Effekt av antibiotika på enteriska neuroner och glia

Det enteriska nervsystemet (ENS) har erkänts som den "andra hjärnan" eftersom det kan reglera enterisk fysiologi utan inmatning från centrala nervsystemet. I likhet med det centrala nervsystemet är det sammansatt av flera neuronpopulationer vars huvudfunktioner är tarmmotilitet, sekretion och absorption. Utöver neuronerna innehåller ENS gliaceller vars huvudsakliga roll är neuroskydd men också bidrar till normal tarmrörlighet. Flera studier har visat att mikrobiotan och ENS har ett intimt förhållande som börjar i livmodern, och det är avgörande för dess normala utveckling. Neuroner kan känna igen bakterier och deras produkter. Flera utredare har visat neuronal förlust efter enteriska infektioner och antibiotikabehandling (Ampicillin) i muscularis-lagret, vilket resulterar i försenad transittid i djurmodeller. Därför är kommunikation mellan mikrobiotan och ENS viktig för att upprätthålla normal tarmmotilitet. Störningar i tarm-hjärninteraktioner (DGBI) är ganska vanliga, bland dessa är Irritable Bowel Syndrome (IBS) definierat av Rom IV kriterier som buksmärta associerad med en förändring i konsistens och frekvens av tarmrörelser och den dominerande subtypen för förstoppning (mindre än 3) tarmrörelser per vecka) är den vanligaste, vilket också är den vanligaste motilitetsstörningen som musmodeller av infektioner och antibiotikabehandling uppvisar. IBS har associerats med dysbios och en nyligen genomförd studie visade att antibiotikaanvändning omedelbart före eller efter screeningkoloskopi ökade risken för att utveckla IBS. Dessutom har dysfunktion av submukosala neuroner i IBS tidigare rapporterats men om det finns förändringar i neuronantal eller neuronegenskaper har inte undersökts. Även om det har gjorts prospektiva studier som har undersökt effekterna av antibiotika hos patienter som behandlats för Helicobacter Pylori, har det funnits andra utredare som har fokuserat på långtidseffekterna av antibiotika hos friska frivilliga.

Därför, i likhet med djurmodeller, föreslår utredare att människor upplever en djupgående och övergående förlust/förändring av nervceller i samband med antimikrobiell användning associerad dysbios som manifesterar sig som DGBI, framför allt subtyperna för förstoppning. Detta förslag kommer att behandla huruvida antimikrobiell användning leder till kvantitativa och kvalitativa förändringar i populationerna av submukosala neuroner och gliaceller hos människor.

Denna hypotes kommer att testas i en prospektiv studie där friska deltagare kommer att uppmanas att ta det vanliga antibiotikumet amoxicillin två gånger om dagen i 7 dagar, och kolonvävnadsbiopsier kommer att tas före och efter behandlingen. Mänsklig vävnad kommer att bearbetas och analyseras för att visualisera strukturella förändringar, och förändringar i genuttryck, bakterier, metaboliter kommer att bestämmas genom RNA-sekvensering av enstaka kärnor, 16S ribosomala bakteriers RNA-sekvensering respektive metabolomikanalys.