Tarmmikrobiomet og serummetabolitter som en biologisk mekanisme som ligger til grunn for smerte ved nyretransplantasjon (BIOME-KT)

Studiesammendrag Nesten halvparten (47 %) av personer med nyresykdom i sluttstadiet (ESKD) hvis nyrefunksjon er gjenopprettet etter nyretransplantasjon, opplever kroniske smerter sammenlignet med 19 % av voksne i den generelle befolkningen i USA. Smerte er assosiert med komorbid tretthet, depresjon og angst, og tilbaketrekning fra vanlige fysiske og sosiale aktiviteter; som resulterer i manglende evne til å delta i og nyte livet. Alvorlige smerter kan føre til manglende overholdelse av immunsuppresjon og behandlingsprotokoller og resultere i økt risiko for avstøtning, tap av transplantat og dødelighet. Rollen til symbiotiske mikrober (mikrobiota) i mage-tarmkanalen, og deres funksjonelle gener (mikrobiom), er godt etablert i sykdommer som involverer smerte. Kosthold og stress spiller en viktig rolle i syntesen av signalmolekyler som er kritiske for immunologiske, metabolske og endokrine veier som regulerer kronisk smerte. Kostholdsmønstre endres dramatisk etter transplantasjon, ettersom mottakere går fra et begrenset "nyre"-kosthold til et vanlig kosthold, noe som ofte resulterer i økt inntak av matvarer med mye sukker og fett. Dessuten svekker psykologisk stress funksjonen til mikrobiomet betydelig, og starter biologiske veier involvert i smerte, noe som fører til en uforholdsmessig smertebelastning. Fordi mikrobiomet, serummetabolittene og smerten er dynamiske, vil vår nye undersøkelse benytte en prospektiv gjentatt tiltaksdesign for å undersøke de dynamiske tidsmessige forholdene mellom mikrobiomet, metabolitter assosiert med veier som regulerer smerte, transplantasjonsfaktorer (f.eks. immunsuppresjon, nyrefunksjon), endrede kostholdsmønstre og opplevd stress, på smertescore før og etter nyretransplantasjon. Vi antar at tarmmikrobiomet, og dets biprodukter, delvis kan forklare de underliggende biologiske mekanismene for smerte Interferens i nyresykdom. Vi vil ta for oss tre mål: 1) Å bestemme differensielle dynamiske tidsmessige relasjoner mellom mikrobiell sammensetning/funksjonelle gener og sirkulerende serummetabolitter i KTR-er med smerte vs ingen smerte, 2) Å bestemme moderasjonseffektene av kosthold og opplevd stress på dynamiske tidsforhold mellom mikrobiom funksjoner, serummetabolitter og smerteskåre blant KTR-er, og 3) Å bruke maskinlæringsalgoritmer for å identifisere verts-mikrobielle interaksjoner som er årsaksmessig knyttet til smerteinterferens mellom KTR-er. Fordi nyrefunksjonen er gjenopprettet, er nyretransplantasjonsmodellen kraftig for å studere de langsgående relasjonene mellom mikrobiomet, sirkulerende metabolitter og kronisk smerte hos personer med ESKD for å utvikle pasientsentrerte intervensjoner for å behandle smerte over hele spekteret av CKD.