프로바이오틱스와 항생제 관련 설사의 기전 (OURBIOTIC)

프로바이오틱스는 적절한 양을 투여했을 때 숙주에게 건강상의 이점을 주는 살아있는 미생물입니다. 프로바이오틱스 치료의 가장 일반적인 적응증 중 하나는 항생제 관련 설사(AAD) 예방입니다. 불행하게도 AAD에 사용되는 많은 프로바이오틱 제품의 효능은 엄격한 독립 연구에 의해 뒷받침되지 않으며 비증거 기반 임상 사용이 일반적입니다. 여러 연구의 데이터는 결장에서 공생 박테리아의 항생제 유도 파괴가 짧은 사슬 지방산(SCFA) 생산의 상당한 감소와 AAD를 초래하는 Na 의존성 체액 흡수의 부수적인 감소를 가져온다는 개념과 일치합니다. 연구 중인 프로바이오틱스 균주인 Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12(BB-12)는 다양한 위장병 상태를 개선하는 것으로 나타났으며 시험관 내에서 최대 50mM의 농도로 아세테이트를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 조사관은 항생제 소비와 동시에 BB-12를 투여하면 아세테이트를 직접 생성하는 능력을 통해 AAD의 발달을 예방할 수 있고 또한 Firmicutes 문에 있는 특정 박테리아의 교차 공급을 통해 다른 SCFA를 증가시킬 것이라고 가정합니다. Clostridium, Eubacterium 및 Roseburia는 아세테이트를 사용하여 부티레이트를 생성합니다.

1차 목표는 가장 풍부한 1차 결장 SCFA인 아세테이트의 수준에 의해 반영되는 SCFA의 항생제 유도 감소에 영향을 미치는 BB-12의 능력을 결정하고 프로바이오틱 투여의 일시적인 간격을 평가하는 것입니다. 1차 가설은 항생제가 분변 SCFA를 감소시키지만 BB-12 보충은 항생제로 인한 SCFA 감소를 방지하고/하거나 대조군과 비교하여 기준 SCFA 수준으로 더 빠르게 복귀하는 것과 관련될 것이라는 것입니다. 항생제는 또한 총 미생물 수와 장내 미생물의 다양성을 감소시켜 장 생태계의 항상성을 방해하고 병원균의 집락화를 허용합니다. 우리는 프로바이오틱과 항생제의 동시 투여가 SCFA에 대한 프로바이오틱 영향에 필요하지 않다는 가설을 세웁니다.

두 번째 목표는 BB-12가 16S 리보솜 리보핵산(rRNA) 프로파일링을 통해 장내 미생물의 항생제 유발 파괴에 영향을 미치는 능력을 결정하고 프로바이오틱스 투여의 시간적 간격을 평가하는 것입니다. 2차 가설은 항생제가 분변 미생물에 존재하는 박테리아 종의 전체 수와 다양성을 감소시킬 것이며, 추가 BB-12 보충은 미생물에서 항생제로 인한 변화를 방지하고/하거나 다음과 관련될 것이라는 것입니다. 대조군과 비교하여 기준선 미생물 구성으로 더 빠르게 복귀합니다. 우리는 프로바이오틱과 항생제의 동시 투여가 장내 미생물 구성에 대한 프로바이오틱 효과에 필요하지 않다는 가설을 세웁니다.

세 번째 목표는 전체 미생물군집 기능에 대한 항생제 플러스 및 마이너스 BB-12의 영향에 대한 보완적인 정보를 생성하기 위해 높은 처리량의 메타전사체학으로 장내 미생물군을 종단적으로 특성화하는 것입니다. 우리는 현장에서 BB-12에 의해 생성된 아세테이트가 Firmicutes 문에서 부티레이트 생산자를 교차 공급하여 부티레이트 생합성 경로를 상향 조절한다는 가설을 세웁니다.

장기 목표는 높은 수준의 독립적인 연구를 통해 다양한 위장 질환 상태 및 연령에 대한 BB-12의 영향을 확인하는 것입니다. 이 메커니즘 설명은 향후 변환 및 유효성 연구를 지시하는 데 중요합니다.