Het darmmicrobioom en serummetabolieten als biologisch mechanisme dat ten grondslag ligt aan pijn bij niertransplantaties (BIOME-KT)

Samenvatting van het onderzoek Bijna de helft (47%) van de mensen met nierziekte in het eindstadium (ESKD) bij wie de nierfunctie is hersteld na een niertransplantatie, ervaart chronische pijn, vergeleken met 19% van de volwassenen in de algemene bevolking van de VS. Pijn wordt geassocieerd met comorbide vermoeidheid, depressie en angst, en terugtrekking uit gebruikelijke fysieke en sociale activiteiten; resulterend in een onvermogen om deel te nemen aan en te genieten van het leven. Ernstige pijn kan resulteren in het niet naleven van immunosuppressie- en behandelingsprotocollen en resulteren in een verhoogd risico op afstoting, verlies van het transplantaat en mortaliteit. De rol van symbiotische microben (microbiota) in het maagdarmkanaal, en hun functionele genen (microbioom), is goed ingeburgerd bij ziekten waarbij pijn betrokken is. Dieet en stress spelen een belangrijke rol bij de synthese van signaalmoleculen die cruciaal zijn voor immunologische, metabolische en endocriene routes die chronische pijn reguleren. Voedingspatronen veranderen dramatisch na de transplantatie, omdat de ontvangers overstappen van een beperkt nierdieet naar een normaal dieet, wat vaak resulteert in een verhoogde consumptie van voedingsmiddelen met veel suikers en vet. Bovendien schaadt psychologische stress de functie van het microbioom aanzienlijk, waardoor biologische routes worden geïnitieerd die betrokken zijn bij pijn, wat leidt tot een onevenredige pijnlast. Omdat het microbioom, serummetabolieten en pijn dynamisch zijn, zal ons nieuwe onderzoek gebruik maken van een prospectief ontwerp met herhaalde metingen om de dynamische temporele relaties tussen het microbioom, metabolieten geassocieerd met routes die pijn reguleren, en transplantatiefactoren (bijv. immunosuppressie, nierfunctie), veranderende voedingspatronen en waargenomen stress op pijnscores voor en na niertransplantatie. Wij stellen dat het darmmicrobioom en zijn bijproducten de onderliggende biologische mechanismen van pijn gedeeltelijk kunnen verklaren. Interferentie bij nierziekten. We zullen drie doelstellingen aanpakken: 1) Het bepalen van differentiële dynamische temporele relaties tussen microbiële samenstelling/functionele genen en circulerende serummetabolieten in KTRs met pijn versus geen pijn, 2) Het bepalen van de matigende effecten van voeding en waargenomen stress op dynamische temporele relaties tussen microbioom kenmerken, serummetabolieten en pijnscores onder KTR's, en 3) machine learning-algoritmen gebruiken om gastheer-microbiële interacties te identificeren die causaal verband houden met pijninterferentie tussen KTR's. Omdat de nierfunctie is hersteld, is het niertransplantatiemodel krachtig om de longitudinale relaties tussen het microbioom, circulerende metabolieten en chronische pijn bij mensen met ESKD te bestuderen om patiëntgerichte interventies te ontwikkelen om pijn over het hele spectrum van chronische nierziekte te behandelen.