Консистенція стільця сильно пов’язана з багатством і складом мікробіоти кишечника, ентеротипами
Консистенція стільця, виміряна за шкалою Брістольського табурета (BSS), відображає відмінності у вмісті води та активності в екосистемі товстої кишки та корелює з часом проходження товстої кишки. (низькі бали: твердий стілець і повільний транзит, високі бали: рідкий стілець і швидкий транзит).
Багатість видів пропонується бути основним маркером для здоров’я кишечника через ідею, що велике бактеріальне багатство та різноманітність часто відображають стабільність та стійкість екосистем, а також стійкий зв’язок між хворобами та зменшенням кількості видів у фекальній пробі.
Було показано, що метагеноми фекалій розшаровуються на ентеротипи, розбиваючи людську популяцію навколо трьох можливих сузір’їв з точки зору їх мікробної екосистеми кишечника; так само Firmicutes: Bacteroidetes і Prevotellaceae: співвідношення Bacteroidetes були висунуті як важливі стратифікатори для мікробіомів кишечника.
Які нові висновки?
Багатство видів, що спостерігається, знижується із вищими показниками BSS, що досягають мінімуму у осіб з рідким стільцем.
Ентеротипи чітко розподілені за показниками BSS: ентеротип Prevotella (P) більш поширений у осіб з рідким стільцем, тоді як ентеротип Ruminococcaceae-Bacteroides (RB) повністю домінує у зразках твердішого стільця.
В межах ентеротипу RB Methanobrevibacter та Akkermansia позитивно корелюють із часом транзиту товстої кишки. Подібне спостереження можна зробити щодо Oxalobacter та Butyricimonas, тоді як Bacteroides більше в рідкому стільці.
Потенціал росту мікробіоти позитивно корелює з показниками BSS в ентеротипі RB, натякаючи на час транзиту як селективну силу життєвих стратегій мікробів.
Як це може вплинути на клінічну практику в осяжному майбутньому?
Тут ми показуємо, що основні зміни у видовому багатстві або складі спільноти можуть частково відображати зміни консистенції стільця, що заважає ідентифікації, але особливо стійкість і відтворюваність маркерів захворювань. Таким чином, правильний аналіз конфудера неможливий без вимірювання консистенції стільця. Отже, це дослідження наголошує на нагальній необхідності цих вимірювань у дослідженнях мікробіоти кишечника та клінічних дослідженнях.
Вступ
Незважаючи на нещодавні зусилля, спрямовані на характеристику здорової мікробіоти товстої кишки, 1–4 багато параметрів, що потенційно впливають на мікробний склад та метаболічну здатність, залишаються недостатньо вивченими. Визначення таких незрозумілих факторів, включаючи дієту, 5, 6 історію прийому антибіотиків, 7 та стан запалення, 8, 9, є важливим для визначення меж здорової екосистеми кишечника і, отже, для виявлення стійких маркерів захворювання в клінічній асоціації мікробіомів навчання.
Тут ми використовували оцінки BSS, що повідомляються самостійно, у поєднанні з профілями ампліконів 16S рДНК Illumina зразків фекалій 53 здорових добровольців для оцінки потенційних зв'язків між складом мікробіоти та консистенцією стільця. У здоровій західній популяції більше половини випорожнених стільців, як передбачається, належать до центральних категорій 3 та 4.11 BSS. Однак, як повідомляється, посилення частоти більш твердих стільців частіше зустрічається серед жінок. 11, 12, 18 Отже, в Щоб збільшити шанси взяти проби для більш рівномірного розподілу стільця за всіма категоріями BSS, ми обмежили включення жінок-добровольців.
Методи
Зразки даних
П'ятдесят три здорових жінки у віці 20–55 років (медіана 42,5) були набрані в рамках Проекту флорманської кишкової флори. Жодному з них не було діагностовано рак або ВЗК, а також не приймали інгібітори діареї, проносні або пребіотики за тиждень до забору, ані антибіотики протягом 3 місяців до забору (див. Додаткову онлайн-таблицю S1). Цілі проекту та необхідні зобов'язання були роз'яснені за допомогою інформаційної брошури, і всі учасники підписали заяву про інформовану згоду. Лікар загальної практики учасників записав їх історію хвороби, а також зріст, вагу, обхват талії та стегон. Волонтери зафіксували час дефекації та BSS та повідомили цю інформацію разом із інформацією про загальний раціон та стан здоров'я у анкеті.
Характеристика бактеріального компонента мікробіоти кишечника шляхом секвенування рДНК змінної області 4
Статистичний аналіз
Статистичний аналіз проводили на розріджених та обрізаних матрицях ряду ознак із використанням RV.3.0.1. Кластеризація зразків за ентеротипами здійснювалась за допомогою кластерного пакету21 згідно з інструкціями, доступними на http://enterotyping.embl.de. Оптимальна кількість скупчень визначалася за індексом Калінського-Харабаша. Крім того, ентеротипування проводили за допомогою багаточленових сумішей Діріхле (DMM), використовуючи пакет DirichletMultinomial 1.6.0 у R.22 Laplace, щоб визначити оптимальну кількість кластеризації шляхом покарання складності моделі. Кластерам було присвоєно ентеротип Ruminoccoccaceae-Bacteroides або Prevotella на основі таксонів, що домінують над ентеротипом, як у оригінальній статті Arumugam et al23 (див. Додаткову онлайн-таблицю S2).