Tarmresponsmønstre på mikrobielle signaler

Kun voksne >18 år vil bli inkludert. To kohorter vil bli inkludert: En kohort av CD-pasienter (inkludert spesifikke underkohorter av rekrutterte kjente og nyoppståtte CD-pasienter og reisende CD-pasienter og arkiverte patologiske prøver av postoperativ CD, totalt n= 300) og en kohort av kontroller (friske individer og familiemedlemmer til CD-pasienter, totalt n=200). Vi vil innhente avførings- og blodprøver og tarmbiopsi og/eller reseksjonsprøver fra CD-pasienter, og blod-, avførings- og tarmbiopsiprøver fra friske individer og a-symptomatiske familieslektninger som gjennomgår koloskopi av årsaker som ikke er relatert til studien (f.eks. screening koloskopi) ).

Etter å ha signert informert samtykke, vil avføringsprøve og blodprøve (20cc) bli innhentet. Enteriske infeksjoner vil bli ekskludert av avføringskulturer, parasitter inkludert entameba og C. difficile-analyse. Inflammatoriske markører (CRP i blod, calprotectin i avføring) vil bli testet. Blodprøver vil gjennomgå immunkarakterisering inkludert in vitro-testing ved immuncelleaktivering, cytokinsekresjonsmålinger og celleoverflatemarkøranalyse av FACS. To avføringsprøver per donor, (≥3g eller 3 ml hver) vil bli samlet i rene beholdere ved romtemperatur, ferskfryst ved -20°C og deretter lagret ved -80°C innen 72 timer. Vi vil også innhente ved koloskopi fire biopsier fra betent og ikke-betent ileal- og tykktarmsslimhinne (totalt 8 biopsier). Fra hver enkelt vil det deles ut prøver for analyser på Sheba og for overføring. Avføring vil bli overført til prof. Elinav ved Weizmann Institute for å utføre hagle-metagenomikk av mikrobiomet. Intestinal biopsi og/eller arkiverte reseksjonsprøver (histologi) vil bli overført til Prof Stappenbeck ved Washington University, St. Louis USA, for histologisk analyse av medfødte immunceller og panethcellemorfologianalyse ved H&E og immunhistokjemi.

Ileale og rektale biopsier vil bli samlet inn og lagret umiddelbart i RNAlater. Biopsier vil bli innhentet fra hvert sted (enten betent eller ikke betent, totalt 8 biopsier) og brukes til RNA og til mikrobiell DNA-ekstraksjon. RNA vil bli brukt for mRNAseq av vev, og DNA for mikrobiell karakterisering. mRNAseq vil bli utført ved NIH-støttet fordøyelsessenter (DHC)-kjernen ved Cincinnati Children Hospital Medical Center (CCHMC), hvor >700 mRNAseq av forskjellige IBD-kohorter inkludert RISK CD og PROTECT UC-kohorter allerede ble kjørt med gode resultater. Mikrobiell 16S amplikonsekvensering av avførings- og biopsiekstrahert DNA vil bli utført som tidligere beskrevet.

Pasienter fra begge kohorter vil også gjennomgå miljø- og kostholdseksponeringsundersøkelse. For miljøeksponering vil vi bruke spørreskjemaet utviklet av International Organization of IBD (IOIBD), med noen modifikasjoner. Spørreskjemaet består av 87 spørsmål som dekker 25 ulike emner foreslått å være miljørisikofaktorer for CD og/eller UC. Dette spørreskjemaet har tidligere blitt brukt i epidemiologiske studier som undersøker utløsere av IBD, inkludert en utført i Sørøst-Asia og Kina. Spørsmål er knyttet til fem hovedområder: (i) Barndomsfaktorer opptil 20 år inkludert amming, blindtarmsoperasjon, tonsillektomi, eksem, vaksinasjoner (tuberkulose, kikhoste, meslinger, røde hunder, difteri, stivkrampe, polio), barneinfeksjoner (meslinger, kikhoste) , røde hunder, vannkopper, kusma, skarlagensfeber) og eierskap av kjæledyr; (ii) matvaner inkludert daglig, ukentlig eller mindre hyppig inntak av frukt, grønnsaker, egg, frokostblandinger, brød, frokostblandinger, kaffe, te, juice, sukker og hurtigmat; (iii) røykevaner (nåværende røyker, ikke-røyker, eks-røyker); (iv) sanitære forhold slik som tilgjengeligheten av intern vannkran, varmtvannskran eller spyletoalett; og (v) andre faktorer inkludert daglig fysisk aktivitet, p-piller og stressende hendelser før diagnose. Vi vil også legge til IOIBD-spørreskjemaet punkter som gjelder antibiotikabruk før og etter fylte 15 år, bruk av tannkrem og tilstedeværelse av amalgamtennfylling i barndommen eller senere i livet.

For å kartlegge kostholdsvaner vil vi benytte et intervju utført av en utdannet kostholdsekspert og ved å bruke den validerte strukturerte FFQ (Food Frequency Questionnaire). Dette verktøyet fanger opp >600 matvarer, prioritert etter deres forhåndsdefinerte frekvens i vanlig kosthold. Personell vil få opplæring i kostintervjumetoden. FFQ-resultater vil bli ytterligere importert til datastyrt FFQ-versjon, som automatisk utleder og normaliserer næringsinnholdet fra en individuell pasientdiett basert på kjente israelske næringsstoffers database fra National Institute of Statistics. Som vist i skjermbildet fra denne responsive programvaren for en eksemplarisk pasient, angir hver fargelinje et spesifikt næringsforbruk av individet (f.eks. protein, oligosakkarider, osv.), sammen med dets avvik fra WHOs normaliserte forbruk (grønnfarget område) . FFQ-metodikken vil bli supplert med en validering av potensiell tre-dagers kostholdsreiseregistrering av SmartPhone. Deltakerne vil ta elektroniske bilder av alle matvarene som konsumeres i løpet av disse tre dagene. Bilder vil bli lastet opp til elektronisk visuell database, og matvarer vil bli identifisert, registrert og verifisert mot den retrospektive FFQ.

For å prioritere blant de mange miljø-/kostholdsfaktorene, vil vi utføre en systematisk gjennomgang og metaanalyse av alle publikasjoner knyttet til miljørisikofaktorer for CD. Vi vil beregne pooled odds ratio og poengestimater for hver variabel, og definere de vektede effektene mellom variabler ved å bruke tilfeldig effektmodell. Dette vil gjøre det mulig å dissekere og identifisere faktorer som er mest reproduserbart og robust funnet å være assosiert med forekomst av CD. Vi vil deretter prioritere disse variablene på en trinnvis måte, for analyse av miljøfaktorers assosiasjon med mikrobiom-, transkriptom- og PCP-forstyrrelser.