Effect van probiotica op de fecale weerstand tijdens Helicobacter Pylori-uitroeiingstherapie

Het gebruik van antibiotica is een van de meest voorkomende therapeutische strategieën van de moderne geneeskunde. Naast de aanzienlijke gunstige effecten van het gebruik van antibiotica, gaan er ook bijwerkingen gepaard met het gebruik van deze medicijnen, waaronder de toenemende opkomst van antibioticaresistente microben, een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid. Andere significante bijwerkingen zijn gastro-intestinale symptomen zoals diarree, pijn, darmklachten en winderigheid, wat het gevolg kan zijn van dysbiose. Een gebruikelijke strategie om met antibiotica geassocieerde bijwerkingen te beperken, is de toevoeging van probiotica, zoals S. boulardii CNCM I-745 (Sb). Het gebruik van bacteriële probiotica om antibiotica-geassocieerde bijwerkingen te verminderen, heeft verschillende potentiële beperkingen, waaronder de vernietiging van probiotica, de ontwikkeling van probiotische stammen die resistent zijn tegen antibiotica en de overdracht van antibioticaresistente genen naar pathogene bacteriën door middel van horizontale genoverdracht. Sb is een probiotische gist waarvan de voordelen op intestinale dysbiose in verband zijn gebracht met het tot stand brengen van een gunstige groeiomgeving voor de normale intestinale microbiota. Vanwege de gistaard van dit probioticum kunnen de beperkingen van bacterieel-probiotica niet worden verklaard tijdens het gebruik van Sb. Bijgevolg is het cruciaal om het moleculaire mechanisme te bestuderen dat wordt opgewekt door Sb op de darmmicrobiota, inclusief veranderingen in weerstand.

In onze vorige studie met betrekking tot de suppletie met Sb bij de behandeling tegen H. pylori (Hp) -infectie, hadden patiënten die het probioticum kregen een significant lagere frequentie van gastro-intestinale symptomen. Bovendien hebben die patiënten een hoger aantal gelijkmatige bacteriële diversiteit (P = 0,0156), meer Enterobactereacea en minder Bacteroides en Clostridia na voltooiing van de behandeling en een maand later. Bacteroides en Clostridia zijn eerder in verband gebracht als antibiotische multiresistente pro-inflammatoire stammen. Het doel van het huidige project is het karakteriseren van de weerstand van individuen die behandeld zijn met anti-H. pylori-therapie in aanwezigheid of afwezigheid van Sb in fecale monsters.

Specifieke doelstellingen Vaststellen van de weerstandsveranderingen voor en na behandeling met Hp-eradicatie bij patiënten die al dan niet Sb.

Om de weerstandspatronen te vergelijken tussen patiënten die zijn behandeld voor Hp-infectie en die al dan niet SB hebben gekregen, op het moment van voltooiing van de behandeling en een maand nadat ze zijn beëindigd.

Op basis van de shotgun-metagenomica proberen de onderzoekers het microbioom en resistoom in fecale monsters te karakteriseren en de functionele kenmerken van het microbioom te begrijpen, waaronder virulentiegenen, metabolische routes en mobiele genetische elementen.

Methodologie DNA verkregen uit de eerdere karakterisatie van het microbioom zal in dit project gebruikt worden. Als DNA niet genoeg is, halen de onderzoekers DNA uit de bevroren opgeslagen monsters met behulp van de Power Soil-kit.

DNA zal worden verscheept naar UNC Chapel Hill of de Universiteit van Minnesota, waar genomische bibliotheken zullen worden gebouwd. Hi-Seq Illumina-runs zullen worden gebruikt om een ​​sequencing-diepte van 10 miljoen per monster te produceren.

FASTQC zal worden gebruikt voor kwaliteitscontrole van leesbewerkingen en multiQC als rapportgenerator van de onbewerkte leesbewerkingen. Trimmomatic zal worden gebruikt om Illumina-adapters in te korten en om de gemiddelde kwaliteit af te lezen. Omdat er menselijk DNA aanwezig is op de fecesmonsters, moeten de onderzoekers het gastheer-DNA verwijderen met behulp van de mappingsoftware BWA en SAMtools. Met behulp van de Resfinder-database moeten de onderzoekers de gefilterde metingen uitlijnen en een teltabel genereren met behulp van ResistomeAnalyzer. Ten slotte kunnen de onderzoekers verdunningscurven maken op basis van de tabel die is gemaakt met AMRPlusPlus.

Verwachte resultaten De onderzoekers verwachten een grotere diversiteit en overvloed aan antibioticaresistentiegenen (intrinsiek genoom en gedragen door mobiele genetische elementen) te vinden bij de groep die geen Sb kreeg aan het einde van de behandeling en een maand na voltooiing ervan. Dit zou gecorreleerd zijn met de lagere overvloed aan Clostridia en Bacteroides die men tegenkwam in de karakterisering van het 16S rRNA-genmicrobioom.

De onderzoekers zullen ook in staat zijn om de resistoomdiversiteit en overvloed aan antibioticaresistentiegenen die typisch zijn voor Enterobacteriaceae, te subkarakteriseren. Een eerdere analyse vond een grotere hoeveelheid Enterobacteriaceae in de groep die Sb ontving (eerder gerapporteerd in een muismodel door Sovran et al. 2018). Bovendien, aangezien de onderzoekers de onbewerkte resultaten van de shotgun-sequencing zullen verkrijgen, kunnen ze de bacteriën verder karakteriseren die worden gemoduleerd door het gebruik van Sb op stamniveau (Bacteroides, Clostridia en Enterobacteriaceae). Samen verwachten de onderzoekers waardevolle gegevens te verkrijgen over het gebruik van Sb met betrekking tot antibioticaresistentie en verdere microbioomkenmerken, waaronder genen van bacteriële pathogeniteit. Deze resultaten zullen bijdragen aan het verduidelijken van de gunstige effecten van Sb-toevoeging bij patiënten die worden behandeld voor Hp-infectie.