Effetto della radioterapia pelvica sul microbioma intestinale e sul metaboloma (EPRIMM)

Contesto L'80% dei pazienti sviluppa tossicità gastrointestinale durante la radioterapia pelvica e la metà sviluppa tossicità gastrointestinale cronica. Questo si manifesta con diarrea, dolore, sanguinamento e incontinenza. A differenza di molte malattie, l'evento scatenante, ovvero la radioterapia, è noto, consentendo l'identificazione di specifici cambiamenti fisiopatologici. Il profilo metabolomico e microbiomico dei pazienti sottoposti a radioterapia pelvica e il legame con la tossicità gastrointestinale non sono stati completamente esplorati. Gli studi suggeriscono che le radiazioni alterano il microbioma intestinale, alterando la diversità microbica. Una maggiore diversità pre-radioterapia è stata osservata in quelli senza sintomi gastrointestinali con riduzione della diversità all'aumentare della tossicità gastrointestinale e un'associazione tra bassa diversità microbica e gravità della tossicità gastrointestinale cronica. Il cambiamento dietetico può alterare la composizione microbica. I COV fecali sono sostanze chimiche che esistono nella fase gassosa a temperatura ambiente e formano il metaboloma fecale, il risultato dell'interazione tra il microbiota intestinale e il metabolismo cellulare. I COV possono essere identificati utilizzando tecniche consolidate e modelli di COV unici sono stati identificati in specifiche malattie gastrointestinali. I primi dati suggeriscono differenze nei COV tra i pazienti con livelli alti o bassi di tossicità gastrointestinale. La profilazione e la manipolazione metabolomica e microbiomica ha il potenziale per far progredire la comprensione dei percorsi correlati alla malattia per prevedere, prevenire e trattare la tossicità gastrointestinale.

Razionale La tossicità gastrointestinale è una causa significativa di morbilità sia durante che dopo la radioterapia pelvica nella misura in cui influisce negativamente sulla qualità della vita. C'è una scarsità di ricerca su questa condizione. Il profilo metabolomico e microbiomico dei pazienti sottoposti a radioterapia pelvica e il legame con la tossicità gastrointestinale non sono stati completamente esplorati. Gli studi suggeriscono che le radiazioni alterano il microbioma intestinale, alterando la diversità microbica. Una maggiore diversità pre-radioterapia è stata osservata in quelli senza sintomi gastrointestinali con riduzione della diversità all'aumentare della tossicità gastrointestinale e un'associazione tra bassa diversità microbica e gravità della tossicità gastrointestinale cronica. Il cambiamento dietetico può alterare la composizione microbica. Modelli unici di COV sono stati identificati in specifiche malattie gastrointestinali. I primi dati suggeriscono differenze nei COV tra i pazienti con livelli alti o bassi di tossicità gastrointestinale. La profilazione e la manipolazione metabolomica e microbiomica ha il potenziale per far progredire la comprensione dei percorsi correlati alla malattia per prevedere, prevenire e trattare la tossicità gastrointestinale.

Confrontando i campioni raccolti prima e dopo la radioterapia, i ricercatori mirano a identificare potenziali biomarcatori. Integreranno i metadati che indicano una risposta gastrointestinale negativa alla terapia, ad es. Sintomi di tossicità gastrointestinale da questionari convalidati, con dati della comunità microbica e dati sui COV al fine di identificare marcatori (VOC o batteri) che aumentano con i sintomi. Identificheranno inoltre quali specie rendono i pazienti più suscettibili agli esiti negativi analizzando il pretrattamento della comunità.

La letteratura precedente che utilizzava metodi basati sulla coltura mostrava un aumento di E. coli e Staphylococcus spp. e gli investigatori determineranno se possono confermarlo. In termini di COV, cercheranno marcatori di infiammazione, ad es. aldeidi. È stato proposto che vi siano somiglianze tra la tossicità gastrointestinale indotta da radiazioni e l'IBD, in particolare la malattia di Crohn, quindi sarebbe interessante vedere se esiste una disbiosi della comunità microbica e del profilo dei VOC simile a quella osservata nella malattia di Crohn, cioè se nei pazienti con gravi sintomi di tossicità gastrointestinale si osservano anche una diminuzione della diversità delle specie, un aumento delle specie di Bacteroides e di Enterobacteriaceae insieme a una diminuzione del batterio fecale.

Potenziali interventi per modificare il microbioma intestinale, ad es. dieta, pre/probiotici, trapianto di microbiota fecale sintetico, sono ampiamente utilizzati nella ricerca clinica attualmente in altre aree cliniche correlate, ad es. malattia infiammatoria intestinale, e sarebbero i tipi di interventi che possono essere indicati dalle informazioni di questo lavoro e del successivo studio definitivo.

Gli obiettivi del successivo studio definitivo sono i seguenti:

1. Determinare le differenze nel profilo VOC/microbioma nei pazienti con tossicità gastrointestinale più grave rispetto a quella meno grave a 4 settimane e 6 mesi.
2. Determinare le differenze nel profilo VOC/microbioma al basale nei pazienti che sviluppano la tossicità gastrointestinale più grave rispetto a quella meno grave a 4 settimane e 6 mesi.
3. Caratterizzare i percorsi correlati alla malattia per la tossicità gastrointestinale per identificare potenziali bersagli terapeutici, inclusa la dieta.