Malattia epatica alcolica e microbioma intestinale

La prevalenza di AUD e ALD è in aumento e il peso della malattia colpisce uomini e donne in modo diverso. La ricerca ha dimostrato che la prevalenza di AUD e malattia epatica alcolica (ALD) è cresciuta significativamente più alta per le donne rispetto agli uomini nell'ultimo decennio (80% vs 30% per il disturbo da uso di alcol e 50% vs 30% per ALD). La ricerca ha anche scoperto che le donne, rispetto agli uomini, hanno maggiori probabilità di soccombere agli effetti negativi dell'alcol. Gli studi hanno dimostrato che esiste una variabilità nell'assorbimento, nella distribuzione e nel metabolismo dell'alcol tra uomini e donne, a causa di fattori ormonali, genetici e ambientali. Mentre le donne tendono a bere meno degli uomini, le donne che hanno l'AUD hanno maggiori probabilità di avere ALD, malattie cardiovascolari e cancro. Esistono differenze di sesso per il modo in cui le donne e gli uomini consumano alcol, ma esistono anche differenze di sesso per quanto è probabile che si astengano, con le donne sposate che hanno un tasso di ricaduta più elevato rispetto agli uomini sposati. Ma nonostante i recenti sforzi, la disparità sessuale nell'abuso di alcol e nelle complicazioni alcoliche non è stata chiaramente chiarita. Esiste una bidirezionalità tra il microbioma intestinale e AUD e ALD. L'uso pesante di alcol è stato associato a una diminuzione della funzione di barriera intestinale, all'aumento della traslocazione batterica e a uno spostamento del microbioma intestinale verso un fenotipo più infiammatorio. Al contrario, recenti ricerche hanno dimostrato che i probiotici sono utili nell'ALD e in un recente studio clinico di fase 1, il ricercatore ha dimostrato che il trapianto microbico fecale è stato in grado di ridurre significativamente il disturbo da uso di alcol in una popolazione maschile di veterani. In particolare VSL#3, una miscela probiotica, ha dimostrato di essere sicuro e protettivo contro la disfunzione della barriera intestinale, le malattie epatiche correlate all'alcol e persino il riospedalizzazione. Pertanto, ci sono dati crescenti che suggeriscono che l'asse cervello-intestino-microbioma (BGM) può essere importante nel disturbo da uso di alcol e nell'ALD. Tuttavia, ad oggi, non ci sono studi che esaminino il ruolo dell'asse BGM nelle differenze di sesso del disturbo da uso di alcol o ALD. Le differenze basate sul sesso nel microbioma sono correlate ad altre malattie metaboliche. Sia nei modelli umani che in quelli animali, gli studi hanno dimostrato che la composizione e gli effetti del microbioma intestinale possono variare tra i sessi in base alla malattia. Questo gruppo di ricercatori, ad esempio, è stato in grado di mostrare una differenza basata sul sesso nell'asse BGM in relazione all'obesità e alla dipendenza da cibo. Lo scopo principale di questo studio pilota sarà se vi sia una differenza di sesso nell'asse BGM che influisce sulla progressione della malattia e sull'esito di AUD e ALD.

APPROCCIO SPERIMENTALE E CRONOLOGIA I ricercatori ipotizzano che le differenze legate al sesso dell'asse BGM in AUD e ALD spieghino la variazione dell'esito del paziente in base al sesso e che le alterazioni dell'asse BGM possano ridurre la gravità del disturbo da uso di alcol e ALD.

Panoramica dell'obiettivo 1: dimostrare le differenze di sesso al basale nel microbioma intestinale e nel metatrascrittoma dei pazienti con AUD e ALD e correlare tali differenze alla gravità di AUD e ALD. Utilizzando la raccolta fecale e la metagenomica del fucile da caccia, i ricercatori identificheranno i marcatori batterici chiave e le firme del metatrascrittoma relative all'AUD e all'ALD rispetto ai controlli sani. Gli investigatori determineranno quindi se questi marcatori sono associati alla gravità dell'AUD e dell'ALD in modo correlato al sesso. I pazienti saranno reclutati dall'ospedale UCLA di Santa Monica e dal Ronald Reagan UCLA Hospital. Ai pazienti potenzialmente idonei verrà chiesto dal loro fornitore se possono essere contattati dal team di ricerca. Successivamente, il team eseguirà una revisione preliminare della cartella esaminando la storia medica passata, l'elenco dei problemi e le note attuali del ricovero per determinare se il paziente è idoneo in base ai criteri di inclusione ed esclusione.

Misurazione delle caratteristiche basali di AUD e ALD. Oltre alle informazioni demografiche sui pazienti, gli investigatori raccoglieranno anche i dati del questionario per valutare la gravità del loro AUD e i parametri del laboratorio clinico per valutare la gravità del loro ALD. Per valutare la gravità del loro AUD, i ricercatori utilizzeranno i criteri DSM-V per la gravità, il punteggio AUDIT, la valutazione dell'alcol Timeline Followback (TLFB), la scala Quality of Life (QOL) e il questionario sul desiderio di alcol-Forma breve (ACQ -SF). Per valutare la gravità dell'ALD del paziente, verranno raccolti dati clinici di laboratorio per misurare il punteggio della funzione discriminante di Maddrey, il punteggio MELD-Na, il punteggio dell'epatite alcolica di Glasgow e le transaminasi al basale. Per valutare altre comorbilità, il team chiederà la scala HADS (Hospital Anxiety and Depression scale). I criteri DSM-V per la gravità, il punteggio AUDIT, la valutazione dell'alcol Timeline Followback (TLFB), la scala Quality of Life (QOL), il questionario sul desiderio di alcol-forma breve (ACQ-SF) e l'HADS sono questionari somministrati per scopi di ricerca. In quanto tale, il questionario HADS verrà valutato in un secondo momento. Il punteggio della funzione discriminante di Maddrey, il punteggio MELD-Na, il punteggio dell'epatite alcolica di Glasgow e le transaminasi al basale si basano sui laboratori clinici e sulla revisione delle cartelle cliniche. Raccolta dei campioni e sequenziamento del microbioma. Mentre i pazienti sono ricoverati in ospedale, sia l'etanolo conservato che le feci fresche saranno raccolte al basale insieme al siero per analisi future simili ai nostri lavori precedenti. Le feci verranno raccolte in un contenitore fornito, il paziente prenderà quindi una fiala di para pak fornita che contiene un cucchiaio e prenderà un cucchiaino pieno e lo metterà nella fiala di para pak che contiene anche il 95% di etanolo. Questi campioni verranno quindi conservati a -80°C e quindi elaborati come un unico lotto. Il DNA verrà estratto dai campioni fecali utilizzando il bead beating in combinazione con il kit ZymoBiomics DNA Miniprep (Zymo Research). Il DNA estratto da campioni fecali sarà frammentato e codificato a barre utilizzando un kit commerciale (Illumina Nextera Flex). Le librerie Shotgun saranno sottoposte a sequenziamento utilizzando un Illumina NovaSeq 6000 (celle a flusso S4) con una profondità target di 20 milioni di sequenze paired-end per campione. I dati di sequenza verranno quindi immessi in MetaPhlAn2 per l'identificazione tassonomica delle specie per l'analisi composizionale equivalente a quella eseguita con i dati di sequenza del 16S rRNA. I dati di metagenomica shotgun verranno utilizzati anche per eseguire analisi del microbioma a livello di ceppo con l'algoritmo ConStrains, che identifica i polimorfismi a singolo nucleotide nei dati di sequenza metagenomica che possono essere utilizzati per tenere traccia dei ceppi attraverso i campioni. Inoltre, i dati di metagenomica saranno elaborati in HUMAnN2 per l'annotazione delle famiglie geniche e l'identificazione della fonte microbica di questi geni. L'abbondanza di geni batterici sarà aggregata in percorsi basati sulle classificazioni KEGG e MetaCyc. Elaborazione del siero: il sangue verrà raccolto ad ogni visita di studio (circa 3-5 ml). Il sangue sarà centrifugato e il siero sarà raccolto. Il siero verrà quindi conservato a -80°C per un uso futuro per la metabolomica. I campioni di siero non identificati verranno inviati a Metabolon per l'elaborazione e l'analisi dei metaboliti.

Panoramica dell'obiettivo 2: determinare se le differenze di sesso al basale nel microbioma intestinale e nel metatrascrittoma predice l'astinenza continua, la recidiva o gli esiti correlati all'ALD. I pazienti reclutati come sopra saranno randomizzati in modo 1:1 a un placebo o VSL#3 per 6 mesi. Prenderanno una pillola VSL#3 una volta al giorno mentre sono nello studio (112,5 miliardi di CFU per capsula) o una pillola placebo con 100 mg di zucchero una volta al giorno. VSL#3 A 3 mesi e 6 mesi il paziente tornerà per una visita e verranno ottenuti nuovamente gli stessi questionari e punteggi clinici della visita di riferimento. Il paziente fornirà anche feci perseverate con etanolo e ce le rispedirà in una busta a pagamento autoindirizzata, e durante la visita verrà raccolto un campione di sangue di siero per analisi future. Ad ogni prelievo verranno raccolti un totale di 3-5 ml di sangue. Esiti prospettici. Oltre al questionario e ai punteggi sopra elencati misurati a 3 mesi e 6 mesi, il team esaminerà anche il tasso di recidiva, riospedalizzazione per cause correlate all'alcol, riospedalizzazione per tutte le cause, mortalità e trapianto di fegato.

Panoramica Obiettivo 3. Mostrare come l'alterazione del microbioma intestinale possa ridurre la gravità di AUD e ALD in modo dipendente dal sesso. Come accennato in precedenza, i pazienti reclutati saranno randomizzati in modo 1:1 a un placebo o VSL#3 per 6 mesi. Prenderanno una pillola VSL#3 una volta al giorno (112,5 miliardi di CFU per capsula) o una pillola placebo con 100 mg di zucchero una volta al giorno. VSL#3 è stato scelto come probiotico di scelta perché la letteratura pubblicata in precedenza ha dimostrato la sua sicurezza nell'ALD e i modelli animali hanno dimostrato che è efficace contro l'infiammazione della disfunzione della barriera intestinale nei modelli di AUD e ALD. Mediante il calcolo della potenza basato su lavori precedenti su VSL#3, i ricercatori hanno stabilito che saranno necessari circa 20 pazienti per gruppo per determinare una differenza (maschio-placebo, maschio-VSL#3, femmina-placebo, femmina-VSL#3, totale=80). Sia il paziente che il personale dello studio saranno all'oscuro della randomizzazione del paziente. Il coordinatore dello studio sarà l'unica persona che non è accecata dalla randomizzazione del paziente, mentre il PI e i co-ricercatori saranno accecati durante lo studio, compresa l'analisi dei dati. Risultati primari e risultati secondari. Diversi studi precedentemente pubblicati su VSL#3 non hanno mostrato eventi avversi significativi rispetto al placebo. Pertanto, l'esito primario dello studio prospettico randomizzato di controllo con placebo saranno le differenze di sesso nel tasso di astinenza e la proporzione di risoluzione dell'ALD misurata dal punteggio della funzione discriminante di Maddrey, dal punteggio MELD-Na, dal punteggio dell'epatite alcolica di Glasgow e dalle transaminasi. Gli esiti secondari saranno le differenze di sesso per quanto riguarda i cambiamenti del microbioma, il consumo di alcol, la qualità della vita e il desiderio di alcol. Raccolta dei campioni e sequenziamento del microbioma. La raccolta simile e il sequenziamento del microbioma verranno eseguiti come menzionato sopra. Ma invece del sequenziamento metagenomico del fucile, i ricercatori eseguiranno il sequenziamento completo del 16S per i campioni raccolti a 6 mesi per ridurre i costi. Il sequenziamento completo di 16S è meno costoso ma è in grado di fornirci profili di ceppo simili a quelli del sequenziamento metagenomico shotgun.