EPIGUT: EPILEPSIA E MICROBIOTA GASTROINTESTINAL: COMPREENDER A RESPOSTA À TERAPIA (EpiGUT)

Antecedentes:

Os estudos clínicos em humanos sobre o papel da microbiota na promoção de crises epilépticas e epilepsia são escassos e limitados a coortes pequenas e heterogéneas de doentes epilépticos já tratados com ASMs. São necessárias coortes maiores, sem tratamento prévio, seguidas longitudinalmente para investigar o papel da microbiota nas crises e na terapia com fármacos anticrise. O EpiGUT está a construir essa coorte para estudar tanto a microbiota oral como a intestinal através da análise de amostras de saliva e fezes (resultados primários). São recolhidas amostras de sangue e LCR para perfis metabólicos e de inflamação, para analisar como a microbiota pode influenciar a inflamação sistémica e central e o metabolismo (resultados secundários).

In vitro, os fármacos não antibióticos podem inibir o crescimento de micróbios intestinais, e os micróbios podem metabolizar fármacos para produzir metabolitos ativos ou tóxicos. In vivo, quase nada se sabe sobre as interações dos micróbios e dos ASMs. No entanto, estas interações podem influenciar profundamente o resultado do tratamento, como demonstrado para a terapia anti-PD1 em doentes com cancro, bem como para muitos outros tratamentos de várias doenças. É, portanto, plausível que as diferenças individuais na microbiota intestinal possam ser parte da razão pela qual alguns indivíduos respondem a certos ASMs e outros não. Ao confirmar esta hipótese e com uma validação in vitro adicional de interações específicas fármaco-micróbio, podemos criar diretrizes clínicas valiosas para personalizar os tratamentos anticrise com base na composição da microbiota intestinal, aumentando assim a probabilidade de uma resposta positiva ao tratamento do doente individual.

Desenho do estudo:

O EpiGUT estuda indivíduos com epilepsia recém-diagnosticada e a sua microbiota em resposta a diferentes ASMs, tanto a nível individual como em comparação com controlos saudáveis. Analisaremos a composição e função microbiana intestinal e oral na linha de base, ou seja, no momento do diagnóstico, e estudaremos associações com subtipos específicos de epilepsias. A construção de uma coleção única de amostras de sangue e LCR permite estudos mecanísticos sobre como micróbios específicos podem modular as crises através de metabolitos ou sinalização inflamatória. Também estudaremos correlações entre componentes da microbiota e a eficácia do tratamento com ASMs, bem como alterações na microbiota intestinal associadas à terapia medicamentosa.

Na parte inicial, temos dois pontos de amostragem: na linha de base, ou seja, no momento do diagnóstico, e no seguimento, no momento da avaliação do resultado da monoterapia aos três meses (ou antes do início de ASM adicional, se mais cedo). Cerca de 30% dos doentes apresentarão epilepsia resistente a fármacos. A estes será pedido que forneçam amostras adicionais e respostas a questionários antes e após tratamento alternativo, que pode incluir a dieta cetogénica, estimulação do nervo vago ou cirurgia.

Métodos:

A nossa variável de resultado primária é a composição da microbiota oral e intestinal, tanto a nível taxonómico como funcional. Isto será medido por sequenciação metagenómica total de alto rendimento de amostras de saliva e fezes, com um mínimo de 10 milhões de leituras por amostra, o que fornece um perfil microbiano detalhado. O papel da microbiota para ambas as questões de investigação será analisado usando ferramentas bioinformáticas avançadas específicas para metagenómica, bem como algoritmos de aprendizagem automática de última geração para identificar preditores microbianos de crises e/ou resultado da terapia com ASMs. Os níveis sanguíneos de ASMs são medidos rotineiramente durante o seguimento e serão correlacionados com a dose prescrita e componentes da microbiota intestinal para identificar potenciais candidatos de micróbios intestinais metabolizadores de ASMs. Dados clínicos, como historial do doente, classificação da epilepsia, etiologia, carga de crises e medicações atuais, serão inseridos numa base de dados Redcap anonimizada. Além disso, será pedido aos doentes/cuidadores que respondam a um questionário com perguntas padrão relevantes para estudos de microbiota, incluindo outros diagnósticos, hábitos alimentares, saúde oral, modo de nascimento, atividade física, etc. A análise PERMANOVA identificará fatores significativos que contribuem para o nosso principal resultado, a composição microbiana. A análise de regressão terá em conta estes fatores significativos ao analisar a contribuição dos micróbios para o diagnóstico ou resultado terapêutico com ASMs.

Além disso, armazenamos em biobanco amostras de sangue recolhidas em ambos os momentos e LCR na linha de base (apenas se colhido como parte do exame clínico) para analisar perfis inflamatórios e metabolómicos dos doentes usando o painel de inflamação Olink® e metabolómica não direcionada. Estes perfis serão analisados tanto independentemente como em relação aos perfis microbianos para identificar fatores relevantes para a doença e terapia mediados pelo hospedeiro e pela microbiota como resultados secundários.

Seleção de participantes:

Serão recrutados 1000 doentes, 300 crianças e 700 adultos, de hospitais universitários e regionais em toda a Suécia. Um grupo de controlo saudável será recrutado numa proporção de 1:2 e emparelhado por idade.

Análise de dados e estatística:

A análise de dados será realizada usando ferramentas bioinformáticas avançadas específicas para metagenómica. A diversidade dos perfis taxonómicos e funcionais basais resultantes será analisada para fatores de confusão e outros fatores clínicos e de estilo de vida influenciadores, e classificada por tamanho do efeito (R2) e significância estatística (p) em relação às nossas variáveis de interesse (por exemplo, tipo de epilepsia, carga de crises e refratariedade, etiologia) usando Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA). Aplicaremos algoritmos de aprendizagem automática de última geração para identificar preditores microbianos de crises e/ou resultado da terapia com ASMs. As características microbianas mais importantes do melhor modelo serão extraídas e testadas in silico como potenciais biomarcadores para diagnóstico e/ou resultado terapêutico.