ПЭГ-лаксативы для кишечной подготовки и микробиоты кишечника при холецистэктомии

Дисбактериоз кишечной микробиоты связан с различными желудочно-кишечными и метаболическими расстройствами. Слабительные на основе полиэтиленгликоля (ПЭГ), обычно применяемые для очищения кишечника перед колоноскопией, вызывают транзиторную осмотическую диарею, и в моделях на животных было показано, что они приводят к длительным изменениям в составе и функции микробиоты. Между тем, холецистэктомия — одна из наиболее часто выполняемых абдоминальных операций — изменяет поток желчных кислот и энтерогепатическую циркуляцию, что может модулировать экосистему кишечной микробиоты и связано с повышенным риском послеоперационной диареи и даже колоректальной неоплазии. Несмотря на эти независимые эффекты, комбинированное влияние холецистэктомии и подготовки кишечника на основе ПЭГ на микробиом кишечника человека систематически не исследовалось.

Это проспективное, параллельно-групповое, наблюдательное когортное исследование, проведенное в больнице Тунцзи Университета науки и технологий Хуачжун. Всего будет набрано примерно 20 участников, распределенных в две группы: группа холецистэктомии, состоящая из лиц, перенесших холецистэктомию не менее чем за шесть месяцев до включения и запланированных на скрининговую или контрольную колоноскопию; и контрольная группа, включающая лиц с интактным желчным пузырем, сопоставимых по возрасту и полу, также запланированных на колоноскопию.

Подходящие участники в возрасте от 18 до 75 лет, не имеющие в анамнезе серьезных заболеваний органов, не принимавшие антибиотики, пробиотики или пребиотики в течение шести месяцев до включения и не имеющие противопоказаний к колоноскопии или приему ПЭГ. Критерии исключения включают беременность, тяжелую кардиопульмональную недостаточность, психические расстройства и неспособность соблюдать процедуры сбора кала.

Все участники пройдут стандартную подготовку кишечника с использованием 2–4 л раствора ПЭГ-4000/3350 в соответствии с обычной клинической практикой. Экспериментальное вмешательство не проводится.

Образцы кала массой примерно по 10 г каждый будут самостоятельно собраны участниками дома с использованием предоставленных наборов для сбора в пяти предопределенных временных точках: в течение трех дней до подготовки кишечника (исходный уровень), при первом неводянистом стуле после колоноскопии, а также через один месяц, три месяца и шесть месяцев после колоноскопии, каждый с допустимым окном ±7 дней для визита через месяц и ±14 дней для визитов через три и шесть месяцев. Образцы будут немедленно заморожены при -80 °C до экстракции ДНК. Геномная ДНК кала будет подвергнута метагеномному секвенированию дробовиком на платформе DNBSEQ-T7. Сырые риды будут отфильтрованы с помощью fastp для удаления контаминации адаптерами и низкокачественных последовательностей. Высококачественные риды будут выровнены по геному человека для исключения ДНК хозяина, а оставшиеся риды будут использованы для таксономического профилирования с помощью MetaPhlAn или Kraken2/Bracken и функционального профилирования с помощью HUMAnN3 по базам данных UniRef90 и KEGG.

Первичным исходом является изменение α-разнообразия кишечной микробиоты, измеряемое индексами Шеннона, Симпсона и Чао1, и β-разнообразия, оцениваемое по различию Брея-Кертиса и расстояниям UniFrac, как внутри групп, так и между группами в пяти временных точках.

Вторичные исходы включают временную динамику конкретных таксонов, таких как соотношение типов Firmicutes/Bacteroidetes и роды, продуцирующие бутират; дифференциальную обильность видов и функциональных путей, включая модули KEGG и реакции MetaCyc; и корреляцию между сдвигами в составе микробиоты и клиническими параметрами, например, временем после холецистэктомии и частотой дефекации.

Все статистические анализы будут выполнены с использованием R. Сравнения внутри групп во времени будут оценены с помощью теста Фридмана или дисперсионного анализа с повторными измерениями, или их непараметрических эквивалентов, с последующими попарными post-hoc тестами Уилкоксона с поправкой на частоту ложных открытий. Сравнения между группами в каждой временной точке будут проанализированы с использованием U-критерия Манна-Уитни или линейных моделей со смешанными эффектами с поправкой на потенциальные искажающие факторы. Анализ главных координат на основе расстояний Брея-Кертиса визуализирует разделение сообществ, а пермутационный многомерный дисперсионный анализ проверит значимость кластеризации. Анализ линейного дискриминантного эффекта определит таксоны с дифференциальной обильностью между группами, используя порог LDA-оценки >2,0 и p <0,05.

Протокол исследования одобрен Комитетом по медицинской этике больницы Тунцзи Медицинского колледжа Тунцзи Университета науки и технологий Хуачжун. Письменное информированное согласие будет получено от всех участников до включения. Результаты будут распространены через рецензируемые публикации и научные конференции.

Путем лонгитюдного профилирования кишечной микробиоты лиц, перенесших и не перенесших холецистэктомию, подвергнутых одинаковому режиму подготовки кишечника, это исследование определит, предрасполагает ли предшествующее удаление желчного пузыря пациентов к более тяжелому или длительному дисбактериозу, индуцированному ПЭГ. Результаты могут предоставить микробиологическое обоснование для персонализированных протоколов подготовки кишечника или вмешательств, направленных на микробиоту, таких как пробиотики или диетические рекомендации после колоноскопии, в этой растущей популяции пациентов.