Myung-Gyu Kim, Jihyun Yang, Sang-Kyung Jo

Nefrológiai osztály, Belgyógyászati ​​Osztály, Koreai Egyetemi Orvostudományi Főiskola, Szöul, Koreai Köztársaság

A nagy mikrobiális közösségek a bélben, mint endogén szervben élnek, és szimbiotikus kapcsolatokon keresztül lépnek kölcsönhatásba a gazdaszervezet fiziológiájával, befolyásolva az egészséget. A nagy áteresztőképességű szekvenálási technikák közelmúltbeli fejlődése lehetővé tette ezen összetett mikrobiális közösségek és a gazdaszervezetekre gyakorolt ​​hatásuk jobb megértését. Állatkísérletek és klinikai vizsgálatok jelentős bizonyítékot szolgáltattak arra vonatkozóan, hogy a mikrobiota fontos szerepet játszikkrónikus vesebetegség, akut vese sérülés, nephrolithiasis, ésvesetranszplantáció a bélgát funkcióinak megváltoztatásával, a lokális és szisztémás gyulladás szabályozásával, az anyagcsere-komponensek termelésének szabályozásával és az immunválaszok befolyásolásával. Bár a mikrobiális eltolódás hátterében álló pontos mechanizmus és annak a betegség progressziójára gyakorolt ​​hatása továbbra is bizonytalan, a vese-bél kölcsönhatás egyértelműen jelentős szerepet játszik a vesebetegség kialakulásában és progressziójában, ezért terápiás célpontként ígéretes. Itt áttekintjük a mikrobák és az ember közötti kétirányú kapcsolattal kapcsolatos legújabb irodalmat különböző vesebetegségekben, és megvitatjuk a nefrológiai mikrobiológiai kutatás jövőbeli irányát.

Kulcsszavak: Akut vese sérülés, Krónikus vesebetegség, Mikrobióta, Nephrolithiasis, Átültetés

Bevezetés

Több mint 100 billió mikroorganizmus, beleértve a baktériumokat, gombákat és protozoákat (együttesen mikrobiotának nevezzük), telepeket alkot az emberi bélben, és komplex módon lép kölcsönhatásba gazdájával, közvetlenül vagy közvetve befolyásolva a gazdaszervezet egészségét. A mikrobiális fajok először születéskor kerülnek át a hüvelycsatornából, és ezek a mikrobiális közösségek folyamatosan változnak a különféle környezeti ingerekre, például az étrendre, a stresszre és az antibiotikum-használatra reagálva. A bél mikrobiotáját jelentős változatosság jellemzi; a mikrobiális összetétel azonban viszonylag stabil marad az idő múlásával, és hasonló a családokon belül, valamint a közös táplálkozási szokásokkal rendelkező régióból származó egyénekben. A mikrobiota szerkezetét funkcionálisan kiegyensúlyozza a gazdaszervezettel fennálló kommenzális vagy ellenséges kapcsolatok. Ezért a bél mikrobiális egyensúlyának megváltozása, amelyet dysbiosis néven ismerünk, a bél mikrobiótájának kiegyensúlyozatlanságához kapcsolódnak, mennyiségi és minőségi változásokkal az összetételben és az anyagcsere-funkciókban. A dysbiosis hozzájárulhat különféle betegségek, köztük az elhízás, a rák, a cukorbetegség, a gyulladásos bélbetegségek, az asztma és a szív- és érrendszeri betegségek patogeneziséhez. Ebben az áttekintésben a bélmikrobióta feltörekvő szerepe különbözővesebetegségekés a mikrobiomkutatás jövőjét vitatják meg.

A mikrobiota mint endogén szerv

A bélmikrobióta számos funkciót lát el, miközben szimbiotikus kapcsolatot tart fenn a gazdaszervezettel. A vastagbél mikrobiota nem emészthető szénhidrátokat, köztük élelmi rostokat, cellulózt és rezisztens keményítőt fermentál rövid szénláncú zsírsavak (SCFA-k, acetát, propionát, butirát stb.) előállítására. Az SCFA-k energiaforrásként működnek a kolonociták számára, erősítik a bélgát integritását, és hatékony gyulladásgátló és immunmoduláló funkciókat fejtenek ki. A mikrobiota részt vesz a különböző vitaminok (B12-vitamin, tiamin, riboflavin és K-vitamin) szintézisében és az aminosavak anyagcseréjében.

A bél mikrobaközössége hozzájárul az immunrendszer fejlődéséhez és éréséhez. A bélrendszerhez kapcsolódó limfoid szövet, a Peyer-foltok és a mesenterialis nyirokcsomók fejlődési rendellenességei csíramentes egerekben a mikrobiota fontos szerepét jelzik az immunrendszer fejlődésében. A csíramentes egerek hibás immunglobulin A termelést, valamint bizonyos patogén baktériumokkal szembeni fokozott fogékonyságot és az általuk okozott mortalitást is mutattak, ami arra utal, hogy a mikrobiota fontos a normál fiziológiás immunválaszban. A hámsejtek és az immunsejtek áthaladásba lépnek a mikrobiotával, felismerik a patogén mikroorganizmusokat vagy azok anyagcseretermékeit, és ezt követően a nukleáris faktor kappa B (NF-κB) útvonal aktiválásával fokozzák az antimikrobiális fehérjék és gyulladásos citokinek termelését. A bélbaktériumok általi tartós immunaktiválás kulcsfontosságú immunmodulátorként működik, aktiválva mind a gyulladást elősegítő, mind pedig az ellenszabályozást, valamint a gyulladáscsökkentő utakat, és ezen jelek egyensúlya különböző immunsejtek indukciója révén fontos a normál fiziológia fenntartásához. . A mikrobiota és a gazdaszervezet között kicserélt immunválasz szignálok homeosztázisa fontos a másodlagos limfoid szervek fejlődéséhez.

A mikrobiális-epiteliális kölcsönhatások a bélgát védelmét és fenntartását is szolgálják számos mechanizmus révén, beleértve a kórokozók bélhámsejtekhez való kötődésének megakadályozását, a gyulladásgátló útvonalak aktiválását és a nyálka tulajdonságainak szabályozását. Kimutatták, hogy a csíramentes egerek Lactobacillus törzsek keverékével történő kolonizálása fokozza a gát integritását, ami arra utal, hogy a mikrobiota fontos a gát integritásának fenntartásában. A metabolikus és immunfunkciók mellett kimutatták, hogy a bélmikrobióta hozzájárul a komplex enterális idegrendszer kialakulásához. Összefoglalva, endogén szervként a bél és a mikrobiota többféle fiziológiai szerepet tölt be a gazdaszervezetben, beleértve az anyagcserét, a gát integritásának fenntartását, az immunrendszer fejlődését, az immunmodulációt és az enterális idegrendszer érését. Ez az ismeret vezetett ahhoz az elképzeléshez, hogy a dysbiosis nemcsak a bélbetegségek, hanem a különféle anyagcsere-betegségek, a rák, a gyulladásos betegségek és a szív- és érrendszeri betegségek patogenezisében is szerepet játszik, és a mikrobiotát célzó stratégiák ígéretesek e betegségek megelőzésében és kezelésében. .

A bél mikrobiotaés krónikus vesebetegség

Számos tanulmány kimutatta a dysbiosis jelenlétét állatmodellekben és krónikus betegségben szenvedő emberekbenvesebetegség (CKD). Ban benCKDbetegek, urémia,bél-ödéma, elhúzódó vastagbél-tranzitidő, a rostbevitel korlátozása az étrendben, a metabolikus acidózis és az antibiotikumok gyakori alkalmazása közvetlenül vagy közvetve hozzájárulhat a dysbiosishoz és a megváltozott bélkörnyezethez.

Kattintson a To Cistanche Tubulosa elemre

KÉRJEN TOVÁBBI INFORMÁCIÓT:david.deng@wecistanche.com

Egy korai tanulmányban Vaziri et al. szignifikáns különbségeket talált a 190 bakteriális működési taxonómiai egység abundanciájában a végstádiumok közöttvesebetegség(ESKD) és egészséges kontrollok. Kimutatták, hogy a szacharolitikus mikroorganizmusok, például a Lactobacillus és a Bifidobacteria mennyisége csökken az ESKD-ben, míg a proteolitikus mikroorganizmusoké, mint például a Clostridium és a Bacteroides, nő. Bár a karbamid-kiegészítés nem tudott hasonló diszbiózist kiváltani a CKD egérmodelljében, az urémiás toxinok felhalmozódása negatívan befolyásolhatja a kommenzális baktériumok növekedését, és felelős lehet a dysbiosisért. Egy kínai ESKD-betegeken végzett közelmúltbeli tanulmány a butirát-termelő baktériumok – köztük a Roseburia, a Faecalibacterium, a Coprococcus és a Prevotella – számának csökkenését jelentette. Wong és mtsai. Az ureáz-, indol- és p-krezol-képző enzimeket termelő baktériumcsaládok relatív bővülését mutatták ki, míg az SCFA-kat termelő baktériumcsaládok csökkentek. Tekintettel ezeknek a metabolitoknak a toxikus hatásaira és az SCFA jótékony hatásaira, az ESKD-ben szenvedő betegek dysbiosisa valószínűleg bizonyos szerepet játszik a szisztémás gyulladás és az urémiás tünetek kialakulásában.

Az egyetlen hámrétegből és nyálkarétegből álló bélgát megakadályozza a luminális tartalom átvándorlását, miközben lehetővé teszi a tápanyagok, a víz és az elektrolitok szelektív felszívódását. Diszbiózis beCKDkimutatták, hogy összefüggésbe hozható a gát felbomlásával, amely potenciálisan baktériumok vagy metabolitjaik transzmigrációjához vezethet. Tanulmányok kimutatták, hogy CKD-ben szenvedő betegeknél megnövekedett az exogén polietilénglikol permeabilitása vagy megnövekedett a keringő endotoxin szintje, ami arra utal, hogy a megszakadt gáton keresztül fokozódik a transzmigráció. A karbamid közvetlenül kiváltja a tenyésztett enterociták transzepiteliális rezisztenciájának csökkenését, valamint bélödémát és regionális ischaemiátCKDszivárgó bél kialakulásához vezethet. Molekuláris szinten az intestinalis gát megszakadása a hősokk-fehérje 70 (HSP70) és a claudin-1 csökkent expressziójával, a pórusképző claudin-2 fokozott expressziójával, valamint a vastagbél epiteliális apoptózisával jár együtt. egy egérmodellCKD. Egy közelmúltbeli, CKD-vel foglalkozó tanulmányban megállapították, hogy a dysbiosis és a barrier zavarok a gyulladásos makrofágok gyulladásos citokinek termelődésével történő aktiválása révén megváltozott nyálkahártya immunválaszhoz kapcsolódnak. Ez potenciálisan szisztémás gyulladáshoz és súlyosbodó kardiovaszkuláris/vese-szövődményekhez vezethet.

A bélből származó urémiás toxinok rossz eredménnyel járnakCKD. A fehérjéhez kötött urémiás toxinok, mint például a p-krezil-szulfát vagy indoxil-szulfát, amelyeket tirozin vagy triptofán bélbaktériumok általi fermentációja során állítanak elő, tubuláris szekrécióval ürülnek ki avese, ami a krónikus vesebetegségben szenvedő betegek vérszintjének emelkedéséhez vezet. Az indoxil-szulfátról beszámoltak arról, hogy fokozza a transzformáló növekedési faktor expresszióját és az oxidatív stresszt, elősegíti a simaizomsejtek meszesedését és endotélsejtek diszfunkcióját okozza. Ezek a fehérjéhez kötött urémiás toxinok végső soron a szív- és érrendszeri betegségek, a mortalitás és a CKD progressziójának fokozott kockázatához vezetnek. A trimetilamin-N-oxid (TMAO), egy másik urémiás toxin, amely a kvaterner aminok bakteriális metabolizmusából származik, a jelentések szerint összefüggésbe hozható a megnövekedett mortalitással aCKD. 

Ezen eredmények alapján a mikrobiótát célzó terápiás stratégiák, beleértve a prebiotikumokat, egy emészthetetlen élelmiszer-összetevőt, amely mikroorganizmusok aktiválását idézi elő; probiotikumok, élő mikroorganizmusok; szinbiotikumok, prebiotikumok és probiotikumok kombinációja; és a toxikus anyagokat adszorbeáló adszorbensek hasznosak lehetnek a CKD kezelésében. Az AST-120, egy oldhatatlan, bélben oldódó szénadszorbens, amely képes elnyomni az indoxil-szulfát felhalmozódását, késlelteti a dialízis megkezdését és lassítja a glomeruláris szűrési sebesség csökkenését annak ellenére, hogy egy közelmúltban végzett kettős-vak kontrollos vizsgálat negatív eredményeket mutatott. A probiotikum-kiegészítés a közelmúltban kimutatták, hogy javítja a glükóz homeosztázist a gyulladás és az oxidatív stressz markereinek csökkenésével diabéteszes hemodializált betegeknél. Egy randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos keresztezett vizsgálatban CKD-ben szenvedő betegeken a szinbiotikumok jótékony hatást mutattak a szérum p-krezil-szulfát redukciójára, amely a széklet mikrobiota kedvező módosulásaihoz kapcsolódik. Az eddig publikált klinikai kutatások azonban nem szolgáltatnak szilárd bizonyítékot a pre- vagy probiotikumok hatékonyságára CKD-ben szenvedő betegeknél, valószínűleg a korlátozott számú tanulmány és a kis minta miatt. Ennél is fontosabb, hogy a dysbiosis olyan jellemzőinek megértésének hiánya, amelyek ok-okozati összefüggésben vannak a CKD-vel, a legjelentősebb akadály a mikrobiomát célzó transzlációs kutatásban. Érdekes módon Lobel et al. a közelmúltban kimutatták, hogy a mikrobiális enzimek poszttranszlációs módosulását kiváltó étrendi beavatkozások befolyásolhatják a CKD progresszióját az urémiás toxintermelés elnyomásával a mikrobiom összetételének megváltoztatása nélkül. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a bakteriális metabolitokat vagy metabolikus útvonalakat célzó terápiás stratégiák hatékonyabbak lehetnek, mint a mikrobióta közösséget érintő terápiás stratégiák. Tekintettel arra, hogy számos bizonyíték jelzi annak jelentőségétvese-bélkölcsönhatások CKD-ben szenvedő betegekben, a mögöttes molekuláris mechanizmusok jobb megértésevese-béláthallásra, a mikrobiomelemzési technikák továbbfejlesztésére és továbbfejlesztett bioinformatikai eszközökre van szükség.

A bél mikrobiota és akut vesekárosodás

A CKD-vel ellentétben kevés tanulmány elemezte avese-béláthallás akut vesekárosodásban (AKI). Yang és munkatársai egy közelmúltbeli tanulmányában az Enterobacteriaceae növekedésével és a Lactobacillusok és Ruminococcaceae csökkenésével jellemezhető intestinalis dysbiosis az 1. napon indukálódott egér ischaemia/reperfúziós sérülés (IRI) modellben. Ezenkívül a szerzők kimutatták, hogy az IRI egerek ürülékével átültetett csíramentes egereknél súlyosabb posztiszkémiás betegség alakult ki.vese sérülésa kontrollokhoz képest. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a hirtelen változásokveseműködésvagy sérülés elegendő ahhoz, hogy rövid időn belül dysbiosis kiváltsa, és a mikrobiális összetétel változása az AKI fontos módosítójaként szolgálhat. Ezen eredmények alátámasztására a szerzők azt is kimutatták, hogy a mikrobiota kimerülése nem felszívódó antibiotikumok kombinációjával az IRI előtt jelentősen csökkentette a posztiszkémiás sérülést. Ugyanebben a tanulmányban a szerzők kimutattákveseAz IRI által kiváltott dysbiosis szivárgó bélrendszerrel, bakteriális transzlokációval és csökkent széklet SCFA-szinttel, valamint a veleszületett és adaptív immunválaszok aktiválódásával jár. Kimutatták, hogy a neutrofilek és a proinflammatorikus makrofágok felhalmozódnak a vastagbél lamina propriájában, és kimutatták, hogy a vékonybélben aktiválódik a Th17 útvonal. A mikrobiális kimerülés a Th17 aktiváció gátlásához és a bélben a proinflammatorikus makrofágok felhalmozódásának csökkenéséhez vezetett; egyidejűleg növelte a szabályozó T-sejtek és az M2 makrofágok szintjét mind a vesében, mind a vastagbélben. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a dysbiosishoz kapcsolódó megváltozott nyálkahártya immunválasz fontos szereplője a vese-bél áthallásnak az AKI-ban. Ezenkívül az adatok azt is jelzik, hogy a mikrobiota és a nyálkahártya immunitása eltolódik a dysbiosis és az IRI által kiváltott AKI gyulladásos változásai felé, ami tovább súlyosbíthatja a vesekárosodást.

A bél-vese áthallást az AKI-ban számos közelmúltbeli tanulmány támasztja alá, amelyek kimutatták a probiotikumok vagy a bélmikrobióta eredetű metabolitok renoprotektív hatását. Kimutatták, hogy a Lactobacillus salivarius BP121 enyhíti a ciszplatin által kiváltott hatástvese sérülésa vesegyulladás, az oxidatív stressz és az urémiás toxinok szérumszintjének csökkentésével. A bél mikrobiotából származó metabolitok közül az SCFA-k (acetát, propionát és butirát) beadása csökkentvese sérülés,és ezen molekulák renoprotektív hatása fokozott autofágiával, csökkent gyulladással és csökkent oxidatív stresszel járt. Nakade és munkatársai egy tanulmányában kimutatták, hogy a bél mikrobiotából származó D-szerin gyengíti a tubuláris károsodást AKI-ban. Összességében ezek az adatok azt sugallják, hogy a bél mikrobiota fontos, és terápiás célpontként szolgálhat az AKI-ban. Azonban további vizsgálatokra van szükség, amelyek javítják a vese-bélrendszer komplex kölcsönhatásának megértését, hogy ezeket az eredményeket alkalmazzuk az emberi AKI kezelésében.

A bél mikrobiota és a nephrolithiasis

A nephrolithiasis viszonylag gyakorivesebetegségKoreában a férfinépesség 6.0 százalékánál és a női lakosság 1,8 százalékánál jelentették. A betegség előfordulási gyakorisága körülbelül háromszorosára nő azoknál az egyéneknél, akiknek a családjában szerepel a betegség. A családtagok genetikai hajlama vagy környezeti feltételei befolyásolhatják a betegség patofiziológiáját. A vizelet kalcium-, oxalát-, foszfát- és húgysav-koncentrációja fontos szerepet játszik a kőképződésben, és az újabb bizonyítékok arra utalnak, hogy a bél/mikrobiom aktívan részt vesz a nephrolithiasis patogenezisében. Az oxalát, amely a leggyakoribb típus alkotórészevesekő, a bélben történő felszívódás után a vizelettel ürül ki. Kimutatták, hogy az oxalát-lebontó aktivitással rendelkező kommenzális baktériumok hiánya összefüggésben áll a kőképződéssel. A húgysavkiválasztás során a húgysav egyharmada lebomlik a bélvizelet során, ami szintén a bélmikrobióta lehetséges szerepére utal a húgysavkövek patogenezisében. A megfigyelések azt mutatták, hogy a vesekőben szenvedő betegek általános mikrobiális összetétele jelentősen eltér az egészséges kontrollok összetételétől, ami tovább támogatja a bélmikrobiótát, mint a kőképződés fontos tényezőjét. A közelmúltban végzett 25 tanulmány szisztematikus áttekintése szerint az Enterobacteriaceae és Streptococcaceae növekedése, valamint a Prevotellaceae, Prevotella és Roseburia csökkenése jellemző a kőképződésben szenvedő betegek mikrobiótájára. Az Oxalobacter formigenes Gram-negatív, anaerob baktériumok, amelyek lebomlanak, és ezért csökkentik az oxalát felszívódását és ezt követő vizelettel történő kiválasztását, ami potenciális védelmet jelent a kalcium-oxalát kőképződés ellen. Egy eset-kontrollos vizsgálat, amelyben 47 visszatérő kalcium-oxalát kőben szenvedő beteget hasonlítottak össze 259 kontrollal, azt mutatta, hogy az O. formigenes-szel való kolonizáció körülbelül 70 százalékkal csökkentette a visszatérő kalcium-oxalát kőképződés kockázatát. Mindazonáltal annak ellenére, hogy egy kis mintaszámon végzett előzetes vizsgálat azt mutatta, hogy az O. formigenes kiegészítése jelentősen csökkentette a vizelet vagy a plazma oxalát szintjét, egy közelmúltban végzett randomizált vizsgálat primer hyperoxaluriában szenvedő betegeken nem számolt be az O. formigenes kiegészítés jótékony hatásairól.

Bár az egyes mikrobiális törzsek esetleg nem csökkentik kellően az oxalát metabolizmus kóros kockázatát, a mikrobiota modulációs stratégiákkal kapcsolatos terápiás kísérletek, mint például a különböző mikrobiális törzsek kombinációjával történő kezelés, a diéta ellenőrzése és a székletátültetés ígéretesek, és a bélkörnyezet is szóba jöhet. új terápiás célpont a nephrolithiasisban.

Bélmikrobióta és veseátültetés

Dysbiosis betegeknélCKDa krónikus gyulladások és a fokozott szív- és érrendszeri kockázat fontos tényezőjeként jelent meg. Figyelembe véve azonban a transzplantált recipiensek bonyolultabb klinikai állapotait, mint például az urémia javulása, az immunszuppresszív gyógyszerek beadása és az antibiotikumok gyakori alkalmazása, a bélmikrobióta szerepének és a gazdaszervezet immunrendszerével való kölcsönhatásának megértése vagy a beteg kimenetelével való kölcsönhatás jelentős előrelépést jelent. kihívás. Fricke et al. drasztikus változásokról számoltak be a betegek mikrobiotájában az azt követő első hónapbanvesetranszplantáció (KT)a vesefunkció javulásával összefüggésben profilaktikus antibiotikumok és nagy dózisú immunszuppresszánsok alkalmazásakor. Az immunszuppresszánsok tartós expozíciója és a transzplantációt követő különféle szövődmények azonban jelentős longitudinális változásokhoz vezethetnek a mikrobiális összetételben.

KT-recipienseknél az allogén immunválasz aktiválása és az immunszuppresszánsokkal történő szuppresszió közötti egyensúly kulcsfontosságú tényező a graft kimenetelének meghatározásában. Ezért, figyelembe véve a bélmikrobióta és a különböző immunsejtek fontos immunmoduláló szerepét, lehetséges, hogy a mikrobiota számának és összetételének változásai nagy hatással lehetnek a graft kimenetelére, beleértve a transzplantátum kilökődését és a transzplantáció utáni fertőzést.

Lee et al. beszámoltak arról, hogy az Enterococcus bősége a rektális székletmintákban húgyúti fertőzéssel, a Bacteroides, Ruminococcus, Copro-coccus és Dorea hiánya pedig a vesetranszplantáció utáni hasmenéssel volt összefüggésben. A bélmikrobióta mellett Diaz és mtsai. kimutatták, hogy az immunszuppresszánsok hosszú távú alkalmazása elősegíti az opportunista kórokozók orális megtelepedését, ami a transzplantáció utáni másodlagos fertőzések növekedéséhez vezet.

Más megfigyelések, amelyekben a donor és a recipiens közötti mikrobiális távolság szignifikáns negatív korrelációt mutatott a 6-hónapos becsült glomeruláris filtrációs rátával, ami arra utal, hogy a bélmikrobióta hasonlósága befolyásolhatja a graft kimenetelét. Ugyanebben a vizsgálatban a donor és a recipiens közötti mikrobióta különbsége a megnövekedett transzplantációs fertőzési rátával járt együtt. Ezenkívül bizonyos mikrobiális fajokról kimutatták, hogy befolyásolják az immunszuppresszánsok vérszintjét azáltal, hogy módosítják a gyógyszer farmakokinetikáját, ami megmagyarázhatja a terápiás hatékonyság elérése érdekében alkalmazott takrolimusz dózisának egyénenkénti különbségeit. Beszámoltak arról, hogy bizonyos fajok jelenléte a mikrobiotában a KT előtt szignifikánsan összefügg a későbbi kilökődéssel, ami arra utal, hogy a mikrobióta lehetséges szerepet játszik az immunmodulációban. A növekvő bizonyítékok ellenére azonban a mikrobiális közösség által az immunaktivációra, kilökődésre vagy farmakokinetikára gyakorolt ​​hatások nagyrészt ismeretlenek. A jövőbeni tanulmányok, amelyek az egyének longitudinális változásainak hatását és a specifikus mikrobák szerepét értékelik egy nagyobb populációban, segíteni fognak a mikrobiota szerepének tisztázásában a KT-ben.

Következtetések

A nagy áteresztőképességű szekvenálási technológia fejlődése példátlan betekintést engedett a különféle nyálkahártyafelületek összetett mikrobiális közösségeibe. Számos más anyagcsere- és krónikus gyulladásos állapothoz hasonlóan, beleértve a cukorbetegséget, az elhízást vagy a reumás ízületi gyulladást, az újonnan megjelent adatok azt mutatják, hogy a bélmikrobióta megváltozása számosvesebetegségek. Kimutatták, hogy a dysbiosis és a kapcsolódó barrier diszfunkció, a bakteriális transzlokáció és a megváltozott immunválasz fontos szerepet játszik mind az AKI-ban, mind a CKD-ben. Az oxalát lebontásában részt vevő számos baktériumtörzsről kimutatták, hogy összefüggésbe hozható az oxalátkövek képződésével, és a közelmúltban végzett vizsgálatok azt is sugallják, hogy bonyolultabb kölcsönhatások jelennek meg a mikrobiota és a mikrobiota között.vesetransz ültetvény befogadóiban (1. ábra). Sok ilyen tanulmány azonban csak összefüggést mutat, és az ok-okozati összefüggés továbbra is nagyrészt tisztázatlan. A mikrobiotára célzott terápiák kifejlesztéséhez további vizsgálatokra van szükség, amelyek feltárják a mikrobiota, metabolitok eltolódásának hátterében álló mechanizmusokat és ezek hatását a betegség patogenezisére.

Annak ellenére, hogy számos klinikai vizsgálat ígéretes adata, amelyek a pre-, pro- és szinbiotikumok hatását vizsgálták különbözővesebetegségek,olyan vizsgálatokból származnak, amelyekbe csak kis számú beteget vontak be; továbbá az eredmények következetlenek és korlátozottak. Különböző tényezők, például az egyéni genetikai jellemzők, faji és környezeti tényezők bonyolítják a mikrobiális közösség és a gazdaszervezet közötti kölcsönhatást, és egy mikrobiális közösség megcélzása nem biztos, hogy elegendő ellenőrzést biztosít a komplex gazdaszervezet és a mikrobiális kölcsönhatások felett.

Mindazonáltal a nyálkahártya felületek mikrobiótája egy korábban fel nem ismert tényező, amely potenciálisan módosíthatja a patogenezist és a kimenetelét különbözővesebetegségek.A megváltozott mikrobiotát és a gazdaszervezetekkel való áthallást összekötő molekuláris mechanizmusok jobb megértését, valamint továbbfejlesztett állatmodelleket és analitikai technikákat kell kidolgozni, hogy megkönnyítsék ezeknek az eredményeknek az emberekre való átültetését.

Összeférhetetlenség

Egyetlen szerzőnek sincs kijelentendő összeférhetetlensége.

Finanszírozás

Ezt a munkát az Oktatási Minisztérium által finanszírozott Koreai Nemzeti Kutatási Alapítványon keresztül az Alapvető Tudományos Kutatási Program (2017R1A2B1002734) támogatta.

A szerzők hozzászólásai

Koncepció: MGK, SKJ

Írás – eredeti tervezet: MGK, SKJ

Írás–lektorálás és szerkesztés: Minden szerző

Minden szerző elolvasta és jóváhagyta a végső kéziratot.

Hivatkozások

1. Ley RE, Peterson DA, Gordon JI. Ökológiai és evolúciós erők, amelyek alakítják a mikrobiális sokféleséget az emberi bélben. Cell 2006;124:837–848.

2. Mueller NT, Bakacs E, Combellick J, Grigoryan Z, Domin guez-Bello MG. A csecsemő mikrobióma fejlődése: az anya számít. Trends Mol Med 2015;21:109–117.

3. Human Microbiome Project Consortium. Az egészséges emberi mikrobióma szerkezete, funkciója és sokfélesége. Természet 2012;486:207–214.

4. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ és mtsai. Az emberi bél mikrobióma életkoronként és földrajzon áttekintve. Természet 2012;486:222–227.

5. Durack J, Lynch SV. A bél mikrobióma: kapcsolatok a betegséggel és a terápia lehetőségei. J Exp Med 2019; 216:20–40.

6. den Besten G, van Eunen K, Groen AK, Venema K, Reijngoud DJ, Bakker BM. A rövid szénláncú zsírsavak szerepe az étrend, a bélmikrobióta és a gazdaszervezet energia-anyagcseréje közötti kölcsönhatásban. J Lipid Res 2013;54:2325–2340.

7. Kim CH, Park J, Kim M. A bél mikrobiotából származó rövid láncú zsírsavak, T-sejtek és gyulladás. Immune Netw 2014;14:277–288.

8. Morrison DJ, Preston T. Rövid szénláncú zsírsavak kialakulása a bél mikrobiota által és hatásuk az emberi anyagcserére. Gut Microbes 2016;7:189–200.

9. Rowland I, Gibson G, Heinken A és mtsai. A bél mikrobiota funkciói: a tápanyagok és egyéb élelmiszer-összetevők anyagcseréje. Eur J Nutr 2018;57:1–24.

10. JL forduló, Mazmanian SK. A bél mikrobiota alakítja a bélrendszer immunválaszait egészség és betegség során. Nat Rev Immunol 2009;9:313–323.

11. Lotz M, Gütle D, Walther S, Ménard S, Bogdan C, Hornef MW. Az endotoxin tolerancia születés utáni megszerzése a bélhámsejtekben. J Exp Med 2006;203:973–984.

12. Knauf F, Brewer JR, Flavell RA. Immunitás, mikrobiota és vesebetegség. Nat Rev Nephrol 2019;15:263–274.

13. Honda K, Littman DR. A mikrobióta az adaptív immunhomeosztázisban és a betegségekben. Természet 2016;535:75–84.

14. Belkaid Y, Hand TW. A mikrobiota szerepe az immunitásban és a gyulladásban. Cell 2014;157:121–141.

15. Sherman PM, Johnson-Henry KC, Yeung HP, Ngo PS, Goulet J, Tompkins TA. A probiotikumok csökkentik az enterohemorrhagiás Escherichia coli O157:H7- és az enteropatogén E. coli O127:H{5}}indukált változásokat a polarizált T84 hámsejtek egyrétegű rétegeiben a bakteriális adhézió és a citoszkeletális átrendeződések csökkentésével. Infect Im mun 2005;73:5183–5188.

16. Arnal ME, Lallès JP. A bélhám által indukálható hősokk-fehérjék és modulációjuk étrenddel és mikrobiotával. Nutr Rev 2016; 74:181–197.

17. Paone P, Cani PD. Nyálkahártya, mucinok és bélmikrobióta: a várható nyálkás partnerek? Gut 2020;69:2232–2243.

18. Bernet MF, Brassart D, Neeser JR, Servin AL. A Lactobacillus acidophilus LA 1 tenyésztett humán bélsejtvonalakhoz kötődik, és gátolja a sejttapadást és az enterovírusok általi sejtinváziót. Gut 1994;35:483–489.

19. De Vadder F, Grasset E, Mannerås Holm L, et al. A bél mikrobiota szabályozza a felnőtt enterális idegrendszer érését az enterális szerotonin hálózatokon keresztül. Proc Natl Acad Sci USA 2018; 115:6458–6463.

20. Vaziri ND, Wong J, Pahl M és mtsai. A krónikus vesebetegség megváltoztatja a bél mikrobiális flóráját. Kidney Int 2103;83:308–315.

21. Chaves LD, McSkimming DI, Bryniarski MA, et al. Krónikus vesebetegség, urémiás miliő és hatása a bélbaktérium-mikrobióta dysbiosisra. Am J Physiol Renal Physiol 2018;315:F487–F502.

22. Camerotto C, Cupisti A, D'Alessandro C, Muzio F, Gallieni M. Diétás rost és bélmikrobióta a vese étrendben. Tápanyagok 2019;11:2149.

23. Jernberg C, Löfmark S, Edlund C, Jansson JK. Az antibiotikum expozíció hosszú távú hatásai az emberi bélmikrobiótára. Mikrobiológia (Reading) 2010;156:3216–3223.

24. Wu MJ, Chang CS, Cheng CH és mtsai. A vastagbél áthaladási ideje hosszan tartó dializált betegeknél. Am J Kidney Dis 2004;44:322–327.

25. Goraya N, Wesson DE. Krónikus vesebetegség diétás kezelése: fehérjekorlátozás és azon túl. Curr Opin Nephrol Hy 2012; 21:635–640.

26. Gonçalves S, Pecoits-Filho R, Perreto S et al. A vesefunkció, a térfogati állapot és az endotoxémia közötti összefüggések krónikus vesebetegeknél. Nephrol Dial Transplant 2006;21:2788–2794.

27. Jiang S, Xie S, Lv D, et al. A bél mikrobiota megváltozása krónikus vesebetegségben szenvedő kínai populációban. Sci Rep 2017;7:2870.

28. Wong J, Piceno YM, DeSantis TZ, Pahl M, Andersen GL, Vazi ri ND. Az ureáz- és urikáz-tartalmú, indol- és p-krezolképző, valamint a rövid szénláncú zsírsav-termelő bélmikrobióta összehúzódása ESRD-ben. Am J Nephrol 2014;39:230–237.

29. Magnusson M, Magnusson KE, Sundqvist T, Denneberg T. Károsodott intestinalis barrier funkció különböző méretű polietilénglikolokkal mérve krónikus veseelégtelenségben szenvedő betegeknél. Gut 1991;32:754–759.

30. McIntyre CW, Harrison LE, Eldehni MT és társai. Keringő endotoxémia: új tényező a szisztémás gyulladásban és a szív- és érrendszeri betegségekben krónikus vesebetegségben. Clin J Am Soc Nephrol 2011;6:133–141.

31. Vaziri ND, Yuan J, Norris K. A karbamid szerepe az intestinalis barrier diszfunkcióban és az epitheliális szoros junction megzavarásában krónikus vesebetegségben. Am J Nephrol 2013;37:1–6.

32. Yang J, Lim SY, Ko YS és munkatársai. A bélgát zavara és a szabályozatlan nyálkahártya immunitás hozzájárul a vesefibrózis kialakulásához krónikus vesebetegségben. Nephrol Dial Transplant 2019;34:419–428.

33. Ramezani A, Raj DS. A bél mikrobiom, vesebetegség és célzott beavatkozások. J Am Soc Nephrol 2014;25:657–670.

34. Raj DS, Carrero JJ, Shah VO és társai. Oldható CD14 szint, interleukin 6 és mortalitás a gyakori hemodializált betegek körében. Am J Kidney Dis 2009;54:1072–1080.

35. Miyazaki T, Ise M, Hirata M és mtsai. Az indoxil-szulfát serkenti a transzformáló növekedési faktor-béta 1 vese szintézisét és a veseelégtelenség progresszióját. Kidney Int Suppl 1997;63:S211–S2114.

36. Muteliefu G, Enomoto A, Jiang P, Takahashi M, Niwa T. Az indoxil-szulfát oxidatív stresszt indukál és oszteoblaszt-specifikus fehérjék expresszióját éri simaizomsejtekben. Nephrol Dial Transplant 2009;24:2051–2058.

37. Yu M, Kim YJ, Kang DH. Indoxil-szulfát által kiváltott endoteliális diszfunkció krónikus vesebetegségben szenvedő betegeknél oxidatív stressz indukálásával. Clin J Am Soc Nephrol 2011; 6:30–39.

38. Hirata J, Hirai K, Asai H és mtsai. Az indoxil-szulfát súlyosbítja a fiatal felnőtt patkányok mellékpajzsmirigy-eltávolítása által kiváltott alacsony csontcserét. Bone 2015;79:252–258.

39. Tang WH, Wang Z, Kennedy DJ és társai. A bélmikrobióta-függő trimetilamin-N-oxid (TMAO) útvonal hozzájárul mind a veseelégtelenség kialakulásához, mind a halálozási kockázathoz krónikus vesebetegségben. Circ Res 2015;116:448–455.

40. Missailidis C, Hällqvist J, Qureshi AR et al. A szérum trimetil-amin-N-oxid erősen kapcsolódik a vesefunkcióhoz, és előrejelzi a krónikus vesebetegség kimenetelét. PloS One 2016;11:e0141738.

KÉRJEN TOVÁBBI INFORMÁCIÓT:david.deng@wecistanche.com