Алкогольная болезнь печени и микробиом кишечника

Распространенность AUD и ALD растет, и бремя болезни по-разному влияет на мужчин и женщин. Исследования показали, что за последнее десятилетие распространенность AUD и алкогольной болезни печени (ALD) у женщин значительно выше, чем у мужчин (80% против 30% для расстройств, связанных с употреблением алкоголя, и 50% против 30% для ALD). Исследования также показали, что женщины, по сравнению с мужчинами, чаще поддаются негативному воздействию алкоголя. Исследования показали, что существуют различия в абсорбции, распределении и метаболизме алкоголя между мужчинами и женщинами в результате гормональных, генетических и экологических факторов. В то время как женщины, как правило, пьют меньше, чем мужчины, женщины, у которых есть AUD, более склонны к ALD, сердечно-сосудистым заболеваниям и раку. Существуют половые различия в том, как женщины и мужчины употребляют алкоголь, но также существуют половые различия в том, насколько вероятно, что они будут воздерживаться от употребления алкоголя: у замужних женщин частота рецидивов выше, чем у женатых мужчин. Но, несмотря на недавние усилия, гендерное неравенство в злоупотреблении алкоголем и алкогольных осложнениях четко не выяснено. Существует двунаправленность между кишечным микробиомом и AUD и ALD. Злоупотребление алкоголем было связано со снижением барьерной функции кишечника, усилением бактериальной транслокации и сдвигом кишечного микробиома в сторону более воспалительного фенотипа. И наоборот, недавние исследования показали, что пробиотики полезны при ALD, а в недавнем клиническом испытании фазы 1 исследователь показал, что фекальная микробная трансплантация способна значительно уменьшить расстройство, связанное с употреблением алкоголя, у мужчин-ветеранов. В частности, было показано, что смесь пробиотиков VSL#3 безопасна и защищает от дисфункции кишечного барьера, заболеваний печени, связанных с алкоголем, и даже от повторной госпитализации. Таким образом, появляется все больше данных, позволяющих предположить, что ось мозг-кишечник-микробиом (BGM) может быть важна при расстройствах, связанных с употреблением алкоголя, и ALD. Тем не менее, на сегодняшний день нет исследований, изучающих роль оси BGM в половых различиях расстройств, связанных с употреблением алкоголя, или ALD. Половые различия в микробиоме связаны с другими метаболическими заболеваниями. Как на людях, так и на животных исследования показали, что состав микробиома кишечника и эффекты могут варьироваться между полами в зависимости от заболевания. Эта группа исследователей, например, смогла показать половые различия в оси BGM в связи с ожирением и пищевой зависимостью. Ключевой целью этого пилотного исследования будет наличие половых различий по оси BGM, влияющих на прогрессирование заболевания и исход AUD и ALD.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД И ГРАФИК ВРЕМЕНИ Исследователи предполагают, что связанные с полом различия оси BGM при AUD и ALD объясняют различия в исходах пациентов в зависимости от пола и что изменения оси BGM могут уменьшить тяжесть расстройства, связанного с употреблением алкоголя, и ALD.

Обзор цели 1: продемонстрировать исходные половые различия в кишечном микробиоме и метатранскриптоме пациентов с AUD и ALD и сопоставить эти различия с тяжестью AUD и ALD. Используя сбор фекалий и метагеномику дробовика, исследователи определят ключевые бактериальные маркеры и сигнатуры метатранскриптома, связанные с AUD и ALD, по сравнению со здоровым контролем. Затем исследователи определят, связаны ли эти маркеры с тяжестью AUD и ALD в зависимости от пола. Пациенты будут набраны из больницы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в Санта-Монике и больницы Рональда Рейгана в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Потенциально подходящие пациенты будут спрошены их поставщиком, может ли исследовательская группа связаться с ними. После этого команда проведет предварительный обзор карты, изучив историю болезни, список проблем и текущие записи стационарных пациентов, чтобы определить, соответствует ли пациент критериям включения и исключения.

Измерение базовых характеристик AUD и ALD. В дополнение к демографической информации о пациентах исследователи также будут собирать данные анкеты для оценки тяжести их AUD и клинических лабораторных параметров для оценки тяжести их ALD. Чтобы оценить тяжесть своего AUD, исследователи будут использовать критерии тяжести DSM-V, оценку AUDIT, оценку употребления алкоголя Timeline Followback (TLFB), шкалу качества жизни (QOL) и опросник тяги к алкоголю — краткая форма (ACQ). -СФ). Для оценки тяжести ALD пациента будут собираться клинические лабораторные данные для измерения оценки дискриминантной функции Маддри, оценки MELD-Na, оценки алкогольного гепатита Глазго и исходного уровня трансаминаз. Чтобы оценить наличие других сопутствующих заболеваний, команда запросит Больничную шкалу тревоги и депрессии (HADS). Критерии серьезности DSM-V, оценка AUDIT, оценка употребления алкоголя по временной шкале (TLFB), шкала качества жизни (QOL), краткая форма опросника тяги к алкоголю (ACQ-SF) и HADS - это опросники, применяемые для исследовательских целей. Таким образом, опросник HADS будет оцениваться позднее. Оценка дискриминантной функции Мэддри, оценка MELD-Na, оценка алкогольного гепатита Глазго и базовые трансаминазы основаны на данных клинических лабораторий и обзоре медицинских карт. Сбор образцов и секвенирование микробиома. Пока пациенты госпитализированы, на исходном уровне будет собираться как консервированный этанол, так и свежий стул вместе с сывороткой для будущего анализа, аналогичного нашим предыдущим работам. Стул будет собран в предоставленный контейнер, затем пациент возьмет предоставленный флакон para pak, который содержит ложку, возьмет полную маленькую ложку и поместит ее во флакон para pak, который также содержит 95% этанола. Затем эти образцы будут храниться при температуре -80°C, а затем обрабатываться как единая партия. ДНК будет извлечена из образцов фекалий с использованием бисерного биения в сочетании с набором ZymoBiomics DNA Miniprep (Zymo Research). ДНК, извлеченная из образцов фекалий, будет фрагментирована и штрих-кодирована с использованием коммерческого набора (Illumina Nextera Flex). Библиотеки Shotgun будут подвергнуты секвенированию с использованием Illumina NovaSeq 6000 (проточные ячейки S4) с целевой глубиной 20 миллионов последовательностей парных концов на образец. Затем данные о последовательности будут введены в MetaPhlAn2 для таксономической идентификации видов для композиционного анализа, эквивалентного тому, который выполняется с данными о последовательности 16S рРНК. Данные метагеномики дробовика также будут использоваться для проведения анализа микробиома на уровне штамма с помощью алгоритма ConStrains, который выявляет полиморфизмы отдельных нуклеотидов в данных метагеномной последовательности, которые можно использовать для отслеживания штаммов в образцах. Кроме того, данные метагеномики будут обрабатываться в HUMAnN2 для аннотации семейств генов и идентификации микробного источника этих генов. Обилие бактериальных генов будет объединено в пути на основе классификаций KEGG и MetaCyc. Обработка сыворотки: Кровь будет собираться при каждом посещении исследования (около 3-5 мл). Кровь центрифугируют и собирают сыворотку. Затем сыворотка будет храниться при температуре -80°C для дальнейшего использования в метаболомике. Деидентифицированные образцы сыворотки будут отправлены в «Метаболон» для обработки и анализа метаболитов.

Обзор цели 2: определить, предсказывают ли исходные половые различия в кишечном микробиоме и метатранскриптоме продолжающееся воздержание, рецидивизм или исходы, связанные с ALD. Пациенты, набранные, как указано выше, будут рандомизированы в соотношении 1:1 либо в группу плацебо, либо в группу VSL#3 на 6 месяцев. Во время исследования они будут принимать одну таблетку VSL#3 один раз в день (112,5 млрд КОЕ на капсулу) или таблетку плацебо со 100 мг сахара один раз в день. VSL#3 Через 3 месяца и 6 месяцев пациент вернется на прием, и снова будут получены те же анкеты и клинические оценки, что и при исходном посещении. Пациент также предоставит стул, устойчивый к этанолу, и отправит его нам по почте в оплаченном конверте с обратным адресом, и во время визита будет взят образец сыворотки крови для будущего анализа. Всего при каждом сборе будет собираться 3-5 мл крови. Предполагаемые результаты. В дополнение к опроснику и перечисленным выше баллам, измеренным через 3 месяца и 6 месяцев, команда также изучит частоту рецидивов, повторных госпитализаций по причинам, связанным с алкоголем, повторных госпитализаций по всем причинам, смертность и трансплантацию печени.

Обзор Цель 3. Показать, как изменение кишечного микробиома может снизить тяжесть AUD и ALD в зависимости от пола. Как упоминалось выше, набранные пациенты будут рандомизированы в соотношении 1:1 либо в группу плацебо, либо в группу VSL#3 на 6 месяцев. Они будут принимать одну таблетку VSL#3 один раз в день (112,5 миллиардов КОЕ на капсулу) или таблетку плацебо со 100 мг сахара один раз в день. VSL#3 был выбран в качестве пробиотика выбора, потому что ранее опубликованная литература показала его безопасность при ALD, а модели на животных показали, что он эффективен против воспаления или дисфункции кишечного барьера в моделях AUD и ALD. Путем расчета мощности, основанного на предыдущих работах над VSL#3, исследователи определили, что для определения различий потребуется около 20 пациентов на группу (мужчины-плацебо, мужчины-VSL#3, женщины-плацебо, женщины-VSL#3, всего=80). И пациент, и исследовательский персонал не будут осведомлены о рандомизации пациента. Координатор исследования будет единственным человеком, который не ослеплен в отношении рандомизации пациентов, в то время как PI и соисследователи будут ослеплены на протяжении всего исследования, включая анализ данных. Первичные результаты и вторичные результаты. Несколько ранее опубликованных испытаний VSL#3 не показали значительных побочных эффектов по сравнению с плацебо. Таким образом, первичным результатом проспективного рандомизированного плацебо-контролируемого исследования будут половые различия в частоте воздержания и доле разрешения ALD, измеренной по шкале дискриминантной функции Мэддри, шкале MELD-Na, шкале алкогольного гепатита Глазго и трансаминазам. Вторичными результатами будут половые различия в отношении изменений микробиома, потребления алкоголя, качества жизни и тяги к алкоголю. Сбор образцов и секвенирование микробиома. Подобный сбор и секвенирование микробиома будут проводиться, как указано выше. Но вместо дробового метагеномного секвенирования исследователи будут выполнять полное секвенирование 16S для образцов, собранных через 6 месяцев, чтобы снизить затраты. Полное секвенирование 16S менее дорого, но может дать нам профили штаммов, аналогичные метагеномному секвенированию дробовика.