Invloed van mechanische darmvoorbereiding op GI Microbiota

De procedure voor mechanische darmvoorbereiding (BP), die direct voorafgaat aan colonendoscopie, resulteert in een significante vermindering van gerapporteerde symptomen voor verschillende darmaandoeningen (bijv. Prikkelbare darmsyndroom (PDS)), maar tot nu toe is er weinig op onderzoek gebaseerd ondersteunend bewijs. Dit voorstel zal een robuust experimenteel ontwerp gebruiken om zowel de samenstelling van de microbiota als, belangrijker nog, de metabolische activiteit ervan te onderzoeken om interacties met menselijke gastheren na BP te beoordelen. Het doel van deze pilootstudie is om gegevens te genereren die de destabiliserende effecten van BP op zowel de samenstelling als de metabolische activiteit van de darmmicrobiota aantonen.

Als de hypothese wordt bewezen, zal deze studie aantonen dat BP een 'window of opportunity' genereert om het daaropvolgende herstel van de microbiota te beïnvloeden. Dit is met het uiteindelijke doel om dysbiose te corrigeren en de ontwikkeling van symptomatische ongecompliceerde divertikelziekte bij patiënten met diverticulose te voorkomen.

Achtergrond Diverticulaire ziekte, gekenmerkt door zwakte van het ondersteunende bindweefsel van de wand van de dikke darm, wat leidt tot de vorming van divertikels1, wordt enigszins verwaarloosd en krijgt geen wetenschappelijke aandacht die andere inflammatoire darmaandoeningen hebben. Ondanks dat deze aandoening 50% van onze vergrijzende bevolking treft, waarvan ongeveer 1/5 een slopende symptomatische ongecompliceerde diverticulaire ziekte (SUDD)2 zal ontwikkelen, is er een gebrek aan kennis op dit gebied.

De factoren die de overgang van asymptomatische diverticulosis naar SUDD bepalen, zijn onduidelijk. De darmmicrobiota is echter betrokken bij een recent kleinschalig onderzoek dat diverticulose correleerde met uitputting van Clostridium cluster IV. Clostridium cluster IX, Fusobacterium en Lactobacillaceae, die allemaal ontstekingsremmende effecten kunnen hebben. Patiënten die zich presenteren met niet-specifieke buikpijn en diarree aan de linkerkant, worden beoordeeld door endoscopie van het colon. Een kleinschalige studie toonde aan dat deze procedure ook na 1 maand (n=10) resulteerde in een significante vermindering van Lactobacillaceae in de controlepopulatie.

BP wordt 14 en 20 uur voorafgaand aan colonoscopie ontvangen en omvat orale toediening met een verscheidenheid aan stimulerende laxeermiddelen (bijv. Moviprep - polyethyleenglycol) resulterend in ernstige diarree en volledige klaring van feces uit de darm. Het is waarschijnlijk dat deze BP betrokken is bij een vermindering van de gerapporteerde symptomen, in tegenstelling tot de endoscopische procedure zelf, hoewel vermeende onderliggende mechanismen nog moeten worden geïdentificeerd.

Hypothese: Darmvoorbereiding voor endoscopie zal de darmmicrobiota destabiliseren bij patiënten met diverticulose. Het herstel van deze microbiota volgt een veranderd ontwikkelingstraject dat resulteert in aanhoudende veranderingen in de samenstelling van de microbiota. Bovendien zullen deze waargenomen veranderingen functionele gevolgen hebben, zoals geïdentificeerd door veranderde metabole interacties op de microbe-host-interface.

Doelstellingen en doelstellingen:

1. Kwantificeer aanhoudende observationele veranderingen die optreden binnen de functionele groepen van de darmmicrobiota na BP (HTP FISHflow-technologie).
2. De functionele gevolgen van dergelijke veranderingen op het metabolisme van de gastheer, het co-metabolisme van de gastheer en de microbe en de productie van vetzuren met een korte keten zullen worden beoordeeld (respectievelijk kernspinresonantiespectroscopie en gaschromatografie).
3. Statistische gegevensintegratietechnieken zullen verbanden tussen de veranderde microbiota en metabole profielen identificeren om te beginnen met het bepalen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de invloed van de darmmicrobiota bij diverticulose.
4. Bovenstaande resultaten zullen identificeren of er een 'window of opportunity' ontstaat na BP die zou kunnen worden benut om dysbiose recht te zetten als basis voor een later onderzoek op grotere schaal.

Experimenteel ontwerp

Om de effecten van BP op de colonmicrobiota bij diverticulose te beoordelen, zullen postmenopauzale vrouwen met milde niet-specifieke buikpijn aan de linkerkant en diarree, die zijn doorverwezen naar de colorectale afdeling van het Royal Berkshire Hospital, worden aangeworven door de aanvragers (KT, PC). Patiënten die de afgelopen 3 maanden geen antibiotica hebben gekregen, zullen een vragenlijst invullen om gastro-intestinale symptomen te beoordelen, die gebaseerd zal zijn op de vragenlijsten die zijn gebruikt in onze eerdere onderzoeken naar het prikkelbare darmsyndroom (PDS). Urine wordt verzameld op t=0 (vóór BP), t=2d (24 uur na BP), t=8d (1 week na BP) en t=3 maanden (wanneer teruggeroepen naar het ziekenhuis). Uitwerpselen worden op dezelfde tijdstippen verzameld behalve t=2d, in plaats daarvan wordt de eerste lege ruimte na BP aangevraagd. Patiënten krijgen orale bloeddruk per post of halen ze op bij de endoscopie-afdeling, en we zullen deze gebruiken om fecale monsterpotjes te bezorgen. Monsters worden in het ziekenhuis verstrekt en onmiddellijk ingevroren, of patiënten wordt gevraagd om in te vriezen en mee te nemen naar hun afspraak . Latere monsters (t-8d, t=3 maanden) worden thuis ingevroren en vervolgens verzameld door medewerkers van de Universiteit van Reading zodra beide monsters zijn verzameld. Bij het ophalen krijgen patiënten de vragenlijst (en een aan zichzelf geadresseerde envelop) om hun symptomen 2 weken en 3 maanden na de bloeddruk te kunnen vergelijken met de symptomen die vooraf zijn gemeld (t=0).