Effect van bekkenradiotherapie op het darmmicrobioom en metaboloom (EPRIMM)

Achtergrond 80% van de patiënten ontwikkelt GI-toxiciteit tijdens bekkenbestraling en de helft ontwikkelt chronische GI-toxiciteit. Dit manifesteert zich als diarree, pijn, bloedingen en incontinentie. In tegenstelling tot veel ziekten is de uitlokkende gebeurtenis, d.w.z. radiotherapie, bekend, waardoor specifieke pathofysiologische veranderingen kunnen worden geïdentificeerd. Het metabolomische en microbiomische profiel van patiënten die bekkenradiotherapie ondergaan en het verband met GI-toxiciteit is niet volledig onderzocht. Studies suggereren dat straling het darmmicrobioom verandert, waardoor de microbiële diversiteit verandert. Er is een grotere diversiteit vóór radiotherapie waargenomen bij mensen zonder gastro-intestinale symptomen met een afnemende diversiteit naarmate de gastro-intestinale toxiciteit toeneemt en er is een verband tussen een lage microbiële diversiteit en de ernst van chronische gastro-intestinale toxiciteit. Dieetverandering kan de microbiële samenstelling veranderen. Fecale VOC's zijn chemicaliën die bij kamertemperatuur in de gasfase voorkomen en het fecale metaboloom vormen, het resultaat van de interactie tussen de darmmicrobiota en het celmetabolisme. VOC's kunnen worden geïdentificeerd met behulp van gevestigde technieken en er zijn unieke VOS-patronen geïdentificeerd bij specifieke gastro-intestinale ziekten. Vroege gegevens suggereren verschillen in VOC's tussen patiënten met hoge versus lage niveaus van GI-toxiciteit. Metabolomische en microbiomische profilering en manipulatie hebben het potentieel om het begrip van ziektegerelateerde routes te vergroten om GI-toxiciteit te voorspellen, voorkomen en behandelen.

Achtergrond Gastro-intestinale toxiciteit is een belangrijke oorzaak van morbiditeit, zowel tijdens als na bekkenbestraling, in die mate dat het de kwaliteit van leven negatief beïnvloedt. Er is een gebrek aan onderzoek naar deze aandoening. Het metabolomische en microbiomische profiel van patiënten die bekkenradiotherapie ondergaan en het verband met GI-toxiciteit is niet volledig onderzocht. Studies suggereren dat straling het darmmicrobioom verandert, waardoor de microbiële diversiteit verandert. Er is een grotere diversiteit vóór radiotherapie waargenomen bij mensen zonder gastro-intestinale symptomen met een afnemende diversiteit naarmate de gastro-intestinale toxiciteit toeneemt en er is een verband tussen een lage microbiële diversiteit en de ernst van chronische gastro-intestinale toxiciteit. Dieetverandering kan de microbiële samenstelling veranderen. Er zijn unieke VOS-patronen geïdentificeerd bij specifieke gastro-intestinale aandoeningen. Vroege gegevens suggereren verschillen in VOC's tussen patiënten met hoge versus lage niveaus van GI-toxiciteit. Metabolomische en microbiomische profilering en manipulatie hebben het potentieel om het begrip van ziektegerelateerde routes te vergroten om GI-toxiciteit te voorspellen, voorkomen en behandelen.

Door monsters te vergelijken die vóór en na radiotherapie zijn verzameld, proberen de onderzoekers potentiële biomarkers te identificeren. Ze gaan metadata integreren die wijzen op een negatieve GI-reactie op de therapie, d.w.z. Symptomen van GI-toxiciteit uit gevalideerde vragenlijsten, met microbiële gemeenschapsgegevens en VOS-gegevens om markers (VOC's of bacteriën) te identificeren die toenemen met symptomen. Ze zullen ook identificeren welke soorten patiënten vatbaarder maken voor negatieve resultaten door de voorbehandeling van de gemeenschap te analyseren.

Eerdere literatuur met op cultuur gebaseerde methoden toonde een toename van E. coli en Staphylococcus spp. en de onderzoekers zullen bepalen of ze dit kunnen bevestigen. In termen van VOC's zullen ze op zoek gaan naar markers van ontsteking, b.v. aldehyden. Er is gesuggereerd dat er overeenkomsten zijn tussen door straling geïnduceerde gastro-intestinale toxiciteit en IBD, in het bijzonder de ziekte van Crohn. of verminderde soortendiversiteit, toegenomen Bacteroides-soorten en Enterobacteriaceae in combinatie met een afname van fecale bacteriën ook worden waargenomen bij patiënten met ernstige gastro-intestinale toxiciteitssymptomen.

Mogelijke interventies om het darmmicrobioom te wijzigen, b.v. dieet, pre-/probiotica, synthetische fecale microbiota-transplantatie, worden momenteel op grote schaal gebruikt in klinisch onderzoek in andere verwante klinische gebieden, b.v. inflammatoire darmziekte, en zouden de soorten interventies kunnen zijn die kunnen worden aangegeven door informatie uit dit werk en de daaropvolgende definitieve studie.

De doelstellingen van de daaropvolgende definitieve studie zijn als volgt:

1. Bepaal de verschillen in VOC-profiel/microbioom bij patiënten met de meest ernstige versus minst ernstige GI-toxiciteit na 4 weken en 6 maanden.
2. Bepaal de verschillen in VOS-profiel/microbioom bij baseline bij patiënten die de meest ernstige versus minst ernstige GI-toxiciteit ontwikkelen na 4 weken en 6 maanden.
3. Karakteriseer ziektegerelateerde routes voor GI-toxiciteit om potentiële therapeutische doelen te identificeren, inclusief voeding.