Urīna vīrusa traucējumi nieru transplantācijas laikā

Kontaktpersona: Odrija Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pasts:audrey.hu@wecistanche.com

Tara K. Sigdel et al

Cilvēka mikrobioms ir svarīgs veselībai, un tam ir nozīme būtiskās vielmaiņas funkcijās un aizsardzībā pret noteiktiem patogēniem. Un otrādi, mikrobioma disbioze tiek novērota dažādu slimību kontekstā. Jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka sarežģīta mikrobu kopiena, kurā ir simtiem baktēriju, kolonizē veselos urīnceļus, bet maz ir zināms par cilvēka urīnceļu vīrusiem veselību un slimībām. Novērtēt cilvēka urīna viromu kontekstānierestransplantācijas (tx), urīna viroma sastāva izmaiņas tika novērtētas urīna paraugos no normāliem veseliem brīvprātīgajiem, kā arī pacientiem arnieresslimībapēc tam, kad viņiem bija veikta nieru tx. Šķidruma hromatogrāfijas-masspektrometrijas/masas spektrometrijas analīze tika veikta atlasītai 142 cilvēku grupai.nierestx pacientiem un normāliem veseliem kontroles cilvēkiem no lielākas 770 biobankasnieresbiopsija atbilst urīna paraugiem. Papildus normāla veselīga kontroles urīna analīzei, kohortanierestx pacientiem bija ar biopsiju apstiprināta fenotipu klasifikācija, kas sakrita ar analizēto urīna paraugu, stabiliem transplantātiem (STA), akūtu atgrūšanu, BK vīrusa nefrītu un hronisku alotransplantāta nefropātija. Mēs identificējām 37 unikālus vīrusus, no kuriem 29 pirmo reizi tiek identificēti cilvēka urīna paraugos. Cilvēka urīnceļu viroma sastāvs atšķiras pēc veselības un nieru bojājumiem, un vīrusu proteīnu izplatību urīnceļos var vēl vairāk ietekmēt IS iedarbība, uzturs un dažādu insekticīdu un pesticīdu iedarbība uz vidi, uzturu vai ādu.

Atslēgvārdi: nierestransplantācija, viroms, urīns, proteomika, biomarķieri

Cistanche tubulosa novērš nieru slimību, noklikšķiniet šeit, lai iegūtu paraugu

IEVADS

Cilvēka mikrobioms ir plaši pētīts dažādos biofluīdos, piemēram, asinīs (1), urīnā (2–4), siekalās (5, 6), cerebrospinālajā šķidrumā (7) un bronhoalveolārajā skalā (8, 9), lai noskaidrotu tā ietekmi. par cilvēku veselību un slimībām (10). Ir ziņots par vairākiem ziņojumiem par mikrobiomu novērtēšanu dažādos cilvēka ķermeņa reģionos, tostarp plaušās un zarnās (11–15). Tomēr tikai maz ir zināms par urīna mikrobiomu un tā izmaiņām nieru traumas kontekstā pēc nieru transplantācijas (tx) (16, 17). Lielākā daļa cilvēku mikrobiomu pētījumu ir kartējuši 16S rRNS baktēriju profilēšanai (18), un ir tikai neliels datu kopums par urīna viromu (19, 20), un vienā publicētā pētījumā ir izmantota nākamās paaudzes sekvencēšana, lai kartētu vīrusu genoma komponentus. nieru transplantācijas pacientu urīnā (19).

Mikrobioma disbioze ir saistīta ar vairākām slimībām, piemēram, iekaisīgu zarnu slimību, resnās zarnas vēzi, aptaukošanos un plaušu slimībām (21–25), taču maz ir zināms par viroma izmaiņām cilvēka ķermeņa šķidrumos, piemēram, siekalās, bronhoalveolārā skalošana, un urīns. Ir atzīts, ka dažādas mikrobioma sastāvdaļas veic būtiskas funkcijas, tostarp kofaktoru un vitamīnu biosintēzi, būtisku savienojumu metabolismu un barjeras aizsardzību pret patogēniem (26–28). Līdzīgas disbiotikas un aizsargfunkcijas var attiecināt arī uz urīna viromu; tādēļ ir svarīgi noskaidrot cilvēka viroma sastāvu veselības un slimību gadījumā. Šī pētījuma vajadzībām mēs izvēlējāmies veikt šos pētījumus ar urīnu veselības un IS iedarbības kontekstā pēc nieru tx, stabilas nieru darbības laikā un nieru tx traumas kontekstā. Pētījuma mērķis bija novērtēt vīrusu repertuāru, ko nosaka cilvēka urīnā esošie peptīdi un to perturbācijas pēc IS iedarbības, kā arī dažādi akūtu, hronisku un infekciozu nieru bojājumu cēloņi.

Mikrobioms laika gaitā mainās un korelē ar organisma daudzveidību. Mikrobiomu analīzi var iedalīt gan strukturālajā analīzē, kuras pamatā ir operatīvās taksonomiskās vienības, kuru pamatā ir secības filoģenēze, gan funkcionālajā analīzē, kuras pamatā ir metagenomikas sekvencēšana un proteomika (29, 30). Identificēto mikrobiotu dažādās slimībās var turpināt pētīt, izmantojot kultivēšanu, funkcionālo metagenomiku un multipleksu imunofluorescenci un in situ hibridizāciju. NIH cilvēka mikrobioma projekts ir publicējis cilvēka mikrobiomu 15 ķermeņa vietās no 300 indivīdiem (31).

NIERU SLIMĪBU ĀRSTĒŠANA: CISTANHE

MATERIĀLI UN METODES

Kopumā tika novērtēti 142 unikāli paraugi no biorepozitorija, kurā atradās 2016. gads, ko savāca IRB apstiprināta informēta piekrišana no pieaugušo un bērnu paraugiem no nieru tx programmām Stenfordas Universitātē un Kalifornijas Universitātē, Sanfrancisko, starp urīna paraugiem, no kuriem 770 bija kopā ar saskaņotām nierēm. tx lodziņš ar centralizētiem patoloģijas histoloģijas nolasījumiem un nodalījumu rādītājiem, izmantojot standartizēto Banfa shēmu (32), lai novērtētu nieru tx pēc traumas (1. attēls). Pētījumu apstiprināja Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko Cilvēku pētniecības aizsardzības programma. Urīna paraugi tika fenotipizēti, pamatojoties uz atbilstošo nieru bx patoloģiju, piecās grupās: veselīga kontrole (HC; n=9), stabils transplantāts (STA; n=40), akūta atgrūšana (AR; n {{). 7}}), hroniska alotransplantāta nefropātija (CAN; n=39) ​​un BK vīrusa nefrīts (BKVN; n=17). Urīnu centrifugēja par 2,000 × g 4 grādu temperatūrā 20 minūtes, lai atbrīvotos no urīna nogulsnēm. Supernatants tika izlaists caur 10 kDa filtra membrānu, lai noņemtu dabiskos peptīdus no neskartiem proteīniem, kuru izmērs ir lielāks par 10 kDa. Pēc tam kopējais proteīns tika sagremots ar tripsīnu, un iegūtie triptiskie peptīdi tika analizēti ar LC-MS platformu (Orbitrap Velos MS). Sīki izstrādātas olbaltumvielu sagatavošanas un analīžu metodes ir aprakstītas citur (33).

Mūsu grupas ģenerētais MSGF plus pielāgotais algoritms (//omics.pnl.gov/software/ms-gf) tika izmantots, lai meklētu MS / MS spektrus pret kombinēto cilvēka proteīnu secību datubāzi un NCBI vīrusu datu bāzi. Sākotnēji peptīdi tika identificēti, veicot meklēšanu datu bāzē, izmantojot šādus kritērijus: MSGF spektra E-vērtība (peptīda un MS/MS spektra atbilstības varbūtības vērtība ar zemāku vērtību, jo lielāka varbūtība, ka atbilstība ir pareiza).<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="">

REZULTĀTI

Mūsu grupa iepriekš ir publicējusi detalizētu analīzi par bioloģiski nozīmīgiem cilvēka proteīniem šajos urīna paraugos, kas savākti no nieres transplantācijas saņēmējiem ar dažādiem transplantāta bojājumu fenotipiem, ko apstiprina atbilstoša nieru transplantācijas histopatoloģija biopsijā, kas savākta vienlaikus ar urīna paraugu; šie dati ir deponēti proteomiskajā MassIVE repozitorijā (piekļuve MSV000079262) un ProteomeXchange repozitorijā (piekļuve PXD002761) (33). Šajā pētījumā mēs koncentrējāmies tikai uz vīrusu proteīnu identificēšanu un analīzi tajā pašā nieru transplantācijas pacientu grupā, iekļaujot arī vecuma un dzimuma veselīgas kontroles cilvēka urīna paraugus, lai novērtētu vīrusu proteīnus gan veselības, gan nieru bojājumu gadījumā. . Ir svarīgi atzīmēt, ka no kopējiem analizētajiem cilvēka un vīrusu proteīniem urīnā tikai vīrusu proteīni veido<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="">

Šajā rakstā sniegtie rezultāti ir iegūti no vīrusu peptīdu kartēšanas, atšķirībā no vīrusu komponentu genoma sekvencēšanas, kā ziņots iepriekšējās publikācijās (19). Sākotnējā analīzē mēs koncentrējamies uz urīna vīrusu proteīnu izplatību, kas raksturīgi katram nieru transplantācijas fenotipam STA, AR, CAN un BKVN, un izmaiņām, kas novērotas veselīgā kontroles urīna viromā. Katra parauga urīna vīrusu proteīnu dati tika novērtēti attiecībā uz paraugu pārpilnību attiecībā pret šī vīrusa vidējo līmeni visā parauga populācijā. Mēs noskaidrojām, ka vidēji 22 procentiem (diapazonā no 4 līdz 67 procentiem) pacientu ar nieres transplantāciju urīnā tika konstatēti dažādi vīrusu proteīni, izņemot pacientus ar BKVN, kuriem ir sagaidāma BK vīrusa noteikšana urīnā, jo šiem pacientiem. kuriem ir BK vīrusa infekcija urīnceļos un nieres transplantācijas gadījumā. Dažādu vīrusu proteīnu sadalījums dažādos tx traumu stāvokļos un normālā veselībā ir parādīts izplatības siltuma kartē (2. attēls). Kopumā tika identificēti 57 vīrusu proteīni no 37 unikāliem vīrusiem, daudzi no tiem bija negaidīti un iepriekš nebija aprakstīti kā "komensāli" cilvēka urīnā. No šiem unikālajiem vīrusiem 8 vīrusi bija vienpavedienu RNS vīrusi, 1 vīruss bija vienpavedienu RNS-RT vīruss un 28 vīrusi bija divpavedienu DNS vīrusi (1. tabula). No 142 pacientiem visu pacientu urīnā bija vismaz viens vīrusa proteīns ar vidēji 10,23 ± 4,57 vīrusu proteīniem paraugā.

Cilvēka urīna vīrusu proteīnu izplatība

Pārbaudītajā veselajā kontroles grupā bija 20 unikāli vīrusu proteīni ar vidēji 13,67 ± 1,32 vīrusu proteīniem. Nieru tx pacientiem ar uzturošu IS un stabilu nieru tx funkciju grupā bija statistiski nozīmīgi mazāks unikālo vīrusu skaits (8,08 ± 2,78; p=7e-10), salīdzinot ar veselu kohortu (normālas nieres). funkcija un normāla imūnsistēma), bez jebkādas IS iedarbības. Tā vietā STA kohortā tiek atklāti deviņi jauni vīrusu proteīni, salīdzinot ar veselām kontrolēm, kas pieder pie šādiem vīrusiem: Junin vīruss, Cotesia congregata bracovirus, Agrotis segetum nukleopolihedrovīruss, Psittacid herpesvirus 1, Pseudocowpow vīruss, Spodoptera frugiperda multiple nukleopolihedrovīrusi, Japānas vīruss, japāņu polihedrovīruss. Cowpea plankumainais vīruss un Helicoverpa zea viens nukleopolihedrovīruss. Nieru bojājums pēc tx (neskatoties uz ilgstošu IS iedarbību), kopumā palielina unikālo vīrusu proteīnu skaitu salīdzinājumā ar STA tx kohortu, ievērojami palielinot urīna vīrusu proteīnu skaitu CAN pacientu grupā (11,46 ± 3,52; p {{). 16}}e-10), un BKVN pacientu grupa (15,76 ± 5,65; p=13,7e-10). Šķiet, ka urīna vīrusu proteīnu repertuārs dažādās tx traumu kategorijās ir diezgan atšķirīgs (3. attēls). BKV vīrusu proteīnu izplatība urīnā palielinās līdz 60–70 procentiem AR, 70–80 procentiem pacientiem ar CAN un 100 procentiem pacientiem ar BKVN (2. attēls), uzsverot, ka var izraisīt BK vīrusa daudzuma palielināšanos urīnā. no IS palielināšanas, kā redzams AR kategorijā, un ar ilgāku laiku pēc tx, kā redzams CAN kategorijā. BKVN urīna paraugi parāda maksimālo urīna vīrusu proteīnu atšķirību, kā paredzēts. BKVN kohortā vairs netiek novēroti četri vīrusu proteīni, kas pastāvīgi atrodas visos citos paraugos, ieskaitot parastās veselās kontroles (Canarypox vīruss, Tacaribe vīruss, Simian vīruss 12, Acidianus filamentous vīruss 8). Tā kā BKV ir DNS vīruss, mēs pārbaudījām, vai urīna viromas izmaiņas lielā mērā ir saistītas ar jaunu DNS vīrusu rašanos BKVN. Pieci jauni vīrusu proteīni ir atzīmēti tikai BKVN kohortā (Ectropis obliqua nucleopolyhedrovirus, Fowl adenovirus D, Taura sindroma vīruss, bezmugurkaulnieku zaigojošais vīruss 6, Gallid herpesvirus 2). 4/5 BKVN kohortas vīrusu bija divpavedienu DNS vīrusi (1. tabula).

Cilvēka urīna vīrusu proteīnu pārpilnība

Pēc tam mēs novērtējām dažādu vīrusu proteīnu pārpilnību visos tx pacientiem un HC urīna paraugos. No 37 pārbaudītajiem unikālajiem vīrusiem STA IS pacientiem visizplatītākie bija šādi vīrusi (Acidianus filamentous virus 8, Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, BK polyomavirus, Canarybax virus, Cotesia congregata bracovirus, Cowpea mottle virus, Glossina pallidipes saliry virus, hypertrophy salivary virus, Simian vīruss 12, Tacaribe vīruss), un palielināts Marselas vīrusa daudzums ir redzams gan CAN, gan BKVN. Neskatoties uz intrarenālo BKV vīrusa infekciju BKVN pacientiem, mēs novērojam, ka zems BK vīrusa līmenis tiek konstatēts arī visās izmeklētajās tx kategorijās un veselajās kontrolēs, iespējams, ka BK vīruss ir normāls cilvēka urīna komensāls ar noturību cilvēka uroepitēlijā. zemā līmenī gandrīz visiem izmeklētajiem HC un nieru tx pacientiem nav negaidīts.

NIERU SLIMĪBU ĀRSTĒŠANA: CISTANHE

DISKUSIJA

Pētījumā par mikrobioma lomu orgānu transplantācijā (13, 17, 34) ir ņemta vērā pārtikas uzņemšanas, gremošanas, vielmaiņas un modulācijas ietekme; tomēr mikrobiotas disbioze, ko izraisa tx un IS zāles, ir veicinošs faktors, kas samazina sākotnējo dominējošo mikrobu skaitu, kā arī izraisa vispārējās daudzveidības zudumu un dažu jaunu dominējošo mikrobu populāciju rašanos (35). Ļoti interesants šī pētījuma atklājums ir tāds, ka tikai 8 no 37 šajā datu kopā identificētajiem vīrusiem iepriekš ir aprakstīti cilvēkiem, un daudzi no tiem ir arī aprakstīti kā patogēni. Ir aprakstītas cilvēku infekcijas ar dažiem identificētajiem vīrusiem, kas liecina, ka to klātbūtne urīnā var būt saistīta ar vispārēju sistēmisku vai pamata nieru bojājumu patoģenēzi. Junin vīrusa (arēnavīrusa) infekcija var izraisīt klīnisku cilvēku slimību, tostarp drudzi, kā arī entītiju, kas pazīstama kā Argentīnas hemorāģiskais drudzis (36). Tacaribe vīruss ir arēnavīruss, kas var izraisīt arī cilvēka drudzi un hemorāģisko slimību (36). HHV-6 vīruss ir ļoti izplatīts vīruss bērniem un izraisa drudzi, caureju un izsitumus (37). Rinovīrusi ir vienpavedienu RNS vīrusi, kas ir visizplatītākais cilvēku infekcijas izraisītājs un visticamākais saaukstēšanās izraisītājs (38). Acanthocystis virsmas hlorellas vīruss 1 ir bijis 44 procentiem veselu cilvēku (39), un tas ir aprakstīts tikai orofarneksā, un nav zināms, ka tas būtu patogēns cilvēkiem. Marseļas vīruss ir nukleocitoplazmatisks liela DNS vīruss, kas ir aprakstīts pacientu ar nefebrilu limfadenopātiju asinīs un izkārnījumos (40).

SV40 vīruss ir DNS poliomas vīruss, kas, iespējams, tika ieviests cilvēku populācijā, izmantojot inficētas vakcīnas (41), un infekcija ar šo vīrusu bieži tiek inficēta ar BK vīrusa infekciju, kas ir gandrīz nemainīgs atradums tx populācijā. Nesenie pētījumi ir arī uzsvēruši hroniskas SV40 infekcijas lomu cilvēka vēža gadījumā (42). Antivielas pret SV40 T antigēnu krusteniski reaģē ar BK un JC vīrusu T antigēniem, kas visi ir poliomavīrusu saimē, un SV40 traipu izmanto BK vīrusa infekcijas diagnosticēšanai BKVN. BK vīrusa ekspozīcija nierēs ir novērojama 90 procentiem no normālas populācijas, un mūsu dati liecina, ka urīna viromā ir BK vīrusa proteīnu pēdas visās veselajās kontrolēs.

BK vīrusa replikācija tiek novērota 10–60 procentiem nieru tx pacientu, kuriem ir aprakstīts, ka BK vīruss izdalās urīnā, ko apstiprina mūsu dati (2. attēls). BK vīruss ir latents nieru kanāliņu epitēlija šūnās, un ir zināms, ka tā izplatība palielina imūnsistēmas disfunkciju un imūnsupresijas iedarbību (43). Šajā pētījumā mēs nevarējām noteikt nekādas urīna viromu specifiskas atšķirības, kas varētu atšķirt AR un BKVN grupas, neskatoties uz to, ka šie apstākļi ir imunoloģiski atšķirīgi un tiem nepieciešama ļoti atšķirīga ārstēšanas pieeja, ti, imūnsupresijas samazināšana BKVN un palielināta imūnsupresija AR. Tika apstiprināta AR kategorija, un pārbaudītajos kastes audos bija negatīvs SV40 traips. Tomēr šie dati liecina, ka nieru tx pacientiem par BKVN noteikšanu var būt nepietiekami ziņots, un histoloģiskās izmaiņas var būt nevienmērīgas, kā rezultātā BKVN slimība netiek diagnosticēta.

No atlikušajiem 19 vīrusiem, kas iepriekš nav aprakstīti cilvēkiem, ir konstatēts, ka šādi tiek izmantoti kā pesticīdi/insekticīdi (E. obliqua nucleopolyhedrovirus, Euproctis pseudoconspersa nucleopolyhedrovirus, Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus, H. zea single nucleopolyhedrovirus). Pesticīdi, ko lieto sabiedrības veselības jomā, ir paredzēti, lai ierobežotu slimības iespējamību, taču ir zināms, ka tie nonāk cilvēka audos/ķermeņa šķidrumos, ja netiek pareizi apstrādāti, un ka organiskā diēta ierobežo pesticīdu skaitu bērnu urīnā (44, 45). . Šo vīrusu proteīnu atrašana cilvēka urīna paraugos rada jautājumu par vides pakļaušanu šiem iepriekš neatklātajiem iespējamiem piesārņotājiem.

Dažu vīrusu 100% izplatība tikai veselā kontroles grupā liecina, ka pastāv vīrusu kommensāli, kas var pastāvēt vai nu bez kaitējuma, vai pat var tikt pieņemti, ka tie palīdz imūnsistēmai pielāgoties. Šo vīrusu filoģenētiskā koku analīze var būt interesanta, jo dažiem vīrusiem, piemēram, bakteriofāgiem, ir svarīga loma veselībā, noņemot patogēnās baktērijas un palīdzot palielināt iedzimto imunitāti (16). Aizsargājošo vīrusu vai fāgu samazināšanās var izraisīt palielinātu baktēriju proliferāciju, kas tiek novērota IS kontekstā pēc nieru tx. Jauno vīrusu sugu metagenomiskā sekvencēšana, kas konstatēta tx pacientiem ar IS, var noteikt, vai IS iedarbība ir mainījusi dažu vīrusu rezistences modeļus vai rezistenci, jo īpaši tiem, kuriem ir lielāka nosliece uz iekaisumu un imunitāti (16). Ir pierādīts, ka apstrāde ar sudraba nanodaļiņām samazina zarnu vīrusu un baktēriju populācijas, kas veicina iekaisumu (46). Mucinofīlie mikrobiomi var būt vairāk pakļauti ne-saimnieka aizsargājošas imunitātes nodrošināšanai, un jebkādu eozinofīlo vīrusu/mikrobu zudums ar IS var arī izraisīt palielinātu cistīta un urīnceļu infekciju risku, kas novērots pacientiem pēc tx.

Mikrobioms krustojas ar veselības un slimību stāvokļiem. Liela skaita vīrusu, ko izmanto kā pesticīdus/insekticīdus, jaunā atklāšana ir pārsteidzošs atklājums. Tādu vīrusu identificēšana, kuru klātbūtne urīnā nav sagaidāma, norāda uz to izcelsmes iespēju iekļūt ķermeņa sistēmās, norijot (piesārņojot pārtiku, ūdeni vai citus dzērienus, piemēram, pienu) vai uzsūcot ādā (piemēram, nepareiza roku mazgāšana). Faktiski saskaņā ar federālajiem tiesību aktiem tiek atzīts un pieņemts neliels pesticīdu/insekticīdu piesārņojums cilvēku pārtikā (41, 47), lai gan neviens līdz šim nav pārbaudījis to klātbūtni urīnā. Ir arī iespējams, ka šie vīrusi kolonizē vai iekļūst urīnceļos ar augšupejošu infekciju, īpaši IS kontekstā nieru tx pacientam, kur ir pazemināta saimnieka imūnā aizsardzība.

Turpmāka šo rezultātu apstiprināšana, novērtējot cilvēka viromu repertuāru dažādās ģeogrāfiskās un demogrāfiskajās pacientu grupās ar dažādiem nieru bojājumu cēloņiem, ļaus labāk noteikt, vai konkrētais šajā pētījumā novērotais vīrusu proteīnu repertuārs ir raksturīgs pacientam, viņa ģeogrāfiskajai atrašanās vietai, demogrāfija vai nieru slimības apakštips. Papildu validācijas pētījumi ar urīna vīrusu PCR testiem var nodrošināt ātru šo vīrusu klīniskās ietekmes novērtēšanu citās nieru bojājumu grupās. Interesanti, ka identificēto vīrusu peptīdu repertuārā mēs nenovērojām nevienu fāgu. Tas ir saistīts ar metodiku, ko izmanto peptīdu sagatavošanai no urīna supernatanta, kas neuztver baktērijas (kas tiek izdalītas), kas ir fāgu vīrusu saimnieks (48). Viroma ziņojumā, kas balstīts uz DNS sekvences analīzi, arī publicētajā ziņojumā netika identificēti fāgi (19). Urīna viroma pētījums, kurā tika izmantota attīrīta bakteriofāgu izolācija, izmantojot cēzija hlorīda blīvuma gradientu, ziņoja par fāgu identificēšanu (20). Visi šie raksti apstiprina, ka paraugu sagatavošanas metodoloģija ietekmē iespējamos konstatējumus.

Kolonizācija, rezistence un mikrobu ekoloģija ir aprakstīta un labi pētīta mikrobu infekciju kontekstā (49), un ir pierādīts, ka ārstēšana ar antibiotikām (kontekstā, ārstējot infekcijas dzīvniekiem, kas veido pārtikas produktus vai kā daļu no pretvīrusu profilakse tx pacientiem pirmajos 3–6 mēnešos pēc tx) izvada daudzas komensālas baktēriju un vīrusu sugas no zarnām un citiem ķermeņa šķidrumiem un samazina pretmikrobu aizsardzību (50). Mikrobiotas kolonizācija agrīnā dzīves posmā veido imūnsistēmu un rada iespēju izveidot homeostatisku stāvokli, kas, ja tas tiek traucēts tx un IS kontekstā, var veicināt iekaisumu. Nākotnē precīzās medicīnas pieejas var vēlēties pielāgot terapiju no "mikrobiotu centrētas" un "uzņēmējas centrētas" pieejas precīzai medicīnai. Vēl nesen mēs neesam pievērsuši lielu uzmanību pārtikas mikrobiomam un izpratnei, ka daudzas jaunas infekcijas var pārnēsāt pārtikas produkti. Pašreizējie centieni izstrādāt metagenoma izsekošanas rīku, kas novērtēs dažādu infekciju — baktēriju, vīrusu un sēnīšu — un to pirkstu nospiedumu ietekmi saistībā ar pārtiku, ko mēs ēdam, ko var ietekmēt apkārtējās vides temperatūra, dzīvnieku kohortas sliktas izdzīvošanas cēloņsakarības, un lauksaimniecības prakse, tostarp augsnes apstrāde (augsnes apstrāde ar metilbromīdu kā pesticīdu izraisa milzīgu Bacillus sugu pieaugumu), ūdens avoti [dažādas mikrobu slodzes dīķos un akas ūdenī (51)], pārtikas augu šķirnes ģenētika, kas var izraisīt augu aizsardzības izmaiņas pret mikrobiem, augiem un pesticīdiem (51). Vīrusu un baktēriju lipoproteīni var būt atbildīgi par imūnmodulējošām īpašībām, un jaunākie pētījumi liecina arī par iedzimtas imunitātes mijiedarbības lomu, lai regulētu mikrobiomu daudzveidību un kontrolētu infekciju, izmantojot specifiskas šūnu līnijas, piemēram, gļotādas invariantās T šūnas (MAIT šūnas). Tādējādi turpmākajos pētījumos īpaši svarīgi būs veikt papildu pētījumus, kas vērsti uz cilvēka audu mikrobu daudzveidības cēloņsakarību un tās ietekmi uz iekaisumu un imūnreakcijām.

NIERU SLIMĪBU ĀRSTĒŠANA: CISTANHE

ĒTIKAS PAZIŅOJUMS

Visi pētījuma paraugi tika savākti no bērniem un jauniem pieaugušajiem, kas tika transplantēti no 2000. līdz 2011. gadam Stenfordas Universitātes Lucile Packard Bērnu slimnīcā. Pētījumu apstiprināja Stenfordas Universitātes Medicīnas skolas un UCSF Medicīnas centra ētikas komitejas. Visi pieaugušie pacienti un to pacientu vecāki/aizbildņi sniedza rakstisku informētu piekrišanu piedalīties pētījumā, pilnībā ievērojot Helsinku deklarāciju.

AUTORU IEGULDĪJUMI

MS un TS piedalījās pētījuma izstrādē; Raksta tapšanā un rezultātu interpretācijā piedalījās SN, TS, NM un MS; NM veica statistisko analīzi un rezultātu novērtēšanu; CN, KB-J un W-JQ ģenerēja un apstrādāja neapstrādātos datus.

FINANSĒJUMS

Mēs apliecinām atbalstu no Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko. Autori atzīst finansējuma atbalstu no NIDDK R01DK083447 (MS), DP3 DK110844 (W-JQ) un P41 GM103493 (W-JQ).

NIERU SLIMĪBU ĀRSTĒŠANA: CISTANHE

ATSAUCES

1. Potgieter M, Bester J, Kell DB, Pretorius E. Pasīvās asins mikrobioms hroniskās, iekaisuma slimībās.FEMS Microbiol Rev(2015) 39(4):567–91. doi:10.1093/female/fuv013

2. Zhang Y, Zhao F, Deng Y, Zhao Y, Ren H. Tri-hloracetamīda izraisīto zarnu mikrobiomu un urīna metabolomu perturbāciju toksiskās ietekmes metagenomiskā un metabolomiskā analīze pelēm.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 u.c. Cilvēka urīna mikrobioms; baktēriju DNS asimptomātisku pieaugušo urīnā.Priekšpuse Šūna Inficēt Microbiol(2013) 3:41. doi:10.3389/fcimb.2013.00041

4. Fouts DE, Pieper R, Szpakowski S, Pohl H, Knoblach S, Suh MJ u.c. Integrēta nākamās paaudzes 16S rDNS sekvencēšana un metaproteomika atšķir veselīgu urīna mikrobiomu no asimptomātiskas bakteriūrijas neiropātiskā urīnpūslī, kas saistīta ar muguras smadzeņu bojājumu.J Tulk Med(2012) 10:174. doi:10.1186/1479-5876-10-174

5. Lim Y, Totsika M, Morrison M, Punyadeera C. Siekalu mikrobiomu profilus minimāli ietekmē savākšanas metodes vai DNS ekstrakcijas protokoli.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. Cilvēka siekalu mikrobiomu daudzveidības salīdzinošā analīze, izmantojot svītrkodu pirosekvenēšanas un klonēšanas metodes.Anal Biochem(2009) 391(1):64–8. doi:10.1016/j.ab.2009.04.034

7. Vans J, Kaspers LH. Mikrobioma loma centrālās nervu sistēmas traucējumos.Smadzenes Behav 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 u.c. Mikrobioma raksturojums bronhoalveolārā skalošanas šķidrumā pacientiem ar plaušu vēzi, salīdzinot ar labdabīgiem masai līdzīgiem bojājumiem.Plaušu Vēzis(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 u.c. Bronhoalveolārās skalošanas izmantošana, lai novērtētu elpceļu mikrobiomu: signāls troksnī.Lancete Elpojiet Med(2013) 1(5):354–6. doi:10.1016/S2213-2600 (13)70117-6

10. Cilvēka mikrobioma projektu konsorcijs. Cilvēka mikrobiomu izpētes sistēma.Daba(2012) 486(7402): 215–21. doi:10.1038/nature11209

11. Kroemer A, Elsabbagh AM, Matsumoto CS, Zasloff M, Fishbein TM. Mikrobioms un tā ietekme uz zarnu transplantāciju.Curr Atzinums Ērģeles Transplantācija(2016) 21(2):135–9. doi:10.1097/MOT.0000000000000278

12. Weber D, Oefner PJ, Hiergeist A, Koestler J, Gessner A, Weber M u.c. Zems indoksilsulfāta līmenis urīnā agri pēc transplantācijas atspoguļo traucētu mikrobiomu un ir saistīts ar sliktu iznākumu.Asinis(2015) 126(14):1723–8. doi:10,1182/asinis-2015-04-638858

13. Vindigni SM, Surawicz CM. Zarnu mikrobioms: klīniski nozīmīgs transplantācijas dalībnieks?Eksperts Rev Clin Immunol(2015) 11(7):781–3. doi:10.{6}}/1744666X.2015.1043894

14. Becker J, Poroyko V, Bhorade S. Plaušu mikrobioms pēc plaušu transplantācijas.Eksperts Rev Elpojiet Med(2014) 8(2):221–31. doi:10.1586/17476348.20 14.890518

15. Hartman AL, Lough DM, Barupal DK, Fiehn O, Fishbein T, Zasloff M u.c. Cilvēka zarnu mikrobioms pēc tievo zarnu transplantācijas pieņem alternatīvu stāvokli.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 ucTulk Res(2017) 181:59–70. doi:10.1016/j. trsl.2016.08.008

17. Fricke WF, Maddox C, Song Y, Bromberg JS. Cilvēka mikrobiotas raksturojums nieru transplantācijas laikā.Am J Transplantācija(2014) 14(2):416–27. doi:10.1111/ajt.12588

18. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, Toussaint NC, Ling L, Pamer E u.c. Zarnu mikrobu kopienas struktūra un komplikācijas pēc nieru transplantācijas: izmēģinājuma pētījums.Transplantācija(2014) 98(7): 697–705. doi:10.1097/ TP.0000000000000370

19. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Metwally A, Hajjiri Z, Brennan DC u.c. Daudzveidīgs viroms nieru transplantācijas pacientiem satur vairākus vīrusu apakštipus ar atšķirīgiem polimorfismiem.Sci Rep(2016) 6:33327. doi: 10.1038/srep33327

20. Santiago-Rodriguez TM, Ly M, Bonilla N, Pride DT. Cilvēka urīna viroms ir saistīts ar urīnceļu infekcijām.Priekšpuse Microbiol(2015) 6:14. doi:10.3389/fmicb.2015.00014