k tekintetében a gyulladás markereit fogják keresni, pl. aldehidek. Feltételezték, hogy hasonlóságok vannak a sugárzás által kiváltott GI-toxicitás és az IBD, különösen a Crohn-betegség között, ezért érdekes lenne látni, hogy van-e hasonló dysbiosis a mikrobaközösségben és a VOC-profilban, mint a Crohn-betegségben, pl. A súlyos GI toxicitási tünetekkel járó betegeknél is megfigyelhető-e csökkent fajdiverzitás, megnövekedett Bacteroides fajok és Enterobacteriaceae, valamint a székletbaktériumok számának csökkenése.

Lehetséges beavatkozások a bél mikrobiómának módosítására, pl. diéta, pre/probiotikumok, szintetikus bélsár mikrobiota transzplantáció, széles körű klinikai kutatási alkalmazásban állnak jelenleg más kapcsolódó klinikai területeken, pl. gyulladásos bélbetegség, és ezek azok a beavatkozástípusok, amelyeket a jelen munkából és az azt követő végleges vizsgálatból származó információk jelezhetnek.

Az ezt követő végleges tanulmány céljai a következők:

1. Határozza meg a VOC-profil/mikrobióma különbségeit a legsúlyosabb és a legkevésbé súlyos GI-toxicitásban szenvedő betegeknél 4 hét és 6 hónap után.
2. Határozza meg a VOC-profil/mikrobióma különbségeit kiinduláskor azoknál a betegeknél, akiknél a legsúlyosabb vagy a legkevésbé súlyos GI-toxicitás alakult ki 4 hét és 6 hónap után.
3. Jellemezze a GI-toxicitás betegséggel összefüggő útjait, hogy azonosítsa a lehetséges terápiás célpontokat, beleértve az étrendet is.