Undersøkelse av de optimale cocktailprobiotika for avkolonisering av vankomycin-resistente enterokokker i menneskets tarm

Enterokokker er en av den kommensale tarmfloraen hos mennesker og har blitt en viktig patogen bakterie for opportunistisk infeksjon. Enterokokker kan forårsake alvorlig infeksjon når pasientene blir immunkompromitterte og påfølgende alvorlige problemer i medisinsk terapi fordi sistelinje-antibiotika kan være ineffektive. Forekomsten av vankomycin-resistente enterokokker (VRE) har økt over hele verden de siste årene. VRE har blitt en global trussel innen menneskers helse og medisinsk behandling på grunn av mulig spredning av antibiotikaresistensgener. Så langt har probiotiske bakterier spilt forskjellige viktige roller i regulering av tarmfunksjoner og en viss positiv innvirkning på diabetes, nedsatt leverfunksjon og psykiatriske lidelser. Nylig indikerte noen få probiotiske studier at VRE muligens kunne dekoloniseres fra menneskets tarm. Imidlertid er det fortsatt kontroversielt på grunn av forskjellige probiotiske stammer, doser, varighet av administrasjoner og studiedesign i disse rapportene. Derfor er ytterligere in vitro-studier og kliniske studier garantert for validering av hypotesen om at VRE kan dekoloniseres av probiotiske bakterier fra menneskets tarm.

I den foreløpige studien som bruker Microbiome analyse pipeline for å dissekere NGS (neste generasjons sekvensering) data fra samkulturene til to VRE-stammer (Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis) og ti TFDA (Taiwan Food and Drug Administration)-godkjente probiotiske bakterier. har bekreftet at blandingen av de ti probiotiske bakteriene signifikant undertrykte bakteriemengdene av VRE under in vitro-kokulturene. Resultatene vil gi en formel av optimale cocktailede probiotika der en spesifikk kombinasjon av de utvalgte probiotiske bakteriene kan utøve en maksimal effekt på undertrykkelse av vekst av VRE.

Først vil en in vitro-samkultur av VRE og de optimale cocktailede probiotika valgt av Microbiome-analysepipeline bli utført for validering av resultatene fra den foreløpige studien. Magesyreresistente kapsler som inneholder den probiotiske cocktailen validert med in vitro samkulturmodell, vil deretter bli tilberedt i doser på 10^10 CFU (Colony Forming Unit).

For det andre, i den foreslåtte kliniske studien, vil deltakere i alderen mellom 20 og 90 år bli valgt ut og innlagt på Taipei Medical University Hospital med isolerte vankomycin-resistente enterokokker (VRE) fra avføringen etter sykehusinnleggelse. Eksklusjonskriterier i denne studien er individer: (1) med rutinemessig probiotikaopptak i dagliglivet, eller som er foreskrevet med probiotika på klinikk én uke før eller i perioden med klinisk utprøving; (2) å bli foreskrevet med oralt antibiotikaopptak i perioden med klinisk utprøving; (3) med diarésymptom; (4) under graviditet; (5) av immunkompromitterte tilstander eller foreskrevet med medisiner av steroidtype; (6) med diabetes mellitus; (7) kritisk syke pasienter.

Når tilstandene til deres underliggende sykdommer er stabilisert, vil disse pasientene som signerer det informerte samtykket bli tilfeldig fordelt i to grupper som får cocktailer av probiotika eller placebo i 3 uker i dobbeltblind maskering. Avføringsprøvene vil bli samlet før og etter 3-ukers administrering av de cocktailerte probiotika eller placebo. Etter fullført registrering av 80 pasienter totalt, vil de dobbeltblindede kapslene være umerket og minst 50 pasienter med 25 ferdige parede avføringsprøver i begge grupper vil bli viderebehandlet for genomisk DNA-isolering og 16s rDNA (ribosomalt DNA) NGS-analyse. Til slutt vil mengdene av VRE i avføringsprøver bli analysert med kolonidannelsesnummer på selektivt medium, og endringer i tarmmikrobiota vil bli analysert gjennom avføringsmikrobiom 16s rDNA NGS. Resultatene vil bli sammenlignet mellom den cocktailede probiotikagruppen og placebogruppen for evaluering av VRE-dekoloniseringseffekten av probiotika.