Poruchy močového vírusu pri transplantácii obličky

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Tara K. Sigdel a kol

Ľudský mikrobióm je dôležitý pre zdravie a hrá úlohu v základných metabolických funkciách a ochrane pred určitými patogénmi. Naopak, dysbióza mikrobiómu sa pozoruje v kontexte rôznych chorôb. Nedávne štúdie poukázali na to, že zložitá mikrobiálna komunita obsahujúca stovky baktérií kolonizuje zdravé močové cesty, ale málo sa vie o ľudských močových vírusoch v oblasti zdravia a chorôb. Zhodnotiť ľudský urinárny viróm v kontexteobličkytransplantácie (tx), variácie v zložení močového virómu boli hodnotené vo vzorkách moču od normálnych zdravých dobrovoľníkov, ako aj pacientov sobličkychorobapo tom, čo podstúpili Tx obličiek. Analýza kvapalinovou chromatografiou-hmotnostná spektrometria/hmotnostná spektrometria sa uskutočnila na vybranej kohorte 142obličkytx pacientov a normálnych zdravých kontrol, z väčšej biobanky 770obličkybiopsia zhodných vzoriek moču. Okrem analýzy normálneho zdravého kontrolného moču, kohortaobličkytx pacienti mali biopsiou potvrdenú klasifikáciu fenotypu, ktorá sa zhodovala s analyzovanou vzorkou moču, stabilných štepov (STA), akútnej rejekcie, nefritídy vírusom BK a chronickej nefropatie aloštepu. Identifikovali sme 37 jedinečných vírusov, z ktorých 29 je po prvýkrát identifikovaných vo vzorkách ľudského moču. Zloženie ľudského močového virómu sa líši v zdravotnom stave a poškodení obličiek a distribúcia vírusových proteínov v močovom trakte môže byť ďalej ovplyvnená expozíciou IS, stravou a environmentálnou, diétnou alebo kožnou expozíciou rôznym insekticídom a pesticídom.

Kľúčové slová: obličkytransplantácia, viróm, moč, proteomika, biomarkery

Cistanche tubulosa zabraňuje ochoreniu obličiek, kliknite sem a získajte vzorku

ÚVOD

Ľudský mikrobióm bol rozsiahle študovaný v rôznych biokvapalinách, ako je krv (1), moč (2 – 4), sliny (5, 6), cerebrospinálny mok (7) a bronchoalveolárna laváž (8, 9), pre svoj vplyv o zdraví a chorobách ľudí (10). Bolo hlásených niekoľko správ o hodnotení mikrobiómov v rôznych oblastiach ľudského tela vrátane pľúc a čriev (11–15). O močovom mikrobióme a jeho zmenách v kontexte poškodenia obličiek po transplantácii obličky (tx) sa však vie len málo (16, 17). Väčšina štúdií ľudského mikrobiómu zmapovala 16S rRNA pre bakteriálne profilovanie (18) a existuje len malé množstvo údajov skúmajúcich močový viróm (19, 20) a jedna publikovaná štúdia použila sekvenovanie novej generácie na mapovanie vírusových genómových komponentov. v moči pacientov po transplantácii obličky (19).

Dysbióza mikrobiómu je spojená s viacerými ochoreniami, ako je zápalové ochorenie čriev, rakovina hrubého čreva, obezita a pľúcne ochorenie (21–25), ale málo sa vie o zmenách virómu v ľudských telesných tekutinách, ako sú sliny, bronchoalveolárna laváž, a moč. Uznáva sa, že rôzne zložky mikrobiómu vykonávajú základné funkcie vrátane biosyntézy kofaktorov a vitamínov, metabolizmu základných zlúčenín a bariérovej ochrany pred patogénmi (26–28). Podobné dysbiotické a ochranné funkcie možno pripísať aj močovému virómu; preto je dôležité zistiť zloženie ľudského vírusu v zdraví a chorobe. Na účely tejto štúdie sme sa rozhodli uskutočniť tieto štúdie v moči v zdraví a v kontexte expozície IS po tx obličiek, počas stabilnej funkcie obličiek a v kontexte poškodenia obličiek tx. Štúdia sa zamerala na vyhodnotenie repertoáru vírusov podľa peptidov prítomných v ľudskom moči a ich porúch po expozícii IS a rôznych príčin akútneho, chronického a infekčného poškodenia obličiek.

Mikrobióm sa časom mení a koreluje s diverzitou organizmu. Analýza mikrobiómov môže byť rozdelená na štrukturálnu analýzu založenú na prevádzkových taxonomických jednotkách založených na sekvenčnej fylogenéze a funkčnú analýzu založenú na sekvenovaní metagenomiky a proteomike (29, 30). Identifikovaná mikrobiota pri rôznych chorobách môže byť ďalej študovaná kultiváciou, funkčnou metagenomikou a multiplexnou imunofluorescenciou a in situ hybridizáciou. Projekt ľudského mikrobiómu NIH zverejnil ľudský mikrobióm na 15 miestach tela od 300 jedincov (31).

LIEČBA OCHORENIA OBLIČIEK: CISTANCHE

MATERIÁLY A METÓDY

Celkovo bolo vyhodnotených 142 jedinečných vzoriek z biorepozitára obsahujúceho 2016 zozbieraných informovaným súhlasom IRB od dospelých a pediatrických vzoriek z programov tx obličiek na Stanfordskej univerzite a Kalifornskej univerzite v San Franciscu, medzi vzorkami moču, z ktorých 770 bolo sprevádzaných zodpovedajúcimi obličkami. tx box s centralizovanými patologickými histologickými hodnotami a kompartmentovými skóre s použitím štandardizovanej Banffovej schémy (32) na hodnotenie obličkového tx poranením (obrázok 1). Štúdiu schválil The Human Research Protection Program na Kalifornskej univerzite v San Franciscu. Vzorky moču boli fenotypizované na základe zodpovedajúcej patológie bx obličiek do piatich skupín: zdravá kontrola (HC; n=9), stabilný štep (STA; n=40), akútna rejekcia (AR; n {{ 7}}), chronická aloštepová nefropatia (CAN; n=39) ​​a BK vírusová nefritída (BKVN; n=17). Moč sa centrifugoval 2,000 x g pri 4 stupňoch počas 20 minút, aby sa zbavili močových sedimentov. Supernatant prešiel cez filtračnú membránu s veľkosťou 10 kDa, aby sa odstránili natívne peptidy z intaktných proteínov väčších ako 10 kDa. Celkový proteín sa potom štiepil trypsínom a výsledné tryptické peptidy sa analyzovali pomocou platformy LC-MS (Orbitrap Velos MS). Podrobné metódy prípravy a analýzy proteínov sú uvedené inde (33).

Prispôsobený algoritmus MSGF plus vytvorený našou skupinou (https://omics.pnl.gov/software/ms-gf) sa použil na vyhľadávanie spektier MS / MS oproti kombinovanej databáze sekvencií ľudských proteínov a vírusovej databázy NCBI. Peptidy boli pôvodne identifikované z vyhľadávania v databáze s použitím nasledujúcich kritérií: MSGF spektrum E-hodnota (pravdepodobná hodnota peptidu so spektrom MS/MS sa zhoduje s nižšou hodnotou, tým vyššia je pravdepodobnosť správnej zhody).<10-10, peptide="" level="" q-value="" (false="" discovery="" rate="" estimated="" by="" targeted-decoy="" database="" search)="" to="" be=""><0.01, and="" mass="" measurement="" error=""><10 ppm="" (±5="" ppm).="" the="" decoy="" database="" searching="" methodology="" was="" used="" to="" confirm="" the="" final="" false="" discovery="" rate="" at="" the="" unique="" peptide="" level="" to="" be=""><1%. due="" to="" the="" anticipated="" higher="" false="" discovery="" rate="" for="" peptides="" from="" viral="" proteins,="" more="" stringent="" filtering="" criteria="" with="" msgf="" spectrum="" e="" value="" to="" be=""><1e-13 was="" applied.="" the="" false="" discovery="" rate="" was="" estimated="" to="" be="" nearly="" 0%="" based="" on="" the="" well-accepted="" target="" decoy="" searching="" strategy="" because="" no="" decoy="" hits="" were="" observed="" following="" this="" stringent="" cutoff.="" data="" are="" shown="" as="" percentages="" and="" mean="" ±="" sd.="" comparisons="" of="" different="" categories="" are="" done="" using="" anova="" and="" p="" values="" of=""><0.05 are="" considered="">

VÝSLEDKY

Naša skupina už predtým publikovala podrobnú analýzu biologicky relevantných ľudských proteínov v týchto vzorkách moču odobratých od príjemcov transplantátu obličky s rôznymi fenotypmi poškodenia štepu, ako to potvrdila zodpovedajúca histopatológia transplantátu obličky na biopsii, odobratá v rovnakom čase ako vzorka moču; tieto údaje boli uložené v proteomickom úložisku MassIVE (prístup MSV000079262) a v úložisku ProteomeXchange (prístup PXD002761) (33). V tejto štúdii sme sa zamerali iba na identifikáciu a analýzu vírusových proteínov v tej istej kohorte pacientov po transplantácii obličky, pričom sme zahrnuli aj vzorky zdravého kontrolného ľudského moču zhodné s vekom a pohlavím, aby sme vyhodnotili vírusové proteíny v zdraví aj pri poškodení obličiek. . Je dôležité poznamenať, že z celkového množstva analyzovaných ľudských a vírusových proteínov v moči tvoria samotné vírusové proteíny<0.2% of="" the="" total="" identified="" proteins,="" highlighting="" the="" very="" low="" abundance="" of="" rather="" rare="" viral="" proteins="" in="" human="" urine,="" irrespective="" of="" the="" type="" of="" kidney="" injury,="" and="" irrespective="" of="" baseline="" immunosuppression="">

Výsledky prezentované v tomto článku pochádzajú z mapovania vírusových peptidov, na rozdiel od genómového sekvenovania vírusových komponentov, ako je uvedené v predchádzajúcich publikáciách (19). Ako počiatočná analýza sa zameriavame na prevalenciu močových vírusových proteínov špecifických pre každý fenotyp transplantácie obličky STA, AR, CAN a BKVN a variácie zaznamenané nad zdravým kontrolným močovým virómom. Údaje o močovom vírusovom proteíne pre každú vzorku sa vyhodnotili z hľadiska množstva vzorky vzhľadom na priemernú hladinu tohto vírusu v celej vzorkovanej populácii. Zistili sme, že v priemere 22 percent (rozsah 4 – 67 percent) pacientov po transplantácii obličky malo v moči detegované rôzne vírusové proteíny, s výnimkou pacientov s BKVN, u ktorých sa dá očakávať detekcia BK vírusu v moči, keďže títo pacienti majú infekciu BK vírusom v močovom trakte a pri transplantácii obličky. Distribúcia rôznych vírusových proteínov v rôznych stavoch poškodenia tx a normálnom zdraví je znázornená na tepelnej mape prevalencie (obrázok 2). Celkovo bolo identifikovaných celkovo 57 vírusových proteínov z 37 jedinečných vírusov, pričom mnohé z nich boli neočakávané a predtým neboli opísané ako „komenzály“ v ľudskom moči. Z týchto unikátnych vírusov bolo 8 vírusov jednovláknových RNA vírusov, 1 vírus bol jednovláknový RNA-RT vírus a 28 vírusov bolo dvojvláknových DNA vírusov (tabuľka 1). Zo 142 pacientov mali všetci pacienti v moči aspoň jeden vírusový proteín, s priemerom 10,23 ± 4,57 vírusových proteínov/vzorku.

Prevalencia vírusových proteínov ľudského moču

Skúmaná zdravá kontrolná skupina mala 20 jedinečných vírusových proteínov so skupinovým priemerom 13,67 ± 1,32 vírusových proteínov. Pacienti tx obličiek s udržiavacou IS a stabilnou funkciou tx obličiek mali štatisticky významne nižší počet jedinečných vírusov v skupine (8,08 ± 2,78; p=7e-10) v porovnaní so zdravou kohortou (normálne obličky funkciu a normálny imunitný systém), bez akejkoľvek expozície IS. Namiesto toho sa v kohorte STA detegovalo deväť nových vírusových proteínov v porovnaní so zdravými kontrolami, ktoré patria k nasledujúcim vírusom: vírus Junin, brakovírus Cotesia congregata, nukleopolyhedrovírus Agrotis segetum, herpesvírus Psittacid 1, vírus Pseudocowpow, mnohopočetný vírus Spodoptera frugiperda, japonské nukleopolyhedrovírusy, japonské nukleopolyhedrovírusy Vírus Cowpea škvrnitosti a Helicoverpa zea jednoduchý nukleopolyhedrovírus. Poškodenie obličiek po tx (napriek pokračujúcej expozícii IS) vedie k celkovému zvýšeniu počtu jedinečných vírusových proteínov v porovnaní s kohortou STA tx, s významným zvýšením vírusových proteínov v moči v skupine pacientov s CAN (11,46 ± 3,52; p {{ 16}}e-10) a skupina pacientov BKVN (15,76 ± 5,65; p=13.7e-10). Zdá sa, že repertoár vírusových proteínov v moči je celkom odlišný v rôznych kategóriách poranení tx (obrázok 3). Prevalencia vírusových proteínov BKV v moči sa zvyšuje na 60 – 70 percent pri AR, 70 – 80 percent u pacientov s CAN a 100 percent u pacientov s BKVN (obrázok 2), čo poukazuje na to, že zvýšený výskyt vírusu BK v moči môže viesť k z augmentácie IS, ako je vidieť v kategórii AR, a s dlhším časom po prenose signálu, ako je vidieť v kategórii CAN. Vzorky moču BKVN ukazujú maximálnu divergenciu vírusových proteínov v moči, ako sa očakávalo. Štyri vírusové proteíny, ktoré sú konzistentne prítomné vo všetkých ostatných vzorkách, vrátane normálnych zdravých kontrol (Canarypox vírus, Tacaribe vírus, Simian vírus 12, Acidianus filamentous vírus 8), už nie sú pozorované v kohorte BKVN. Keďže BKV je DNA vírus, skúmali sme, či zmeny v močovom viróme do značnej miery súvisia so vznikom nových DNA vírusov v BKVN. Päť nových vírusových proteínov je zaznamenaných len v kohorte BKVN (Ectropis obliqua nucleopolyhedrovirus, Kurací adenovírus D, Taura syndróm vírus, Bezstavovcový dúhový vírus 6, Gallid herpesvírus 2). 4/5 vírusov kohorty BKVN boli vírusy dvojvláknovej DNA (tabuľka 1).

Množstvo vírusových proteínov ľudského moču

Ďalej sme hodnotili množstvo rôznych vírusových proteínov u všetkých tx pacientov a vzoriek moču HC. Spomedzi 37 unikátnych skúmaných vírusov boli u pacientov so STA IS najhojnejšie tieto vírusy (Acidianus filamentous virus 8, Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, BK polyomavírus, Canarypox virus, Cotesia congregata bracovirus, Cowpea škvrnitosť, Glossina pallidipes virus slinná žľaza, Simian vírus 12, Tacaribe vírus) a zvýšené množstvo Marsellavírusu sa pozoruje v CAN aj BKVN. Napriek intrarenálnej infekcii vírusom BKV u pacientov s BKVN pozorujeme, že nízke hladiny vírusu BK sa detegujú aj vo všetkých skúmaných tx kategóriách a zdravých kontrolách, pravdepodobne preto, že vírus BK je normálny ľudský močový komenzál s perzistenciou v ľudskom uroepiteli pri nízkych hladinách u takmer všetkých vyšetrených pacientov s HC a obličkami tx nie je neočakávané.

LIEČBA OCHORENIA OBLIČIEK: CISTANCHE

DISKUSIA

Štúdia o úlohe mikrobiómu pri transplantácii orgánov (13, 17, 34) berie do úvahy vplyv príjmu potravy, trávenia, metabolizmu a modulácie; dysbióza mikroflóry spôsobená liekmi TX a IS je však prispievajúcim faktorom, ktorý sa znižuje v základnej línii prevládajúcich mikróbov a tiež vedie k strate celkovej diverzity a vzniku niekoľkých nových dominantných mikrobiálnych populácií (35). Veľmi zaujímavým zistením z tejto štúdie je, že iba 8 z 37 vírusov identifikovaných v tomto súbore údajov bolo predtým popísaných u ľudí a mnohé z nich boli tiež opísané ako patogénne. U niektorých identifikovaných vírusov boli opísané ľudské infekcie, čo naznačuje, že ich prítomnosť v moči môže súvisieť s patogenézou všeobecného systémového alebo základného poškodenia obličiek. Infekcia vírusom Junin (arenavírus) môže viesť ku klinickému ochoreniu ľudí vrátane horúčky, ako aj k entite známej ako argentínska hemoragická horúčka (36). Vírus Tacaribe je arenavírus, ktorý môže spôsobiť aj ľudské horúčky a hemoragické ochorenia (36). Vírus HHV-6 je vysoko rozšírený vírus u detí a spôsobuje horúčku, hnačku a vyrážky (37). Rhinovírusy sú jednovláknové RNA vírusy, ktoré sú najinfekčnejším agensom u ľudí a najpravdepodobnejším vinníkom prechladnutia (38). Vírus povrchovej chlorelly Acanthocystis 1 sa vyskytol u 44 percent zdravých ľudí (39) a bol opísaný iba v orofaryngu a nie je známy ako patogén pre ľudí. Marseillský vírus je nukleocytoplazmatický veľký DNA vírus, ktorý bol opísaný v krvi a stolici pacientov s nefebrilnou lymfadenopatiou (40).

Vírus SV40 je DNA polyomavírus, ktorý bol pravdepodobne zavlečený do ľudskej populácie prostredníctvom kontaminovaných vakcín (41) a infekcia týmto vírusom je často koinfikovaná s infekciou vírusom BK, čo je takmer nemenný nález v populácii TX. Nedávne štúdie tiež zdôraznili úlohu chronickej infekcie SV40 s ľudskými rakovinami (42). Protilátky proti T antigénu SV40 skrížene reagujú s T antigénmi vírusov BK a JC, ktoré sú všetky v rodine polyomavírusov, a farbenie SV40 sa používa na diagnostiku infekcie vírusom BK pri BKVN. Expozícia vírusu BK v obličkách sa pozoruje u 90 percent normálnej populácie a naše údaje naznačujú, že močový viróm má stopy vírusových proteínov BK vo všetkých zdravých kontrolách.

Replikácia vírusu BK sa pozoruje u 10–60 percent pacientov s obličkovým tx, u ktorých bolo opísané, že vylučujú vírus BK v moči, čo potvrdzujú naše údaje (obrázok 2). Vírus BK je latentný v renálnych tubulárnych epiteliálnych bunkách a je známe, že jeho prevalencia zvyšuje imunitnú dysfunkciu a expozíciu imunosupresie (43). V tejto štúdii sme nedokázali identifikovať žiadne rozdiely špecifické pre urinárny viróm, ktoré by mohli rozlíšiť skupiny AR a BKVN, napriek tomu, že tieto stavy sú imunologicky odlišné a vyžadujú si veľmi odlišné liečebné prístupy, tj minimalizáciu imunosupresie pri BKVN a zvýšenú imunosupresiu pri AR. Kategória AR bola potvrdená a v skúmanom tkanive krabice bolo negatívne zafarbenie SV40. Tieto údaje však naznačujú, že detekcia BKVN môže byť u pacientov s obličkovým tx nedostatočne hlásená a histologické zmeny môžu byť nejednotné, čo vedie k poddiagnostike ochorenia BKVN.

Zo zostávajúcich 19 vírusov, ktoré neboli predtým opísané u ľudí, sa zistilo, že nasledujúce sa používajú ako pesticídy/insekticídy (nukleopolyhedrovírus E. obliqua, nukleopolyhedrovírus Euproctis pseudoconspersa, nukleopolyhedrovírus Helicoverpa armigera, jednoduchý nukleopolyhedrovírus H. zea). Pesticídy používané v oblasti verejného zdravia sú určené na obmedzenie potenciálu ochorenia, ale je známe, že sa dostanú do ľudských tkanív/telesných tekutín, ak sa s nimi nesprávne zaobchádza, a že organická strava obmedzuje počet pesticídov v moči detí (44, 45). . Nález týchto vírusových proteínov vo vzorkách ľudského moču vyvoláva otázku vystavenia životného prostredia týmto predtým neobjaveným možným kontaminantom.

Zistenie 100-percentnej prevalencie niektorých vírusov iba v zdravej kontrolnej skupine naznačuje, že existujú vírusové komenzály, ktoré môžu existovať buď bez poškodenia, alebo sa dokonca predpokladá, že napomáhajú imunitnej adaptácii. Fylogenetická stromová analýza týchto vírusov môže byť zaujímavá, pretože niektoré vírusy, ako sú bakteriofágy, hrajú dôležitú úlohu v zdraví tým, že odstraňujú patogénne baktérie a pomáhajú zvyšovať vrodenú imunitu (16). Zníženie počtu ochranných vírusov alebo fágov môže viesť k zvýšenej bakteriálnej proliferácii, ktorá sa pozoruje v kontexte IS po tx obličiek. Metagenomické sekvenovanie nových vírusových druhov nájdených u TX pacientov pod IS môže identifikovať, či expozícia IS zmenila vzory rezistencie alebo rezistenciu niektorých vírusov, najmä tých, ktoré sú náchylnejšie na vznik zápalu a imunity (16). Ukázalo sa, že liečba nanočasticami striebra znižuje črevné vírusové a bakteriálne populácie, ktoré sú prozápalové (46). Mucinofilné mikrobiómy môžu byť náchylnejšie poskytovať ochrannú imunitu mimo hostiteľa a strata akýchkoľvek eozinofilných vírusov/mikróbov s IS môže byť tiež hnacou silou zvýšeného rizika cystitídy a infekcií močových ciest pozorovaných u pacientov po tx.

Mikrobióm sa prelína so stavmi zdravia a choroby. Nová detekcia veľkého počtu vírusov používaných ako pesticídy/insekticídy je prekvapivým zistením. Identifikácia vírusov, u ktorých sa nepredpokladá prítomnosť v moči, poukazuje na možnosť ich pôvodu preniknúť do telesných systémov požitím (kontaminácia jedla, vody alebo iných nápojov, ako je mlieko) alebo kožnou absorpciou (napr. nesprávne umývanie rúk). V skutočnosti je podľa federálneho zákona uznávaný a akceptovaný malý rezíduum kontaminácie ľudskej potravy pesticídmi/insekticídmi (41, 47), aj keď ich prítomnosť v moči doteraz nikto neskúmal. Je tiež možné, že tieto vírusy kolonizujú alebo napádajú močové cesty vzostupnou infekciou, najmä v kontexte IS u pacienta s obličkovým tx, kde je znížená imunitná obrana hostiteľa.

Ďalšie overenie týchto výsledkov hodnotením repertoáru ľudského virómu v rôznych geografických a demografických kohortách pacientov s rôznymi príčinami poškodenia obličiek bude lepšie identifikovať, či konkrétny repertoár vírusových proteínov pozorovaný v tejto štúdii je špecifický pre pacienta, jeho geografiu, demografia alebo podtyp ochorenia obličiek. Ďalšie validačné štúdie pomocou testov PCR vírusov v moči môžu poskytnúť rýchle posúdenie klinického vplyvu týchto vírusov na iné kohorty s poškodením obličiek. Je zaujímavé, že v repertoári identifikovaných vírusových peptidov sme nepozorovali žiadne fágy. Pripisuje sa to metodológii použitej na prípravu peptidov zo supernatantu moču, ktorý nezachytáva baktérie (ktoré sa peletujú), hostiteľa fágových vírusov (48). Správa o viróme založená na analýze sekvencie DNA tiež neidentifikovala fágy v publikovanej správe (19). Štúdia virómu v moči, ktorá využívala izoláciu purifikovaných bakteriofágov s použitím gradientu hustoty chloridu cézneho, uviedla identifikáciu fágov (20). Všetky tieto články podporujú, že metodika prípravy vzoriek ovplyvňuje prípadné zistenia.

Kolonizácia, rezistencia a mikrobiálna ekológia bola opísaná a dobre študovaná v kontexte mikrobiálnych infekcií (49) a ukázalo sa, že antibiotická liečba (v kontexte liečby infekcií u zvierat, ktoré tvoria potravinové produkty alebo ako súčasť antivírusová profylaxia pre TX pacientov v prvých 3–6 mesiacoch po tx) eliminuje mnohé komenzálne bakteriálne a vírusové druhy z čreva a iných telesných tekutín a znižuje antimikrobiálnu obranu (50). Kolonizácia mikrobiotou v ranom veku formuje imunitný systém a vytvára príležitosť pre homeostatický stav, ktorý, ak je narušený, v kontexte tx a IS, môže prispieť k zápalu. Prístupy presnej medicíny v budúcnosti možno budú chcieť prispôsobiť terapiu z prístupu „zameraného na mikrobioty“ a „zameraného na hostiteľa“ k presnej medicíne. Až donedávna sme nevenovali veľkú pozornosť potravinovému mikrobiómu a pochopeniu, že mnohé nové infekcie môžu byť prenášané potravinami. Súčasné snahy o vývoj nástroja na sledovanie metagenómu, ktorý bude hodnotiť vplyv rôznych infekcií – bakteriálnych, vírusových a plesňových a ich odtlačkov prstov v kontexte jedla, ktoré jeme, ktoré môže byť ovplyvnené teplotou okolia, slabou príčinou prežitia v kohorte zvierat, a poľnohospodárske postupy vrátane úpravy pôdy (ošetrenie pôdy metylbromidom ako pesticíd má za následok obrovský nárast druhov Bacillus), vodné zdroje [rôzne mikrobiálne záťaže v jazierku a studničnej vode (51)], genetika kultivaru potravinárskych rastlín, ktoré môže viesť k zmene obranyschopnosti rastlín voči mikróbom, rastlinám a pesticídom (51). Vírusové a bakteriálne lipoproteíny môžu byť zodpovedné za imunomodulačné vlastnosti a nedávne štúdie tiež naznačujú úlohu interakcie vrodenej imunity pri regulácii diverzity mikrobiómov a kontrole infekcie špecifickými bunkovými líniami, ako sú slizničné invariantné T bunky (MAIT bunky). V rámci budúceho výskumu bude preto prvoradé vykonať ďalšie štúdie, ktoré sa zameriavajú na príčinu mikrobiálnej diverzity ľudských tkanív a jej vplyv na zápal a imunitné reakcie.

LIEČBA OCHORENIA OBLIČIEK: CISTANCHE

ETICKÉ VYHLÁSENIE

Všetky študijné vzorky boli odobraté od pediatrických a mladých dospelých príjemcov transplantovaných v rokoch 2000 až 2011 v detskej nemocnici Lucile Packard na Stanfordskej univerzite. Štúdiu schválili etické komisie Lekárskej fakulty Stanfordskej univerzity a UCSF Medical Center. Všetci dospelí pacienti a rodičia/opatrovníci iných ako dospelých pacientov poskytli písomný informovaný súhlas s účasťou na výskume v plnom súlade s Helsinskou deklaráciou.

AUTORSKÉ PRÍSPEVKY

MS a TS sa podieľali na návrhu štúdie; Na písaní článku a interpretácii výsledkov sa podieľali SN, TS, NM, MS; NM vykonal štatistické analýzy a vyhodnotenie výsledkov; CN, KB-J a W-JQ vygenerovali a spracovali nespracované údaje.

FINANCOVANIE

Oceňujeme podporu Kalifornskej univerzity v San Franciscu. Autori oceňujú finančnú podporu od NIDDK R01DK083447 (do MS), DP3 DK110844 (W-JQ) a P41 GM103493 (W-JQ).

LIEČBA OCHORENIA OBLIČIEK: CISTANCHE

REFERENCIA

1. Potgieter M, Bester J, Kell DB, Pretorius E. Spiaci mikrobióm krvi pri chronických zápalových ochoreniach.FEMS Microbiol Rev(2015) 39 (4): 567–91. doi:10.1093/female/fuv013

2. Zhang Y, Zhao F, Deng Y, Zhao Y, Ren H. Metagenomická a metabolomická analýza toxických účinkov črevného mikrobiómu vyvolaného trichlóracetamidom a porúch močových metabolómov u myší.J Proteome Res(2015) 14 (4): 1752–61. doi:10.1021/pr5011263

3. Lewis DA, Brown R, Williams J, White P, Jacobson SK, Marchesi JR a kol. Ľudský močový mikrobióm; bakteriálnej DNA vo vymočenom moči asymptomatických dospelých.Predné Bunka Infikovať Microbiol(2013) 3:41. doi:10.3389/fcimb.2013.00041

4. Fouts DE, Pieper R, Szpakowski S, Pohl H, Knoblach S, Suh MJ, et al. Integrované sekvenovanie 16S rDNA novej generácie a metaproteomika odlišujú zdravý mikrobióm moču od asymptomatickej bakteriúrie v neuropatickom močovom mechúre spojenom s poranením miechy.J Prekl Med(2012) 10:174. doi:10.1186/1479-5876-10-174

5. Lim Y, Totsika M, Morrison M, Punyadeera C. Profily mikrobiómov slín sú minimálne ovplyvnené metódami odberu alebo protokolmi extrakcie DNA.Sci Rep(2017) 7(1):8523. doi:10,1038/s41598-017-07885-3

6. Nasidze I, Quinque D, Li J, Li M, Tang K, Stoneking M. Porovnávacia analýza diverzity mikrobiómov ľudských slín pomocou pyrosekvenovania a klonovania s čiarovým kódom.Anal Biochem(2009) 391 (1): 64–8. doi:10.1016/j.ab.2009.04.034

7. Wang Y, Kasper LH. Úloha mikrobiómu pri poruchách centrálneho nervového systému.Mozog Správaj sa Immun(2014) 38:1–12. doi:10.1016/j.bbi.2013.12.015

8. Lee SH, Sung JY, Yong D, Chun J, Kim SY, Song JH a kol. Charakterizácia mikrobiómu v tekutine bronchoalveolárnej laváže pacientov s rakovinou pľúc v porovnaní s benígnymi hromadnými léziami.Lung Rakovina(2016) 102:89–95. doi:10.1016/j.lungcan.2016.10.016

9. Twigg HL III, Morris A, Ghedin E, Curtis JL, Huffnagle GB, Crothers K a kol. Použitie bronchoalveolárnej laváže na posúdenie respiračného mikrobiómu: signál v šume.Lancet Respir Med(2013) 1 (5): 354–6. doi:10.1016/S2213-2600 (13)70117-6

10. Konzorcium projektu ľudského mikrobiómu. Rámec pre výskum ľudského mikrobiómu.Príroda(2012) 486 (7402): 215–21. doi:10.1038/nature11209

11. Kroemer A, Elsabbagh AM, Matsumoto CS, Zasloff M, Fishbein TM. Mikrobióm a jeho dôsledky pri transplantácii čreva.Curr Opin Organ Transplantácia(2016) 21 (2): 135–9. doi:10.1097/MOT.0000000000000278

12. Weber D, Oefner PJ, Hiergeist A, Koestler J, Gessner A, Weber M a kol. Nízke hladiny indoxylsulfátu v moči skoro po transplantácii odrážajú narušený mikrobióm a sú spojené so zlým výsledkom.Krv(2015) 126 (14): 1723–8. doi:10.1182/krv-2015-04-638858

13. Vindigni SM, Surawicz CM. Črevný mikrobióm: klinicky významný hráč v transplantácii?Expert Rev Clin Immunol(2015) 11 (7): 781–3. doi:10.{6}}/1744666X.2015.1043894

14. Becker J, Poroyko V, Bhorade S. Pľúcny mikrobióm po transplantácii pľúc.Expert Rev Respir Med(2014) 8 (2): 221–31. doi:10.1586/17476348.{8}}.890518

15. Hartman AL, Lough DM, Barupal DK, Fiehn O, Fishbein T, Zasloff M, et al. Ľudský črevný mikrobióm prijíma po transplantácii tenkého čreva alternatívny stav.Proc Natl Akad Sci U S A(2009) 106 (40): 17187–92. doi:10.1073/pnas.0904847106

16. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Andropolis KE, Panchal DV, Hajjiri Z, et al. Močový mikrobióm pacientov po transplantácii obličky odhaľuje dysbiózu s potenciálom rezistencie na antibiotiká.Prekl Res(2017) 181:59–70. doi:10.1016/j. trsl.2016.08.008

17. Fricke WF, Maddox C, Song Y, Bromberg JS. Charakterizácia ľudskej mikrobioty v priebehu transplantácie obličiek.Am J Transplantácia(2014) 14 (2): 416–27. doi:10.1111/ajt.12588

18. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, Toussaint NC, Ling L, Pamer E a kol. Štruktúra črevnej mikrobiálnej komunity a komplikácie po transplantácii obličky: pilotná štúdia.Transplantácia(2014) 98 (7): 697–705. doi:10.1097/ TP.0000000000000370

19. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Metwally A, Hajjiri Z, Brennan DC a kol. Rôznorodý viróm u pacientov po transplantácii obličky obsahuje viacero vírusových podtypov s odlišnými polymorfizmami.Sci Rep(2016) 6:33327. doi:10.1038/srep33327

20. Santiago-Rodriguez TM, Ly M, Bonilla N, Pride DT. Ľudský močový vírus je spojený s infekciami močových ciest.Predné Microbiol(2015) 6:14. doi:10.3389/fmicb.2015.00014