एक इंटरल्यूकिन 10-कमी वाले माउस मॉडल में फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण का चिकित्सीय मूल्यांकन
Summary
आनुवंशिक संवेदनशीलता, श्लेष्म प्रतिरक्षा और आंतों के सूक्ष्म पारिस्थितिक वातावरण की बातचीत सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) के रोगजनन में शामिल है। इस अध्ययन में, हमने आईएल -10 की कमी वाले चूहों के लिए फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण लागू किया और कॉलोनिक सूजन और हृदय समारोह पर इसके प्रभाव की जांच की।
Abstract
हाल के वर्षों में माइक्रोइकोलॉजी के विकास के साथ, आंतों के बैक्टीरिया और सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) के बीच संबंध ने काफी ध्यान आकर्षित किया है। साक्ष्य जमा करने से पता चलता है कि डिस्बायोटिक माइक्रोबायोटा आईबीडी में भड़काऊ प्रक्रिया को ट्रिगर करने या खराब करने में सक्रिय भूमिका निभाता है और फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण (एफएमटी) एक आकर्षक चिकित्सीय रणनीति है क्योंकि आईबीडी रोगी को एक स्वस्थ माइक्रोबायोटा स्थानांतरित करने से उपयुक्त मेजबान-माइक्रोबायोटा संचार बहाल हो सकता है। हालांकि, आणविक तंत्र स्पष्ट नहीं हैं, और एफएमटी की प्रभावकारिता बहुत अच्छी तरह से स्थापित नहीं हुई है। इस प्रकार, आईबीडी के पशु मॉडल में आगे के अध्ययन आवश्यक हैं। इस विधि में, हमने जंगली प्रकार के सी 57 बीएल / 6 जे चूहों से आईएल -10 की कमी वाले चूहों, कोलाइटिस के व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले माउस मॉडल में एफएमटी लागू किया। अध्ययन दाता चूहों से फेकल छर्रों को इकट्ठा करने, फेकल समाधान / निलंबन बनाने, फेकल समाधान का प्रशासन करने और बीमारी की निगरानी करने पर विस्तार से बताता है। हमने पाया कि एफएमटी ने आईएल -10 नॉकआउट चूहों में हृदय हानि को काफी कम कर दिया, आईबीडी प्रबंधन के लिए इसकी चिकित्सीय क्षमता को रेखांकित किया।
Introduction
मानव आंतों का सूक्ष्म पारिस्थितिकी तंत्र बेहद जटिल है, जिसमें स्वस्थ व्यक्ति की आंत में बैक्टीरिया की 1000 से अधिक प्रजातियांहैं 1. आंतों की वनस्पति आंत के सामान्य शारीरिक कार्यों और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बनाए रखने में शामिल है और मानव शरीर के साथ एक अविभाज्य संबंध है। साक्ष्य जमा करने से पता चलता है कि आंतों का माइक्रोबायोम अंतिम मानव अंग का गठन करता है, जो मानव शरीर का हिस्सा है, न कि केवल परजीवी का एक समूह2. आंत माइक्रोबायोटा, उनके चयापचयों और प्रारंभिक जीवन में स्थापित मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच एक ‘स्वस्थ’ सहजीवी संबंध आंत होमियोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। पुरानी सूजन जैसी कुछ असामान्य स्थितियों में, शरीर के आंतरिक और बाहरी वातावरण में परिवर्तन आंत होमियोस्टेसिस को गंभीररूप से बाधित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आंत के माइक्रोबियल समुदाय का लगातार असंतुलन होता है, जिसे डिस्बिओसिस3 नाम दिया जाता है। वास्तव में, आहार, दवाओं और रोगजनकों सहित कई पर्यावरणीय कारकों के संपर्क में आने से माइक्रोबायोटा में परिवर्तन हो सकता है।
डिस्बिओसिस विभिन्न प्रकार के आंतों के रोगों के रोगजनन से जुड़ा हुआ है, जैसे कि सूजन आंत्र रोग (आईबीडी), चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (आईबीएस), और स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस, साथ ही हृदय रोग, मोटापा और एलर्जी सहित अतिरिक्त आंतों के विकारों की बढ़ती सूची4. माइक्रोबायोटा प्रोफाइलिंग से पता चला है कि आईबीडी वाले रोगियों में जीवाणु विविधता में नाटकीय कमी आई है, साथ ही कुछ विशिष्ट जीवाणु उपभेदों 5,6 की आबादी में चिह्नित परिवर्तन भी हैं। इन अध्ययनों ने आईबीडी रोगियों में कम लचनोस्पिरेसी और बैक्टीरोइडेट्स लेकिन अधिक प्रोटियोबैक्टीरिया और एक्टिनोबैक्टीरिया का प्रदर्शन किया। यह माना जाता है कि आईबीडी का रोगजनन विभिन्न रोगजनक कारकों से संबंधित है, जिसमें असामान्य आंतों की वनस्पति, अनियमित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, पर्यावरणीय चुनौतियां और आनुवंशिक वेरिएंटशामिल हैं। प्रचुर मात्रा में सबूत बताते हैं कि आंतों के बैक्टीरिया आईबीडी 8,9 की दीक्षा और आवेदन चरणों में एक भूमिका निभाते हैं, यह दर्शाता है कि आंत डिस्बिओसिस को ठीक करना आईबीडी की चिकित्सा और / या रखरखाव उपचार के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
फेकल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण (एफएमटी) का प्रोटोटाइप प्राचीन चीन10 में शुरू हुआ। 1958 में, डॉ ईसमैन और उनके सहयोगियों ने एनीमा के माध्यम से स्वस्थ दाताओं से फेकल पदार्थ के साथ गंभीर स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस के चार मामलों का सफलतापूर्वक इलाज किया, मानव रोगों के इलाजके लिए मानव मल का उपयोग करके आधुनिक पश्चिमी चिकित्सा में एक नया अध्याय खोला। क्लोस्ट्रीडियम डिफिसिल संक्रमण (सीडीआई) स्यूडोमेम्ब्रानस एंटराइटिस12 का मुख्य कारण पाया गया है और एफएमटी सीडीआई के उपचार में अत्यधिक प्रभावी है। पिछले आठ वर्षों में, एफएमटी आवर्तक सीडीआई13 के उपचार के लिए एक मानक देखभाल चिकित्सा बन गया है, जिससे आईबीडी जैसे अन्य विकारों में एफएमटी की भूमिका की जांच करने वाले आगे के अध्ययन ों को प्रेरित किया गया है। पिछले बीस वर्षों में, कई केस रिपोर्ट और कोहोर्ट अध्ययनों ने आईबीडी14 वाले रोगियों में एफएमटी के उपयोग का दस्तावेजीकरण किया है। 12 परीक्षणों सहित एक मेटा-विश्लेषण से पता चला है कि क्रोहन रोग (सीडी) वाले 62% रोगियों ने एफएमटी के बाद नैदानिक छूट प्राप्त की, और 69% सीडी रोगियों में नैदानिक प्रतिक्रिया15 थी। इन उत्साहजनक निष्कर्षों के बावजूद, आईबीडी के प्रबंधन में एफएमटी की भूमिका अनिश्चित बनी हुई है, और जिन तंत्रों द्वारा एफएमटी आंतों की सूजन को सुधारता है, उन्हें खराब समझा जाता है। एफएमटी क्लीनिक में आईबीडी के लिए उपचार विकल्पों के वर्तमान आयुध में शामिल होने से पहले आगे की जांच आवश्यक है।
इस प्रोटोकॉल में, हमने आईएल -10-/- चूहों पर एफएमटी लागू किया, जो वीनिंग के बाद अनायास कोलाइटिस विकसित करते हैं और आईबीडी16,17,18 की बहुआयामी प्रकृति को दर्पण करने के लिए सोने के मानक के रूप में कार्य करते हैं। आईएल -10−/− चूहों का उपयोग आईबीडी एटियलजि को विच्छेदित करने के लिए बड़े पैमाने पर किया गया है क्योंकि वे आईबीडी रोगियों के लिए समान आणविक और हिस्टोलॉजिकल विशेषताएं पेश करते हैं, और, रोगियों की तरह, रोग को एंटी-टीएनएफ थेरेपी16 के साथ सुधारा जा सकता है। एजिंग आईएल 10−/− चूहों (>9 महीने की उम्र) में उम्र-मिलान वाले जंगली प्रकार के चूहों की तुलना में हृदय का आकार और बिगड़ा हुआ हृदय समारोह में वृद्धि हुईहै, जिससे यह कोलाइटिस-प्रेरित हृदय रोगों का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल बन गया है। हालांकि, कोलाइटिस के अन्य म्यूरिन मॉडल, जैसे कि डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट मॉडल और टी-सेल-प्रेरित कोलाइटिस मॉडल का भी उपयोग किया जा सकता है। हमने मौखिक गैवेज के माध्यम से फेकल निलंबन प्रशासित किया, जो मनुष्यों में एनीमा की तुलना में एक प्रभावी और बेहतर मार्ग साबित हुआ20.
Protocol
Representative Results
Discussion
एक अभिनव जांच उपचार के रूप में, एफएमटी हाल के वर्षों में विभिन्न विकारों के उपचार में एक गर्म विषय बन गया है क्योंकि कमेंसल माइक्रोबायोटा का डिस्बिओसिस आईबीडी, मोटापा, मधुमेह मेलेटस, आत्मकेंद्रित, हृद?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (आर 01 एचएल 152683 और आर 21 एआई 126097 से क्यू ली) और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन ग्रांट-इन-एड 17जीआरएनटी 33460395 (क्यू ली के लिए) (heart.org) द्वारा अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| BD Syringe, 1 mL | Fisher Scientific | 14-829-10F | |
| Blunt end forceps | Knipex | 926443 | |
| Brain natriuretic peptide EIA kit | Sigma | RAB0386 | |
| C57BL/6J mice | Jackson Lab | 000664 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5415R | |
| Conical tubes | ThermoFisher | 339650 | |
| Curved feeding Needles | Kent Scientific | FNC-20-1.5-2 | |
| GLH-115 homogenizer | Omni International | GLH-115 | |
| Glycerol | MilliporeSigma | G5516 | |
| IL-10 knockout mice | Jackson Lab | 004366 | |
| Isoflurane | Piramal Critical care | NDC66794-017-10 | |
| USP normal saline | Grainger | 6280 | |
| Vaporizer | Euthanex Corp. | EZ-108SA |
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