Изследователска работа

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF
  • EPUB

РЕЗЮМЕ

Болестта на Crohn (CD) е хронично имунно медиирано възпалително състояние, причинено от загубата на толерантност на лигавицата към коменсалната микробиота. Средно 29,5% и 42,7% пациенти с CD изпитват перианални усложнения съответно на 10 и 20 години след поставяне на диагнозата. Перианалният CD (pCD) води до висока тежест на заболяванията, намалено качество на живот и повишени разходи за здравеопазване. Като цяло pCD са предиктори за лоши дългосрочни резултати. Животинските модели на възпаление на червата не успяха да рекапитулират напълно човешките прояви на фистулиране на CD. Тук оценихме кучета със спонтанна кучешка анална фурункулоза (CAF), заболяване с клинични прилики с pCD, като сурогатен модел за разбиране на микробния принос на човешката pCD патофизиология.

човешка

Чрез сравняване на чревните микробиоми между кучета, страдащи от CAF (CAF кучета) и здрави кучета, ние показваме, че микробиомите на CAF кучета са или много различни (дисбиотични), или подобни (здрави), но уникални за микробиомите на здравите кучета. В сравнение със здрави или подобни на здравословни микроорганизми CAF, дисбиотичните микроорганизми CAF показват повишено изобилие от Bacteroides vulgatus и Ешерихия коли и намалено изобилие от Мегамонас видове и Prevotella copri.

Нашите резултати отразяват съобщенията в предишни микробиомни проучвания на пациенти с CD; по-специално, кучетата CAF показаха два различни микробиомични състава: дисбиотични и здрави, с определящи бактериални таксони като Е. coli и P. copri които се припокриват с това, което е намерено в човешкия им колега. По този начин нашите резултати подкрепят използването на CAF кучета като сурогатен модел за подобряване на нашето разбиране за микробната динамика в pCD.

Въведение

Ние предположихме, че кучешката анална фурункулоза (CAF) може да се използва като модел за изучаване на патофизиологията и лечението на pCD. 11, 12 CAF и pCD показват общи клинични признаци като фокални или мултифокални дисециращи синусови пътища (външни отвори) и язви в перианалната област. Американската гастроентерологична асоциация предложи класификация на „прости“ и „сложни“ фистули 13 в pCD. Простите фистули включват повърхностни, интерсфинктерични или интрасфинктерични фистули под зъбната линия, с един тракт, и липса на перианални усложнения. Сложните фистули се простират над зъбната линия (интерсфинктерични, трансфинктерични, екстрасфинктерни, супрасфинктерични), с много пътища и могат да бъдат свързани с перианални абсцеси, ректална стриктура, проктит или могат да се разпространят до пикочния мехур или влагалището. 1, 14 По същия начин CAF включва единични или множествени епителни линии (като сложни фистули в pCD), които се развиват в перианалната тъкан, включително повърхностни, интерсфинктерични или интрасфинктерични фистули, които могат да се простират до ректалния лумен 15, 16, но не и до други области (в сравнение с прости фистули в pCD).

Лечението както на CAF, така и на pCD изисква комбинация от имуносупресивни лекарства (т.е. циклоспорин и такролимус), 17 адювантна антибиотична терапия и/или операция (т.е. фистулектомия, фистулотомия, дренаж). Циклоспоринът е ефективен при управлението както на pCD, така и на CAF, като до 78% и 100% от хората (прегледани 18) и кучетата (прегледани 19) са се повлияли съответно от лечението. В допълнение, положителният клиничен отговор на такролимус е подобен при pCD 18 и кучета с CAF 19 (съответно 44–78% и 50%). Антимикробните средства сами по себе си не изглеждат ефективни за лечение на pCD, нито за CAF. При хората антибиотиците се прилагат като първоначално лечение или в комбинация с други терапии като имуносупресори. 2 Няколко проучвания съобщават за употребата на метронидазол в комбинация с други терапии (азатиоприн, такролимус маз, преднизон) за лечение на CAF. 20, 21

Лечението с диета както за pCD, така и за CAF все още е в дискусия. Наскоро бяха публикувани диетични насоки за пациенти с IBD, подчертаващи липсата на сериозни доказателства за включване или избягване на храни за пациенти с IBD. 22 Повечето хранителни диети, благоприятни за IBD, включват изключване на въглехидрати, включване на постни протеини, плодове и зеленчуци. 23 - 25 По същия начин малко проучвания показват неблагоприятна реакция на храни при някои кучета с CAF. 21, 26 - 28 Диетично лечение с „нов протеин“ - отнасяйте се до храни с протеинови източници, които не се консумират преди от кучето с CAF - като дивечо, агнешко, риба, бизони, патица показват скромни резултати при лечение на CAF, когато се използват в комбинация с имуносупресори, антибиотици и/или хирургия. 21, 26 - 28

Въпреки че имат положителни клинични отговори на гореспоменатите лечения, по-голямата част от пациентите с pCD и CAF изпитват рецидиви на периналните прояви.

За отбелязване е, че немското овчарско куче (GSD) изглежда е свръхпредставено в популацията от кучета с CAF, като над 80% от кучетата, страдащи от CAF (CAF кучета), са GSD. 29, 30 GSD също е податлив на възпалителни заболявания на червата (IBD), 31, 32 системна аспергилоза, 33 - 36 и дълбока пиодермия, 37, 38, което предполага, че GSD може да има широко дисфункционален имунен отговор на микробна експозиция на епителни повърхности, подобно на пациенти с CD при хора. Кучетата вече са се оказали полезни за изучаване на различни други спонтанно възникващи разстройства, подобни на тези, засягащи хората, 11, 39 - 42, а микробиомът на кучето е по-подобен на този на хората, отколкото на микробиомите на други животни, които обикновено се използват като модели на микробиом-центрирани заболявания като IBD (напр. мишки и свине). 43 Кучетата също спонтанно развиват IBD 31 и могат да получат често срещани усложнения на заболяването, включително перианални фистули, 16 и да проявяват свързани с IBD промени в микробиома, които приличат на промени, наблюдавани при хора с IBD. 44, 45 По този начин кучетата представляват идеален модел за изучаване на IBD и по-специално pCD.

Като се има предвид, че пресичането на имунитет и микробиота изглежда е в основата както на pCD, така и на CAF, ние се опитахме да изследваме естествената CAF като сурогатен модел за pCD на човека. Целта на това проучване е да се характеризира структурата на бактериалния микробиом при кучета, страдащи от CAF. Ние твърдим, че характеризирането на микробиомите на кучета с CAF ще помогне за изясняване на патофизиологията на CAF и ще даде съвет относно транслационното значение на CAF като животински модел за pCD.

Резултати и дискусия

CAF се свързва с промени в чревната микробиота

За това проучване бяха наети общо 20 кучета: осем здрави контролни кучета (HC кучета) и 12 CAF кучета ( маса 1 ). Събрахме 4–6 фекални проби на куче, общо 70 проби CAF и 38 проби HC. Последователността на пушките на пробите разкрива присъствието на следната бактериална фила (относителното изобилие е посочено като процент от общото четене): Фиксира (48%), Бактероидети (31%), Протеобактерии (12%), Актинобактерии (7%) и Фузобактерии (2%). Когато анализирахме разликите в микробния състав между кучетата според състоянието им на заболяване, открихме малко по-ниско алфа разнообразие при кучета CAF в сравнение с HC кучета (Фигура 1А, разнообразие на Шанън, тест на Kruskal – Wallis, стр стойност = .06), подобно на предишните резултати при кучета IBD. 46 Както се очакваше, обикновено имаше и по-ниско алфа разнообразие при по-възрастните кучета в сравнение с по-младите кучета (корелация на Spearman, стр стойност = .1). Не се наблюдават значителни разлики в алфа разнообразието по тегло.