Rối loạn virome niệu trong cấy ghép thận

Liên hệ: Audrey Hu Whatsapp / hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Tara K. Sigdel và cộng sự

Hệ vi sinh vật của con người rất quan trọng đối với sức khỏe và đóng một vai trò trong các chức năng trao đổi chất thiết yếu và bảo vệ khỏi một số mầm bệnh. Ngược lại, rối loạn sinh học của hệ vi sinh vật được nhìn thấy trong bối cảnh của các bệnh khác nhau. Các nghiên cứu gần đây đã nhấn mạnh rằng một cộng đồng vi sinh vật phức tạp chứa hàng trăm vi khuẩn cư trú trong đường tiết niệu khỏe mạnh, nhưng ít người biết về các vi rút tiết niệu ở người đối với sức khỏe và bệnh tật. Để đánh giá virome niệu của con người trong bối cảnhquả thậncấy ghép (tx), các biến thể trong thành phần của virome niệu được đánh giá trong các mẫu nước tiểu từ những người tình nguyện khỏe mạnh bình thường cũng như những bệnh nhân bịquả thậndịch bệnhsau khi họ đã trải qua quá trình tx thận. Phân tích sắc ký lỏng-khối phổ / khối phổ được thực hiện trên một nhóm thuần tập gồm 142thậnbệnh nhân tx và đối chứng khỏe mạnh bình thường, từ một ngân hàng sinh học lớn hơn là 770quả thậnsinh thiết phù hợp với mẫu nước tiểu. Ngoài việc phân tích nước tiểu kiểm soát tốt cho sức khỏe bình thường, nhóm thuần tập củaquả thậnBệnh nhân tx có phân loại kiểu hình được xác nhận bằng sinh thiết, trùng hợp với mẫu nước tiểu được phân tích, mô ghép ổn định (STA), thải ghép cấp tính, viêm thận do vi rút BK và bệnh thận mạn tính toàn phần. Chúng tôi đã xác định được 37 loại virus độc nhất, 29 trong số đó đang được xác định lần đầu tiên trong mẫu nước tiểu của con người. Thành phần của virome niệu ở người khác nhau về sức khỏe và tổn thương thận, và sự phân bố của các protein virus trong đường tiết niệu có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn do tiếp xúc với IS, chế độ ăn uống và tiếp xúc với môi trường, chế độ ăn uống hoặc qua da với các loại thuốc trừ sâu và thuốc trừ sâu khác nhau.

Từ khóa: quả thậncấy ghép, virome, nước tiểu, proteomics, dấu ấn sinh học

Cistanche tubulosa ngăn ngừa bệnh thận, bấm vào đây để lấy mẫu

GIỚI THIỆU

Hệ vi sinh vật ở người đã được nghiên cứu rộng rãi trong các chất thải sinh học khác nhau, chẳng hạn như máu (1), nước tiểu (2–4), nước bọt (5, 6), dịch não tủy (7) và nước rửa phế quản (8, 9), vì ảnh hưởng của nó về sức khỏe con người và bệnh tật (10). Một số báo cáo về việc đánh giá vi sinh vật ở các vùng khác nhau của cơ thể con người đã được báo cáo bao gồm phổi và ruột (11–15). Tuy nhiên, người ta chỉ biết rất ít về hệ vi sinh vật tiết niệu và những thay đổi của nó trong bối cảnh chấn thương thận sau khi ghép thận (tx) (16, 17). Hầu hết các nghiên cứu về hệ vi sinh vật ở người đã lập bản đồ rRNA 16S để định hình vi khuẩn (18) và chỉ có một lượng nhỏ dữ liệu kiểm tra virome trong nước tiểu (19, 20) và một nghiên cứu được công bố đã sử dụng giải trình tự thế hệ tiếp theo để lập bản đồ các thành phần bộ gen của virus trong nước tiểu của bệnh nhân ghép thận (19).

Dysbiosis của hệ vi sinh vật có liên quan đến nhiều bệnh như bệnh viêm ruột, ung thư ruột kết, béo phì và bệnh phổi (21–25), nhưng ít người biết về những thay đổi của virome trong dịch cơ thể người, chẳng hạn như nước bọt, rửa phế quản phế nang, và nước tiểu. Người ta thừa nhận rằng các thành phần khác nhau của hệ vi sinh vật thực hiện các chức năng thiết yếu bao gồm sinh tổng hợp các chất đồng yếu tố và vitamin, chuyển hóa các hợp chất thiết yếu và bảo vệ hàng rào khỏi mầm bệnh (26–28). Các chức năng bảo vệ và rối loạn sinh học tương tự cũng có thể được quy cho virome trong nước tiểu; do đó, điều quan trọng là phải xác định chắc chắn thành phần của virome ở người đối với sức khỏe và bệnh tật. Đối với mục đích của nghiên cứu này, chúng tôi đã chọn thực hiện các nghiên cứu này trong nước tiểu về sức khỏe và trong bối cảnh phơi nhiễm IS sau khi thận được tx, trong thời gian chức năng thận ổn định và trong bối cảnh tổn thương thận. Trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá số lượng vi rút được xác định bởi các peptit có trong nước tiểu người và sự xáo trộn của chúng sau khi tiếp xúc với IS và các nguyên nhân khác nhau của chấn thương thận cấp tính, mãn tính và nhiễm trùng.

Hệ vi sinh vật thay đổi theo thời gian và tương quan với sự đa dạng của sinh vật. Phân tích hệ vi sinh vật có thể được tách biệt thành cả phân tích cấu trúc dựa trên các đơn vị phân loại hoạt động dựa trên phát sinh trình tự và phân tích chức năng dựa trên giải trình tự metagenomics và proteomics (29, 30). Hệ vi sinh vật đã được xác định trong các bệnh khác nhau có thể được nghiên cứu thêm bằng cách nuôi cấy, đo lường chức năng, và miễn dịch huỳnh quang đa bội và lai tại chỗ. Dự án hệ vi sinh vật ở người NIH đã công bố hệ vi sinh vật ở người ở 15 vị trí trên cơ thể từ 300 cá thể (31).

ĐIỀU TRỊ BỆNH KIDNEY: CISTANCHE

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Tổng cộng có 142 mẫu duy nhất được đánh giá từ một kho lưu trữ sinh học có chứa năm 2016 được IRB thu thập đã được IRB chấp thuận có sự đồng ý từ các mẫu người lớn và trẻ em từ các chương trình tx thận tại Đại học Stanford và Đại học California San Francisco, giữa các mẫu nước tiểu trong đó có 770 mẫu đi kèm với thận phù hợp hộp tx với các lần đọc mô bệnh học tập trung và điểm số ngăn bằng cách sử dụng lược đồ Banff chuẩn hóa (32) để tính điểm tx thận theo chấn thương (Hình 1). Nghiên cứu đã được phê duyệt bởi Chương trình Bảo vệ Nghiên cứu Con người của Đại học California, San Francisco. Các mẫu nước tiểu được phân loại kiểu hình dựa trên bệnh lý bx thận phù hợp thành năm nhóm: đối chứng khỏe mạnh (HC; n=9), ghép ổn định (STA; n=40), thải ghép cấp tính (AR; n {{{ 7}}), bệnh thận toàn thân mãn tính (CAN; n=39) ​​và viêm thận do vi rút BK (BKVN; n=17). Nước tiểu được ly tâm 2, 000 × g ở 4 độ trong 20 phút để loại bỏ cặn bẩn trong nước tiểu. Phần nổi phía trên được đưa qua màng lọc 10 kDa để loại bỏ các peptit tự nhiên khỏi các protein nguyên vẹn có kích thước lớn hơn 10 kDa. Tổng số protein sau đó được tiêu hóa trypsin và kết quả là các peptit thử nghiệm được phân tích bằng nền tảng LC-MS (Orbitrap Velos MS). Các phương pháp chi tiết của việc chuẩn bị và phân tích protein được báo cáo ở những nơi khác (33).

MSGF cộng với thuật toán tùy chỉnh do nhóm của chúng tôi tạo ra (https://omics.pnl.gov/software/ms-gf), được sử dụng để tìm kiếm phổ MS / MS dựa trên cơ sở dữ liệu chuỗi protein người kết hợp và cơ sở dữ liệu virus NCBI. Ban đầu, các peptit được xác định từ việc tìm kiếm cơ sở dữ liệu áp dụng các tiêu chí sau: Giá trị E của phổ MSGF (giá trị xác suất của kết quả trùng khớp giữa peptit với phổ MS / MS với giá trị càng thấp thì xác suất càng cao là kết quả chính xác) được<10-10, peptide="" level="" q-value="" (false="" discovery="" rate="" estimated="" by="" targeted-decoy="" database="" search)="" to="" be=""><0.01, and="" mass="" measurement="" error=""><10 ppm="" (±5="" ppm).="" the="" decoy="" database="" searching="" methodology="" was="" used="" to="" confirm="" the="" final="" false="" discovery="" rate="" at="" the="" unique="" peptide="" level="" to="" be=""><1%. due="" to="" the="" anticipated="" higher="" false="" discovery="" rate="" for="" peptides="" from="" viral="" proteins,="" more="" stringent="" filtering="" criteria="" with="" msgf="" spectrum="" e="" value="" to="" be=""><1e-13 was="" applied.="" the="" false="" discovery="" rate="" was="" estimated="" to="" be="" nearly="" 0%="" based="" on="" the="" well-accepted="" target="" decoy="" searching="" strategy="" because="" no="" decoy="" hits="" were="" observed="" following="" this="" stringent="" cutoff.="" data="" are="" shown="" as="" percentages="" and="" mean="" ±="" sd.="" comparisons="" of="" different="" categories="" are="" done="" using="" anova="" and="" p="" values="" of=""><0.05 are="" considered="">

KẾT QUẢ

Nhóm của chúng tôi trước đây đã công bố một phân tích chi tiết về các protein của con người có liên quan về mặt sinh học trong các mẫu nước tiểu này được thu thập từ những người được ghép thận với các kiểu hình tổn thương mảnh ghép khác nhau, như được xác nhận bởi mô bệnh học ghép thận phù hợp trên sinh thiết, được thu thập cùng lúc với mẫu nước tiểu; dữ liệu này đã được lưu trữ trong kho lưu trữ Proteomic MassIVE (phiên bản MSV000079262) và trong kho lưu trữ ProteomeXchange (phiên bản PXD002761) (33). Trong nghiên cứu này, chúng tôi chỉ tập trung vào việc xác định và phân tích các protein virus trong cùng một nhóm bệnh nhân ghép thận, bao gồm cả các mẫu nước tiểu đối chứng khỏe mạnh phù hợp với tuổi và giới tính để đánh giá protein virus về cả sức khỏe và tổn thương thận. . Điều quan trọng cần lưu ý là trong tổng số protein người và virus được phân tích trong nước tiểu, chỉ riêng protein virus đã tạo thành<0.2% of="" the="" total="" identified="" proteins,="" highlighting="" the="" very="" low="" abundance="" of="" rather="" rare="" viral="" proteins="" in="" human="" urine,="" irrespective="" of="" the="" type="" of="" kidney="" injury,="" and="" irrespective="" of="" baseline="" immunosuppression="">

Các kết quả được trình bày trong bài báo này đến từ việc lập bản đồ peptide của virus, không giống như việc xác định trình tự gen của các thành phần virus như được báo cáo trong các ấn phẩm trước đây (19). Như một phân tích ban đầu, chúng tôi tập trung vào tỷ lệ lưu hành của các protein virus tiết niệu cụ thể cho từng kiểu hình ghép thận của STA, AR, CAN và BKVN, và các biến thể được ghi nhận trên virome nước tiểu đối chứng khỏe mạnh. Dữ liệu protein vi rút trong nước tiểu cho mỗi mẫu được đánh giá về mức độ phong phú của mẫu so với mức trung bình của vi rút đó trong toàn bộ quần thể được lấy mẫu. Chúng tôi nhận thấy rằng trung bình, 22 phần trăm (khoảng 4–67 phần trăm) bệnh nhân ghép thận có các protein virus khác nhau được phát hiện trong nước tiểu của họ, ngoại trừ bệnh nhân mắc BKVN, nơi dự kiến ​​phát hiện virus BK trong nước tiểu, như những bệnh nhân này bị nhiễm vi rút BK trong đường tiết niệu và trong thận ghép. Sự phân bố của các protein virus khác nhau ở các trạng thái tổn thương tx khác nhau và sức khỏe bình thường được thể hiện trong bản đồ nhiệt phổ biến (Hình 2). Nhìn chung, có tổng cộng 57 protein virut từ 37 loại virut độc nhất đã được xác định, nhiều loại trong số này là bất ngờ và trước đây không được mô tả là "commensals" trong nước tiểu của con người. Trong số các vi rút độc đáo này, 8 vi rút là vi rút RNA sợi đơn, 1 vi rút là vi rút RNA-RT sợi đơn, và 28 vi rút là vi rút DNA sợi đôi (Bảng 1). Trong số 142 bệnh nhân, tất cả các bệnh nhân đều có ít nhất một protein virus trong nước tiểu, với trung bình 10,23 ± 4,57 protein virus / mẫu.

Tỷ lệ phổ biến protein vi rút trong nước tiểu của con người

Nhóm đối chứng khỏe mạnh được kiểm tra có 20 protein virus duy nhất với mức trung bình của nhóm là 13,67 ± 1,32 protein virus. Bệnh nhân thận hư có IS duy trì và chức năng thận ổn định có số lượng vi rút duy nhất trong nhóm thấp hơn có ý nghĩa thống kê (8,08 ± 2,78; p=7 e -10) khi so sánh với nhóm thuần tập khỏe mạnh (thận bình thường chức năng và hệ thống miễn dịch bình thường), không có bất kỳ sự phơi nhiễm IS nào. Thay vào đó, 9 protein virus mới được phát hiện trong nhóm STA so với nhóm đối chứng khỏe mạnh, thuộc các loại virus sau: virus Junin, Cotesia congregata bracovirus, Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, Psittacid herpesvirus 1, Pseudocowpow virus, Spodoptera ridgiperda nhiều nucleopolyhedrovirus, virus khảm khoai mỡ Nhật Bản, Virus đậu đũa, và virus đơn nucleopolyhedrovirus Helicoverpa zea. Tổn thương thận sau tx (mặc dù tiếp tục phơi nhiễm IS), dẫn đến sự gia tăng tổng thể về số lượng protein virus duy nhất trong nhóm thuần tập STA tx, với sự gia tăng đáng kể protein virus trong nước tiểu ở nhóm bệnh nhân CAN (11,46 ± 3,52; p {{ 16}} e -10), và nhóm bệnh nhân BKVN (15,76 ± 5,65; p=13. 7e -10). Thành phần của các protein virus trong nước tiểu dường như khá khác biệt trong các loại tổn thương tx khác nhau (Hình 3). Tỷ lệ lưu hành protein của virus BKV trong nước tiểu tăng lên 60–70 phần trăm ở bệnh nhân AR, 70–80 phần trăm ở bệnh nhân CAN và 100 phần trăm ở bệnh nhân BKVN (Hình 2) làm nổi bật rằng sự gia tăng lượng vi rút BK trong nước tiểu có thể dẫn đến từ sự gia tăng của IS, như đã thấy trong danh mục AR và với thời gian lớn hơn sau tx, như đã thấy trong danh mục CAN. Mẫu nước tiểu của BKVN cho thấy sự phân kỳ tối đa của các protein virus trong nước tiểu, đúng như dự đoán. Bốn protein virut thường có trong tất cả các mẫu khác, bao gồm cả đối chứng khỏe mạnh bình thường (virut Canarypox, virut Tacaribe, virut Simian 12, virut dạng sợi Acidianus 8), không còn được quan sát thấy trong nhóm BKVN. Vì BKV là một virus DNA, chúng tôi đã kiểm tra xem những thay đổi trong virome niệu phần lớn có liên quan đến sự xuất hiện của virus DNA mới trong BKVN hay không. Năm loại protein virus mới chỉ được ghi nhận trong nhóm BKVN (Ectropis gonequa nucleopolyhedrovirus, Fowl adenovirus D, Taura syndrome virus, Invertebrate iridescent virus 6, Gallid herpesvirus 2). 4/5 vi rút thuần tập BKVN là vi rút DNA sợi kép (Bảng 1).

Sự phong phú của protein vi rút trong nước tiểu của con người

Tiếp theo, chúng tôi đánh giá sự phong phú của các protein virus khác nhau trên tất cả các bệnh nhân tx và mẫu nước tiểu HC. Trong số 37 loại vi rút duy nhất được kiểm tra, các loại vi rút sau đây có nhiều nhất ở bệnh nhân STA IS (vi rút dạng sợi Acidianus 8, vi rút Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus, vi rút đa nhân BK, vi rút Canarypox, Cotesia congregata bracovirus, vi rút đậu đũa, vi rút tuyến nước bọt Glossina pallidipes, vi rút phì đại, Vi rút Simian 12, vi rút Tacaribe), và số lượng vi rút Marsellavirus tăng lên được thấy ở cả CAN và BKVN. Mặc dù nhiễm vi rút BKV trong tuyến thượng thận ở bệnh nhân BKVN, chúng tôi quan sát thấy vi rút BK ở mức thấp cũng được phát hiện ở tất cả các loại tx được kiểm tra và đối chứng khỏe mạnh, có khả năng là vi rút BK có trong nước tiểu người bình thường, với sự tồn tại của nó trong niệu đạo người. ở mức thấp ở hầu hết tất cả các bệnh nhân HC và thận tx được khám không phải là điều bất ngờ.

ĐIỀU TRỊ BỆNH KIDNEY: CISTANCHE

THẢO LUẬN

Một nghiên cứu về vai trò của hệ vi sinh vật trong việc cấy ghép nội tạng (13, 17, 34) có tính đến tác động của việc ăn vào, tiêu hóa, trao đổi chất và điều chế thức ăn; tuy nhiên, sự rối loạn hệ vi sinh vật do thuốc tx và IS là một yếu tố góp phần làm giảm các vi sinh vật chiếm ưu thế ban đầu và cũng dẫn đến mất tính đa dạng tổng thể và sự xuất hiện của một số quần thể vi sinh vật ưu thế mới (35). Một phát hiện rất thú vị từ nghiên cứu này là chỉ có 8 trong số 37 loại virus được xác định trong bộ dữ liệu này đã được mô tả trước đây ở người và nhiều loại trong số này cũng được mô tả là có khả năng gây bệnh. Nhiễm trùng ở người đã được mô tả với một số loại virus đã được xác định, cho thấy rằng sự hiện diện của chúng trong nước tiểu có thể liên quan đến cơ chế bệnh sinh của tổn thương thận toàn thân hoặc cơ bản. Nhiễm vi-rút Junin (một loại vi-rút Arenavirus) có thể dẫn đến bệnh lâm sàng ở người bao gồm sốt, cũng như một thực thể được gọi là sốt xuất huyết Argentina (36). Virus Tacaribe là một loại virus Arenavirus cũng có thể gây sốt ở người và bệnh xuất huyết (36). Vi rút HHV -6 là một loại vi rút phổ biến ở trẻ em và gây sốt, tiêu chảy và phát ban (37). Rhinovirus là vi rút RNA sợi đơn, là tác nhân lây nhiễm nhiều nhất ở người và là thủ phạm có khả năng gây cảm lạnh thông thường nhất (38). Virus chlorella bề mặt Acanthocystis 1 đã có ở 44 phần trăm người khỏe mạnh (39) và chỉ được mô tả ở vùng hầu họng và không được biết là có khả năng gây bệnh cho người. Vi rút Marseille là một loại vi rút DNA lớn có nhân tế bào chất đã được mô tả trong máu và phân của những bệnh nhân bị bệnh nổi hạch không ở cổ (40).

Virus SV40 là một loại virus DNA polyomavirus có khả năng được đưa vào cơ thể người thông qua vắc xin bị ô nhiễm (41) và việc nhiễm virus này thường đồng thời với nhiễm virus BK, đây là một phát hiện gần như bất biến trong quần thể tx. Các nghiên cứu gần đây cũng nhấn mạnh vai trò của nhiễm SV40 mãn tính đối với bệnh ung thư ở người (42). Các kháng thể chống lại kháng nguyên T của SV40 phản ứng chéo với kháng nguyên T của virus BK và JC, tất cả đều thuộc họ polyomavirus, và nhuộm SV40 được sử dụng để chẩn đoán nhiễm virus BK ở BKVN. Tiếp xúc với vi rút BK, trong thận, được thấy ở 90 phần trăm dân số bình thường, và dữ liệu của chúng tôi cho thấy virome niệu có dấu vết của các protein vi rút BK trong tất cả các đối chứng khỏe mạnh được lấy mẫu.

Sự nhân lên của vi rút BK được thấy ở 10–60 phần trăm bệnh nhân tx thận đã được mô tả là thải vi rút BK trong nước tiểu, điều này được xác nhận bởi dữ liệu của chúng tôi (Hình 2). Virus BK tiềm ẩn trong các tế bào biểu mô ống thận và sự phổ biến của nó được biết là làm tăng rối loạn chức năng miễn dịch và tiếp xúc với ức chế miễn dịch (43). Trong nghiên cứu này, chúng tôi không thể xác định được bất kỳ sự khác biệt đặc hiệu virome niệu nào có thể phân biệt được nhóm ARV và nhóm BKVN, mặc dù những tình trạng này là khác biệt về mặt miễn dịch và đòi hỏi các phương pháp điều trị rất khác nhau, tức là giảm thiểu ức chế miễn dịch ở BKVN và tăng ức chế miễn dịch ở AR. Loại AR đã được xác nhận và có một vết SV40 âm tính trong mô hộp được kiểm tra. Tuy nhiên, dữ liệu này cho thấy rằng việc phát hiện BKVN có thể không được báo cáo nhiều ở bệnh nhân thận hư, và các thay đổi mô học có thể loang lổ dẫn đến chẩn đoán không đúng bệnh BKVN.

Trong số 19 loại vi rút còn lại chưa được mô tả trước đây ở người, những loại vi rút sau đây đã được ghi nhận là được sử dụng làm thuốc trừ sâu / diệt côn trùng (vi rút E. Obqua nucleopolyhedrovirus, Euproctis pseudoconspersa nucleopolyhedrovirus, Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus, H. zea single nucleopolyhedrovirus). Thuốc trừ sâu trong việc sử dụng cho sức khỏe cộng đồng nhằm hạn chế khả năng mắc bệnh nhưng chúng đã được biết là có thể xâm nhập vào các mô / dịch cơ thể người nếu không được xử lý đúng cách và chế độ ăn hữu cơ hạn chế số lượng thuốc trừ sâu trong nước tiểu của trẻ em (44, 45) . Việc tìm thấy các protein virus này trong các mẫu nước tiểu của con người đặt ra câu hỏi về sự tiếp xúc của môi trường với các chất gây ô nhiễm có thể chưa được phát hiện trước đây.

Việc phát hiện ra 100% tỷ lệ lưu hành của một số loại vi rút chỉ ở nhóm đối chứng khỏe mạnh cho thấy rằng có những sự kết hợp của vi rút có thể tồn tại hoặc không gây hại hoặc thậm chí có thể được đưa ra giả thuyết để hỗ trợ thích ứng miễn dịch. Phân tích cây phát sinh loài của những vi rút này có thể thú vị, vì một số vi rút như thực khuẩn đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe bằng cách loại bỏ vi khuẩn gây bệnh và giúp tăng cường khả năng miễn dịch bẩm sinh (16). Việc giảm các vi rút hoặc phage bảo vệ có thể dẫn đến tăng sinh vi khuẩn, điều này được thấy trong bối cảnh IS sau tx thận. Việc xác định trình tự di truyền của các loài vi rút mới được tìm thấy ở bệnh nhân tx dưới IS có thể xác định xem việc tiếp xúc với IS có làm thay đổi mô hình kháng thuốc hoặc kháng một số loại vi rút, đặc biệt là những loại vi rút dễ gây viêm và miễn dịch hơn (16). Điều trị bằng hạt nano bạc đã được chứng minh là làm giảm các quần thể vi khuẩn và vi rút đường ruột gây viêm nhiễm (46). Các vi sinh vật bạch cầu ái toan có thể dễ cung cấp khả năng miễn dịch bảo vệ không phải vật chủ hơn và việc mất bất kỳ vi rút / vi khuẩn bạch cầu ái toan nào có IS cũng có thể là nguyên nhân làm tăng nguy cơ viêm bàng quang và nhiễm trùng đường tiết niệu ở những bệnh nhân sau tx.

Hệ vi sinh vật giao nhau giữa các trạng thái sức khỏe và bệnh tật. Việc phát hiện một số lượng lớn các loại vi rút được sử dụng làm thuốc trừ sâu / diệt côn trùng là một phát hiện đáng ngạc nhiên. Việc xác định các loại vi-rút dự kiến ​​không có trong nước tiểu chỉ ra khả năng nguồn gốc của chúng xâm nhập vào các hệ thống cơ thể qua đường tiêu hóa (ô nhiễm thực phẩm, nước hoặc đồ uống khác như sữa) hoặc hấp thụ qua da (ví dụ, rửa tay không đúng cách). Trên thực tế, theo luật liên bang, một lượng nhỏ thuốc trừ sâu / thuốc trừ sâu ô nhiễm trong thực phẩm của con người được công nhận và chấp nhận (41, 47), mặc dù cho đến nay chưa ai kiểm tra sự hiện diện của chúng trong nước tiểu. Cũng có thể những vi rút này cư trú hoặc xâm nhập đường tiết niệu bằng cách lây nhiễm tăng dần, đặc biệt là trong bối cảnh IS ở một bệnh nhân tx thận, nơi có khả năng bảo vệ miễn dịch của vật chủ thấp hơn.

Việc xác nhận thêm các kết quả này bằng cách đánh giá kho virome của người trong các nhóm thuần tập địa lý và nhân khẩu học khác nhau của các bệnh nhân có các nguyên nhân chấn thương thận khác nhau sẽ xác định tốt hơn nếu kho chứa các protein virus cụ thể được quan sát trong nghiên cứu này là cụ thể cho một bệnh nhân, vị trí địa lý của họ, nhân khẩu học, hoặc loại phụ bệnh thận. Các nghiên cứu xác nhận bổ sung bằng xét nghiệm PCR virus trong nước tiểu có thể giúp đánh giá nhanh tác động lâm sàng của những virus này trong các nhóm thuần tập chấn thương thận khác. Điều thú vị là trong danh sách các peptit virus đã được xác định, chúng tôi không quan sát thấy bất kỳ phage nào. Điều này được cho là do phương pháp luận được sử dụng để điều chế peptit từ dịch nổi của nước tiểu, không bắt được vi khuẩn (chúng bị thải ra ngoài), vật chủ của vi rút phage (48). Báo cáo virome dựa trên phân tích trình tự DNA cũng không xác định được phage trong báo cáo được công bố (19). Nghiên cứu virome trong nước tiểu sử dụng phân lập vi khuẩn tinh khiết bằng cách sử dụng gradient mật độ cesium chloride đã báo cáo việc xác định các phage (20). Tất cả các bài báo này đều ủng hộ rằng phương pháp chuẩn bị mẫu ảnh hưởng đến các phát hiện cuối cùng.

Sự thực dân, sự kháng thuốc và hệ sinh thái vi sinh vật đã được mô tả và nghiên cứu kỹ lưỡng trong bối cảnh nhiễm trùng do vi sinh vật (49), và nó đã được chứng minh rằng điều trị bằng kháng sinh (trong bối cảnh điều trị nhiễm trùng ở động vật tạo thành sản phẩm thực phẩm hoặc như một phần của dự phòng kháng vi-rút cho bệnh nhân tx trong 3–6 tháng đầu sau tx) giúp loại bỏ nhiều loài vi khuẩn và vi-rút kết hợp khỏi ruột và các chất dịch cơ thể khác và làm giảm khả năng phòng thủ của kháng sinh (50). Sự xâm chiếm của hệ vi sinh vật trong giai đoạn đầu đời định hình hệ thống miễn dịch và tạo ra cơ hội cho trạng thái cân bằng nội môi, nếu bị gián đoạn, trong bối cảnh của tx và IS, có thể góp phần gây viêm. Các phương pháp tiếp cận y học chính xác trong tương lai có thể muốn tùy chỉnh liệu pháp từ phương pháp tiếp cận "lấy hệ vi sinh vật làm trung tâm" và "lấy vật chủ làm trung tâm" sang y học chính xác. Cho đến gần đây, chúng ta vẫn chưa chú ý nhiều đến hệ vi sinh vật trong thực phẩm và hiểu rằng nhiều bệnh nhiễm trùng mới xuất hiện có thể do thực phẩm gây ra. Những nỗ lực hiện tại nhằm phát triển một công cụ theo dõi số liệu đo sẽ đánh giá tác động của các bệnh nhiễm trùng khác nhau — vi khuẩn, vi-rút và nấm và dấu vân tay của chúng trong bối cảnh thực phẩm mà chúng ta ăn, có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, nguyên nhân sống sót kém của động vật, và thực hành nông nghiệp bao gồm xử lý đất (xử lý methyl bromide đất làm thuốc trừ sâu dẫn đến sự gia tăng đáng kể các loài Bacillus), nguồn nước [lượng vi sinh vật khác nhau trong ao so với nước giếng (51)], di truyền của giống cây lương thực có thể dẫn đến thay đổi khả năng bảo vệ của thực vật đối với vi khuẩn, thực vật và thuốc trừ sâu (51). Các lipoprotein của virus và vi khuẩn có thể chịu trách nhiệm về các đặc tính điều biến miễn dịch, và các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy vai trò tương tác của miễn dịch bẩm sinh để điều chỉnh sự đa dạng của hệ vi sinh vật và kiểm soát nhiễm trùng, bởi các dòng tế bào cụ thể như tế bào T bất biến niêm mạc (tế bào MAIT). Do đó, các nghiên cứu bổ sung tập trung vào nguyên nhân của sự đa dạng vi sinh vật trong các mô của con người và tác động của nó đối với phản ứng viêm và miễn dịch sẽ là điều tối quan trọng để tiến hành như một phần của nghiên cứu trong tương lai.

ĐIỀU TRỊ BỆNH KIDNEY: CISTANCHE

CHUẨN MỰC ĐẠO ĐỨC

Tất cả các mẫu nghiên cứu được thu thập từ trẻ em và thanh niên được cấy ghép từ những năm 2000 đến 2011 tại Bệnh viện Nhi Lucile Packard của Đại học Stanford. Nghiên cứu đã được phê duyệt bởi các ủy ban đạo đức của Trường Y Đại học Stanford và Trung tâm Y tế UCSF. Tất cả bệnh nhân người lớn và cha mẹ / người giám hộ của bệnh nhân không phải là người lớn đã cung cấp sự đồng ý bằng văn bản được thông báo để tham gia vào nghiên cứu, tuân thủ đầy đủ Tuyên bố của Helsinki.

SỰ ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ

MS và TS tham gia thiết kế nghiên cứu; SN, TS, NM và MS đã tham gia viết bài báo và giải thích kết quả; NM thực hiện các phân tích thống kê và đánh giá kết quả; CN, KB-J và W-JQ đã tạo và xử lý dữ liệu thô.

KINH PHÍ

Chúng tôi ghi nhận sự hỗ trợ từ Đại học California San Francisco. Các tác giả ghi nhận sự hỗ trợ kinh phí từ NIDDK R01DK083447 (tới MS), DP3 DK110844 (W-JQ), và P41 GM103493 (W-JQ).

ĐIỀU TRỊ BỆNH KIDNEY: CISTANCHE

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Potgieter M, Bester J, Kell DB, Pretorius E. Hệ vi sinh vật máu không hoạt động trong các bệnh viêm mãn tính.PTHH Microbiol Rev(2015) 39 (4): 567–91. doi: 10.1093 / nữ / fuv013

2. Zhang Y, Zhao F, Deng Y, Zhao Y, Ren H. Phân tích di truyền và chuyển hóa về tác dụng độc hại của hệ vi sinh vật đường ruột do tri-chloroacetamide gây ra và rối loạn chuyển hóa nước tiểu ở chuột.J Proteome Res(2015) 14 (4): 1752–61. doi: 10.1021 / pr5011263

3. Lewis DA, Brown R, Williams J, White P, Jacobson SK, Marchesi JR, et al. Hệ vi sinh vật tiết niệu ở người; DNA của vi khuẩn trong nước tiểu của người lớn không có triệu chứng.Đổi diện Tế bào Lây nhiễm Microbiol(2013) 3:41. doi: 10.3389 / fcimb.2013.00041

4. Fouts DE, Pieper R, Szpakowski S, Pohl H, Knoblach S, Suh MJ, et al. Tích hợp trình tự thế hệ tiếp theo của 16S rDNA và siêu vi sinh vật giúp phân biệt hệ vi sinh vật khỏe mạnh trong nước tiểu với vi khuẩn niệu không có triệu chứng trong bàng quang thần kinh liên quan đến tổn thương tủy sống.J Dịch Med(2012) 10: 174. doi: 10.1186 / 1479-5876-10-174

5. Lim Y, Totsika M, Morrison M, Punyadeera C. Các cấu hình vi sinh vật nước bọt ít bị ảnh hưởng bởi các phương pháp thu thập hoặc quy trình tách chiết DNA.Khoa học Trả lời(2017) 7 (1): 8523. doi: 10.1038 / s 41598-017-07885-3

6. Nasidze I, Quinque D, Li J, Li M, Tang K, Stoneking M..Hậu môn Hóa sinh(2009) 391 (1): 64–8. doi: 10.1016 / j.ab.2009.04.034

7. Vương Y, Kasper LH. Vai trò của hệ vi sinh vật trong rối loạn hệ thần kinh trung ương.Não Behav Immun(2014) 38: 1–12. doi: 10.1016 / j.bbi.2013.12.015

8. Lee SH, Sung JY, Yong D, Chun J, Kim SY, Song JH, et al. Đặc điểm của hệ vi sinh vật trong dịch rửa phế quản phế nang của bệnh nhân ung thư phổi so với các tổn thương dạng khối lành tính.Phổi Sự xấu xa(2016) 102: 89–95. doi: 10.1016 / j.lungcan.2016.10.016

9. Twigg HL III, Morris A, Ghedin E, Curtis JL, Huffnagle GB, Crothers K, et al. Sử dụng dịch rửa phế quản phế nang để đánh giá hệ vi sinh vật đường hô hấp: tín hiệu trong tiếng ồn.Lancet Respir Med(2013) 1 (5): 354–6. doi: 10.1016 / S 2213-2600 (13) 70117-6

10. Tổ hợp Dự án Vi sinh vật ở Người. Một khuôn khổ cho nghiên cứu hệ vi sinh vật ở người.Thiên nhiên(2012) 486 (7402): 215–21. doi: 10.1038 / nature11209

11. Kroemer A, Elsabbagh AM, Matsumoto CS, Zasloff M, Fishbein TM. Hệ vi sinh vật và ý nghĩa của nó trong cấy ghép ruột.Curr Opin Đàn organ Cấy(2016) 21 (2): 135–9. doi: 10.1097 / MOT.0000000000000278

12. Weber D, Oefner PJ, Hiergeist A, Koestler J, Gessner A, Weber M, et al. Nồng độ indoxyl sulfat trong nước tiểu thấp sớm sau khi cấy ghép phản ánh hệ vi sinh vật bị gián đoạn và có liên quan đến kết quả kém.Máu(2015) 126 (14): 1723–8. doi: 10.1182 / máu -2015-04-638858

13. Vindigni SM, Surawicz CM. Hệ vi sinh vật đường ruột: nhân tố quan trọng về mặt lâm sàng trong cấy ghép?Chuyên gia Rev Clin Immunol(2015) 11 (7): 781–3. doi: 10. 158 6 / 1744666X.2015.1043894

14. Becker J, Poroyko V, Bhorade S. Hệ vi sinh vật phổi sau khi ghép phổi.Chuyên gia Rev Respir Med(2014) 8 (2): 221–31. doi: 10.1586 / 17476348. 20 14. 890518

15. Hartman AL, Lough DM, Barupal DK, Fiehn O, Fishbein T, Zasloff M, et al. Hệ vi sinh vật đường ruột của con người áp dụng một trạng thái thay thế sau khi cấy ghép ruột non.Proc Natl Acad Khoa học U S A(2009) 106 (40): 17187–92. doi: 10.1073 / pnas.0904847106

16. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Andropolis KE, Panchal DV, Hajjiri Z, và cộng sự. Hệ vi sinh vật trong nước tiểu của bệnh nhân ghép thận cho thấy chứng rối loạn vi khuẩn có khả năng kháng kháng sinh.Dịch Res(2017) 181: 59–70. doi: 10.1016 / j. trsl.2016.08.008

17. Fricke WF, Maddox C, Song Y, Bromberg JS. Đặc điểm hệ vi sinh vật ở người trong quá trình ghép thận.Là J Cấy(2014) 14 (2): 416–27. doi: 10.1111 / ajt.12588

18. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, Toussaint NC, Ling L, Pamer E, et al. Cấu trúc cộng đồng vi sinh vật đường ruột và các biến chứng sau khi ghép thận: một nghiên cứu thí điểm.Cấy ghép(2014) 98 (7): 697–705. doi: 10.1097 / TP.0000000000000370

19. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Metwally A, Hajjiri Z, Brennan DC, et al. Một virome đa dạng ở bệnh nhân ghép thận chứa nhiều phân nhóm virus với các dạng đa hình riêng biệt.Khoa học Trả lời(2016) 6: 33327. doi: 10.1038 / srep33327

20. Santiago-Rodriguez TM, Ly M, Bonilla N, Pride DT. Virome trong nước tiểu của con người có liên quan đến nhiễm trùng đường tiết niệu.Đổi diện Microbiol(2015) 6:14. doi: 10.3389 / fmicb.2015.00014