Tarmmikrobiomet och serummetaboliter som en biologisk mekanism bakom smärta vid njurtransplantation (BIOME-KT)

Sammanfattning av studien Nästan hälften (47 %) av personer med njursjukdom i slutstadiet (ESKD) vars njurfunktion återställs efter njurtransplantation upplever kronisk smärta jämfört med 19 % av vuxna i USA:s allmänna befolkning. Smärta är förknippat med komorbid trötthet, depression och ångest, och tillbakadragande från vanliga fysiska och sociala aktiviteter; vilket resulterar i en oförmåga att delta i och njuta av livet. Svår smärta kan resultera i att immunsuppression och behandlingsprotokoll inte följs och resultera i en ökad risk för avstötning, förlust av transplantat och dödlighet. Rollen för symbiotiska mikrober (mikrobiota) i mag-tarmkanalen, och deras funktionella gener (mikrobiom), är väl etablerad i sjukdomar som involverar smärta. Kost och stress spelar en viktig roll i syntesen av signalmolekyler som är avgörande för immunologiska, metabola och endokrina vägar som reglerar kronisk smärta. Kostmönster förändras dramatiskt efter transplantation, eftersom mottagare går från en begränsad "njurkost" till en vanlig diet, vilket ofta resulterar i ökad konsumtion av livsmedel som innehåller mycket socker och fett. Dessutom försämrar psykologisk stress avsevärt mikrobiomets funktion, vilket initierar biologiska vägar involverade i smärta, vilket leder till en oproportionerlig smärtbörda. Eftersom mikrobiomet, serummetaboliterna och smärtan är dynamiska, kommer vår nya undersökning att använda en prospektiv design för upprepade åtgärder för att undersöka de dynamiska tidsmässiga förhållandena mellan mikrobiomen, metaboliter associerade med vägar som reglerar smärta, transplantationsfaktorer (t.ex. immunsuppression, njurfunktion), förändrade kostmönster och upplevd stress, på smärtpoäng före och efter njurtransplantation. Vi antar att tarmmikrobiomet och dess biprodukter delvis kan förklara de underliggande biologiska mekanismerna för smärta Interferens vid njursjukdom. Vi kommer att ta upp tre syften: 1) Att bestämma differentiella dynamiska tidsmässiga samband mellan mikrobiell sammansättning/funktionella gener och cirkulerande serummetaboliter i KTR med smärta vs ingen smärta, 2) Att bestämma måttfulla effekter av kost och upplevd stress på dynamiska tidsmässiga relationer mellan mikrobiom egenskaper, serummetaboliter och smärtpoäng bland KTR, och 3) Att använda maskininlärningsalgoritmer för att identifiera värd-mikrobiella interaktioner som är kausalt kopplade till smärtinterferens mellan KTR. Eftersom njurfunktionen återställs är njurtransplantationsmodellen kraftfull för att studera de longitudinella sambanden mellan mikrobiomet, cirkulerande metaboliter och kronisk smärta hos personer med ESKD för att utveckla patientcentrerade interventioner för att behandla smärta över hela spektrumet av CKD.