Обективен Прееклампсията (PE) е едно от злокачествените метаболитни заболявания, които усложняват бременността. Идентифицирана е чревна дисбиоза за причиняване на метаболитни заболявания, но ролята на чревния микробиом в патогенезата на ПЕ остава неизвестна.

дисбиоза

Дизайн Проведохме проучване случай-контрол, за да сравним фекалния микробиом на PE и нормотензивни бременни жени чрез секвениране на 16S рибозомна РНК (rRNA). За да се обърнем към причинно-следствената връзка между чревната дисбиоза и PE, използвахме трансплантация на фекална микробиота (FMT) в миши модел, лекуван с антибиотици. И накрая, ние определихме транслокацията на микробиома и имунните отговори в проби от хора и мишки от плацентата чрез 16S rRNA секвениране, количествена PCR и in situ хибридизация.

Резултати Пациентите с РЕ показват намалено бактериално разнообразие с очевидна дисбиоза. Опортюнистичните патогени, по-специално Fusobacterium и Veillonella, бяха обогатени, докато полезните бактерии, включително Faecalibacterium и Akkermansia, бяха значително изчерпани в групата PE. Изобилието на тези дискриминационни бактерии корелира с нивата на кръвното налягане (BP), протеинурията, аминотрансферазата и креатинина. При успешна колонизация чревният микробиом от пациенти с РЕ задейства драматично, повишено прегестационно АН на реципиентни мишки, което допълнително се увеличи след бременността. В допълнение, PE-трансплантираната група показва повишена протеинурия, ембрионална резорбция и по-ниско тегло на плода и плацентата. Техният регулаторен баланс на Т/помощник-17 в тънките черва и далака е нарушен с по-тежко чревно изтичане. В плацентата и при пациентите с PE и PE-FMT мишки, общите нива на бактерии, Fusobacterium и възпалителни цитокини са значително увеличени.

Заключения Това проучване предполага, че чревният микробиом на пациенти с ПЕ е дисбиотик и допринася за патогенезата на заболяването.

  • чревни бактерии
  • чревна бариерна функция
  • бактериална транслокация
  • имунология

Това е статия с отворен достъп, разпространявана в съответствие с лиценза Creative Commons Attribution Non Commercial (CC BY-NC 4.0), който позволява на другите да разпространяват, ремиксират, адаптират, надграждат тази работа с нетърговска цел и да лицензират своите производни произведения на различни условия, при условие че оригиналната творба е правилно цитирана, даде се подходящ кредит, всички направени промени са посочени и използването е некомерсиално. Вижте: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/.

Статистика от Altmetric.com

Значение на това проучване

Това, което вече е известно по този въпрос?

Прееклампсията (ПЕ) е една от водещите причини за майчината и перинаталната заболеваемост и смъртност и не разполага с надеждни методи за прогнозиране и подробни познания за патогенезата.

PE може да се разглежда като вид метаболитно заболяване, което усложнява бременността.

Дисбиозата на чревната микробиота играе причинителна роля в развитието на метаболитен синдром и усложнена бременност.

Какви са новите открития?

Инокулирането на чревния микробиом от пациенти с ПЕ задейства значително по-високо кръвно налягане преди бременност и PE-подобни фенотипове по време на бременност, включително влошена хипертония, обостряне на протеинурия и вътрематочно ограничаване на растежа.

По-високи нива на общите бактерии и Fusobacterium и променен микробиотен профил са идентифицирани в проби от плацента PE в сравнение с нормотензивни проби.

Дисбиотичният чревен микробиом индуцира имунен дисбаланс, свързан с Т-лимфоцитите и дисфункцията на чревната бариера, улеснява транслокацията на бактериите във вътрематочната кухина, в крайна сметка предизвиква възпламеняване в плацентата и допринася за лоша плацентация.

Как може да се отрази на клиничната практика в обозримо бъдеще?

Скринингът за чревна микробиота показва потенциал за прогнозиране на появата на PE и предлага нов подход за профилактика и лечение на това заболяване.

Въведение

Прееклампсията (PE) е нарушение на бременността, свързано с новопоявила се хипертония, което се проявява най-често след 20 гестационна седмица, комбинирано с протеинурия.1 PE засяга 2% -8% от бременностите и е свързано с повишен риск от нежелани реакции резултати от бременност, включително отслабване на плацентата, недоносеност и вътрематочно ограничаване на растежа.2 3 Към днешна дата нито един тест за триместър или втори триместър не може надеждно да предвиди развитието на всички случаи на PE, 3 и по този начин е от особен интерес да се намери ефективно и достъпни клинични биомаркери в областта на акушерството. Към днешна дата патогенезата на тази заболеваемост е все още неясна.2 Появяващите се проучвания показват, че PE трябва да се разглежда като вид метаболитно заболяване, тясно свързано с метаболитни нарушения като затлъстяване, захарен диабет, инсулинова резистентност, атерогенна дислипидемия и хипергликемия. Наличието на непоносимост към глюкоза и дислипидемия, заедно с хипертонията, могат да допринесат за ендотелна дисфункция, лоша плацентация и анормално развитие на плацентата, които са често срещани патологични аномалии в PE.7

Многобройни проучвания предполагат, че чревната дисбиоза играе причинителна роля за развитието на метаболитен синдром, хронични възпалителни заболявания и усложнена бременност.8 9 Микробиотата на червата може да улесни инсулиновата резистентност, като индуцира хроничното възпаление в гостоприемника и предизвиква натрупване на мазнини чрез регулиране на гените, енергиен метаболизъм, който играе важна роля за развитието на основните симптоми при метаболитни нарушения.10 Дисбиозата на чревната микробиома е ключов фактор за регулиране на кръвното налягане (BP) 11 12 и може да допринесе за развитието на протеинурия и впоследствие да доведе до бъбречни заболявания.

Досега не е изяснен съставът на чревната микробиота при пациенти с ПЕ и връзката между чревната микробиота и РЕ. Последни проучвания предполагат нарушен състав на чревната микробиота при пациенти с ПЕ в края на бременността, 14 15, но липсва причинен анализ. В това проучване ние извършихме секвениране на 16S рибозомна РНК (rRNA) върху фекални проби, за да изследваме подробния профил на чревния микробиом и да определим решаващата роля на неподредения чревен микробиом в задействането на PE-подобни фенотипи чрез трансплантация на фекална микробиота (FMT).

Материали и методи

Учебни предмети

Жени с ПЕ и нормотензивни бременни жени (NP) без предишно лечение са били наети през третото тримесечие от март 2017 г. до март 2018 г. в Катедрата по акушерство на болница Nanfang, Южен медицински университет, Китай. Според настоящите критерии на Американския колеж по акушерство и гинекология, 2 PE се определя като хипертония (систолично кръвно налягане (SBP) или диастолично кръвно налягане (DBP) от ≥140 или ≥90 mm Hg на два пъти с интервал от поне 4 часа) и значителна протеинурия (≥300 mg протеин за 24 часа събиране на урина или съотношение протеин/креатинин ≥0,3 mg/dL или отчитане на измервателната пръчка 2+ в произволна проба от урина) след 20 гестационна седмица при жена с преди това нормален АН. При липса на протеинурия PE се дефинира, когато хипертонията се свързва с някакви характеристики на увреждане на крайните органи. PE с тежки характеристики се разглежда, когато е налице или тежка хипертония (SBP или DBP ≥160 или≥110 mm Hg), тромбоцитопения, нарушена чернодробна функция, бъбречна недостатъчност, белодробен оток, главоболие или зрителни нарушения. Клиничните характеристики на донорите на фекалии и плацента са обобщени съответно в допълнителни онлайн таблици S1 и S2, съответно.

Допълнителен материал

Животни и експериментален протокол

Експресия на протеини и биохимичен анализ

Протеинът се екстрахира от тъкани с търговски лизисен буфер. Уестърн блотинг беше извършен, както е описано по-рано. ) и глицералдехид 3-фосфат дехидрогеназа (GAPDH, Invitrogen). Концентрациите на албумин във фекалиите и протеини в урината бяха определени с ELISA комплект за миши албумин (Bethyl Labs, Монтгомъри, Алабама, САЩ) съгласно инструкциите на производителя. Нивото на ендотоксин е измерено с търговски комплект (Bio-Swamp, Пекин, Китай).

Анализ на генната експресия

Общата РНК се екстрахира с Trizol реагент (Invitrogen) съгласно инструкциите на производителя. Реакцията на обратната транскрипция се провежда с ензим за обратна транскрипция (Тойобо, Шанхай, Китай). Количествената PCR в реално време е извършена на PCI система ABI Q5 в реално време и специфичните праймери за количествена PCR са показани в допълнителната онлайн таблица S5.

Проточна цитометрия

Изолираните имунни клетки бяха ресуспендирани и оцветени с анти-CD4-FITC и/или анти-CD25-APC моноклонални антитела (mAbs) за повърхностни антигени и анти-Foxp3-PE или анти-IL-17A-PE mAbs за вътреклетъчни антигени в съответствие с инструкциите на производителя (eBioscience, Сан Диего, Калифорния, САЩ). Флуоресценцията минус една контрола се оцветява паралелно. Събирането на данни от поточната цитометрия се извършва с помощта на цитометър BD LSRFortessa (BD Biosciences, Сан Хосе, Калифорния, САЩ), а анализът се извършва от BD FACSDiva Software V.8.0.1 (BD Biosciences). Стратегиите за управление са показани на допълнителна онлайн фигура S1.

In situ хибридизация

In situ хибридизация (ISH) беше извършена след модифициран протокол, описан от Choi et al. 18 19 Briey, парафинови вградени секции бяха подложени на депарафинизация, рехидратация и пропускливост. Сондите, използвани в това проучване, са както следва: Евбактериални сонди (EUB338 I-III) смес, допълваща 16-rRNA област, специфична за повечето бактерии; NON338, олигонуклеотид, допълващ сондата EUB338, служещ като разбъркан контрол за неспецифично свързване; Fusobacterium-специфична сонда, специфична за рода сонда, комплементарна на 16S рРНК регион на Fusobacterium. Всички сонди са 5-маркирани с дигоксигенин и антидигоксигенин/хрян пероксидазни антитела са използвани като вторични антитела. Усилването на сигнала от тирамид беше извършено, за да се увеличи чувствителността на откриване на бактериалните сигнали. Шест области от всяка секция бяха заснети на случаен принцип под флуоресцентен микроскоп. Конкретните сонди за ISH са показани в допълнителната онлайн таблица S6.

Обработка на биоинформатика

Използвайки QIIME V.1.9.1, обединихме, приложихме контрол на качеството и клъстерирахме 16S rRNA геновите четения в оперативни таксономични единици (OTU). Таксономичните групи се основаваха на базата данни Greengenes V.13_8, използвайки затворена референция за извършване на базирани на референции OTU клъстериране.20 21 Стойности за алфа разнообразие (Chao1 Index, Shannon's Index, Phylogenetic Diversity (PD) Whole Tree Index и наблюдавани OTU), бета разнообразие (непретеглени показатели за разстояние на UniFrac) и анализ на главните координати (PCoA), използвани въз основа на показателите на UniFrac, са генерирани от QIIME V.1.9.1. Беше извършен пермутационен дисперсионен мултивариатен анализ, за ​​да се определи дали съставите на микробиотата се различават между групите. Извършен е линеен дискриминационен анализ на ефекта (LEfSe), за да се определят характеристиките, които най-вероятно обясняват разликите между групите.22 За да се идентифицират и филтрират потенциалните замърсители OTUs, бяха приложени decontam V.1.4.023 и SourceTracker V.1.0.1) 24 към пробите от плацентата и отрицателните контроли.

Статистически анализ