Sazināties:jerry.he@wecistanche.com

Ana Merino-Ribas1,2,3,4 · Rikardo Araujo4 · Joana Bancu1,2 · Fredzija Graterola 1,2 · Andrea Vergara5 · Marks Noguera-Julian5 · Rodžers Paredess5 · Žordi Bonāls2 · Benedita Sampaio-Maia4,6

Saņemts: 2021. gada 23. jūnijā / Pieņemts: 2021. gada 8. decembrī

© Autors(-i) 2021

Cistanche var uzlabot nieru darbību

Abstrakts

Mērķis Ir pierādīts, ka pacientiem ar hronisku slimību ir izmainīts zarnu mikrobiomsnieresslimība. Tas veicina hronisku iekaisumu un palielina kardiovaskulāro risku un mirstību, īpaši tiem, kam tiek veikta hemodialīze. Fosfātu saistvielas potenciāli var izraisīt izmaiņas to mikrobiomā. Šī pētījuma mērķis bija salīdzināt izmaiņas zarnu mikrobiomā hemodialīzes pacientiem, kuri tika ārstēti ar kalcija acetātu, ar tiem, kuri tika ārstēti ar saharoferric oksihidroksīdu.

Metodes Divpadsmit hemodialīzes pacienti tika sadalīti, lai 5 mēnešus saņemtu kalcija acetātu vai saharoferric oksihidroksīdu. Asins paraugi (bioķīmiskai analīzei) un izkārnījumu paraugi (mikrobioma analīzei) tika savākti sākotnējā stāvoklī, 4, 12 un 20 nedēļas pēc ārstēšanas uzsākšanas. Tika ekstrahēta fekāliju DNS un tika izveidota 16S rRNS sekvencēšanas bibliotēka, kuras mērķauditorija bija V3 un V4 hipermainīgie reģioni.

Rezultāti Attiecībā uz klīniskajiem mainīgajiem un laboratoriskajiem parametriem netika novērotas statistiski nozīmīgas atšķirības starp kalcija acetāta vai saharoferric oksihidroksīda grupām. Analizējot izkārnījumu paraugus, mēs atklājām, ka visi pacienti bija atšķirīgi (p=0,001) savā starpā, un šīs atšķirības saglabājās 20 ārstēšanas nedēļu laikā. Klasterizācijas analīzē mikrobu profilos tika grupēti viena un tā paša pacienta paraugi neatkarīgi no sekotās ārstēšanas un slimības stadijas.

ārstēšana.

Secinājums Šie rezultāti liecina, ka 5-mēneša ārstēšana ar kalcija acetātu vai saharoferric oksihidroksīdu nemainīja sākotnējo daudzveidību vai sākotnējo baktēriju sastāvu hemodialīzes pacientiem, kā arī attiecībā uz šiem pacientiem konstatēto zarnu mikrobioma profila lielumu.

Atslēgas vārdi Zarnu mikrobioms · Hroniska nieru slimība · Hemodialīze · Fosfātu saistvielas · Sakrodzelzs oksihidroksīds ·

Kalcija acetāts

Ievads

Hronisksnieresslimība (CKD) ir pasaules mēroga sabiedrības veselības problēma ar pieaugošu izplatību, augstu ekonomisko slogu un paaugstinātu saslimstību un mirstību [1].

HNS pacientiem liela nozīme ir sirds un asinsvadu patoloģijām. Šiem pacientiem ir paaugstināts sirds un asinsvadu slimību (CVD) attīstības risks un kardiovaskulārās mirstības līmenis 30 reizes lielāks nekā vispārējā populācijā [2]. Papildus tradicionālajiem kardiovaskulārajiem riska faktoriem, kas lielāko daļu laika ir vairāk izplatīti pacientiem, kuri slimo ar HNS, nekā vispārējā populācijā, savstarpējā saikne starp HNS un CVD var būt izskaidrojama ar kaulu un minerālvielu traucējumiem, hidratācijas stāvokli un iekaisumiem. ka mūsu pacienti attīstās.

Normālos apstākļos iekaisumi ir aizsargājoša un fizioloģiska reakcija uz dažādiem kaitīgiem stimuliem. Tomēr vairākos novājinošos traucējumos, piemēram, HNS, iekaisumi kļūst kaitīgi un pastāvīgi [3]. Ir labi zināms, ka HNS pavada pastāvīgs iekaisuma statuss [4, 5]. Iekaisums, iespējams, ir daudzfaktoru etioloģijas sekas un mijiedarbojas ar vairākiem faktoriem, kas rodas, uzkrājoties urēmiskajiem toksīniem, un tas ir aprakstīts kā sirds un asinsvadu un kopējās mirstības prognozētājs [6]. Turklāt ir arvien vairāk pierādījumu, kas apstiprina zarnu barjeras disfunkciju un zarnu mikrobiotas sastāva izmaiņas HNS, ko parasti dēvē par zarnu disbiozi [7–9]. Šis disbiotiskais stāvoklis vienlaikus rada toksiskus blakusproduktus un veicina hronisku oksidatīvā stresa un iekaisuma stāvokli šiem pacientiem [10–12].

Vairāki faktori veicina zarnu mikrobu disbiozi pacientiem ar progresējošu CKD. Urīnvielas uzkrāšanās ķermeņa šķidrumos un tās difūzija kuņģa-zarnu traktā izraisa ureāzi saturošo baktēriju paplašināšanos. Turklāt urīnvielas hidrolīze rada produktus, kas noārda epitēlija ciešo savienojumu, tādējādi veicinot endotoksīna un mikrobu fragmentu pārvietošanos sistēmiskajā cirkulācijā [7, 8, 10, 13–15]. Uztura ieteikumi HNS, tostarp ierobežota kālija, fosfāta, nātrija un olbaltumvielu uzņemšana, rada zemu fermentējamo ogļhidrātu uzņemšanu, un tas var izraisīt proteolītisko sugu paplašināšanos un palielinātu baktēriju toksīnu veidošanos [12, 13, 16]. Turklāt pacienti ar CKD parasti ir saistīti ar citām blakusslimībām, piemēram, diabētu, autoimūnām slimībām un hipertensiju. Visas šīs blakusslimības pašas par sevi izraisa zarnu mikrobiotas izmaiņas [17, 18].

Ļoti svarīgs faktors, kas veicina disbiozi, ir zāles. Ir labi zināms, ka pacienti ar progresējošu HNS parasti saņem polimedikamentus. Ir pierādīts, ka mūsu pacientiem bieži lietotās dzelzs piedevas vai antibiotikas maina zarnu mikrobiomu [19–21]. Tomēr citu plaši lietotu zāļu ietekme uz zarnu mikrobiomu HNS pacientiem joprojām nav zināma.

Lielākajai daļai hemodialīzes pacientu ir tendence uz hiperfosfatēmiju, un viņiem ir nepieciešamas lielas dažāda veida fosfātu saistvielu devas, lai labotu šo stāvokli. Fosfātu saistvielas var klasificēt kā kalciju un fosfātu saistvielas, kas nav uz kalcija bāzes. Ir aprakstīts, ka abas fosfātus saistošo vielu grupas potenciāli var izraisīt izmaiņas mikrobioma sastāvā [22–25].

Nesen hiperfosfatēmijas ārstēšanai hemodialīzes subjektiem ir apstiprināti jauni fosfātus saistoši līdzekļi, kas nav saistīti ar kalciju. Daži no šiem jaunajiem līdzekļiem, piemēram, saharoferric oksihidroksīds (SFO) un dzelzs citrāts, satur dzelzi savās kompozīcijās. Tiek uzskatīts, ka, ņemot vērā dzelzs kritisko lomu mikrobu augšanā un virulentē, lielā dzelzs slodze, ko lieto kopā ar šīm zālēm, var mainīt zarnu mikrobioma sastāvu [26, 27]. Tomēr joprojām ir maz pierādījumu par šo jauno fosfātu saistvielu ietekmi uz zarnu mikrobiomu [25].

Ņemot vērā izmainītā zarnu mikrobioma nozīmi HNS pacientiem un tās ieguldījumu viņu iekaisuma stāvoklī, kā arī informācijas trūkumu par šo mūsdienās plaši lietoto zāļu ietekmi uz zarnu mikrobiomu, mēs nolēmām uzraudzīt un salīdzināt izmaiņas zarnu mikrobiomā. pacientiem, kuriem tiek veikta hemodialīze un kuri lieto SFO vai kalcija bāzes fosfātu saistvielu kalcija acetātu (CA).

materiāli un metodes

Rekrutēšana

Divpadsmit pacienti, kuriem tiek veikta hemodialīze Universitari Hospital Germans Trias i Pujol, tika uzaicināti piedalīties mūsu pētījumā ar 5-mēneša novērošanu. Visi subjekti tika pieņemti darbā no Universitari Germans Trias i Pujol slimnīcas hemodialīzes nodaļas Badalonā, Spānijā. Visi pacienti bija vecāki par 18 gadiem un bija hemodialīze vismaz 1 gadu (4 stundu sesijas, 3 sesijas nedēļā). Šo pētījumu apstiprināja Universitari Germans Trias i Pujol slimnīcas Klīniskās pētniecības ētikas komiteja (PI-16-169, NCT5551048), un tas atbilda Helsinku deklarācijā izklāstītajiem principiem. Visi dalībnieki tika pieņemti darbā brīvprātīgi pēc detalizētas informācijas saņemšanas par pētījuma protokolu. No visiem pacientiem tika iegūta rakstiska informēta piekrišana.

Izslēgšanas kritēriji ietvēra nespēju sniegt informētu piekrišanu, kuņģa-zarnu trakta slimību anamnēzi, hospitalizāciju un antibiotiku uzņemšanu pēdējo 3 mēnešu laikā.

Sākotnēji par katru indivīdu tika apkopota attiecīgā klīniskā un demogrāfiskā informācija. Savāktie klīniskie raksturlielumi bija: dzimums, vecums, HNS etioloģija, augsts asinsspiediens anamnēzē, cukura diabēts, dislipidēmija, sirds un asinsvadu slimības (perifēro asinsvadu slimība, išēmiska kardiomiopātija vai insults) un vēzis.

Mēs arī apkopojām informāciju par viņu piekļuvi asinsvadiem un viņu iepriekšējo ārstēšanu ar fosfātu saistvielām pētījuma sākumā (deviņi saņēma kalcija acetātu, viens saņēma kalcija karbonātu un divi iepriekš nebija ārstēti no hiperfosfatēmijas).

Mēs sadalījām pacientus divās grupās un mainījām viņu hiperfosfatēmijas ārstēšanu: 5 pacienti tika ievietoti CA grupā (4 pacienti turpināja CA terapiju un 1 pacients mainīja kalcija karbonāta terapiju), bet 7 tika pārslēgti uz SFO (5 mainīja CA terapiju un 2 pacienti). fosfātus saistošas ​​apstrādes sākšana).

Paraugu kolekcija

Fekāliju paraugi tika savākti no 12 hemodialīzes pacientiem, kuri saņēma fosfātu saistvielas, 5 CA grupā un 7 SFO grupā. Mēs ņemam arī asins paraugus no ikdienas pārbaudēm, kas veiktas mūsu hemodialīzes nodaļā. Paraugi (asins un fekāliju paraugi) tika savākti 5-mēneša novērošanā: sākotnējā stāvoklī, 4, 12 un 20 nedēļas pēc ārstēšanas uzsākšanas.

Asins paraugos mēs analizējām šādus parametrus: hemoglobīns, feritīns, transferīna piesātinājuma indekss, kalcijs, fosfāts, parathormons, C-reaktīvais proteīns, sedimentācijas ātrums un albumīns.

DNS ekstrakcija, bibliotēkas uzbūve un sekvencēšana

Fekālo DNS ekstrahēja ar Powersoil DNS izolācijas komplektu MoBio, un tika izveidota 16S rRNS sekvencēšanas bibliotēka, kas bija vērsta uz V3 un V4 hipermainīgajiem reģioniem.

Sekvencēšana tika veikta uz MiSeq platformas (2 × 300). OTU tabulas uzbūve, taksonomiskā piešķiršana un aprakstošā un statistiskā analīze tika veikta, izmantojot R versiju 3.4.2. un dažādas pakotnes (DADA 2, vega, ggplot, phyloseq) un Greengenes rRNS datubāzi.

Datu un statistiskā analīze

Primer v7 (PRIMER-e, Oklenda, Jaunzēlande) tika izmantots dažādības indeksu aprēķināšanai, līdzības procentu (SIMPER) analīzei un daudzfaktoru analīzei, galvenokārt līdzību analīzei (ANOSIM), vienvirziena analīzei un permutācijas daudzfaktoru dispersijas analīzei ( PERMANOVA; izmantojot kvadrātsaknes pārveidotos datus, Bray-Curtis līdzības un 4999 atlikumu permutācijas saskaņā ar samazinātu modeli), ko izmantoja, lai pārbaudītu Beta daudzveidības nozīmi. Šajās analīzēs tika izmantots OTU datu procentuālais daudzums vienā paraugā, kam sekoja kvadrātsaknes pārveidotie dati, līdzības datu tipu līdzības matricas, izmantojot Breja-Kērtisa līdzības, pievienojot fiktīvu vērtību un pārbaudot 4999 permutācijas. STAMP tika izmantots taksonomisko profilu analīzei starp paraugu grupām un statistisko atšķirību aprēķināšanai [28].

Klīnisko datu statistiskai apstrādei tika izmantota statistiskās analīzes programmatūra Statistical Package for Social Sciences (SPSS) 26.{1}} operētājsistēmai MAC OS. Kategoriskie mainīgie tika aprakstīti, izmantojot relatīvās frekvences (procenti), bet nepārtrauktie mainīgie tika aprakstīti, izmantojot vidējo ± standarta novirzi (SD). Lai analizētu hipotēzes par kategoriskiem mainīgajiem lielumiem un Stjudenta t-testu attiecībā uz nepārtrauktiem mainīgajiem, vajadzības gadījumā izmantojām Hī kvadrāta neatkarības testu. Līmenis 0,05 tika uzskatīts par nozīmīgu.

Rezultāti

Galvenie klīniskie parametri neatšķīrās pacientiem, kuri sākotnēji bija iedalīti CA vai SFO grupās (1. tabula). Esam novērojuši, ka CA grupā arteriālās hipertensijas, dislipidēmijas, perifēro asinsvadu slimību, insulta, išēmiskās kardiomiopātijas anamnēzē bija lielāka, bet ne statistiski nozīmīga izplatība nekā SFO grupā. Pacienti, kas tika iedalīti SFO grupā, uzrādīja lielāku katetra lietošanas biežumu kā asinsvadu piekļuvi, taču arī tas nebija statistiski nozīmīgs.

Sākumā neviens pacients netika ārstēts ar SFO, daži tika ārstēti ar CA abās ārstēšanas grupās, un 2 pacientiem SFO grupā nav fosfātus saistošas ​​ārstēšanas. Šajā laikā mēs neatradām statistiski nozīmīgas atšķirības attiecībā uz laboratorijas parametriem, piemēram, hemoglobīnu, feritīnu, transferīna piesātinājuma indeksu, kalciju, fosfātu, parathormonu, C-reaktīvo proteīnu, sedimentācijas ātrumu un albumīnu (2. tabula). Kopumā mēs novērojām SFO grupā sākotnēji augstākus transferīna piesātinājuma indeksus un zemākas C-reaktīvā proteīna vērtības nekā CA grupā, taču šīs atšķirības nebija statistiski nozīmīgas. Mēs arī konstatējām, ka pacientiem, kas iedalīti CA grupā, palielinājās hiperfosfatēmijas tendence sākotnēji, taču tas arī nebija statistiski nozīmīgs.

2. tabulā ir parādīta laboratorijas parametru attīstība dažādos laika punktos. Mēs atklājām, ka CA grupā 20-nedēļas kalcija daudzums bija augstāks nekā SFO grupā ar statistisku nozīmīgumu (p=0,02). Sedimentācijas ātrums palielinājās CA grupā 12. ārstēšanas nedēļā, salīdzinot ar SFO grupu, ar

1. tabula Pacientu klīniskais raksturojums, kam kā fosfātus saistošs līdzeklis tiek lietots kalcija acetāts (CA) vai saharoferric oksihidroksīds (SFO)

Vērtības ir vidējie ± SD vai relatīvās frekvences ( procenti ). Nav atrastas statistiskas atšķirības starp CA un SFO

2. tabula Laboratorijas klīniskie dati par pacientiem, kuriem kā fosfātus saistviela tiek lietots kalcija acetāts (CA) vai saharoferric oksihidroksīds (SFO)

Vērtības ir vidējie ± SD. * SFO vērtības ievērojami atšķiras no CA

statistiskā nozīme (p {0}}.04). Tāpat statistiski nozīmīgs zemāks albumīna līmenis tika novērots SFO grupā 20-nedēļas ārstēšanas laikā, salīdzinot to ar CA grupu (p < 0,01).="" feritīna="" līmenis="" abās="" grupās="" sākumā="" un="" pēc="" 20="" ārstēšanas="" nedēļām="" bija="" augsts="" abās="" grupās,="" un="" abās="" grupās="" 20.="" ārstēšanas="" nedēļā="" tika="" sasniegts="" normāls="" fosfāta="" līmenis,="" bez="" statistiski="" nozīmīgām="" atšķirībām.="" transferīna="" piesātinājuma="" indeksu,="" parathormona,="" c-reaktīvā="" proteīna,="" sedimentācijas="" ātruma="" un="" albumīna="" līmenis="" 20.="" ārstēšanas="" nedēļās="" abās="" grupās="" bija="">

Visu laika punktu paraugi (sākumstāvoklis, 4. nedēļa, 12. nedēļa un 20. nedēļa) tika savākti astoņiem no visiem divpadsmit indivīdiem, kopumā 38 izkārnījumu un asins paraugos. No sākotnējās 12 pacientu kopas 7. pacients (SFO grupa) izstājās, jo klīnisku iemeslu dēļ viņš tika nogādāts citā slimnīcā un mēs vairs nevarējām uzraudzīt visus pētījumam atbilstošos mainīgos, 3. pacients (SFO grupa) saņēmanierestransplantācija pirms 20-nedēļas paraugu ņemšanas, 9. pacients (SFO grupa) nomira pirms 12-nedēļas paraugu ņemšanas, un mēs varējām iegūt labas kvalitātes zarnu mikrobioma paraugus tikai no 12. nedēļas un 20. nedēļas. uz pacientu 8 (SFO grupa).

38 fekāliju paraugu komplekts uzrādīja vairāk nekā 2 miljonus nolasījumu, pēc tam klasificēts, izmantojot Greengenes datubāzi. Pārbaudīto paraugu vidū tika atrasts liels ASV skaits (33 734), kas tika klasificēti kā baktēriju valstībai piederīgie. Šenonas daudzveidība tika mērīta katrā paraugā, un 38 paraugu grupa uzrādīja Šenonas daudzveidības vērtības robežās no 6,2 līdz 7,7.

Interesanti, ka visi pacienti bija ļoti atšķirīgi savā starpā (p=0.001), salīdzinot vienu pacientu ar citu pacientu sākotnējā stāvoklī (1.A attēls). Šīs atšķirības starp pacientiem tika saglabātas 20 ārstēšanas nedēļu laikā; nebija būtisku atšķirību (p > 0,05), ja paraugi tika grupēti pēc ārstēšanas nedēļām (bāzes līnija, 4, 12 vai 20 nedēļas). Ir svarīgi atzīmēt, ka zarnu mikrobioms tika konstatēts stabils visu 20 nedēļu pētījuma laikā pacientiem, kuri pirms pētījuma tika ārstēti ar CA un saglabāja šo terapeitisko efektu pētījuma protokola ietvaros, kā arī pacientiem, kuri mainīja fosfātus saistošos terapeitiskos līdzekļus (no bez ārstēšanas). , CA vai kalcija karbonāts uz CA vai SFO).

Salīdzinot ar CA ārstēto pacientu mikrobu profilus ar SFO, ņemot vērā visus laika punktus, mēs atklājām statistiskas atšķirības (1.B att.); un šīs atšķirības apstiprināja ANOSIM (p=0.002) un PERMANOVA (p=0.001). Šī statistiskā analīze tika veikta neatkarīgi no sākotnējā līmenī novērotajām atšķirībām.

Tika pētītas baktēriju kopienas, un Bacteroidetes un Firmicutes bija visizplatītākie fekāliju paraugos, kam sekoja Proteobaktērijas, Actinobacteria un Verrucomicrobia. Meklējot precīzākas sastāva atšķirības, mēs salīdzinājām vairākus taksonomiskos līmeņus starp šiem paraugiem. Analizējot baktēriju

1. attēls. Vairāku pacientu mikrobiomu profilu galvenā koordinātu analīze (PCO). B Mikrobiomu profilu galvenā koordinātu analīze (PCO) zāļu ārstēšanai (kalcija acetāts pret saharoferric oksihidroksīdu)

sastāvs ģints līmenī, Bacteroides bija visizplatītākais abās pacientu grupās neatkarīgi no tā, vai viņi tika ārstēti ar CA vai SFO (2. att.). Mikrobu profili pacientiem bija ļoti atšķirīgi, un atkal klasterizācijas analīzē tika grupēti viena un tā paša pacienta paraugi neatkarīgi no sekotās ārstēšanas un ārstēšanas stadijas (sākotnējā, 4, 12 vai 20 nedēļas).

Ja ņemam vērā visus laika punktus (visus pacientus un visas nedēļas), bija iespējams atrast statistiskās atšķirības (p < 0.05)="" mikrobu="" kopienām,="" salīdzinot="" paraugus="" vairākiem="" mainīgajiem="" lielumiem,="" tostarp="" dzimumam,="" išēmiska="" kardiomiopātija,="" katetra="" izmantošana="" asinsvadu="" piekļuvei="" vai="" vecums="" (pacienti="" tika="" organizēti="" trīs="" grupās:="" līdz="" 45="" gadiem,="" diapazons="" no="" 61="" līdz="" 69="" gadiem,="" virs="" 71).="" šādas="" statistiskās="" atšķirības="" nevarēja="" novērot,="" ja="" katrs="" ārstēšanas="" posms="" (sākumstāvoklis,="" 4,="" 12="" vai="" 20="" nedēļas)="" tika="" aplūkots="" atsevišķi;="" tāpēc="" atšķirības="" netika="" novērotas="" attiecībā="" uz="" mainīgajiem="" lielumiem="" dzimums,="" vecums,="" išēmiska="" kardiomiopātija,="" katetra="" lietošana="" un="" zāļu="" ārstēšana="" (ca="" pret="">

Diskusija

Šis ir pirmais pētījums, kurā tiek salīdzinātas izmaiņas zarnu mikrobiomā hemodialīzes pacientiem, kuri lieto CA, un SFO. Mūsu pētījumā nebija konsekventu atšķirību zarnu mikrobioma baktēriju sastāvā starp šiem dažādajiem fosfātus saistošajiem līdzekļiem. Lai gan, salīdzinot abas ārstēšanas grupas, mēs atklājām atšķirīgus mikrobiomu profilus, šis atšķirīgais profils bija jau sākotnēji, un ilgstoša ārstēšana nemainīja šo daudzveidību nevienā no abām grupām. Tātad būtisku izmaiņu nav

2. att. Klasterizācijas analīze un mikrobiomu profili (ģints līmenī) šajā pētījumā aplūkotajiem paraugiem

tika novēroti dažādos laika punktos (sākotnējais stāvoklis, 4. nedēļa, 12. nedēļa, 20. nedēļa) hemodialīzes subjektiem zarnu mikrobiomā, kas tika ārstēti ar CA, salīdzinot ar tiem, kuri tika ārstēti ar SFO.

Mūsu pacientu zarnu mikrobioms atbilst iepriekšējiem ziņojumiem, kurā dominē Bacteroidetes un Firmicutes phyla, kas ir Actinobacteria, Proteobacteria un Verrucomicrobia otrajā kolonizācijas līnijā [29]. Kā jau iepriekš tika plaši apspriests, HNS pacientiem papildus farmakoloģiskajām terapijām ir daudzi iekšēji faktori, kas veicina zarnu disbiozi, proti, samazināts resnās zarnas tranzīts, izmainīta gremošanas spēja, metaboliskā acidoze, zarnu sieniņu tūska un viens no svarīgākajiem, augsts zarnu trakts. urēmisko toksīnu pieejamība. Salīdzinot ar veselām kontrolēm, pacientiem, kuriem tiek veikta hemodialīze, ir palielināts Bacteroidetes daudzums [30], kas arī apstiprina mūsu pētījuma rezultātus.

Ir maz pierādījumu par fosfātu saistvielu ietekmi uz zarnu mikrobiomu [25]. Trūkst pētījumu, kas novērtētu kalcija bāzes fosfātu saistvielu, tostarp CA, ietekmi uz HNS pacientu zarnu mikrobiomu, analizējot fekāliju paraugus [31]. Trautvetter et al. [32], novēroja fekāliju kopējo īso ķēžu taukskābju palielināšanos un lielāku Clostridium XVIII ģints relatīvo pārpilnību veseliem indivīdiem, kuri lieto kalcija karbonātu. Navarro-Gonzalez et al. [22], analizēja hemodialīzes pacientu seruma paraugus, kas paņēma fosfātu saistvielas sevelamēru, kas nesatur kalciju, vai fosfātu saistvielu CA, un secināja, ka ārstēšana ar sevelamēru ir saistīta ar būtisku augsti jutīga C-reaktīvā proteīna, IL, samazināšanos. -6, seruma endotoksīna un šķīstošā CD14 koncentrācijas neatkarīgie mirstības prognozētāji hemodialīzes pacientiem.

SFO ir fosfātu saistviela uz dzelzs bāzes, un dati liecina, ka savienojumā esošais dzelzs var mainīt zarnu mikrobiotu, jo dažas zarnu baktērijas izmanto dzelzi, lai palielinātu relatīvo daudzumu [26, 33, 34]. Turklāt ir pierādīts, ka dzelzs daudzuma palielināšanās, kas nonāk resnajā zarnā, var veicināt dažu patogēno baktēriju virulenci un iekaisumu veicinošu vidi [20, 35]. Bet, neskatoties uz šiem pierādījumiem, mūsu pētījums liecina, ka SFO ārstēšana hemodialīzes pacientiem, šķiet, nemaina zarnu mikrobiomu, ne arī ārstēšanu ar CA.

Ling Lau et al. [27] salīdzināja fekāliju mikrobiomu un urēmiskos toksīnus seruma paraugos starp CKD žurkām (kurām tika veikta 5/6 nefrektomija) un normālām žurkām, kuras nejauši tika iedalītas parastajā uzturā vai diētai, kas satur 4 procentus dzelzs citrāta 6 nedēļas. Viņi novēroja, ka CKD žurkām bija mazāks dažu Firmicutes un Lactobacillus relatīvais daudzums un mazāka zarnu mikrobu daudzveidība salīdzinājumā ar normālām žurkām, taču viņi arī aprakstīja, ka ārstēšana ar dzelzs citrātu HNS žurkām palielināja baktēriju daudzveidību gandrīz līdz līmenim, kas novērots kontroles žurkām un ka šī ārstēšana nepalielināja urēmisko toksīnu daudzumu. Nesenā pētījumā Wu et al. [36], salīdzināja hemodialīzes pacientu zarnu mikrobiomu, kas tika ārstēti ar kalcija karbonātu vai dzelzs citrātu. Viņi novēroja ievērojami palielinātu mikrobu daudzveidību grupā, kas tika ārstēta ar dzelzs citrātu, palielinot Bacteroidetes un samazinot Firmicutes daudzumu.

Cik mums zināms, ir veikts tikai viens pētījums ar cilvēkiem par SFO ietekmi uz zarnu mikrobiomu. Iguči et al. [37], salīdzināja 3 mēnešu izmaiņas zarnu mikrobiomā un urēmisko toksīnu hemodialīzes pacientiem, kuri tika ārstēti ar SFO, salīdzinot ar hiperfosfatēmijas neārstēšanu. Viņi arī neatrada nekādas izmaiņas zarnu mikrobiomā pacientiem, kuri visu laiku tika ārstēti ar SFO. Tātad mūsu pētījums apstiprina šo zarnu mikrobioma ilgtermiņa stabilitāti hemodialīzes pacientiem, kuri 5 mēnešus tika ārstēti ar SFO.

Vēl viens svarīgs jautājums, kas jāapspriež, ir tas, ka mūsu pētījumā mēs novērojām atšķirības hemodialīzes pacientu zarnu mikrobiomā, salīdzinot pēc vecuma vai dzimuma, taču mēs neesam atraduši atšķirības, salīdzinot tos pēc ārstēšanas grupas (CA pret SFO). Atbilstoši tam, novecojot, zarnu mikrobiomā ir pierādītas dažas izmaiņas [38]. Gados vecākiem pacientiem, īpaši tiem, kuriem ir augsts vājuma rādītājs, relatīvi dominē Bacteroidetes, mazāka mikrobu daudzveidība un samazinās Bifdobacteria, Bacteroides/Prevotella, Lactobacillus un Clostridium klasteris IV, salīdzinot ar jauniem indivīdiem, kuriem ir lielāka mikrobu daudzveidība. un lielākas Firmicutes proporcijas, cita starpā [39, 40]. Ir arī arvien vairāk pierādījumu, kas apstiprina, ka, salīdzinot sievietes un vīriešus, zarnu mikrobiomā ir izmaiņas [41, 42]. Mūsu pētījumā tika novērotas dažas atšķirības zarnu mikrobiomā atkarībā no dzimuma un vecuma, taču atšķirības, kas tika konstatētas starp katru pacientu, bija daudz izteiktākas.

Attiecībā uz laboratorijas atklājumiem, kā paredzēts, pacientiem, kuri tika ārstēti ar kalcija bāzes fosfātu saistvielu CA, bija augstāks kalcija līmenis nekā tiem, kas tika ārstēti ar SFO. Mēs novērojām, kaut arī ne statistiski nozīmīgi, paaugstinātu iekaisuma parametru līmeni, piemēram, sedimentācijas ātrumu, C-reaktīvo proteīnu un feritīnu CA grupā, salīdzinot ar SFO grupu; šāda pleiotropa iedarbība uz iekaisuma mazināšanu tika aprakstīta dažām fosfātu saistvielām, kas nav saistvielas uz kalcija bāzes [43].

Ir svarīgi ņemt vērā, ka mūsu pētījumā ir daži ierobežojumi. No vienas puses, pacientu izlases lielums ir mazs, tāpēc ir grūti izdarīt pārliecinošus secinājumus, īpaši par analizēto klīnisko un bioķīmisko mainīgo ietekmi. Lai apstiprinātu mūsu rezultātus, ir nepieciešams lielāks pētījums ar palielinātu pacientu skaitu. No otras puses, mūsu pacientiem ir atšķirīga pieredze ar atšķirīgām blakusslimībām, kas var ietekmēt zarnu mikrobiomu. Tātad mūsu pētījums brīdina par profilu lielo mainīgumu zarnu mikrobiomā pacientiem, kuri saņem fosfātu saistvielas. Šādas atšķirības ierobežo jebkādus papildu secinājumus un atšķirības, kas konstatētas starp pacientiem, kuri saņem dažādas fosfātu saistvielas.

Kā mēs ziņojām, lai meklētu, vai konkrēts klīniskais mainīgais varētu ietekmēt šo diferencēto mikrobioma profilu, mēs analizējām galvenos klīniskos parametrus mūsu pacientu sākumā un mēs neatradām statistiski nozīmīgas atšķirības starp abām ārstēšanas grupām. 5. un 6. pacienti bija nedaudz neregulāri, un var konstatēt, ka 5. pacients 3 nedēļas saņēma vankomicīnu un tobramicīnu, savukārt 6. pacientam bija hroniska caureja ar atkārtoti negatīvām kultūrām un iespējamu novājēšanas sindromu.

Mūsu pētījumā mēs nenovērojām nekādas izmaiņas mūsu hemodialīzes pacientu zarnu mikrobiomā pēc 20 nedēļu ilgas ārstēšanas neatkarīgi no fosfātu saistvielas. Pagaidām, izvēloties fosfātu saistvielu, jāpaļaujas uz to spēju samazināt fosfātu daudzumu serumā, tablešu slodzi, saistību ar asinsvadu pārkaļķošanās gaitu, blakusparādībām vai kuņģa-zarnu trakta toleranci [44–47]; lai gan šo fosfātu saistvielu ietekme uz zarnu mikrobiomu bija paredzama un joprojām ir iespējama, pagaidām nav pierādījumu, ka šim aspektam vajadzētu ietekmēt mūsu pieeju hiperfosfatemijas ārstēšanā.

Noslēgumā mūsu pētījumā tika konstatēts, ka 5-mēneša ārstēšana ar CA vai SFO nemainīja hemodialīzes pacientu sākotnējo daudzveidību vai sākotnējo baktēriju sastāvu, taču brīdina par HNS pacientu zarnu mikrobiomā konstatēto profilu lielo mainīgumu.

Pateicības Nav piemērojams.

Autoru ieguldījums IB, FG un JB izstrādāja un piedalījās pētījuma izstrādē; AMR, IB un FG veicināja pacientu iekļaušanu un klīnisko pārvaldību; AMR, IB un FG. veicināja paraugu ņemšanu un datu vākšanu, AV, MNJ., RP veicināja fekāliju DNS ekstrakciju un 16S rRNS sekvencēšanu; RA, AV, MNJ, RP un BSM palīdzēja izveidot OTU tabulu, taksonomisko piešķiršanu un datu un statistisko analīzi; AMR, RA, IB, FG, BSM piedalījās manuskripta izstrādē un sniedza manuskripta kritiskus labojumus. Autoriem bija pilnīga piekļuve datiem, un atbilstošajam autoram bija galīgā atbildība par manuskripta iesniegšanu publicēšanai.

Finansējums Šo pētījumu finansēja FEDER—Fundo Europeu de Desenvolvimento reģionālie fondi, izmantojot programmu COMPETE 2020 — Konkurētspējas un internacionalizācijas darbības programma (POCI), Portugāle 2020, un Portugāles fondi ar FCT/MCTES starpniecību projekta MicroMOB "POCI" ietvaros. {2}} FEDER-029777 / PTDC/MEC-MCI/29777/2017".

Datu pieejamība Pašreizējā pētījuma laikā izmantotās un/vai analizētās datu kopas pēc pamatota pieprasījuma ir pieejamas no attiecīgā autora.

Koda pieejamība Nav piemērojams.

Deklarācijas

Interešu konflikts AMR, RA, IB, FG, AV, MNJ, RP, JB, BSM nav deklarējamu interešu konfliktu.

Ētikas apstiprinājums Šo pētījumu apstiprināja Klīniskās pētniecības ētikas komiteja Universitari Germans Trias i Pujol slimnīcā (PI-16–169, NCT5551048), un tas atbilda Helsinku deklarācijā izklāstītajiem principiem.

Piekrišana dalībai Visi dalībnieki tika pieņemti darbā brīvprātīgi pēc detalizētas informācijas saņemšanas par pētījuma protokolu. No visiem pacientiem tika saņemta rakstiska informēta piekrišana.

Piekrišana publicēšanai Nav piemērojams.

Atvērtā piekļuve Šis raksts ir licencēts saskaņā ar Creative Commons Attribution 4.0 Starptautisko licenci, kas ļauj izmantot, koplietot, pielāgot, izplatīt un reproducēt jebkurā datu nesējā vai formātā, ja vien jūs piešķirat oriģinālajam autoram atbilstošu nozīmi ( s) un avotu, norādiet saiti uz Creative Commons licenci un norādiet, vai ir veiktas izmaiņas. Attēli vai cits trešās puses materiāls šajā rakstā ir iekļauts raksta Creative Commons licencē, ja vien materiāla kredītlīnijā nav norādīts citādi. Ja materiāls nav iekļauts raksta Creative Commons licencē un jūsu paredzētā izmantošana nav atļauta ar likumu vai pārsniedz atļauto izmantošanu, jums būs jāsaņem atļauja tieši no autortiesību īpašnieka. Lai skatītu šīs licences kopiju, apmeklējiet vietni http://creativecommons.org/licenses/by/4.{3}}/.