הפרעות בווירום השתן בהשתלת כליה

איש קשר: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 דוא"ל:audrey.hu@wecistanche.com

טרה ק' סידל ואח'

המיקרוביום האנושי חשוב לבריאות וממלא תפקיד בתפקודים מטבוליים חיוניים והגנה מפני פתוגנים מסוימים. לעומת זאת, דיסביוזה של המיקרוביום נתפסת בהקשר של מחלות שונות. מחקרים אחרונים הדגישו כי קהילה מיקרוביאלית מורכבת המכילה מאות חיידקים מיישבת את מערכת השתן הבריאה, אך מעט ידוע על וירוסי השתן האנושיים בבריאות ובמחלות. להעריך את נגיף השתן האנושי בהקשר שלכִּליָההשתלה (tx), שינויים בהרכב נגיף השתן הוערכו בדגימות שתן של מתנדבים בריאים רגילים וכן חולים עםכִּליָהמַחֲלָהלאחר שהם עברו טיפול כליות. ניתוח כרומטוגרפיה נוזלי-ספקטרומטריית מסה/ספקטרומטריית מסה בוצע על קבוצה נבחרת של 142כליותtx חולים ובקרות בריאות רגילות, מ-biobank גדול יותר של 770כִּליָהביופסיה תואמות דגימות שתן. בנוסף לאנליזה של שתן בקרה בריא נורמלי, הקוהורט שלכִּליָהלמטופלים tx היה סיווג פנוטיפ שאושר בביופסיה, בקנה אחד עם דגימת השתן שנותחה, של השתלים יציבים (STA), דחייה חריפה, דלקת נפריטיס של וירוס BK ונפרופתיה כרונית שתל. זיהינו 37 וירוסים ייחודיים, מתוכם 29 מזוהים לראשונה בדגימות שתן אנושיות. הרכב נגיף השתן האנושי שונה בבריאות ובפגיעה בכליות, והתפלגות חלבונים ויראליים בדרכי השתן עשויה להיות מושפעת עוד יותר מחשיפה ל-IS, דיאטה וחשיפה סביבתית, תזונתית או עורית לחומרי הדברה וחומרי הדברה שונים.

מילות מפתח: כִּליָההשתלה, וירום, שתן, פרוטאומיקה, סמנים ביולוגיים

Cistanche tubulosa מונע מחלת כליות, לחץ כאן כדי לקבל את הדגימה

מבוא

המיקרוביום האנושי נחקר רבות בנוזלים ביולוגיים שונים, כגון דם (1), שתן (2-4), רוק (5, 6), נוזל מוחי (7) ושטיפה ברונכואלוואולרית (8, 9), בשל השפעתו. על בריאות האדם ומחלות (10). דווח על מספר דיווחים על הערכת מיקרוביום באזורים שונים בגוף האדם, כולל ריאות ומעי (11-15). עם זאת, רק מעט ידוע על המיקרוביום של השתן ושינוייו בהקשר של פגיעה בכליות לאחר השתלת כליה (tx) (16, 17). רוב מחקרי המיקרוביום האנושי מיפו 16S rRNA עבור פרופיל חיידקים (18), ויש רק גוף קטן של נתונים הבוחנים את וירום השתן (19, 20), ומחקר יחיד שפורסם השתמש ברצף הדור הבא למיפוי רכיבים גנומיים ויראליים בשתן של חולי מושתלי כליה (19).

דיסביוזה של המיקרוביום קשורה למחלות מרובות כגון מחלות מעי דלקתיות, סרטן המעי הגס, השמנת יתר ומחלות ריאות (21-25), אך מעט ידוע על שינויים בווירום בנוזלי גוף אנושיים, כגון רוק, שטיפה ברונכואלוואולרית, ושתן. ידוע שמרכיבים שונים של המיקרוביום מבצעים פונקציות חיוניות כולל ביוסינתזה של גורמים וויטמינים, מטבוליזם של תרכובות חיוניות והגנה על מחסומים מפני פתוגנים (26-28). פונקציות דיסביוטיות והגנה דומות עשויות להיות מיוחסות גם לוירום השתן; לפיכך, חשוב לוודא את הרכב הנגיף האנושי בבריאות ובמחלות. למטרות מחקר זה, בחרנו לבצע מחקרים אלו בשתן בבריאות ובהקשר של חשיפה ל-IS לאחר tx כליות, במהלך תפקוד כליות יציב ובהקשר של פגיעה ב-tx כליות. מוקד המחקר היה להעריך את רפרטואר הנגיפים כפי שנקבע על ידי הפפטידים הקיימים בשתן אנושי וההפרעות שלהם לאחר חשיפה ל-IS וגורמים שונים לפגיעה כלייתית חריפה, כרונית וזיהומית.

המיקרוביום משתנה עם הזמן ומתאם עם מגוון האורגניזם. ניתן להפריד ניתוח מיקרוביום הן לניתוח מבני המבוסס על יחידות טקסונומיות תפעוליות המבוססות על פילוגניית רצף, והן לניתוח פונקציונלי המבוסס על רצף מטאנומיקה ופרוטאומיקה (29, 30). ניתן לחקור מיקרוביוטה מזוהה במחלות שונות על ידי טיפוח, מטגנומיקה פונקציונלית ואימונופלואורסצנטי מרובה והכלאה באתרו. פרויקט המיקרוביום האנושי של NIH פרסם את המיקרוביום האנושי ב-15 אתרי גוף מ-300 אנשים (31).

טיפול במחלת כליות: CISTANCHE

חומרים ושיטות

סך של 142 דגימות ייחודיות הוערכו ממאגר ביולוגי המכיל 2016 שנאסף על ידי הסכמה מדעת שאושרה על ידי IRB מדגימות מבוגרים וילדים מתכניות טיפול הכליות באוניברסיטת סטנפורד ואוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו, בין דגימות שתן מתוכן 770 לוו עם כליה מותאמת תיבת tx עם קריאות היסטולוגיה פתולוגיות מרכזיות וציוני תא באמצעות סכימת Banff הסטנדרטית (32) לניקוד TX בכליות על ידי פציעה (איור 1). המחקר אושר על ידי The Human Research Program Protection Program של אוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו. דגימות השתן טופלו על סמך פתולוגיית Bx הכליות התואמת לחמש קבוצות: שליטה בריאה (HC; n=9), שתל יציב (STA; n=40), דחייה חריפה (AR; n {{ 7}}), נפרופתיה אלוגרטית כרונית (CAN; n=39), ו-BK virus nephritis (BKVN; n=17). השתן עבר צנטריפוגה של 2,000 ×g ב-4 מעלות למשך 20 דקות כדי להיפטר ממשקעי שתן. הסופרנטנט הועבר דרך ממברנת סינון של 10 kDa כדי להסיר פפטידים מקוריים מחלבונים שלמים בגודל של יותר מ-10 kDa. לאחר מכן, החלבון הכולל עוכל טריפסין והפפטידים הטריפטיים שהתקבלו נותחו על ידי פלטפורמת LC-MS (Orbitrap Velos MS). השיטות המפורטות להכנת חלבון וניתוחים מדווחות במקומות אחרים (33).

האלגוריתם המותאם MSGF plus שנוצר על ידי הקבוצה שלנו (https://omics.pnl.gov/software/ms-gf), שימש לחיפוש ספקטרום MS/MS מול מסד הנתונים המשולב של רצפי החלבונים האנושיים ומסד הנתונים הויראלי של NCBI. פפטידים זוהו בתחילה מחיפוש במסד הנתונים תוך שימוש בקריטריונים הבאים: MSGF spectrum E-value (ערך הסתברות של התאמה בין הפפטיד לספקטרום MS/MS עם הערך הנמוך יותר, ההסתברות גבוהה יותר להיות התאמה נכונה)<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="">

תוצאות

הקבוצה שלנו פרסמה בעבר ניתוח מפורט של חלבונים אנושיים רלוונטיים מבחינה ביולוגית בדגימות שתן אלו שנאספו ממשתלי כליה עם פנוטיפים שונים של פגיעה בשתל, כפי שאושר על ידי היסטופתולוגיה מותאמת של השתלת כליה בביופסיה, שנאספה במקביל לדגימת השתן; נתונים אלה הופקדו במאגר MassIVE הפרוטאומי (הצטרפות MSV000079262) ובמאגר ProteomeXchange (הצטרפות PXD002761) (33). במחקר זה, התמקדנו רק בזיהוי וניתוח של חלבונים ויראליים באותה קבוצה של חולי השתלת כליה, עם הכללת גם דגימות שתן אנושיות בריאות תואמות גיל ומגדר כדי להעריך חלבונים ויראליים הן בבריאות והן בפגיעה בכליות. . חשוב לציין כי מתוך כלל החלבונים האנושיים והנגיפים המנותחים בשתן, חלבונים ויראליים בלבד מהווים<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="">

התוצאות המוצגות במאמר זה מגיעות ממיפוי פפטידים ויראלי, בניגוד לרצף גנומי של רכיבים ויראליים כפי שדווח בפרסומים קודמים (19). כניתוח ראשוני, אנו מתמקדים בשכיחות של חלבונים ויראליים בשתן הספציפיים לכל פנוטיפ של השתלת כליה של STA, AR, CAN ו-BKVN, והשונות שצוינו על נגיף השתן הבריא. נתוני חלבון ויראלי בשתן עבור כל דגימה הוערכו עבור שפע המדגם ביחס לרמה הממוצעת של אותו וירוס בכל האוכלוסייה שנדגמה. מצאנו שבממוצע, ל-22 אחוזים (טווח 4-67 אחוזים) מחולי השתלת כליה זוהו חלבונים ויראליים שונים בשתן, למעט חולים עם BKVN, שבהם צפוי זיהוי של נגיף BK בשתן, שכן חולים אלו יש זיהום בנגיף BK בדרכי השתן ובהשתלת הכליה. ההתפלגות של חלבונים ויראליים שונים במצבי פציעה שונים ובבריאות תקינה מוצגת במפת החום השכיחות (איור 2). בסך הכל, זוהו בסך הכל 57 חלבונים ויראליים מ-37 וירוסים ייחודיים, רבים מהם היו בלתי צפויים ולא תוארו בעבר כ"קומנסלים" בשתן אנושי. מבין הנגיפים הייחודיים הללו, 8 וירוסים היו נגיפי RNA חד-גדילי, וירוס אחד היה וירוס RNA-RT חד-גדילי ו-28 וירוסים היו נגיפי DNA דו-גדילי (טבלה 1). מתוך 142 החולים, לכל החולים היה לפחות חלבון ויראלי אחד בשתן, עם ממוצע של 10.23 ± 4.57 חלבונים ויראליים/דגימה.

שכיחות חלבונים נגיפיים בשתן אנושי

בקבוצת הביקורת הבריאה שנבדקה היו 20 חלבונים ויראליים ייחודיים עם ממוצע קבוצתי של 13.67 ± 1.32 חלבונים ויראליים. לחולי TX כליות עם IS תחזוקה ותפקוד TX כליות יציב היה מספר נמוך באופן מובהק סטטיסטית של וירוסים ייחודיים בקבוצה (8.08 ± 2.78; p=7e-10) בהשוואה לקבוצה הבריאה (כליה רגילה תפקוד ומערכת חיסונית תקינה), ללא כל חשיפה ל-IS. במקום זאת מזוהים תשעה חלבונים ויראליים חדשים בקבוצת ה-STA בהשוואה לבקרות בריאות, השייכים לנגיפים הבאים: נגיף ג'ונין, נגיף Cotesia congregata bracovirus, Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, Psittacid herpesvirus 1, Pseudocowpow virus, Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedroviruses, וירוס יפני. נגיף Cowpea mottle, ו-Helicoverpa zea single nucleopolyhedrovirus. פגיעה בכליות לאחר tx (למרות המשך החשיפה ל-IS), גורמת לעלייה כוללת במספר החלבונים הנגיפיים הייחודיים על פני קבוצת ה-STA tx, עם עלייה משמעותית בחלבונים ויראליים בשתן בקבוצת חולי CAN (11.46 ± 3.52; p {{ 16}}ה-10), וקבוצת המטופלים BKVN (15.76 ± 5.65; p=13.7e-10). נראה שהרפרטואר של חלבונים ויראליים בשתן די מובחן בקטגוריות שונות של פציעות (איור 3). השכיחות של חלבוני BKV ויראלי בשתן עולה ל-60-70 אחוזים ב-AR, 70-80 אחוזים בחולים ב-CAN ו-100 אחוזים בחולים עם BKVN (איור 2), מה שמדגיש כי עלולה לגרום להגדלת השפע של וירוס BK בשתן. מהגדלה של IS, כפי שניתן לראות בקטגוריית AR, ועם זמן רב יותר לאחר TX, כפי שניתן לראות בקטגוריית CAN. דגימות שתן BKVN מראות את הפער המקסימלי של חלבונים ויראליים בשתן, כצפוי. ארבעה חלבונים ויראליים שנמצאים באופן עקבי בכל הדגימות האחרות, כולל בקרות בריאות רגילות (נגיף אבעבועות קנריות, וירוס טאקריבה, וירוס סימיאן 12, וירוס חוטי Acidianus 8), אינם נצפים עוד בקבוצת ה-BKVN. מכיוון ש-BKV הוא וירוס DNA, בדקנו אם השינויים בנגיף השתן קשורים במידה רבה להופעת נגיפי DNA חדשים ב-BKVN. חמישה חלבונים ויראליים חדשים מצוינים רק בקבוצת BKVN (Ectropis obliqua nucleopolyhedrovirus, Fowl adenovirus D, Taura syndrome virus, Invertebrate Iridescent virus 6, Gallid herpesvirus 2). 4/5 מווירוסי העוקבה של BKVN היו נגיפי DNA דו-גדילי (טבלה 1).

השפע של חלבונים נגיפיים בשתן אנושי

לאחר מכן הערכנו את השפע של חלבונים ויראליים שונים בכל חולי tx ודגימות שתן של HC. מבין 37 הנגיפים הייחודיים שנבדקו, הנגיפים הבאים היו השכיחים ביותר בחולי STA IS (Acidianus filamentous virus 8, Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, BK polyomavirus, Canarypox virus, Cotesia congregata bracovirus, Cowpea mottle virus, Glossina pallidipes salivary virus, Simian virus 12, Tacaribe virus), ושפע מוגבר של נגיף Marsella נראה גם ב-CAN וגם ב-BKVN. למרות זיהום תוך-כליתי בנגיף BKV בחולי BKVN, אנו רואים כי רמות נמוכות של נגיף BK מתגלות גם בכל קטגוריות ה-tx שנבדקו ובקרות בריאות, ככל הנראה מכיוון שנגיף BK הוא שתן אנושי תקין, עם התמדה שלו ב-uroepithelium האנושי. ברמות נמוכות כמעט בכל חולי HC וכליות שנבדקו אינו בלתי צפוי.

טיפול במחלת כליות: CISTANCHE

דִיוּן

מחקר על תפקידו של המיקרוביום בהשתלת איברים (13, 17, 34) לוקח בחשבון את ההשפעה של צריכת מזון, עיכול, חילוף חומרים ומודולציה; עם זאת, דיסביוזה של מיקרוביוטה עקב תרופות tx ו-IS היא גורם תורם שיורד במספר החיידקים השולטים בקו הבסיס וגורם גם לאובדן המגוון הכולל, ולהופעת מעט אוכלוסיות מיקרוביאליות דומיננטיות חדשות (35). ממצא מעניין מאוד ממחקר זה הוא שרק 8 מתוך 37 הנגיפים שזוהו במערך נתונים זה תוארו בעבר בבני אדם, ורבים מהם תוארו גם כפתוגניים. זיהומים אנושיים תוארו עם חלק מהנגיפים שזוהו, מה שמצביע על כך שנוכחותם בשתן עשויה להיות קשורה לפתוגנזה של פגיעה מערכתית כללית או כלייתית בסיסית. זיהום בנגיף ג'ונין (נגיף ארנה) עלול לגרום למחלה אנושית קלינית כולל חום, כמו גם לישות המכונה קדחת דימום ארגנטינאית (36). נגיף Tacaribe הוא נגיף זירה שעלול לגרום גם לחום אנושי ולמחלות דימומיות (36). וירוס HHV-6 הוא וירוס נפוץ מאוד בילדים וגורם לחום, שלשולים ופריחה (37). נגיפי רינו הם נגיפי RNA חד-גדילי שהם הגורם המדבק ביותר בבני אדם והגורם הסביר ביותר להצטננות (38). נגיף הכלורלה משטח Acanthocystis 1 נמצא ב-44 אחוזים מבני האדם הבריאים (39) ותואר רק באורופרינקס ואינו ידוע כפתוגני לבני אדם. נגיף מרסיי הוא נגיף DNA גדול נוקלוציטופלזמי שתואר בדם ובצואה של חולים עם לימפדנופתיה לא חום (40).

נגיף SV40 הוא נגיף פוליומה DNA שכנראה הוחדר לאוכלוסיית האדם באמצעות חיסונים מזוהמים (41) והידבקות בנגיף זה נגועה לעיתים קרובות בזיהום בנגיף BK, זהו ממצא כמעט בלתי משתנה באוכלוסיית ה-tx. מחקרים אחרונים הדגישו גם את התפקיד של זיהום SV40 כרוני עם סרטן אנושי (42). נוגדנים נגד אנטיגן T של SV40 מגיבים בתגובות צולבות עם אנטיגנים T של נגיפי BK ו-JC, שכולם ממשפחת הפוליאומה, והכתם SV40 משמש לאבחון של זיהום בנגיף BK ב-BKVN. חשיפה לנגיף BK, בכליות, נראית ב-90 אחוז מהאוכלוסייה הרגילה, והנתונים שלנו מצביעים על כך שלנגיף השתן יש עקבות של חלבונים ויראליים BK בכל הביקורות הבריאות שנדגמו.

שכפול וירוס BK נראה ב-10-60 אחוזים מחולי tx כליות שתוארו שהם משילים את וירוס BK בשתן, מה שאושר על ידי הנתונים שלנו (איור 2). נגיף BK סמוי בתאי אפיתל צינורי כליה, ושכיחותו ידועה כמגבירה חוסר תפקוד חיסוני ודיכוי חיסוני (43). במחקר זה, לא הצלחנו לזהות הבדלים ספציפיים לווירום שתן שיכולים להבחין בין קבוצות AR ו-BKVN, למרות שמצבים אלו היו שונים מבחינה אימונולוגית ודורשים גישות טיפול שונות מאוד, כלומר, מזעור דיכוי חיסוני ב-BKVN ודיכוי חיסוני מוגבר ב-AR. קטגוריית ה-AR אושרה והיה כתם SV40 שלילי ברקמת הקופסה שנבדקה. עם זאת, נתונים אלה מצביעים על כך שזיהוי של BKVN עשוי להיות חסר דיווח בחולי tx כליות, ושינויים היסטולוגיים עשויים להיות חלקיים וכתוצאה מכך תת-אבחון של מחלת BKVN.

מתוך 19 הנגיפים הנותרים שלא תוארו בעבר בבני אדם, הובאו כחומרי הדברה/קוטלי חרקים (E. obliqua nucleopolyhedrovirus, Euproctis pseudoconspersa nucleopolyhedrovirus, Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus, H. zea single nucleopolyhedrovirus). חומרי הדברה בשימוש בבריאות הציבור נועדו להגביל את הפוטנציאל למחלה, אך ידוע שהם עושים את דרכם לרקמות/נוזלי גוף אנושיים אם אינם מטופלים כראוי וכי תזונה אורגנית מגבילה את מספר חומרי ההדברה בשתן של ילדים (44, 45) . הממצא של חלבונים ויראליים אלה בדגימות שתן אנושיות מעלה שאלה של חשיפה סביבתית למזהמים אפשריים אלה שטרם התגלו.

הממצא של שכיחות של 100 אחוז של נגיפים מסוימים רק בקבוצת הביקורת הבריאה מצביע על כך שישנן סממנים ויראליים שעשויים להתקיים ללא נזק או שאפילו יש להניח שהם מסייעים בהסתגלות החיסונית. ניתוח עצים פילוגנטי של וירוסים אלה עשוי להיות מעניין, שכן כמה וירוסים כגון בקטריופאג'ים ממלאים תפקיד חשוב בבריאות על ידי הסרת חיידקים פתוגניים ומסייעים בחיזוק החסינות המולדת (16). הפחתה בנגיפים או הפאג'ים המגנים עלולה לגרום לשגשוג חיידקי מוגבר, הנראה בהקשר של IS לאחר tx כליות. רצף מטאנומי של המינים הנגיפים החדשים שנמצאו בחולי tx תחת IS עשוי לזהות אם החשיפה ל-IS שינתה את דפוסי העמידות או ההתנגדות של חלק מהנגיפים, במיוחד אלה הנוטים יותר להניע דלקת וחסינות (16). טיפול ננו-חלקיקי כסף הוכח כמפחית אוכלוסיות נגיפי מעיים וחיידקים המעודדים דלקת (46). מיקרוביום מוצינופילי עשוי להיות נוטה יותר לספק חסינות הגנה שאינה מארח, ואובדן של וירוסים/מיקרובים אאוזינופילים כלשהם עם IS עשוי להיות גם הגורם לסיכון המוגבר לדלקת שלפוחית ​​השתן וזיהומים בדרכי השתן הנראים בחולים לאחר tx.

המיקרוביום מצטלב עם מצבי בריאות ומחלות. הגילוי החדש של מספר רב של וירוסים המשמשים כחומרי הדברה/הדברה הוא ממצא מפתיע. זיהוי וירוסים שאינם צפויים להימצא בשתן מצביע על אפשרות של מקורם לחדור למערכות הגוף באמצעות בליעה (זיהום מזון, מים או משקאות אחרים כגון חלב) או ספיגה עורית (למשל, שטיפת ידיים לא נכונה). למעשה, על פי החוק הפדרלי, שארית קטנה של זיהום חומרי הדברה/הדברה של מזון אנושי מוכרת ומקובלת (41, 47), למרות שאיש עד היום לא בדק את נוכחותם בשתן. יתכן גם שהנגיפים הללו מתיישבים או פולשים לדרכי השתן על ידי זיהום עולה, במיוחד בהקשר של IS בחולה TX בכליות, שבו יש ירידה בהגנה החיסונית של המארח.

תיקוף נוסף של תוצאות אלו על ידי הערכת רפרטואר הווירום האנושי בקבוצות גיאוגרפיות ודמוגרפיות שונות של חולים עם גורמים שונים לפגיעה בכליות יזהה טוב יותר אם הרפרטואר המסוים של חלבונים ויראליים שנצפה במחקר זה הוא ספציפי לחולה, הגיאוגרפיה שלהם, דמוגרפיה, או תת-סוג מחלת הכליות. מחקרי אימות נוספים באמצעות מבחני PCR ויראליים בשתן יכולים לספק הערכה מהירה של ההשפעה הקלינית של וירוסים אלה בקבוצות פגיעות כליות אחרות. מעניין, ברפרטואר של פפטידים ויראליים מזוהים, לא צפינו בפאג'ים כלשהם. זה מיוחס למתודולוגיה המשמשת להכנת פפטידים מסופרנטנט בשתן, שאינו לוכד חיידקים (שנפלטים החוצה), המארח של נגיפי הפאג' (48). דו"ח הווירום המבוסס על ניתוח רצף DNA גם לא זיהה פאגים בדו"ח שפורסם (19). מחקר וירום השתן שהשתמש בבידוד בקטריופאג'ים מטוהרים באמצעות שיפוע צפיפות צסיום כלוריד דיווח על זיהוי של פאגים (20). כל המאמרים הללו תומכים בכך שהמתודולוגיה של הכנה לדוגמא משפיעה על הממצאים הסופיים.

קולוניזציה, עמידות ואקולוגיה מיקרוביאלית תוארו ונחקרו היטב בהקשר של זיהומים מיקרוביאליים (49), והוכח כי טיפול אנטיביוטי (בהקשר של טיפול בזיהומים בבעלי חיים היוצרים מוצרי מזון או כחלק מהטיפול האנטיביוטי). טיפול מונע אנטי-ויראלי לחולי tx ב-3-6 החודשים הראשונים שלאחר ה-tx) מבטל מינים רבים של חיידקים ונגיפים מהמעיים ומנוזלי גוף אחרים ומפחית את ההגנה האנטי-מיקרוביאלית (50). קולוניזציה על ידי מיקרוביוטה בתחילת החיים מעצבת את מערכת החיסון ויוצרת חלון הזדמנויות למצב הומיאוסטטי, שאם מופרע, בהקשר של tx ו-IS, יכול לתרום לדלקת. גישות רפואה מדויקת בעתיד עשויות לרצות להתאים אישית את הטיפול מגישה "מרוכזת מיקרוביוטה" וגישה "מרוכזת מארח" לרפואה מדויקת. עד לאחרונה, לא הקדשנו תשומת לב רבה למיקרוביום המזון ולהבנה שזיהומים רבים מתעוררים עלולים להיות מועברים על ידי מזונות. מאמצים נוכחיים לפתח כלי למעקב אחר מטאנום שיעריך את ההשפעה של זיהומים שונים - חיידקים, ויראליים ופטרייתיים וטביעות האצבע שלהם בהקשר למזון שאנו אוכלים, שעלולות להיות מושפעות מטמפרטורת הסביבה, סיבת הישרדות לקויה בקבוצת בעלי חיים, ושיטות חקלאיות כולל טיפול בקרקע (טיפול מתיל ברומיד בקרקע כחומר הדברה מביא לעלייה עצומה במיני Bacillus), מקורות מים [עומסים חיידקיים שונים בבריכה לעומת מי באר (51)], גנטיקה של זן צמחי המזון עלול לגרום לשינוי בהגנה על הצמח מפני חיידקים, צמחים וחומרי הדברה (51). ליפופרוטאינים נגיפיים וחיידקיים עשויים להיות אחראים על תכונות מודולטוריות של מערכת החיסון, ומחקרים עדכניים מצביעים גם על תפקיד לאינטראקציה של חסינות מולדת לוויסות מגוון המיקרוביום ושליטה בזיהום, על ידי שושלות תאים ספציפיות כגון תאי T בלתי משתנה ברירית (תאי MAIT). לפיכך, מחקרים נוספים המתמקדים בסיבת המגוון המיקרוביאלי של רקמות אנושיות והשפעתו על דלקת ותגובות חיסוניות יהיו חשובים לביצוע כחלק ממחקר עתידי.

טיפול במחלת כליות: CISTANCHE

אמירה אתית

כל דגימות המחקר נאספו ממקבלי ילדים ומבוגרים צעירים שהושתלו בין השנים 2000 ו-2011 בבית החולים לילדים לוסיל פקארד של אוניברסיטת סטנפורד. המחקר אושר על ידי ועדות האתיקה של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד והמרכז הרפואי UCSF. כל החולים המבוגרים וההורים/אפוטרופוסים של חולים שאינם בוגרים סיפקו הסכמה מדעת בכתב להשתתף במחקר, תוך ציות מלא להצהרת הלסינקי.

תרומות מחבר

MS ו-TS השתתפו בתכנון המחקר; SN, TS, NM ו-MS השתתפו בכתיבת המאמר ובפרשנות התוצאות; NM ביצעה את הניתוחים הסטטיסטיים והערכת התוצאות; CN, KB-J ו-W-JQ יצרו ועיבדו את הנתונים הגולמיים.

מימון

אנו מכירים בתמיכה מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו. המחברים מכירים בתמיכת המימון של NIDDK R01DK083447 (ל-MS), DP3 DK110844 (W-JQ) ו-P41 GM103493 (W-JQ).

טיפול במחלת כליות: CISTANCHE

התייחסות

1. Potgieter M, Bester J, Kell DB, Pretorius E. מיקרוביום הדם הרדום במחלות כרוניות, דלקתיות.FEMS מיקרוביול לְהַאִיץ(2015) 39(4):567–91. doi:10.1093/female/fuv013

2. Zhang Y, Zhao F, Deng Y, Zhao Y, Ren H. ניתוח מטאנומי ומטבולומי של ההשפעות הרעילות של מיקרוביום המעי המושרה על ידי טרי-כלורואצטמיד והפרעות מטבולום בשתן בעכברים.J פרוטאום מילון(2015) 14(4):1752–61. doi:10.1021/pr5011263

3. Lewis DA, Brown R, Williams J, White P, Jacobson SK, Marchesi JR, et al. מיקרוביום השתן האנושי; DNA חיידקי בשתן ריק של מבוגרים אסימפטומטיים.חֲזִית תָא לְהַדבִּיק מיקרוביול(2013) 3:41. doi:10.3389/fcimb.2013.00041

4. Fouts DE, Pieper R, Szpakowski S, Pohl H, Knoblach S, Suh MJ, et al. רצף משולב של הדור הבא של 16S rDNA ומטאפרוטאומיקה מבדיל את מיקרוביום השתן הבריא מחיידקי חיידקים אסימפטומטיים בשלפוחית ​​עצבית הקשורה לפגיעה בחוט השדרה.J תרגום Med(2012) 10:174. doi:10.1186/1479-5876-10-174

5. Lim Y, Totsika M, Morrison M, Punyadeera C. פרופילי המיקרוביום של הרוק מושפעים באופן מינימלי משיטות איסוף או פרוטוקולי מיצוי DNA.Sci נציג(2017) 7(1):8523. doi:10.1038/s41598-017-07885-3

6. Nasidze I, Quinque D, Li J, Li M, Tang K, Stoneking M. ניתוח השוואתי של מגוון מיקרוביום רוק אנושי על ידי גישות פירוזיסקוונסינג ושיבוט עם ברקוד.אנאלי Biochem(2009) 391(1):64–8. doi:10.1016/j.ab.2009.04.034

7. Wang Y, Kasper LH. תפקיד המיקרוביום בהפרעות במערכת העצבים המרכזית.מוֹחַ התנהג חיסון(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, ועוד. אפיון המיקרוביום בנוזל שטיפה ברונכואלוואולרית של חולים עם סרטן ריאות בהשוואה לנגעים דמויי מסה שפירים.ריאה סרטן(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, et al. שימוש בשטיפה ברונכואלוואולרית כדי להעריך את המיקרוביום הנשימתי: אות ברעש.אִזְמֵל נשימה Med(2013) 1(5):354–6. doi:10.1016/S2213-2600 (13)70117-6

10. קונסורציום פרויקט מיקרוביום אנושי. מסגרת לחקר מיקרוביום אנושי.טֶבַע(2012) 486(7402):215–21. doi:10.1038/nature11209

11. Kroemer A, Elsabbagh AM, Matsumoto CS, Zasloff M, Fishbein TM. המיקרוביום והשלכותיו בהשתלת מעיים.Curr דעה אֵיבָר לְהַשְׁתִיל(2016) 21(2):135–9. doi:10.1097/MOT.00000000000000278

12. Weber D, Oefner PJ, Hiergeist A, Koestler J, Gessner A, Weber M, et al. רמות אינדוקסיל סולפט נמוכות בשתן מוקדם לאחר ההשתלה משקפות מיקרוביום מופרע וקשורות לתוצאה גרועה.דָם(2015) 126(14):1723–8. doi:10.1182/blood-2015-04-638858

13. Vindigni SM, Surawicz CM. מיקרוביום המעי: שחקן משמעותי מבחינה קלינית בהשתלות?מוּמחֶה לְהַאִיץ קלינ אימונול(2015) יא(7):781–3. doi:10.158 6/1744666X.2015.1043894

14. Becker J, Poroyko V, Bhorade S. מיקרוביום הריאות לאחר השתלת ריאות.מוּמחֶה לְהַאִיץ נשימה 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, et al. מיקרוביום מעי אנושי מאמץ מצב חלופי בעקבות השתלת מעי דק.פרוק נאטל אקד 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. מיקרוביום שתן של חולי השתלת כליה מגלה דיסביוזיס עם פוטנציאל לעמידות לאנטיביוטיקה.תרגום מילון(2017) 181:59–70. doi:10.1016/j. trsl.2016.08.008

17. Fricke WF, Maddox C, Song Y, Bromberg JS. אפיון מיקרוביוטה אנושית במהלך השתלת כליה.אמ J לְהַשְׁתִיל(2014) 14(2):416–27. doi:10.1111/ajt.12588

18. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, Toussaint NC, Ling L, Pamer E, et al. מבנה קהילת חיידקים במעיים וסיבוכים לאחר השתלת כליה: מחקר פיילוט.הַשׁתָלָה(2014) 98(7):697–705. doi:10.1097/ TP.00000000000000370

19. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Metwally A, Hajjiri Z, Brennan DC, et al. וירומה מגוונת בחולי השתלת כליה מכילה מספר תתי סוגים ויראליים עם פולימורפיזם מובהק.Sci נציג(2016) 6:33327. doi:10.1038/srep33327

20. Santiago-Rodriguez TM, Ly M, Bonilla N, Pride DT. וירום השתן האנושי קשור לזיהומים בדרכי השתן.חֲזִית מיקרוביול(2015) 6:14. doi:10.3389/fmicb.2015.00014