Efeito da radioterapia pélvica no microbioma e metaboloma intestinal (EPRIMM)

Histórico 80% dos pacientes desenvolvem toxicidade GI durante a radioterapia pélvica e metade desenvolve toxicidade GI crônica. Isso se manifesta como diarreia, dor, sangramento e incontinência. Ao contrário de muitas doenças, o evento desencadeante, ou seja, a radioterapia, é conhecido, possibilitando a identificação de alterações fisiopatológicas específicas. O perfil metabolômico e microbiômico de pacientes submetidos à radioterapia pélvica e a relação com a toxicidade gastrointestinal não foram totalmente explorados. Estudos sugerem que a radiação altera o microbioma intestinal, alterando a diversidade microbiana. Maior diversidade pré-radioterapia foi observada naqueles sem sintomas GI com redução da diversidade à medida que a toxicidade GI aumenta e uma associação entre baixa diversidade microbiana e gravidade da toxicidade GI crônica. A mudança dietética pode alterar a composição microbiana. Os VOCs fecais são substâncias químicas que existem na fase gasosa à temperatura ambiente e formam o metaboloma fecal, resultado da interação entre a microbiota intestinal e o metabolismo celular. Os VOCs podem ser identificados usando técnicas estabelecidas e padrões únicos de VOCs foram identificados em doenças gastrointestinais específicas. Dados iniciais sugerem diferenças em COVs entre pacientes com níveis altos e baixos de toxicidade GI. O perfil e a manipulação metabolômica e microbiômica têm o potencial de avançar na compreensão das vias relacionadas à doença para prever, prevenir e tratar a toxicidade gastrointestinal.

Justificativa A toxicidade gastrointestinal é uma causa significativa de morbidade durante e após a radioterapia pélvica, na medida em que afeta adversamente a qualidade de vida. Há uma escassez de pesquisas sobre essa condição. O perfil metabolômico e microbiômico de pacientes submetidos à radioterapia pélvica e a relação com a toxicidade gastrointestinal não foram totalmente explorados. Estudos sugerem que a radiação altera o microbioma intestinal, alterando a diversidade microbiana. Maior diversidade pré-radioterapia foi observada naqueles sem sintomas GI com redução da diversidade à medida que a toxicidade GI aumenta e uma associação entre baixa diversidade microbiana e gravidade da toxicidade GI crônica. A mudança dietética pode alterar a composição microbiana. Padrões únicos de VOCs foram identificados em doenças gastrointestinais específicas. Dados iniciais sugerem diferenças em COVs entre pacientes com níveis altos e baixos de toxicidade GI. O perfil e a manipulação metabolômica e microbiômica têm o potencial de avançar na compreensão das vias relacionadas à doença para prever, prevenir e tratar a toxicidade gastrointestinal.

Ao comparar as amostras coletadas antes e depois da radioterapia, os investigadores visam identificar potenciais biomarcadores. Eles vão integrar metadados indicando uma resposta GI negativa à terapia, ou seja, Sintomas de toxicidade GI de questionários validados, com dados da comunidade microbiana e dados de VOCs para identificar marcadores (VOCs ou bactérias) que aumentam com os sintomas. Eles também identificarão quais espécies tornam os pacientes mais suscetíveis a resultados negativos, analisando o pré-tratamento da comunidade.

A literatura anterior usando métodos baseados em cultura mostrou um aumento de E. coli e Staphylococcus spp. e os investigadores determinarão se podem confirmar isso. Em termos de VOCs, eles procurarão marcadores de inflamação, por exemplo, aldeídos. Foi proposto que existem semelhanças entre a toxicidade gastrointestinal induzida por radiação e a DII, particularmente a doença de Crohn; se a diminuição da diversidade de espécies, o aumento de espécies de Bacteroides e Enterobacteriaceae juntamente com uma diminuição na bactéria fecal também são observados em pacientes com sintomas graves de toxicidade gastrointestinal.

Intervenções potenciais para modificar o microbioma intestinal, por ex. dieta, pré/probióticos, transplante de microbiota fecal sintética, estão em ampla pesquisa clínica atualmente em outras áreas clínicas relacionadas, por ex. doença inflamatória intestinal, e seriam os tipos de intervenções que podem ser indicadas pelas informações deste trabalho e do posterior estudo definitivo.

Os objetivos do estudo definitivo subsequente são os seguintes:

1. Determine as diferenças no perfil/microbioma de VOC em pacientes com toxicidade GI mais grave versus menos grave em 4 semanas e 6 meses.
2. Determine as diferenças no perfil/microbioma de VOC na linha de base em pacientes que desenvolvem a toxicidade GI mais grave versus a menos grave em 4 semanas e 6 meses.
3. Caracterize as vias relacionadas à doença para toxicidade GI para identificar potenciais alvos terapêuticos, incluindo dietéticos.