Lassativi PEG per la preparazione intestinale e il microbiota intestinale nella colecistectomia

La disbiosi del microbiota intestinale è stata implicata in vari disturbi gastrointestinali e metabolici. I lassativi a base di polietilenglicole (PEG), somministrati di routine per la pulizia intestinale prima della colonscopia, inducono diarrea osmotica transitoria e si è dimostrato in modelli animali che causano alterazioni prolungate nella composizione e funzione microbica. Nel frattempo, la colecistectomia, uno degli interventi chirurgici addominali più frequentemente eseguiti, altera il flusso degli acidi biliari e la circolazione enteroepatica, il che può modulare l'ecosistema microbico intestinale ed è stata associata a un aumento del rischio di diarrea post-operatoria e persino di neoplasia colorettale. Nonostante questi effetti indipendenti, l'influenza combinata della colecistectomia e della preparazione intestinale a base di PEG sul microbioma intestinale umano non è stata studiata sistematicamente.

Questo è uno studio prospettico, a gruppi paralleli, di coorte osservazionale condotto presso l'Ospedale Tongji, Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong. Verranno reclutati un totale di circa 20 partecipanti e assegnati a due gruppi: il gruppo colecistectomia, composto da individui che hanno subito colecistectomia almeno sei mesi prima dell'arruolamento e sono programmati per una colonscopia di screening o sorveglianza; e il gruppo di controllo, comprendente individui con cistifellea intatta, abbinati per età e sesso, anch'essi programmati per colonscopia.

I partecipanti idonei hanno un'età compresa tra 18 e 75 anni, non hanno anamnesi di malattie d'organo maggiori, non hanno utilizzato antibiotici, probiotici o prebiotici entro sei mesi prima dell'arruolamento e non hanno controindicazioni alla colonscopia o all'assunzione di PEG. I criteri di esclusione includono gravidanza, grave insufficienza cardiopolmonare, disturbi mentali e incapacità di rispettare le procedure di raccolta delle feci.

Tutti i partecipanti subiranno una preparazione intestinale standard utilizzando 2-4 L di soluzione PEG-4000/3350 secondo la pratica clinica di routine. Non viene somministrato alcun intervento sperimentale.

Campioni di feci di circa 10 g ciascuno saranno auto-raccolti dai partecipanti a casa utilizzando kit di raccolta forniti in cinque momenti prestabiliti: entro tre giorni prima della preparazione intestinale (baseline), alla prima feci non acquose dopo la colonscopia, e a un mese, tre mesi e sei mesi dopo la colonscopia, ciascuno con una finestra consentita di ±7 giorni per la visita di un mese e ±14 giorni per le visite di tre e sei mesi. I campioni saranno immediatamente congelati a -80 °C fino all'estrazione del DNA. Il DNA genomico fecale sarà sottoposto a sequenziamento metagenomico shotgun sulla piattaforma DNBSEQ-T7. Le letture grezze saranno filtrate utilizzando fastp per rimuovere contaminazione da adattatori e sequenze di bassa qualità. Le letture di alta qualità saranno allineate al genoma umano per escludere il DNA dell'ospite, e le letture rimanenti saranno utilizzate per il profilo tassonomico con MetaPhlAn o Kraken2/Bracken, e il profilo funzionale con HUMAnN3 contro i database UniRef90 e KEGG.

L'esito primario è il cambiamento nella diversità α microbica intestinale, misurata dagli indici Shannon, Simpson e Chao1, e nella diversità β, valutata dalla dissimilarità di Bray-Curtis e dalle distanze UniFrac, sia all'interno che tra i gruppi nei cinque momenti temporali.

Gli esiti secondari includono la dinamica temporale di taxa specifici, come il rapporto del phylum Firmicutes/Bacteroidetes e i generi produttori di butirrato; l'abbondanza differenziale di specie e percorsi funzionali, inclusi i moduli KEGG e le reazioni MetaCyc; e la correlazione tra cambiamenti nella composizione microbica e parametri clinici, ad esempio tempo dalla colecistectomia e frequenza di evacuazione.

Tutte le analisi statistiche saranno eseguite utilizzando R. I confronti all'interno del gruppo nel tempo saranno valutati con il test di Friedman o ANOVA a misure ripetute, o equivalenti non parametrici, seguiti da test post-hoc a coppie di Wilcoxon con correzione del tasso di falsi positivi. I confronti tra gruppi in ciascun momento temporale saranno analizzati utilizzando il test U di Mann-Whitney o modelli lineari ad effetti misti aggiustati per potenziali fattori confondenti. L'analisi delle coordinate principali basata sulle distanze di Bray-Curtis visualizzerà la separazione delle comunità, e l'analisi della varianza multivariata permutazionale testerà la presenza di clustering significativo. L'analisi dell'effetto dimensionale del discriminante lineare identificherà i taxa con abbondanza differenziale tra i gruppi, utilizzando una soglia del punteggio LDA >2.0 e p <0.05.

Il protocollo dello studio è stato approvato dal Comitato Etico Medico dell'Ospedale Tongji, Collegio Medico Tongji, Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong. Il consenso informato scritto sarà ottenuto da tutti i partecipanti prima dell'arruolamento. I risultati saranno diffusi attraverso pubblicazioni peer-reviewed e conferenze scientifiche.

Profilando longitudinalmente il microbiota intestinale di individui colecistectomizzati e non colecistectomizzati esposti allo stesso regime di preparazione intestinale, questo studio delineerà se la rimozione precedente della cistifellea predispone i pazienti a una disbiosi indotta da PEG più grave o prolungata. I risultati potrebbero fornire una giustificazione microbiologica per protocolli di preparazione intestinale personalizzati o interventi mirati al microbiota, come probiotici o guida dietetica post-colonscopia, in questa crescente popolazione di pazienti.