Microbiom în sănătate și boală

Editat de
Shai Bel

Universitatea Bar-Ilan, Israel

Revizuite de
Alan J. Wolfe

Universitatea Loyola din Chicago, Statele Unite ale AmericiiΑ

Gena D. Tribble

Universitatea din Texas Health Science Center din Houston, Statele Unite

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

vaginali

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Departamentul de obstetrică și ginecologie, Universitatea din Louisville, Louisville, KY, Statele Unite
  • 2 Departamentul de microbiologie și imunologie, James Graham Brown Cancer Center, Universitatea din Louisville, Louisville, KY, Statele Unite
  • 3 Departamentul de Bioinformatică și Biostatistică, Universitatea din Louisville, Louisville, KY, Statele Unite

Cistita interstițială/sindromul durerii vezicii urinare (ICBPS) poate fi legată de un microbiom genito-urinar modificat. Scopul nostru a fost de a compara microbiomii vaginali și urinari între femeile premenopauzale cu ICBPS și controalele neafectate. Acest studiu transversal a examinat femeile aflate în premenopauză cu un chestionar O'Leary-Sant (ICBPS dacă scorul ≥6 pe oricare dintre indici; controlează tamponul TM (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) de la pereții vaginali medii și o captură curată, probă urinară midstream într-o cană sterilă (separată de specimenul mUA) Probele vaginale și urinare au fost ambele sigilate și depozitate la frigider (4 ° C) pentru 10% din bazele cu un scor de calitate ≤30 au fost îndepărtate folosind FASTX-Toolkit. ≥400 perechile de baze care conțineau secvențele exemplare potrivite au fost păstrate. Urmând acest lucru, secvențele himerice au fost eliminate folosind implementarea algoritmului UCHIME (Edgar și colab., 2011) în VSEARCH v2.4.4 (Rognes și colab., 2016).

Secvențele au fost grupate în Unități Taxonomice Operaționale (OTU) folosind QIIME v1.9.1 (Navas-Molina și colab., 2013). Am grupat citirile în OTU la 97% similaritate folosind o abordare de referință deschisă în QIIME. Citirile au fost grupate mai întâi cu algoritmul SortMeRNA (Kopylova și colab., 2012) împotriva bazei de date Greengenes (v13_8) (DeSantis și colab., 2006). Aceasta a fost urmată de de novo grupare cu SUMACLUST (v1.0.00) (Mercier și Coissac, 2013). OTU-urile au fost normalizate prin subeșantionare aleatorie (rarefying) la 5.000 și 10.000 de citiri pe probă. Am analizat datele rarefiate la o adâncime de 5.000 de secvențe/eșantion, deoarece 10.000 de secvențe/eșantion nu au fost găsite mai informative și au fost eliminate datele viabile (Figura 2).

Rezultatul principal a fost prezența unui organism anaerob sau fastidios ca genă predominantă a eșantionului (> 50% din citiri), pe baza unui studiu trecut care a indicat o creștere a acestor microorganisme la microbiomul urinar al femeilor cu boală urinară (Pearce et. al., 2014; Karstens și colab., 2016). Am definit bacteriile anaerobe sau fastidioase ca fiind cele care includ Prevotella, Mobiculus, Gardnerella vaginalis, Mycoplasma, Ureaplasma, Bacteroides, și bacterii aerobe care nu sunt cultivate clasic în cultura 1. Acesta a fost un studiu pilot fără date prealabile cu privire la subiectul pentru calculul puterii; ne-am propus să recrutăm 20 de pacienți pe grup pentru un eșantion de comoditate.

Am calculat două măsurători ale diversității alfa pentru fiecare probă (urină și vagin al fiecărui pacient) folosind QIIME: estimatorul Chao1 (bogăție) și indicele Simpson (uniformitate și bogăție). Indicele de uniformitate McIntosh și indicele Shannon (uniformitate și bogăție) au fost, de asemenea, calculate pentru fiecare eșantion ca măsuri suplimentare ale diversității alfa. Graficele coordonate ale principiului diversității beta (PCO) au fost generate folosind distanțe filogenetice UniFrac (Lozupone și Knight, 2005). Analizele Permanova (ponderate și neponderate) au calculat semnificația distanțelor Unifrac între cele două grupuri. Procentila citirilor unui anumit gen pentru eșantion (din totalul citirilor din eșantion) a fost calculată pentru primele 5 genuri cele mai predominante, deoarece dincolo de primele 5 genuri percentilele au fost atât de minute .

Rezultate

Am selectat 136 de femei pentru participare și 46 de pacienți înrolați (Figura 1). Dintre femeile care s-au înscris, plângerile care au prezentat podeaua pelviană au inclus incontinență urinară (n = 12 ICBPS; n = 5 control), durere pelvianăn = 8 ICBPS; n = 4 control), prolaps vaginaln = 5 ICBPS; n = 2 martori), infecții urinare recurenten = 2 ICBPS; n = 0 control) și alte plângeri pelvinen = 0 ICBPS; n = 4 persoane de control). Patru femei fără plângeri ale podelei pelvine s-au prezentat voluntar din comunitate și au fost înscrise în cohorta de control. Cinci femei au fost excluse după înscriere din cauza infecțiilor tractului urinar (n = 2) sau alte criterii de excludere descoperite după vizita de studiu (n = 3), lăsând 41 de femei (23 ICBPS; 18 neafectate) în analize. O femeie din grupul non-ICBPS a avut un tampon vaginal și măsuri de microbiom de urină care erau extrem de aberante, astfel încât probele ei au fost excluse din analizele de diversitate alfa și beta.

figura 1. Rezumatul screeningului și incluziunii populației de studiu.

Zilele medii de la LMP au fost 22,2 zile în grupul ICBPS și 18,3 zile în grupul neafectat. Cu toate acestea, acest lucru sa bazat pe doar 12 femei din fiecare grup, din cauza lipsei de date despre LMP (n = 1 ICBPS; n = 4 control) sau cu proceduri anterioare (histerectomie, ablație endometrială sau implant hormonal) care au împiedicat menstruațian = 10 ICBPS; n = 2 martori) la alți pacienți. Această variabilă a zilelor medii de când LMP nu a avut un impact semnificativ asupra niciunui rezultat al microbiomului (p-valori 0,39-0,72).

Pacienții cu ICBPS și non-ICBPS au avut vârstă similară, distribuție rasială, stare de fumat, activitate sexuală, utilizarea hormonilor, istoricul chirurgiei pelvine/tratament și scoruri ale indicelui de sănătate Charleston (Tabelul 1). Cu toate acestea, pacienții cu ICBPS au avut nașteri vaginale crescute, IMC și asigurări publice, precum și scoruri agravate pe domeniile OAB-q, PFDI-20, mBIS și mai multe domenii PISQ-IR la femeile active sexual.

tabelul 1. Caracteristicile pacientului în grupurile de studiu și relația dintre caracteristicile și rezultatele la microbiomul vaginal și urinar.

Am obținut 5.755.661 citiri secvențiale de calitate totală din 81 de probe (în medie 71.058 lecturi/probă; 53.387 pentru probele urinare și 89.170 pentru probele vaginale). Au existat semnificativ mai multe citiri/probe în spațiul vaginal spre deosebire de spațiul urinar din această populație (p 0,05, Figura 3).

Figura 2. Trasarea măsurii de rarefacție (axa y) împotriva secvențelor pe probă (axa x), fie pentru speciile observate (grafice superioare), fie pentru întregul arbore filogenetic (grafice inferioare), pentru fiecare locație a probei (urinară sau vaginală) și pentru fiecare grup ICBPS sau femei non-ICBPS) până la 5.000 de secvențe pe probă (grafice din stânga) sau până la 10.000 de secvențe pe probă (grafice din dreapta).

Figura 3. Analize UniFrac neponderate și ponderate cu reprezentare 3D în funcție de distanța componentelor primare (PC) a probelor vaginale normale (galbene) și de urină normală (purpurie), precum și a probelor vaginale (albastre) și urinare (roșii) ale femeilor ICBPS.

Figura 4. Bare stivuite se complotează la nivelul genului din primele 10 genuri pentru vagin (A) și probe urinare (B) pentru întreaga populație studiată, cu toate genurile care nu sunt în top 10 listate ca „altele”. Probele sunt sortate în femei neafectate (stânga) și femei ICBPS (dreapta) și etichetate mai jos cu numărul de identificare al studiului individual al femeii. Fiecare culoare corespunde unui gen diferit, cu Lactobacili (portocaliu) fiind predominant la majoritatea exemplarelor.

În compararea măsurilor de diversitate alfa între grupurile ICBPS și non-ICBPS pe scara logaritmică, nu s-au observat diferențe semnificative în urină (p = 0,11) sau indicii vaginali Simpsonp = 0,70). Pentru estimatorul Chao1 al bogăției, urina (p = 0,91) și vaginp = 0,64) au fost, de asemenea, similare. Indicele Shannon și comparația uniformă a McIntosh între grupuri nu au arătat nici diferențe semnificative (Tabelul 2 suplimentar). Probele ICBPS au demonstrat corelația Kendall între indicii Simpson vaginali și urinari (tau = 0,49, IC 95% 0,23 până la 0,68, p Cuvinte cheie: cistită interstițială, vezică dureroasă, sindrom de durere a vezicii urinare, microbiom, urină, vagin, genito-urinar

Citație: Meriwether KV, Lei Z, Singh R, Gaskins J, Hobson DTG și Jala V (2019) Microbiomii vaginali și urinari la femeile din premenopauză cu cistită interstițială/sindromul durerii vezicii urinare comparativ cu controalele neafectate: un studiu pilot transversal. Față. Celulă. Infecta. Microbiol. 9:92. doi: 10.3389/fcimb.2019.00092

Primit: 14 decembrie 2018; Acceptat: 15 martie 2019;
Publicat: 08 aprilie 2019.

Shai Bel, Universitatea Bar-Ilan, Israel

Alan J. Wolfe, Universitatea Loyola din Chicago, Statele Unite
Gena D. Tribble, Universitatea din Texas Health Science Center din Houston, Statele Unite