ENIGMA-studien: Eastern Inflammatory Bowel Disease Gut Microbiota

Förekomsten av inflammatoriska tarmsjukdomar, (IBD) inklusive Crohns sjukdom (CD) och ulcerös kolit (UC), ökar i utvecklingsländerna. Vår senaste Asien-Stillahavsområdets befolkningsbaserade studie i 8 asiatiska länder och Australien har visat att Hongkong och Kina har bland de högsta sjukdomsincidenserna i Asien medan Australien har den lika högsta förekomsten av dessa sjukdomar i världen. Incidensen av IBD i Hongkong och Kina har tredubblats under det senaste decenniet.

Asiatiska populationer har genetiska anlag för att utveckla IBD som skiljer sig från väst, men dessa genetiska abnormiteter är inte obligatoriska för utvecklingen av IBD, med miljöfaktorer som spelar en mycket viktigare patogen roll. Dessa faktorer inkluderar resor med exponering för en ny befolkning i barndomen, kost, antibiotikaanvändning under barndomen, socioekonomisk status och uppväxt på landsbygden kontra urban, som var och en ensam, eller i kombination, sannolikt påverkar mikrobiomet.

Övertygande bevis tyder på att tarmmikrober spelar en avgörande roll i sjukdomspatogenes, medan geografiska, dietära och etniska faktorer påverkar den mikrobiella sammansättningen. Förutom breda förändringar i den mikrobiella profilen vid IBD har ett antal specifika förändringar identifierats, såsom en minskning av de butyratproducerande arterna Roseburia hominis och Faecalibacterium Prausnitzii. Även om den kommensala tarmmikrobiotan är ekologiskt och funktionellt störd vid IBD, finns det oförklarlig heterogenitet mellan IBD-subtyper och enskilda patienter. Hos nystartade behandlingsnaiva patienter med CD, har anrikning av Enterobacteriaceae och utarmning av Clades IV och XIVa Clostridia under sjukdomsassocierad inflammation rapporterats. Metagenomiska studier och mikroarrayanalyser i västerländska populationer och begränsade asiatiska data har visat en minskning av Firmicutes, såsom F. prausnitzii vid Crohns sjukdom (CD), och en ökning av Escherichia coli och Fusobacterium. Det är okänt om förändringarna i förmodade patogener och/eller skyddande organismer som identifierats i västerländska populationer, såsom E. coli respektive F. prausnitzii, finns hos IBD-patienter i Asien. Information saknas också om graden av genetisk variation mellan de bakterier som tilldelats dessa taxonomiska grupper från olika etniska och geografiska regioner. Det mesta av det publicerade arbetet med dessa bakterier, och deras potentiella patogena eller skyddande roll i CD, har utförts med isolat som återvunnits från europeiska och nordamerikanska försökspersoner. Av dessa skäl anser forskarna att det finns ett behov av att bestämt fastställa om de mikrobiella förändringarna som beskrivs ovan också påträffas hos patienter från andra delar av världen, inklusive asiatiska länder med hög sjukdomsincidens och ökande sjukdomsincidens.

Den postoperativa studien av Crohns endoskopiska återfall (POCER) genomfördes på 17 sjukhus runt om i Australien och Nya Zeeland och rekryterade 174 patienter som sedan övervakades under 18 månader efter operationen. Mikrobiotaanalyserna som genomfördes på en undergrupp av POCER-studiens patientkohort visade att F. prausnitzii, som tidigare identifierats som kapabel att producera antiinflammatoriska egenskaper möjlig nyckelorganism för att förhindra aktiv CD, minskade i överflöd i aktiv CD, hos patienter vid operationen som senare återkom, och hos patienter vid tidpunkten för återfall. De flesta av de publicerade studierna som undersökte de antiinflammatoriska egenskaperna hos F. prausnitzii har utförts med en enda stam av europeiskt ursprung. Trots det löfte som är förknippat med de antiinflammatoriska egenskaperna som produceras av F. prausnitzii återstår det att fastställa om denna bakterie är skyddande mot inflammation eller minskar efter att inflammationen börjar.

Sammanfattningsvis är det för närvarande oklart om förändringarna i förmodade patogener och skyddande organismer som finns i västerländska IBD-populationer konsekvent observeras med CD-patienter i Asien. Det är inte heller känt om dessa bakteriers funktionella förmåga skiljer sig mellan etniska och/eller geografiska regioner.

Förutom egenskaperna hos dessa två bakteriefamiljer kommer den mikrobiella miljön som gränsar till dessa organismer sannolikt att spela en avgörande roll i deras uttryck och funktion. Detta kommer att undersökas i detalj med hjälp av breda sekvenseringstekniker.

Mikrobiella analyser kommer att genomföras i samband med en detaljerad undersökning av miljöriskfaktorer för utveckling av CD, hos samma patienter.