Intestinala svarsmönster på mikrobiella signaler

Endast vuxna >18 år kommer att inkluderas. Två kohorter kommer att inkluderas: En kohort av CD-patienter (inklusive specifika subkohorter av rekryterade kända och nyuppkomna CD-patienter och resande CD-patienter och arkiverade patologiska prover av postoperativ CD, totalt n= 300) och en kohort av kontroller (friska individer och familjemedlemmar till CD-patienter, totalt n=200). Vi kommer att erhålla avförings- och blodprover och tarmbiopsier och/eller resektionsprover från CD-patienter, och blod-, avförings- och tarmbiopsiprover från friska individer och a-symptomatiska släktingar i familjen som genomgår koloskopi av skäl som inte är relaterade till studien (t.ex. screeningkoloskopi) ).

Efter att ha undertecknat informerat samtycke kommer avföringsprov och blodprov (20cc) att erhållas. Enteriska infektioner kommer att uteslutas av avföringskulturer, parasiter inklusive entameba och C. difficile-analys. Inflammatoriska markörer (CRP i blod, calprotectin i avföring) kommer att testas. Blodprover kommer att genomgå immunkarakterisering inklusive in vitro-testning genom immuncellsaktivering, cytokinutsöndringsmätningar och cellytmarköranalys av FACS. Två fekala prover per donator, (≥3g eller 3 ml vardera) kommer att samlas i rena behållare vid rumstemperatur, färskfrysta vid -20°C och sedan förvaras vid -80°C inom 72 timmar. Vi kommer också att få vid koloskopin fyra biopsier från inflammerad och icke-inflammerad ileal- och kolonslemhinna (totalt 8 biopsier). Från varje individ kommer prover att delas upp för analyser på Sheba och för överföring. Avföring kommer att överföras till Prof. Elinav vid Weizmann Institute för att utföra hagelgevärsmetagenomik av mikrobiomet. Intestinal biopsi och/eller arkiverade resektionsprover (histologi) kommer att överföras till Prof Stappenbeck vid Washington University, St. Louis USA, för histologisk analys av medfödda immunceller och panethcellmorfologianalys genom H&E och immunhistokemi.

Ileal- och rektalbiopsier kommer att samlas in och lagras omedelbart i RNAlater. Biopsier kommer att erhållas från varje plats (antingen inflammerad eller inte inflammerad, totalt 8 biopsier) och används för RNA och för mikrobiell DNA-extraktion. RNA kommer att användas för mRNAseq av vävnad och DNA för mikrobiell karakterisering. mRNAseq kommer att göras vid NIH-stödda digestive Health Center (DHC) kärnan vid Cincinnati Children Hospital Medical Center (CCHMC), där >700 mRNAseq av olika IBD-kohorter inklusive RISK CD och PROTECT UC-kohorter redan kördes med goda resultat. Mikrobiell 16S amplikonsekvensering av avförings- och biopsiextraherat DNA kommer att göras som tidigare beskrivits.

Patienter från båda kohorterna kommer också att genomgå miljö- och kostexponeringsundersökning. För miljöexponering kommer vi att använda frågeformuläret som tagits fram av International Organization of IBD (IOIBD), med viss modifiering. Frågeformuläret består av 87 frågor som täcker 25 olika ämnen som föreslås vara miljöriskfaktorer för CD och/eller UC. Detta frågeformulär har tidigare använts i epidemiologiska studier som undersöker utlösare av IBD, inklusive en utförd i Sydostasien och Kina. Frågorna rör fem huvudsakliga olika områden: (i) Barndomsfaktorer upp till 20 år inklusive amning, blindtarmsoperation, tonsillektomi, eksem, vaccinationer (tuberkulos, kikhosta, mässling, röda hund, difteri, stelkramp, polio), barndomsinfektioner (mässling, kikhosta) röda hund, vattkoppor, påssjuka, scharlakansfeber) och husdjursägande; (ii) matvanor inklusive daglig, veckovis eller mindre frekvent konsumtion av frukt, grönsaker, ägg, spannmål, bröd, flingor, kaffe, te, juice, socker och snabbmat; (iii) rökvanor (nuvarande rökare, icke-rökare, före detta rökare); (iv) sanitära förhållanden såsom tillgången till intern vattenkran, varmvattenkran eller spoltoalett. och (v) andra faktorer inklusive daglig fysisk aktivitet, p-piller och stressande händelser före diagnos. Vi kommer också att lägga till IOIBD-enkäten punkter som hänför sig till antibiotikaanvändning före och efter 15 års ålder, användning av tandkräm och förekomst av amalgamtänder under barndomen eller senare i livet.

För att kartlägga kostvanor kommer vi att använda en intervju genomförd av en utbildad dietist och med hjälp av den validerade strukturerade FFQ (Food Frequency Questionnaire). Detta verktyg fångar upp >600 livsmedel, prioriterade av deras fördefinierade frekvens i vanlig kost. Personal kommer att utbildas i kostintervjumetoden. FFQ-resultat kommer att importeras ytterligare till en datoriserad FFQ-version, som automatiskt härleder och normaliserar näringsinnehållet från en individuell patientdiet baserat på kända israeliska livsmedels-näringsämnens databas från National Institute of Statistics. Som visas i skärmbilden från denna responsiva programvara för en exemplarisk patient, betecknar varje färgfält en specifik näringskonsumtion av individen (t.ex. protein, oligosackarider, etc), tillsammans med dess avvikelse från WHO normaliserade konsumtion (grönt färgat område) . FFQ-metoden kommer att kompletteras med en validering av potentiella tredagars dietrutiner av SmartPhone. Deltagarna kommer att ta elektroniska bilder av alla livsmedel som konsumeras under dessa tre dagar. Foton kommer att laddas upp till elektronisk visuell databas, och livsmedel kommer att identifieras, registreras och verifieras mot den retrospektiva FFQ.

För att prioritera bland de många miljö-/kostfaktorerna kommer vi att göra en systematisk genomgång och metaanalys av alla publikationer som hänför sig till miljöriskfaktorer för CD. Vi kommer att beräkna poolad oddskvot och poängskattningar för varje variabel, och definiera de viktade effekterna mellan variabler med hjälp av en slumpmässig effektmodell. Detta kommer att göra det möjligt att dissekera och identifiera faktorer som har visat sig vara mest reproducerbart och stabilt associerade med förekomsten av CD. Vi kommer sedan att prioritera dessa variabler på ett stegvis sätt, för analys av miljöfaktorers associering med mikrobiom, transkriptom och PCP-störningar.