Transplantul de microbiote fecale în colita ulcerativă experimentală relevă intestinul asociat
ABSTRACT
IMPORTANŢĂ Acest studiu a combinat măsurarea simptomelor clinice, profilarea microbiană a genei ARNr 16S și metabolomica pentru a investiga în mod cuprinzător asocierea metabolică a bacteriilor intestinale și a gazdei și reprogramarea în UC experimental tratat cu FMT. Aceste date ne pot avansa înțelegerea efectului FMT asupra UC și a implicării disbiozei microbiene intestinale în dezvoltarea UC.
INTRODUCERE
Transplantul de microbiote fecale (FMT) urmărește restabilirea homeostaziei intestinale prin transferul fecalelor de la un donator sănătos la un pacient care suferă de dezechilibru microbian intestinal. Terapia a fost utilizată cu succes în tratamentul infecției cu Clostridium difficile (CDI) (1-4). Succesul tratamentului CDI cu FMT a promovat terapeutica bazată pe FMT pentru alte boli, în special colita ulcerativă (UC), o tulburare cronică, recidivantă, idiopatică, inflamatorie a colonului și rectului (5, 6). Cu toate acestea, în timp ce CDI rezultă în principal din infecția cu Clostridium difficile și din degradarea rezultată a diversității microbiotei intestinale, patogeneza UC este mai complexă, multifactorială și nu este pe deplin înțeleasă. Răspunsurile imune anormale ale gazdei, barierele intestinale disfuncționale și disbioza microbiotei intestinale, precum și factorii de mediu și alți factori necunoscuți, sunt asociați cu UC (5, 6). Mai mult, nu se știe încă dacă disbioza microbiană intestinală este o cauză sau efect al UC.
Deși studiile de caz individuale din două studii controlate randomizate (7, 8) au sugerat că FMT poate fi benefică pentru UC, au existat multe inconsecvențe între rezultate. Într-un studiu, 24% dintre pacienții care au primit FMT și 5% care au primit placebo au intrat în remisie după 7 săptămâni (7). În celălalt studiu, pacienții cu UC care au primit FMT de la donatori sănătoși și FMT autolog (propria lor microbiotă fecală) nu au prezentat o diferență semnificativă statistic în remisiunea clinică (8). Doar 41% dintre pacienții care au primit FMT donator au obținut remisie clinică și endoscopică. Un studiu mai recent indică faptul că, în ciuda variației proceselor, FMT pare să fie eficientă pentru inducerea remisiunii în UC, fără semnale majore de siguranță pe termen scurt (9). În general, au existat un număr limitat de studii care evaluează eficacitatea FMT în UC.
Numeroase studii au arătat că microbiota intestinală are un impact mare asupra profilurilor de metaboliți individuali (10-13). Un studiu recent a indicat că FMT restabilește compoziția normală a acidului biliar fecal în CDI recurent (1). Cu toate acestea, metabolomica integrată și metagenomica nu au fost folosite pentru a studia efectul FMT în UC, a cărui patogenie este mai complexă decât CDI. Mai mult, nu este clar dacă modificarea metabolitului în FMT se datorează dezvoltării bolii sau intervenției microbiene. De asemenea, nu este clar în ce măsură FMT modifică tiparul metabolic. Pentru profilarea metabolică, urina oferă multe avantaje față de alte biofluide datorită neinvazivității sale, lipsei limitei de volum și procedurilor de pregătire a probelor mai puțin solicitante pentru cromatografia lichidă-spectrometrie de masă (LC-MS) (14). În acest studiu, am folosit metabolomica urinară țintită și secvențierea genei de ARNr 16S de mare viteză pentru a investiga influența FMT asupra microflorei intestinale și a metabolismului gazdei în UC indusă de dextran sulfat de sodiu (DSS). Am demonstrat că modificarea compoziției bacteriene a fost însoțită de modificări metabolice diverse și asociate.