Mechanizmy probiotyków i biegunki związanej z antybiotykami (OURBIOTIC)

Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które podane w odpowiednich ilościach przynoszą korzyści zdrowotne gospodarzowi. Jednym z najczęstszych wskazań do leczenia probiotykami jest profilaktyka biegunki poantybiotykowej (AAD). Niestety, skuteczność wielu produktów probiotycznych stosowanych w AAD nie jest poparta rygorystycznymi niezależnymi badaniami, a stosowanie kliniczne nieoparte na dowodach jest powszechne. Dane z kilku badań są zgodne z poglądem, że indukowane antybiotykami rozerwanie bakterii komensalnych w okrężnicy skutkuje znacznym zmniejszeniem produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i jednoczesnym zmniejszeniem zależnej od sodu absorpcji płynów, co prowadzi do AAD. Badany szczep probiotyczny, Bifidobacterium animalis subsp. Wykazano, że lactis BB-12 (BB-12) łagodzi różne stany chorobowe przewodu pokarmowego i wiadomo, że wytwarza octan w stężeniach do 50 mM in vitro. W związku z tym badacze postawili hipotezę, że podawanie BB-12 w tym samym czasie co przyjmowanie antybiotyków ochroni przed rozwojem AAD poprzez jego zdolność do bezpośredniego generowania octanu, a także zwiększy inne SCFA poprzez krzyżowe karmienie niektórych bakterii z rodzaju Firmicutes, takich jak Clostridium, Eubacterium i Roseburia, które wykorzystują octan do produkcji maślanu.

Głównym celem jest określenie zdolności BB-12 do wpływania na wywołaną antybiotykami redukcję SCFA, co odzwierciedlają poziomy octanu, najliczniejszego pierwotnego SCFA w okrężnicy, oraz ocena odstępów czasowych podawania probiotyku. Podstawowa hipoteza jest taka, że ​​antybiotyki spowodują zmniejszenie SCFA w kale, ale suplementacja BB-12 ochroni przed redukcją SCFA wywołaną antybiotykami i/lub będzie wiązała się z szybszym powrotem do wyjściowych poziomów SCFA w porównaniu z grupą kontrolną. Antybiotyki powodują również spadek całkowitej liczby drobnoustrojów i różnorodności mikroflory jelitowej, zaburzając homeostazę ekosystemu jelitowego i umożliwiając kolonizację przez patogeny. Stawiamy hipotezę, że jednoczesne podawanie probiotyku i antybiotyku nie jest konieczne dla wpływu probiotyku na SCFA.

Drugorzędnym celem będzie określenie zdolności BB-12 do wpływania na wywołane antybiotykami zaburzenia mikroflory jelitowej za pomocą profilowania 16S rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (rRNA) oraz ocena odstępów czasowych w podawaniu probiotyku. Drugorzędną hipotezą jest to, że antybiotyki spowodują zmniejszenie ogólnej liczby i różnorodności gatunków bakterii obecnych w mikroflorze kałowej, a dalsza suplementacja BB-12 będzie chronić przed zmianami mikroflory wywołanymi antybiotykami i/lub będzie związana z szybszy powrót do wyjściowego składu mikroflory w porównaniu z grupą kontrolną. Stawiamy hipotezę, że jednoczesne podawanie probiotyku i antybiotyku nie jest konieczne dla uzyskania efektu probiotyku na skład mikroflory jelitowej.

Trzecim celem jest podłużna charakterystyka mikroflory jelitowej za pomocą wysokoprzepustowej metatranskryptomiki w celu wygenerowania uzupełniających informacji na temat wpływu antybiotyków plus i minus BB-12 na ogólną funkcję mikrobiomu. Stawiamy hipotezę, że octan wytwarzany przez BB-12 in situ będzie krzyżowo zasilał producentów maślanu w typie Firmicutes, powodując zwiększenie regulacji szlaków biosyntezy maślanu.

Długoterminowym celem jest określenie wpływu BB-12 na różne stany chorobowe przewodu pokarmowego i wiek, poprzez niezależne badania wysokiego szczebla. Wyjaśnienie tego mechanizmu jest ważne dla ukierunkowania przyszłych badań nad translacją i skutecznością.