Влияние лучевой терапии органов малого таза на кишечный микробиом и метаболом (EPRIMM)

Предыстория У 80% пациентов во время лучевой терапии органов малого таза развивается желудочно-кишечная токсичность, а у половины — хроническая желудочно-кишечная токсичность. Это проявляется диареей, болью, кровотечением и недержанием мочи. В отличие от многих заболеваний известно триггерное событие, то есть лучевая терапия, что позволяет идентифицировать специфические патофизиологические изменения. Метаболический и микробиомный профиль пациентов, проходящих лучевую терапию таза, и связь с желудочно-кишечной токсичностью не были полностью изучены. Исследования показывают, что радиация изменяет микробиом кишечника, изменяя микробное разнообразие. Более высокое разнообразие до лучевой терапии наблюдалось у пациентов без симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта с уменьшением разнообразия по мере увеличения желудочно-кишечной токсичности и связи между низким микробным разнообразием и тяжестью хронической желудочно-кишечной токсичности. Изменение диеты может изменить микробный состав. Фекальные ЛОС представляют собой химические вещества, которые существуют в газовой фазе при температуре окружающей среды и образуют фекальный метаболом в результате взаимодействия между микробиотой кишечника и клеточным метаболизмом. ЛОС могут быть идентифицированы с использованием установленных методов, и уникальные образцы ЛОС были выявлены при определенных заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Ранние данные свидетельствуют о различиях в ЛОС между пациентами с высоким и низким уровнем желудочно-кишечной токсичности. Метаболомическое и микробиомное профилирование и манипуляции могут улучшить понимание путей, связанных с заболеванием, для прогнозирования, предотвращения и лечения желудочно-кишечной токсичности.

Обоснование Желудочно-кишечная токсичность является серьезной причиной заболеваемости как во время, так и после лучевой терапии таза, поскольку она неблагоприятно влияет на качество жизни. Существует мало исследований этого состояния. Метаболический и микробиомный профиль пациентов, проходящих лучевую терапию таза, и связь с желудочно-кишечной токсичностью не были полностью изучены. Исследования показывают, что радиация изменяет микробиом кишечника, изменяя микробное разнообразие. Более высокое разнообразие до лучевой терапии наблюдалось у пациентов без симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта с уменьшением разнообразия по мере увеличения желудочно-кишечной токсичности и связи между низким микробным разнообразием и тяжестью хронической желудочно-кишечной токсичности. Изменение диеты может изменить микробный состав. Уникальные паттерны ЛОС были выявлены при определенных заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Ранние данные свидетельствуют о различиях в ЛОС между пациентами с высоким и низким уровнем желудочно-кишечной токсичности. Метаболомическое и микробиомное профилирование и манипуляции могут улучшить понимание путей, связанных с заболеванием, для прогнозирования, предотвращения и лечения желудочно-кишечной токсичности.

Сравнивая образцы, собранные до и после лучевой терапии, исследователи стремятся выявить потенциальные биомаркеры. Они собираются интегрировать метаданные, указывающие на отрицательный ответ ЖКТ на терапию, т.е. Симптомы желудочно-кишечной токсичности из утвержденных вопросников с данными о микробном сообществе и данными о ЛОС для выявления маркеров (ЛОС или бактерий), которые увеличиваются с появлением симптомов. Они также определят, какие виды делают пациентов более восприимчивыми к негативным последствиям, проанализировав предварительное лечение в сообществе.

Предыдущая литература с использованием методов, основанных на культуре, показала увеличение E. coli и Staphylococcus spp. и следователи определят, смогут ли они это подтвердить. Что касается летучих органических соединений, они будут искать маркеры воспаления, например. альдегиды. Было высказано предположение, что существует сходство между индуцированной радиацией желудочно-кишечной токсичностью и ВЗК, особенно болезнью Крона, поэтому было бы интересно посмотреть, существует ли дисбиоз микробного сообщества и профиль ЛОС, аналогичный наблюдаемому при болезни Крона, т.е. наблюдается ли снижение видового разнообразия, увеличение количества видов Bacteroides и Enterobacteriaceae в сочетании с уменьшением количества фекальных бактерий у пациентов с симптомами тяжелой желудочно-кишечной токсичности.

Потенциальные вмешательства для изменения микробиома кишечника, например. диета, пре/пробиотики, трансплантация синтетической фекальной микробиоты в настоящее время широко используются в клинических исследованиях в других смежных клинических областях, например. воспалительное заболевание кишечника, и будут типы вмешательств, которые могут быть указаны на основании информации из этой работы и последующего окончательного исследования.

Задачи последующего окончательного исследования заключаются в следующем:

1. Определите различия в профиле/микробиоме летучих органических соединений у пациентов с наиболее тяжелой и наименее тяжелой желудочно-кишечной токсичностью через 4 недели и 6 месяцев.
2. Определите различия в профиле/микробиоме ЛОС на исходном уровне у пациентов, у которых развилась наиболее тяжелая и наименее тяжелая желудочно-кишечная токсичность через 4 недели и 6 месяцев.
3. Охарактеризовать пути желудочно-кишечной токсичности, связанные с заболеванием, для определения потенциальных терапевтических целей, включая диетические.