PEG Laxeermiddelen voor darmvoorbereiding en darmmicrobiota bij cholecystectomie

Dysbiose van het darmmicrobioom is in verband gebracht met verschillende gastro-intestinale en metabole aandoeningen. Op polyethyleenglycol (PEG) gebaseerde laxantia, routinematig toegediend voor darmreiniging vóór colonoscopie, veroorzaken tijdelijke osmotische diarree en zijn in diermodellen aangetoond langdurige veranderingen in microbiële samenstelling en functie te veroorzaken. Tegelijkertijd verandert cholecystectomie, een van de meest uitgevoerde buikoperaties, de galzuurstroom en enterohepatische circulatie, wat het darmmicrobioom-ecosysteem kan moduleren en in verband is gebracht met een verhoogd risico op postoperatieve diarree en zelfs colorectale neoplasie. Ondanks deze onafhankelijke effecten is het gecombineerde effect van cholecystectomie en op PEG gebaseerde darmvoorbereiding op het menselijke darmmicrobioom niet systematisch onderzocht.

Dit is een prospectieve, parallelle, observationele cohortstudie uitgevoerd in het Tongji Ziekenhuis, Huazhong Universiteit voor Wetenschap en Technologie. In totaal zullen ongeveer 20 deelnemers worden geworven en verdeeld in twee groepen: de cholecystectomiegroep, bestaande uit personen die minimaal zes maanden voor inschrijving een cholecystectomie hebben ondergaan en gepland staan voor een screening- of surveillance-colonoscopie; en de controlegroep, bestaande uit personen met een intacte galblaas die gematcht zijn op leeftijd en geslacht en eveneens gepland staan voor colonoscopie.

In aanmerking komende deelnemers zijn 18 tot 75 jaar oud, hebben geen voorgeschiedenis van ernstige orgaanaandoeningen, hebben binnen zes maanden voor inschrijving geen antibiotica, probiotica of prebiotica gebruikt, en hebben geen contra-indicaties voor colonoscopie of PEG-inname. Uitsluitingscriteria omvatten zwangerschap, ernstig cardiopulmonaal falen, psychische stoornissen en onvermogen om zich te houden aan de ontlastingsverzamelingsprocedures.

Alle deelnemers ondergaan standaard darmvoorbereiding met 2-4 L PEG-4000/3350-oplossing volgens de gebruikelijke klinische praktijk. Er wordt geen experimentele interventie toegediend.

Ontlastingsmonsters van ongeveer 10 g elk worden door deelnemers thuis zelf verzameld met behulp van verstrekte verzamelkits op vijf vooraf bepaalde tijdstippen: binnen drie dagen vóór darmvoorbereiding (baseline), bij de eerste niet-waterige ontlasting na colonoscopie, en één maand, drie maanden en zes maanden na colonoscopie, elk met een toegestane marge van ±7 dagen voor het één-maand-bezoek en ±14 dagen voor de drie- en zes-maanden-bezoeken. Monsters worden onmiddellijk ingevroren bij -80 °C tot DNA-extractie. Feces genomisch DNA wordt onderworpen aan shotgun-metagenoomsequencing op het DNBSEQ-T7-platform. Ruwe reads worden gefilterd met fastp om adaptervervuiling en lage-kwaliteitsequenties te verwijderen. Hoge-kwaliteit reads worden uitgelijnd met het menselijk genoom om gastheer-DNA uit te sluiten, en de resterende reads worden gebruikt voor taxonomische profilering met MetaPhlAn of Kraken2/Bracken, en functionele profilering met HUMAnN3 tegen de UniRef90- en KEGG-databases.

De primaire uitkomst is de verandering in darmmicrobioom α-diversiteit, gemeten door Shannon-, Simpson- en Chao1-indices, en β-diversiteit, beoordeeld door Bray-Curtis-dissimilariteit en UniFrac-afstanden, zowel binnen als tussen groepen over de vijf tijdstippen.

Secundaire uitkomsten omvatten de temporele dynamiek van specifieke taxa, zoals de phylum Firmicutes/Bacteroidetes-ratio en boterzuurproducerende geslachten; differentiële abundantie van soorten en functionele pathways, inclusief KEGG-modules en MetaCyc-reacties; en de correlatie tussen microbiële compositieverschuivingen en klinische parameters, bijvoorbeeld tijd sinds cholecystectomie en stoelgangfrequentie.

Alle statistische analyses worden uitgevoerd met R. Binnen-groep vergelijkingen over tijd worden beoordeeld met de Friedman-test of repeated-measures ANOVA, of niet-parametrische equivalenten, gevolgd door post-hoc paarsgewijze Wilcoxon signed-rank-tests met false discovery rate-correctie. Tussen-groep vergelijkingen op elk tijdstip worden geanalyseerd met de Mann-Whitney U-test of lineaire mixed-effects-modellen gecorrigeerd voor mogelijke confounders. Principal coordinate-analyse gebaseerd op Bray-Curtis-afstanden visualiseert gemeenschapsscheiding, en permutational multivariate analysis of variance test op significante clustering. Linear discriminant analysis effect size identificeert taxa met differentiële abundantie tussen groepen, met een LDA-score-drempel van >2,0 en p <0,05.

Het studieprotocol is goedgekeurd door de Medisch-Ethische Commissie van het Tongji Ziekenhuis, Tongji Medisch College, Huazhong Universiteit voor Wetenschap en Technologie. Schriftelijke geïnformeerde toestemming wordt verkregen van alle deelnemers vóór inschrijving. Resultaten worden verspreid via peer-reviewed publicaties en wetenschappelijke conferenties.

Door longitudinale profilering van het darmmicrobioom van cholecystectomie- en niet-cholecystectomiepatiënten blootgesteld aan hetzelfde darmvoorbereidingsregime, zal deze studie beschrijven of eerdere galblaasverwijdering patiënten vatbaarder maakt voor een ernstigere of langdurigere PEG-geïnduceerde dysbiose. De bevindingen kunnen een microbiologische onderbouwing bieden voor op maat gemaakte darmvoorbereidingsprotocollen of microbioom-gerichte interventies, zoals probiotica of post-colonoscopie dieetbegeleiding, in deze groeiende patiëntenpopulatie.