Резюме: Тази перспектива се фокусира върху това как чревната микробиота може да повлияе на отделянето на оксалат с урината в контекста на хипероксалурия, основен рисков фактор за бъбречно-каменна болест. При генетичното заболяване на първична хипероксалурия тип 1 (PH1), повишеното ендогенно производство на оксалат, поради недостиг на чернодробния ензим аланин-глиоксилат аминотрансфераза (AGT), води до хипероксалурия и оксалатни камъни в бъбреците. Постоянното повишаване на уринарния оксалат при пациенти с PH1 в крайна сметка води до отлагане на оксалат в тъканите, бъбречна недостатъчност и смърт и единственото известно лечение за PH1 е трансплантация на черен дроб или черен дроб-бъбрек. Потенциалното въздействие на пробиотичен/терапевтичен подход може да бъде клинично значимо при PH1 и може да се разпростре и върху много по-голяма популация от идиопатични оксалатни образуващи камъни, които включват

12% от американците, лица с ентерична хипероксалурия и нововъзникваща популация от хипероксалурични пациенти, претърпели бариатрична хирургия и като следствие развиват бъбречно-каменна болест.

Ключови думи: Bifidobacterium sp .; транспорт на чревния оксалат; lactobacillus sp .; Oxalobacter sp .; екскреция на оксалат с урината; тънко черво; цекум; дистално дебело черво; хипероксалурия; хипероксалемия; уролитиаза

Подадено на 18 ноември 2016 г. Прието за публикуване на 24 ноември 2016 г.

Въведение

Физиологично значение на разграждащите оксалата коменсални бактерии при гризачи

Oxalobacter sp.

Забележително е, че колонизацията на миши модел [нокаут на аланин-глиоксилат аминотрансфераза (AGT)] на генетичното заболяване Първична хипероксалурия, тип 1 (PH1) с OXWR (щам на диви плъхове Oxalobacter) доведе до нормализиране на изложената хипероксалурия и хипероксалемия в неколонизирани аналози (26). Тази модулация на трансмуралния оксалатен транспорт се дължи на физиологично взаимодействие между бактериите и ентероцита, което насърчава активната трансмурална нетна оксалатна секреция през цекума и дисталното дебело черво. Последващи проучвания потвърждават, че човешкият щам Oxalobacter, HC-1, е дал сходни резултати както в тънките, така и в дебелите черва на диви мишки (25). Намаляването на 24-часовата екскреция на оксалат с урината над 90%, чрез развитието на стабилна OXWR колонизация, при мишки е очевидно с течение на времето, потвърждаващо превъзходната ефективност и ефикасност на Oxalobacter formigenes за насърчаване на чревната екскреция и за разграждане на интралуминалния оксалат (26).

Bifidobacterium sp.

микробиота

Lactobacillus sp.

Пробиотични оксалатно-разграждащи бактерии при хората

За разлика от проучванията върху експериментални животни, доказателството, че тези чревни бактерии имат физиологично значима роля, допринасяйки за оксалатната хомеостаза при хората, е по-трудно да се обоснове (14,17,29-38). Това се обсъжда в съвременен преглед (13) от този автор, подчертавайки, че „потенциалните причини за противоречивите и понякога преходни пробиотични ефекти могат да включват липса на стандартизация на различните бактериални формули и лош хранителен контрол на приема на оксалати и калций в експерименталното проучване дизайн". Въпреки това, предвид фона на докладите, показващи човешки пациенти, образуващи оксалатни камъни в бъбреците, които са Oxalobacter-отрицателни, имат значително по-висока плазмена (37) и екскреция на оксалат в урината (37,39-42) и повтарящите се епизоди на бъбречни камъни изглежда корелират с липсата на колонизацията на Oxalobacter (22,37,43,44), са необходими по-строг дизайн и прилагане на проучвания върху хора, за да се съгласуват очевидните полезни пробиотични ефекти върху експериментални животни в сравнение с противоречивите и противоречиви резултати от проучвания при хора.

Колонизация на оксалобактер

Чревната колонизация на Oxalobacter е ясно засегната от други неизвестни фактори, които са независими от луминалната бионаличност на оксалат или интралуминален калций (26), както установихме при изучаването на AGT нокаут модела на мишка. Това беше очевидно в проучване, което сравнява изкуствено и естествено колонизирани AGT нокаутиращи мишки, прилагани диети с различно съдържание на калций с/без оксалат (26). Във всяка група AGT нокаутиращи мишки колонизацията е загубена в рамките на 3-4 седмици в сравнение със запазването на колонизацията в контролната група (26). Резултатите от няколко малки проучвания на пациенти с PH1, прилагани Oxalobacter, обикновено показват преходни намаления в екскрецията на оксалат с урината, които са били обърнати при прекратяване на пробиотичното лечение, което предполага, че колонизацията не е постигната от лечението (29,33,34). Дали тези пациенти имат вътрешно враждебна интралуминална среда по отношение на колонизацията на Oxalobacter, подобно на това, което се наблюдава в животинския модел на това генетично заболяване, е чисто спекулативно, но е необходимо проучване, тъй като по-специално тази група пациенти би имала голяма полза от пробиотично терапевтично лечение Приближаване.

Последното съображение, засягащо колонизацията на Oxalobacter, е дестабилизацията на чревния микробиом с въвеждането на различни фуражи и нова среда. Това не е маловажен въпрос, какъвто сме имали при преместването на нашите експериментални мишки от по-старо съоръжение в новопостроено съоръжение в нашата институция преди няколко години. Този рядко признат фактор е елегантно адресиран експериментално от Ussar et al. който демонстрира, че „съставът на микробиотата силно зависи от диетата, историята на околната среда и генетиката на гостоприемника“ (55) поради ремоделиране на чревната микробиота. Това представлява тресавище, когато се опитвате да съгласувате несъответствията в резултатите в и между различните лаборатории и подчертава значението на всяка разследваща лаборатория да нормализира своите експериментални животни по отношение на тези фактори.

Благодарности

Авторът благодари на Heran Getachew и Morgan Parker за отлична техническа помощ при допринасянето за изследванията, представени тук. Щедростта на д-р Алисън от Университета на Айова също се признава за осигуряването на Oxalobacter formigenes sp.

Финансиране: Тази работа е подкрепена от Националните здравни институти (DK088892 до M. H.).

Бележка под линия

Конфликт на интереси: Авторът няма конфликт на интереси, който да декларира.

Етична декларация: Бяха спазени всички приложими международни, национални и институционални насоки за грижите и използването на животните в проучванията, включени в този доклад. Тази статия не съдържа проучвания с човешки участници, извършени от автора.