Consistența scaunului este puternic asociată cu bogăția și compoziția microbiotei intestinale, enterotipurile
Consistența scaunului, măsurată prin Scala Bristol Stool (BSS), reflectă diferențele în conținutul de apă și activitate în ecosistemul colonului și este corelată cu timpul de tranzit al colonului. (scoruri scăzute: scaun ferm și tranzit lent, scoruri ridicate: scaun slab și tranzit rapid).
Se propune că bogăția de specii este un marker major pentru sănătatea intestinelor, din cauza ideii că bogăția și diversitatea bacteriană ridicată reflectă adesea stabilitatea și rezistența ecosistemului, împreună cu asocierea consecventă dintre boli și o reducere a numărului de specii dintr-un eșantion fecal.
S-a arătat că metagenomii fecali se stratifică în enterotipuri, împărțind populația umană în jurul a trei posibile constelații în ceea ce privește ecosistemul lor microbian intestinal; de asemenea, Firmicutes: Bacteroidetes și Prevotellaceae: Raporturile Bacteroidetes au fost prezentate ca stratificatori importanți pentru microbiomii intestinali.
Care sunt noile descoperiri?
Bogăția observată a speciilor scade, scorurile BSS mai mari atingând minimul la indivizii cu scaun slab.
Enterotipii sunt distribuiți distinct peste scorurile BSS: enterotipul Prevotella (P) este mai abundent la subiecții cu scaun liber, în timp ce enterotipul Ruminococcaceae-Bacteroides (RB) domină complet probele de scaun mai dure.
În cadrul enterotipului RB, Methanobrevibacter și Akkermansia sunt corelate pozitiv cu timpul de tranzit al colonului. O observație similară poate fi făcută pentru Oxalobacter și Butyricimonas, în timp ce Bacteroides este mai abundent în scaunul liber.
Potențialul de creștere a microbiotei este corelat pozitiv cu scorurile BSS în enterotipul RB, sugerând timpul de tranzit ca o forță selectivă a strategiilor de viață microbiene.
Cum ar putea avea impact asupra practicii clinice în viitorul previzibil?
Aici vom arăta că modificări majore ale bogăției speciilor sau ale compoziției comunității ar putea fi parțial reflectând variații ale consistenței scaunelor, împiedicând identificarea, dar mai ales robustețea și reproductibilitatea markerilor bolii. Analiza corectă a confuzorului este astfel imposibilă fără măsurători ale consistenței scaunelor. Prin urmare, acest studiu subliniază necesitatea urgentă a acestor măsurători în cercetarea microbiotei intestinale și în studiile clinice.
Introducere
În ciuda eforturilor recente întreprinse pentru a caracteriza microbiota colonului sănătos, 1-4 mulți parametri care pot afecta compoziția microbiană și capacitatea metabolică rămân subexplorate. Identificarea unor astfel de factori confuzivi, inclusiv dieta, 5, 6 antecedente de administrare de antibiotice, 7 și starea inflamației, 8, 9 este esențială pentru a defini limitele unui ecosistem intestinal sănătos și, prin urmare, pentru a identifica markeri robusti de boală în asocierea clinică a microbiomilor studii.
Aici, am folosit scoruri BSS auto-raportate combinate cu 16S rDNA Illumina amplicon profiluri de probe fecale de 53 de voluntari sănătoși pentru a evalua asociațiile potențiale între compoziția microbiotei și consistența scaunului. Într-o populație occidentală sănătoasă, se prezice că mai mult de jumătate din scaunele trecute aparțin categoriilor centrale și BSS 3 și 4.11 Cu toate acestea, sa raportat că apariția crescută a scaunelor mai dure este mai frecventă la femei.11, 12, 18 Prin urmare, în pentru a crește șansele de prelevare a probelor o distribuție mai uniformă a scaunelor pe toate categoriile BSS, am limitat includerea la voluntari de sex feminin.
Metode
Exemple de date
Cincizeci și trei de femei sănătoase, cu vârste cuprinse între 20 și 55 de ani (mediană de 42,5), au fost recrutate ca parte a proiectului Flamand Gut Flora Project. Niciunul nu a fost diagnosticat cu cancer sau IBD sau nu a luat inhibitori ai diareei, laxative sau prebiotice în săptămâna anterioară prelevării, nici antibiotice în termen de 3 luni înainte de prelevare (vezi tabelul suplimentar S1 online). Obiectivele proiectului și angajamentele necesare au fost explicate prin intermediul unei broșuri informative și toți participanții au semnat o declarație de consimțământ informat. Medicul general al participanților și-a înregistrat istoricul medical, împreună cu înălțimea, greutatea și circumferințele taliei și șoldului. Voluntarii au înregistrat timpul defaecării și BSS și au raportat aceste informații împreună cu informații despre dieta generală și starea de sănătate într-un chestionar.
Caracterizarea componentei bacteriene a microbiotei intestinale prin secvențierea variabilă a regiunii 4 ADNr
analize statistice
Analiza statistică a fost efectuată pe matricele de abundență de caracteristici rarefiate și tăiate folosind RV.3.0.1. Clusterizarea eșantioanelor în enterotipuri a fost făcută folosind pachetul cluster21 conform instrucțiunilor disponibile pe http://enterotyping.embl.de. Numărul optim de clustere a fost determinat de indicele Calinski-Harabasz. În plus, enterotipizarea a fost efectuată cu amestecuri multinomiale Dirichlet (DMM) folosind pachetul DirichletMultinomial 1.6.0 din R.22 Laplace a fost utilizat pentru a determina numărul optim de clustering penalizând complexitatea modelului. Clusterelor li s-a atribuit enterotipul Ruminoccoccaceae-Bacteroides sau Prevotella pe baza taxonilor care domină enterotipul ca în articolul original al lui Arumugam et al23 (vezi tabelul suplimentar online S2).