Abstract

Modificările în compoziția microbiotei intestinale sunt asociate cu mai multe afecțiuni cronice, inclusiv obezitatea și bolile inflamatorii. Microbiota persoanelor în vârstă prezintă o variație interindividuală mai mare decât cea a adulților mai tineri. Aici arătăm că compoziția microbiotei fecale de la 178 subiecți vârstnici a format grupuri, corelându-se cu locația de reședință în comunitate, spital de zi, reabilitare sau în îngrijirea rezidențială pe termen lung. Cu toate acestea, gruparea subiecților după dietă i-a separat de aceeași locație de reședință și grupări de microbiote. Separarea compoziției microbiotei este corelată semnificativ cu măsurile de fragilitate, comorbiditate, stare nutrițională, markeri de inflamație și cu metaboliți în apa fecală. Microbiota individuală a persoanelor în îngrijire de lungă ședere a fost semnificativ mai puțin diversă decât cea a locuitorilor comunității. Pierderea microbiotei asociate comunității corelată cu fragilitatea crescută. În mod colectiv, datele susțin o relație între dietă, microbiotă și starea de sănătate și indică un rol pentru modificările microbiotei bazate pe dietă în ratele variate ale declinului sănătății la îmbătrânire.

corelează

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 3,58 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

Referințe

O'Toole, P. W. și Claesson, M. J. Gut microbiota: schimbări pe tot parcursul vieții de la copilărie la vârstnici. Int. Produse lactate J. 20, 281–291 (2010)

Frank, D. N. și colab. Caracterizarea molecular-filogenetică a dezechilibrelor comunității microbiene în bolile inflamatorii intestinale umane. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 104, 13780–13785 (2007)

Qin, J. și colab. Un catalog de gene microbiene ale intestinului uman stabilit prin secvențierea metagenomică. Natură 464, 59-65 (2010)

Kassinen, A. și colab. Microbiota fecală a pacienților cu sindrom de colon iritabil diferă semnificativ de cea a subiecților sănătoși. Gastroenterologie 133, 24-33 (2007)

Jeffery, I. B. și colab. Un subtip de sindrom de colon iritabil definit de alterări specifice speciei în microbiota fecală. Bun 61, 997–1006 (2012)

Ley, R. E., Turnbaugh, P. J., Klein, S. & Gordon, J. I. Ecologie microbiană: microbi intestinali umani asociați cu obezitatea. Natură 444, 1022–1023 (2006)

Rajilić-Stojanović, M. și colab. Dezvoltarea și aplicarea cipului tractului intestinal uman, un microarray filogenetic: analiza filotipurilor universal conservate în microbiota abundentă a adulților tineri și vârstnici. Mediu Microbiol. 11, 1736–1751 (2009)

Claesson, M. J. și colab. Compoziția, variabilitatea și stabilitatea temporală a microbiotei intestinale a persoanelor în vârstă. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 108 (Supliment 1). 4586–4591 (2011)

Biagi, E. și colab. Prin îmbătrânire și nu numai: microbiota intestinală și statutul inflamator la seniori și centenari. Plus unu 5, e10667 (2010)

Franceschi, C. și colab. Îmbătrânirea inflamației: o perspectivă evolutivă asupra imunosenescenței. Ann. NY Acad. Știință. 908, 244–254 (2000)

Garrett, W. S., Gordon, J. I. și Glimcher, L. H. Homeostaza și inflamația în intestin. Celulă 140, 859–870 (2010)

Guigoz, Y., Dore, J. & Schiffrin, E. J. Starea inflamatorie a bătrâneții poate fi alimentată din mediul intestinal. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Îngrijire 11, 13-20 (2008)

van Tongeren, S. P., Slaets, J. P., Harmsen, H. J. & Welling, G. W. Compoziția și fragilitatea microbiotei fecale. Aplic. Mediu Microbiol. 71, 6438–6442 (2005)

Lovat, L. B. Modificări legate de vârstă în fiziologia intestinului și starea nutrițională. Bun 38, 306–309 (1996)

Hildebrandt, M. A. și colab. Dieta bogată în grăsimi determină compoziția microbiomului intestinal murin independent de obezitate. Gastroenterologie 137, 1716–1724 (2009)

Mai, V., McCrary, Q. M., Sinha, R. & Glei, M. Asociații între obiceiurile dietetice și indicele de masă corporală cu compoziția microbiotei intestinale și genotoxicitatea apei fecale: un studiu observațional la voluntari afro-americani și caucazieni americani. Nutr. . 8, 49 (2009)

Muegge, B. D. și colab. Dieta stimulează convergența funcțiilor microbiomului intestinal în filogenia mamiferelor și în interiorul oamenilor. Ştiinţă 332, 970–974 (2011)

De Filippo, C. și colab. Impactul dietei în modelarea microbiotei intestinale relevat de un studiu comparativ la copii din Europa și Africa rurală. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 107, 14691–14696 (2010)

Turnbaugh, P. J. și colab. Efectul dietei asupra microbiomului intestinal uman: o analiză metagenomică la șoareci gnotobiotici umanizați. Știință. Trad. Med. 1, 6ra14 (2009)

Faith, J. J., McNulty, N. P., Rey, F. E. și Gordon, J. I. Prezicerea răspunsului microbiotei intestinului uman la dietă la șoarecii gnotobiotici. Ştiinţă 333, 101–104 (2011)

Wu, G. D. și colab. Conectarea tiparelor dietetice pe termen lung cu enterotipurile microbiene intestinale. Ştiinţă 334, 105–108 (2011)

Lozupone, C. & Knight, R. UniFrac: o nouă metodă filogenetică pentru compararea comunităților microbiene. Aplic. Mediu Microbiol. 71, 8228–8235 (2005)

Drescher, L. S., Thiele, S. & Mensink, G. B. Un nou indice pentru a măsura diversitatea alimentară sănătoasă reflectă mai bine o dietă sănătoasă decât măsurile tradiționale. J. Nutr. 137, 647-651 (2007)

Jansson, J. și colab. Metabolomica relevă biomarkeri metabolici ai bolii Crohn. Plus unu 4, e6386 (2009)

Pryde, S. E., Duncan, S. H., Hold, G. L., Stewart, C. S. & Flint, H. J. Microbiologia formării butiratului în colonul uman. FEMS Microbiol. Lett. 217, 133-139 (2002)

de Groot, V., Beckerman, H., Lankhorst, G. J. & Bouter, L. M. Cum se măsoară comorbiditatea. o revizuire critică a metodelor disponibile. J. Clin. Epidemiol. 56, 221–229 (2003)

Mahoney, F. I. & Barthel, D. W. Evaluarea funcțională: indicele Barthel. Md. Statul Med. . 14, 61–65 (1965)

Kidd, D. și colab. Măsura independenței funcționale: un studiu comparativ de validitate și fiabilitate. Dezactivat. Reabilitează. 17, 10-14 (1995)

Folstein, M. F., Folstein, S. E. și McHugh, P. R. „Starea mini-mentală”: o metodă practică pentru gradarea stării cognitive a pacienților pentru clinician. J. Psihiatra. Rez. 12, 189–198 (1975)

Bauer, J. M., Kaiser, M. J., Anthony, P., Guigoz, Y. & Sieber, C. C. Mini-evaluarea nutrițională - istoria sa, practica de astăzi și perspectivele viitoare. Nutr. Clin. Exersează. 23, 388-396 (2008)

Cruz-Jentoft, A. J. și colab. Sarcopenia: consens european privind definiția și diagnosticul: raport al Grupului de lucru european privind sarcopenia la persoanele în vârstă. Îmbătrânirea vârstei 39, 412–423 (2010)

Nyamundanda, G., Brennan, L. & Gormley, I. C. Analiza probabilistică a componentelor principale pentru datele metabolomice. BMC Bioinformatică 11, 571 (2010)

Wang, Z. și colab. Metabolismul florei intestinale a fosfatidilcolinei promovează bolile cardiovasculare. Natură 472, 57–63 (2011)

Arumugam, M. și colab. Enterotipii microbiomului intestinal uman. Natură 473, 174-180 (2011)

Kinsella, K. & He, W. O lume îmbătrânită: 2008 (Biroul de tipărire al guvernului SUA, 2009)

Kau, A. L., Ahern, P. P., Griffin, N. W., Goodman, A. L. & Gordon, J. I. Nutriția umană, microbiomul intestinal și sistemul imunitar. Natură 474, 327–336 (2011)

Walker, A. W. și colab. Grupuri de bacterii dominante și sensibile la dietă din microbiota colonică umană. ISME J. 5, 220-230 (2011)

Caporaso, J. G. și colab. QIIME permite analiza datelor de secvențiere a comunității cu randament ridicat. Metode ale naturii 7, 335–336 (2010)

Wang, Q., Garrity, G. M., Tiedje, J. M. & Cole, J. R. Clasificator bayesian naiv pentru atribuirea rapidă a secvențelor de ARNr în noua taxonomie bacteriană. Aplic. Mediu Microbiol. 73, 5261–5267 (2007)

O'Sullivan, A., Gibney, M. J. și Brennan, L. Modelele de aport dietetic sunt reflectate în profilurile metabolomice: rolul potențial în studiile de evaluare dietetică. A.m. J. Clin. Nutr. 93, 314-321 (2011)

Harrington, J. și colab. Predictori sociodemografici, de sănătate și stil de viață ai dietelor sărace. Sănătate publică Nutr. 14, 2166–2175 (2011)

McCance, R. A. și Widdowson, E. M. Compoziția alimentelor 6 edn (Royal Soc. Chemistry, 2002)

Claesson, M. J. și colab. Analiza comparativă a pirozecvenței și a unui microarray filogenetic pentru explorarea structurilor comunității microbiene din intestinul distal uman. Plus unu 4, e6669 (2009)

Lilburn, T. G. și Garrity, G. M. Explorarea taxonomiei procariote. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54, 7-13 (2004)

Caporaso, J. G. și colab. PyNAST: un instrument flexibil pentru alinierea secvențelor la o aliniere șablon. Bioinformatică 26, 266–267 (2010)

Price, M. N., Dehal, P. S. și Arkin, A. P. FastTree 2 - arbori aproximativ cu probabilitate maximă pentru alinieri mari. Plus unu 5, e9490 (2010)

Hamady M. ISME J. 4, 17-27 (2010)

Namiki, T., Hachiya, T., Tanaka, H. și Sakakibara, Y. în Conferința ACM pe Bioinformatică Biologie Computațională și Biomedicină (Asociația pentru mașini de calcul, 2011)

Chevreux, B. și colab. Utilizarea ansamblului miraEST pentru asamblarea fiabilă și automată a transcrierii ARNm și detectarea SNP în EST-uri secvențiate. Genom Res. 14, 1147-1159 (2004)

Noguchi, H., Park, J. și Takagi, T. MetaGene: descoperirea genelor procariote din secvențele de puști ale genomului mediului. Acizi nucleici Res. 34, 5623–5630 (2006)

Koenker, R. & Basset, G. Regresie cuantile. Econometrie 46, 33-50 (1978)

Feng, X. D., He, X. M. și Hu, J. H. Bootstrap sălbatic pentru regresia cuantilă. Biometrie 98, 995–999 (2011)

Benjamini, Y. & Hochberg, Y. Controlul ratei de descoperire falsă: o abordare practică și puternică a testării multiple. J. R. Stat. Soc. 57, 289–300 (1995)

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută de Planul Național de Dezvoltare al Guvernului Irlandei, prin intermediul unui Departament pentru Agricultură Alimentară și Marină, și al Premiului FHRI al Consiliului de Cercetare în Sănătate pentru proiectul ELDERMET, precum și printr-un premiu Science Foundation Ireland acordat Centrului Farmabiotic Alimentar. M.J.C. este finanțat de o bursă din partea Health Research Board din Irlanda. Mulțumim lui K. O'Donovan și P. Egan pentru asistență clinică, personalului din spitalele din orașul Cork și județene pentru facilitarea recrutării subiecților, S. Wong și B. Clayton pentru accesul la supercomputer.

Informatia autorului

Marcus J. Claesson și Ian B. Jeffery: Acești autori au contribuit în mod egal la această lucrare.

Afilieri

Departamentul de Microbiologie, University College Cork, Irlanda

Marcus J. Claesson, Ian B. Jeffery, Susan E. Power, Eibhlís M. O'Connor, Siobhán Cusack, Hugh M. B. Harris, Gerald F. Fitzgerald, Jennifer Deane, Douwe van Sinderen, Colin Hill și Paul W. O'Toole

Alimentary Pharmabiotic Center, University College Cork, Irlanda

Marcus J. Claesson, Ian B. Jeffery, Eibhlís M. O'Connor, Gerald F. Fitzgerald, Douwe van Sinderen, Catherine Stanton, Fergus Shanahan, Colin Hill, R. Paul Ross și Paul W. O'Toole

Departamentul de Statistică, University College Cork, Irlanda

Susana Conde și Anthony P. Fitzgerald

Teagasc, Moorepark Food Research Center, Moorepark, Fermoy, Co, Cork, Irlanda

Mairead Coakley, Bhuvaneswari Lakshminarayanan, Orla O'Sullivan, Catherine Stanton și R. Paul Ross

Spitalul Universitar Cork, Wilton, Cork, Irlanda

Michael O'Connor, Norma Harnedy și Denis O'Mahony

Sf. Spitalul Finbarr, Douglas Road, Cork, Irlanda

Michael O'Connor, Norma Harnedy, Kieran O'Connor și Denis O'Mahony

Spitalul Universitar Mercy, Grenville Place, Cork, Irlanda

South Infirmary, Victoria University Hospital, Cork, Irlanda

Kieran O'Connor și Denis O'Mahony

Institute of Food and Health, University College Dublin, Irlanda

Martina Wallace și Lorraine Brennan

School of Biosciences, Cardiff University, Museum Avenue, Cardiff CF10 3AT, Marea Britanie

Julian R. Marchesi

Departamentul de Epidemiologie și Sănătate Publică, University College Cork, Irlanda

Anthony P. Fitzgerald

Departamentul de Medicină, University College Cork, Irlanda

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

Toți autorii sunt membri ai consorțiului ELDERMET (http://eldermet.ucc.ie). P.W.O.T., E.M.O.C., S.Cu. 1 și R.P.R. a gestionat proiectul; D.v.S., G.F.F., C.S., J.R.M., F.S., C.H., R.P.R. și PWOT a conceput analizele; M.J.C., I.B.J., S.Co. 3, E.M.O.C., H.M.B.H., M.C., B.L., O.O.S., A.P.F., S.E.P., M.W. și L.B. efectuat analizele; J.D. a efectuat extracția ADN și PCR; M.W. și L.B. a efectuat metabolomica RMN; M.O.C., N.H., K.O.C. și D.O.M. efectuat analize clinice; M.J.C., I.B.J., S.Co. 3, E.M.O.C., L.B., J.R.M., A.P.F., R.P.R., C.H., F.S. și P.W.O.T. a scris manuscrisul.

autorul corespunzator

Declarații de etică

Interese concurente

Autorii declară că nu există interese financiare concurente.

Informatii suplimentare

Datele secvenței amplicon, datele secvenței pistolelor, contigs, gene și adnotări au fost depuse în MG-RAST sub ID-ul proiectului 154 (http://metagenomics.anl.gov/linkin.cgi?project154).

Informatie suplimentara

Informatie suplimentara

Acest fișier conține Figurile Suplimentare 1-17, Tabelele Suplimentare 1-6 și 8-9 (a se vedea fie separat pentru Tabelul Suplimentar 7), Note Suplimentare și Referințe Suplimentare. (PDF 2839 kb)

Tabelul suplimentar 7

Acest tabel conține metadatele clinice și dietetice. (XLSX 30 kb)