Influenza della preparazione meccanica dell'intestino sul microbiota gastrointestinale

La procedura di preparazione meccanica dell'intestino (BP), che precede direttamente l'endoscopia del colon, si traduce in una significativa riduzione dei sintomi riportati per diversi disturbi intestinali (ad es. sindrome dell'intestino irritabile (IBS)), ma finora ci sono poche prove a sostegno basate sulla ricerca. Questa proposta utilizzerà un robusto disegno sperimentale per esplorare sia la composizione del microbiota, sia, soprattutto, la sua attività metabolica per valutare le interazioni con gli ospiti umani dopo la BP. Lo scopo di questo studio pilota è generare dati che dimostrino gli effetti destabilizzanti della BP sia sulla composizione che sull'attività metabolica del microbiota intestinale.

Se l'ipotesi è dimostrata, questo studio mostrerà che la BP genera una "finestra di opportunità" in cui influenzare il successivo ripristino del microbiota. Questo con l'obiettivo finale di correggere la disbiosi e prevenire lo sviluppo di malattia diverticolare sintomatica non complicata nei pazienti con diverticolosi.

Contesto La malattia diverticolare, caratterizzata dalla debolezza del tessuto connettivo di supporto della parete del colon che porta alla formazione di diverticoli1, è alquanto trascurata e non riceve l'attenzione scientifica che hanno altre malattie infiammatorie intestinali. Nonostante questa condizione colpisca il 50% della nostra popolazione che invecchia, circa 1/5 della quale svilupperà una malattia diverticolare sintomatica non complicata debilitante (SUDD)2, c'è una scarsità di conoscenze in questo campo.

I fattori che determinano la transizione dalla diverticolosi asintomatica alla SUDD non sono chiari. Tuttavia, il microbiota intestinale è stato implicato in un recente studio su piccola scala che ha correlato la diverticolosi con l'esaurimento del cluster di Clostridium IV. Clostridium cluster IX, Fusobacterium e Lactobacillaceae, tutti in grado di esercitare un effetto antinfiammatorio. I pazienti che presentano dolore addominale e diarrea aspecifici del lato sinistro vengono valutati mediante endoscopia del colon. Uno studio su piccola scala ha dimostrato che questa procedura ha comportato anche una significativa riduzione delle Lactobacillaceae nella popolazione di controllo dopo 1 mese (n=10).

La BP viene ricevuta 14 e 20 ore prima della colonscopia e prevede la somministrazione orale di una varietà di lassativi stimolanti (ad es. Moviprep - polietilenglicole) con conseguente grave diarrea e completa eliminazione della materia fecale dall'intestino. È probabile che questo BP sia implicato in qualsiasi riduzione dei sintomi riportati rispetto alla procedura endoscopica stessa, sebbene i meccanismi sottostanti putativi debbano ancora essere identificati.

Ipotesi: la preparazione dell'intestino per l'endoscopia destabilizzerà il microbiota intestinale nei pazienti con diverticolosi. Il ristabilimento di questo microbiota segue una traiettoria di sviluppo alterata con conseguenti cambiamenti sostenuti nella composizione del microbiota. Inoltre, questi cambiamenti osservati avranno conseguenze funzionali identificate attraverso interazioni metaboliche alterate all'interfaccia microbo-ospite.

Finalità e obiettivi:

1. Quantificare i cambiamenti osservativi sostenuti che si verificano all'interno dei gruppi funzionali del microbiota intestinale dopo la BP (tecnologia HTP FISHflow).
2. Verranno valutate le conseguenze funzionali di tali cambiamenti sul metabolismo dell'ospite, sul co-metabolismo ospite-microbo e sulla produzione di acidi grassi a catena corta (rispettivamente spettroscopia di risonanza magnetica nucleare e gascromatografia).
3. Le tecniche di integrazione dei dati statistici identificheranno i collegamenti tra il microbiota alterato ei profili metabolici per iniziare a determinare i meccanismi alla base dell'influenza del microbiota intestinale nella diverticolosi .
4. I risultati di cui sopra identificheranno se si verifica una "finestra di opportunità" dopo la BP che potrebbe essere sfruttata per correggere la disbiosi come base per uno studio successivo su scala più ampia.

Design sperimentale

Al fine di valutare gli effetti della pressione arteriosa sul microbiota del colon nella diverticolosi, le donne in post-menopausa con lieve dolore addominale sinistro non specifico e diarrea, che sono state indirizzate all'unità colorettale del Royal Berkshire Hospital, saranno reclutate dal candidati (KT, PC). I pazienti che non hanno ricevuto antibiotici nei 3 mesi precedenti completeranno un questionario per valutare i sintomi gastrointestinali, che sarà basato su quelli utilizzati nei nostri precedenti studi sulla sindrome dell'intestino irritabile umano (IBS). L'urina sarà raccolta a t=0 (prima della BP), t=2d (24 ore dopo la BP), t=8d (1 settimana dopo la BP) e t=3 mesi (al momento del richiamo in ospedale). Le feci verranno raccolte negli stessi punti temporali tranne t=2d, invece verrà richiesto il primo vuoto successivo a BP. I pazienti ricevono BP orali per posta o li raccolgono dall'unità di endoscopia, e noi sfrutteremo questo per consegnare vasetti di campioni fecali. I campioni verranno forniti in ospedale e immediatamente congelati, oppure ai pazienti verrà chiesto di congelare e portare con sé all'appuntamento. I campioni successivi (t-8d, t=3 mesi) saranno conservati congelati a casa e poi raccolti dal personale dell'Università di Reading una volta raccolti entrambi i campioni. Al momento della raccolta, ai pazienti verrà fornito il questionario (e la busta autoindirizzata) per consentire il confronto dei loro sintomi 2 settimane e 3 mesi dopo la BP con quelli riportati in precedenza (t=0).