Alterazioni del microbioma intestinale nel personale medico in prima linea sotto stress (AGMFMSS)

Nel dicembre 2019, un nuovo focolaio di polmonite da coronavirus è emerso a Wuhan, nella provincia di Hubei, in Cina, e successivamente si è diffuso in più di 30 province in Cina e in quasi 100 paesi nel mondo. Nella lotta contro il nuovo coronavirus del 2019 (2019-nCoV), gli operatori sanitari di Wuhan hanno dovuto affrontare uno stress enorme, tra cui un alto rischio di infezione e una protezione inadeguata dalla contaminazione, isolamento, pazienti con emozioni negative, mancanza di contatto con le loro famiglie , e l'esaurimento. La grave situazione sta causando problemi di salute mentale come stress, ansia, sintomi depressivi, insonnia, negazione, rabbia e paura. Questi problemi di salute mentale potrebbero anche causare sintomi di stress post-traumatico (PTS) a lungo termine. Una ricerca che ha esaminato l'impatto psicologico dell'epidemia di sindrome respiratoria acuta grave del 2003 sui dipendenti ospedalieri ha rilevato che circa il 10% degli intervistati aveva sperimentato livelli elevati di sintomi PTS dall'epidemia di SARS.

L'asse microbioma-intestino-cervello (MGB) è stato convalidato in studi in espansione, il che significa che esiste una comunicazione bidirezionale tra organismi commensali all'interno dell'intestino e del cervello. Il microbiota intestinale può influenzare la funzione cerebrale attraverso percorsi neurali, endocrini e immunitari. Ad esempio, le sostanze prodotte dal microbiota intestinale possono essere assorbite raggiungendo il cervello dal flusso sanguigno. Il cervello, a sua volta, può influenzare il microbiota intestinale attraverso percorsi neuronali ed endocrini. Negli ultimi anni, molte ricerche supportano la rilevanza del microbiota e dello stato di salute mentale. Bercik et al. microbiota trapiantato da topi adulti privi di germi (GF) BALB/c (un ceppo di topo ad alta ansia) in topi adulti GF NIH Swiss (un ceppo di topo a bassa ansia), quindi ha scoperto che il profilo comportamentale del donatore era evidente nel ricevente animale, dimostrando che il microbiota può influenzare direttamente il comportamento. Inoltre, studi preclinici hanno dimostrato che lo stress e le emozioni, inclusa la separazione e il contenimento materno, il calore e lo stress acustico, alterano la composizione del microbiota intestinale, forse attraverso il rilascio di ormoni dello stress o neurotrasmettitori simpatici che influenzano la fisiologia intestinale e alterano l'habitat di il microbiota. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che lo stress ha la capacità di aumentare la permeabilità intestinale, probabilmente attraverso il coinvolgimento del fattore di rilascio della corticotropina e dei suoi recettori (CRFR1 e CRFR2), che svolgono un ruolo chiave nella disfunzione della permeabilità intestinale indotta dallo stress. L'aumento della permeabilità intestinale offre ai batteri l'opportunità di traslocare attraverso la mucosa intestinale e di accedere direttamente sia alle cellule immunitarie che a quelle neuronali del sistema nervoso enterico (ENS). Lo stress attiva anche il sistema nervoso autonomo, che influisce sulla secrezione di acido gastrico, bile e muco, nonché sulla motilità intestinale. La motilità intestinale è di particolare importanza poiché è fortemente associata alla composizione e alla ricchezza del microbiota intestinale. Sulla base di queste ricerche, il microbioma intestinale merita sempre più attenzione per comprendere i disturbi psichiatrici.

Pertanto, il presente studio mira a raccogliere i campioni fecali e le valutazioni cliniche da una parte degli operatori sanitari in prima linea in tre punti temporali per analizzare il profilo mutevole del microbioma intestinale in base ai risultati del sequenziamento dell'rRNA 16s. I campioni dei controlli sanitari abbinati saranno anche sequenziati per confrontarli con il gruppo esposto nella comunità del microbioma intestinale.

Metodi Disegno dello studio e raccolta di campioni Saranno inclusi i lavoratori in prima linea del First Affiliated Hospital dell'Università di Xi'an Jiaotong se si sono conformati con (1) prendendo parte al team medico per supportare Wuhan, (2) di età compresa tra 18 e 50 anni, ( 3) non ha assunto antibiotici nei 3 mesi precedenti la raccolta del campione, (4) 17,5<indice di massa corporea (BMI)<30. I controlli sani saranno selezionati dal personale del First Affiliated Hospital che non si è unito al team medico ma soddisfa le ultime tre condizioni di cui sopra per abbinarsi al personale di prima linea per età, sesso, indice di massa corporea e dieta. Qualsiasi partecipante sarà escluso se soddisfa i seguenti criteri: (1) ha gravi malattie cardiovascolari, malattie del sangue e malattie endocrine, (2) ha una storia di cancro o sue complicanze, (3) ha malattie o complicanze gastrointestinali attive e gravi malattie sistemiche, (4) hanno una storia di malattie o complicanze organiche del cervello e ritardo mentale, (5) hanno disturbi mentali come disturbi dell'umore e disturbi d'ansia, (6) gravidanza o allattamento, (7) bevuto nell'ultima settimana ( liquore>250ml o birra>1 bottiglia) o il giorno precedente (liquore>50ml o birra>50ml). Tutte le persone incluse devono fornire il consenso informato firmato prima della raccolta del campione e il protocollo è stato approvato dal Comitato etico del primo ospedale affiliato dell'Università di Xi'an Jiaotong (KYLLSL-2020-043). I campioni fecali di ciascun personale devono essere appena raccolti in ospedale e congelati a -80°C utilizzando un raccoglitore fecale specifico.

I valutatori clinici PHQ-15, PHQ-9, GAD-7, PSQI, SCL-90 e IES-R saranno utilizzati per la valutazione dei sintomi clinici correlati al disturbo psichiatrico per il gruppo esposto in tre punti temporali e il gruppo non esposto.

Estrazione del DNA e sequenziamento dell'rRNA 16S Gli investigatori eseguiranno il sequenziamento dell'rRNA 16S per tutti i campioni fecali raccolti. In breve, il DNA genomico batterico sarà estratto e l'intera regione del rRNA 16S sarà amplificata mediante PCR e quindi sequenziata.

Analisi statistica I dati di sequenziamento dell'rRNA 16S saranno analizzati utilizzando Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME). Gli investigatori usano quindi usearch per raggruppare le sequenze in unità tassonomiche (OTU) con un'identità del 97% e costruire la tabella OTU. Verranno analizzate la struttura della comunità microbica, la diversità alfa e la diversità beta. L'analisi LEfSe e l'analisi forestale casuale saranno utilizzate per trovare il biomarcatore tra i diversi gruppi. La correlazione per rango di Spearman sarà utilizzata per identificare la correlazione tra le valutazioni cliniche e il microbioma associato allo stress.