Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích thời gian thực về hệ vi sinh vật đường ruột ở những bệnh nhân nhiễm Entamoeba histolytica tại miền Bắc Ấn Độ
Tóm tắt
Tiêu chảy amip do ký sinh trùng nguyên sinh Entamoeba histolytica gây ra, và việc tiêu thụ nang bốn nhân của E. histolytica từ thực phẩm hoặc nước bị ô nhiễm phân khởi phát nhiễm trùng. Quá trình excystation diễn ra trong lòng ruột non, nơi mà các thể động vật sinh sản và có khả năng xâm nhập, được hình thành từ nang. Khả năng tương tác và tiêu hóa vi khuẩn đường ruột của các thể động vật dường như quan trọng cho sự nhân lên của ký sinh trùng và độc tính của nó; tuy nhiên, sự đóng góp của hệ vi khuẩn cố định vẫn chưa được hiểu rõ. Chúng tôi đã định lượng quần thể Bacteroides, Bifidobacterium, Ruminococcus, Lactobacillus, phân nhóm Clostridium leptum, phân nhóm Clostridium coccoides, Eubacterium, Campylobacter, Methanobrevibacter smithii và vi khuẩn khử lưu huỳnh bằng cách sử dụng các mồi đặc hiệu giống trong mẫu phân của người khỏe mạnh (N = 22) so với bệnh nhân nhiễm amip (dương tính với E. histolytica, N = 17) bằng phương pháp PCR thời gian thực. Sự định lượng tuyệt đối của Bacteroides (p = .001), phân nhóm Clostridium coccoides (p = 0.002), phân nhóm Clostridium leptum (p = 0.0001), Lactobacillus (p = 0.037), Campylobacter (p = 0.0014) và Eubacterium (p = 0.038) cho thấy sự suy giảm đáng kể trong quần thể của chúng, trong khi sự gia tăng đáng kể về Bifidobacterium (p = 0.009) đã được quan sát, còn quần thể Ruminococcus (p = 0.33) không thay đổi ở những người khỏe mạnh so với bệnh nhân amip (dương tính với E. histolytica). Chúng tôi cũng báo cáo tỷ lệ cao của gen nimE trong mẫu phân của cả tình nguyện viên khỏe mạnh và bệnh nhân amip. Không có sự suy giảm đáng kể trong số lượng bản sao gen nimE được quan sát trước và sau điều trị bằng thuốc chống amip. Kết quả của chúng tôi cho thấy sự thay đổi đáng kể trong các vi khuẩn đường ruột chủ yếu ở những cá nhân nhiễm E. histolytica. Các đợt tiêu chảy amip thường xuyên dẫn đến sự cạn kiệt của một số giống vi khuẩn chủ yếu trong đường ruột, điều này có thể dẫn đến việc tiêu hóa và hấp thụ thực phẩm kém trong ruột. Nó cũng làm rối loạn sự cân bằng giữa biểu mô ruột và hệ vi khuẩn. Sự suy giảm của quần thể vi khuẩn có lợi mở đường cho tình trạng rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột, điều này có thể góp phần vào kết quả cuối cùng của bệnh. Sự gia tăng số lượng bản sao của vi khuẩn mang gen nimE trong quần thể của chúng tôi phản ánh khả năng giảm sự sẵn có của thuốc metronidazole trong quá trình điều trị amip.
Từ khóa
#tiêu chảy amip #ký sinh trùng #E. histolytica #vi khuẩn đường ruột #nghiên cứu sinh học phân tửTài liệu tham khảo
Rani R, Murthy RS, Bhattacharya S, Ahuja V, Rizvi MA, Paul J: Changes in Bacterial profile during amebiasis: Demonstration of anaerobic bacteria in ALA pus samples. Am J Trop Med Hyg. 2006, 75: 880-885.
Jia W, Li H, Zhao L, Nicholson JK: Gut microbiota: a potential new territory for drug targeting. Nat Rev Drug Discov. 2008, 7: 123-129. 10.1038/nrd2505.
Whitman WB, Coleman DC, Wiebe WJ: Prokaryotes: The unseen majority. Proc Natl Acad Sci USA. 1998, 95: 6578-6583. 10.1073/pnas.95.12.6578.
Sonnenburg JL, Angenent LT, Gordon JI: Getting a grip on things: how do communities of bacterial symbionts become established in our intestine?. Nat Immunol. 2004, 5: 569-573. 10.1038/ni1079.
Xu J, Gordon JI: Honor thy symbionts. Proc Natl Acad Sci USA. 2003, 100: 10452-10459. 10.1073/pnas.1734063100.
Guarner F: Enteric flora in health and disease. Digestion. 2006, 73 (suppl 1): 5-12.
O’Hara AM, Shanahan F: The gut flora as a forgotten organ. EMBO Rep. 2006, 7: 688-693. 10.1038/sj.embor.7400731.
Ley RE, Peterson DA, Gordon JI: Ecological and Evolutionary Forces Shaping Microbial Diversity in the Human Intestine. Cell. 2006, 124: 837-848. 10.1016/j.cell.2006.02.017.
Haque R, Huston CD, Hughes M, Houpt E, Petri WA: Amoebiasis. N Engl J Med. 2003, 348: 1565-1573. 10.1056/NEJMra022710.
Mirelman D: Ameba-bacterium relationship in amoebiasis. Microbiol Rev. 1987, 51: 272-284.
Mukherjee C, Clark CG, Lohia A: Entamoeba Shows Reversible Variation in Ploidy under Different Growth Conditions and between Life Cycle Phases. PLoS Negl Trop Dis. 2008, 2: e281-10.1371/journal.pntd.0000281.
Simon GL, Gorbach SL: Intestinal flora in health and disease. Gastroenterology. 1984, 86: 174-193.
Leiros HKS, Kozielski-Stuhrmann S, Kapp U, Terradot L, Leonard GA, McSweeney SM: Structural Basis of 5-Nitroimidazole Antibiotic Resistance. J Biol Chem. 2004, 279: 55840-55849. 10.1074/jbc.M408044200.
Trinh S, Reysset G: Detection by PCR of the nim Genes Encoding 5-Nitroimidazole Resistance in Bacteroides spp. J Clin Microbiol. 1996, 34: 2078-2084.
Petri WA: Amebiasis. Current treatment options in Infectious diseases. 2003, 5: 269-272.
Knight WB, Hiatt RA, Cline BL, Ritchie LS: A Modification of the Formol-Ether Concentration Technique for Increased Sensitivity in Detecting Schistosoma Mansoni Eggs. Am J Trop Med Hyg. 1976, 25: 818-823.
Srivastva S, Bhattacharya S, Paul J: Species and strain-specific probes derived from repetitive DNA for distinguishing Entamoeba histolytica and Entamoeba dispar. Exp Parasitol. 2005, 110: 303-308. 10.1016/j.exppara.2005.02.020.
Niesters HGM: Clinical virology in realtime. J Clin Virol. 2002, 25: S3-S12.
Stubbs SLJ, Brazier J, Talbot PR, Duerden BI: PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism Analysis for Identification of Bacteroides spp. and Characterization of Nitroimidazole Resistance Genes. J Clin Microbiol. 2000, 38: 3209-3213.
Whelan JA, Russell NB, Whelan MA: A method for the absolute quantification of cDNA using real-time PCR. J Immunol Methods. 2003, 278: 261-269. 10.1016/S0022-1759(03)00223-0.
Verma R, Verma AK, Ahuja V, Paul J: Real-Time Analysis of Mucosal Flora in Patients with Inflammatory Bowel Disease in India. J Clin Microbiol. 2010, 48: 4279-4282. 10.1128/JCM.01360-10.
Altschul SF, Gish W, Miller W, Myers EW, Lipman DJ: Basic local alignment search tool. J Mol Biol. 1990, 215: 403-410.
Galvan-Moroyoqui JM, Domı′nguez-Robles MDC, Franco E, Meza I: The Interplay between Entamoeba and Enteropathogenic Bacteria Modulates Epithelial Cell Damage. Plos Neg Trop Dis. 2008, 2: e266-10.1371/journal.pntd.0000266.
Seksik P, Rigottier-Gois L, Gramet G, Sutren M, Pochart P, Marteau P, Jian R, Doré J: Alterations of the dominant faecal bacterial groups in patients with Crohn’s disease of the colon. Gut. 2003, 52: 237-242. 10.1136/gut.52.2.237.
Tannock GW, Munro K, Harmsen HJM, Welling GW, Smart J, Gopal PK: Analysis of the fecal microflora of human subjects consuming a probiotic product containing Lactobacillus rhamnosus DR20. Appl Environ Microbiol. 2000, 66: 2578-2588. 10.1128/AEM.66.6.2578-2588.2000.
Bhattacharaya A, Anand MT, Paul J, Yadav N, Bhattacharaya S: Molecular Changes in Entamoeba histolytica in Response to Bacteria. J Euk Microbiol. 1998, 45: 28S-33S. 10.1111/j.1550-7408.1998.tb04521.x.
Hartman AL, Lough DM, Barupal DK, Fiehn O, Fishbein T, Zasloff M, Eisen JA: Human gut microbiome adopts an alternative state following small bowel transplantation. Proc Natl Acad Sci USA. 2009, 106: 17187-17192. 10.1073/pnas.0904847106.
Hooper LV, Xu J, Falk PG, Midtvedt T, Gordon JI: A molecular sensor that allows a gut commensal to control its nutrient foundation in a competitive ecosystem. Proc Natl Acad Sci USA. 1999, 96: 9833-9838. 10.1073/pnas.96.17.9833.
Kanauchi O, Fujiyama Y, Mitsuyama K, Araki Y, Ishii T, Nakamura T, Hitomi Y, Agata K, Saiki T, Andoh A, Toyonaga A, Bamba T: Increased growth of Bifidobacterium and Eubacterium by germinated barley foodstuff, accompanied by enhanced butyrate production in healthy volunteers. Int J Mol Med. 1999, 3: 175-179.
Simmering R, Kleessen B, Blaut M: Quantification of the Flavonoid-Degrading Bacterium Eubacterium ramulus in Human Fecal Samples with a Species-Specific Oligonucleotide Hybridization Probe. Appl Env Microbiol. 1999, 65: 3705-3709.
Hopkins MJ, Macfarlane GT: Changes in predominant bacterial populations in human faeces with age and with Clostridium difficile infection. J Med Microbiol. 2002, 51: 448-454.
Fukuda S, Toh H, Hasel K, Oshima K, Nakanishi Y, Yoshimura K, Tobe T, Clarke JM, Topping DL, Suzuki T, Taylor TD, Itoh K, Kikuchi J, Morita H, Hattori M, Ohno H: Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate. Nature. 2011, 469: 543-547. 10.1038/nature09646.
Leitch EC, Walker AW, Duncan SH, Holtrop G, Flint HJ: Selective colonization of insoluble substrates by human faecal bacteria. Env Microbiol. 2007, 9: 667-679. 10.1111/j.1462-2920.2006.01186.x.
Lidell ME, Moncada DM, Chadee K, Hansson GC: Entamoeba histolytica cysteine proteases cleave the MUC2 mucin in its C-terminal domain and dissolve the protective colonic mucus gel. Proc Natl Acad Sci USA. 2006, 103: 9298-9303. 10.1073/pnas.0600623103.
Pryde SE, Duncan SH, Hold GL, Stewart CS, Flint HJ: The microbiology of butyrate formation in the human colon. FEMS Microbiol Lett. 2002, 217: 133-139. 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11467.x.
Robert C, Bernalier-Donadille A: The cellulolytic microflora of the human colon: evidence of microcrystalline cellulose-degrading bacteria in methane-excreting subjects. FEMS Microbiol Eco. 2003, 46: 81-89. 10.1016/S0168-6496(03)00207-1.
Willing BP, Russell SL, Finlay BB: Shifting the balance: antibiotic effects on host–microbiota mutualism. Nat Rev Microbiol. 2011, 9: 233-243. 10.1038/nrmicro2536.
Lebeer S, Vanderleyden J, De Keersmaecker SCJ: Genes and Molecules of Lactobacilli supporting Probiotic Action. Microbiol Mol Biol Rev. 2008, 72: 728-764. 10.1128/MMBR.00017-08.
Van Neil CW, Feudtner C, Garrison MM, Christakis DA: Lactobacillus therapy for acute infectious diarrhea in children:A meta analysis. Pediatrics. 2002, 109: 678-684. 10.1542/peds.109.4.678.
Samuel BS, Hansen EE, Manchester JK, Coutinho PM, Henrissat B, Fulton R, Latreille P, Kim K, Wilson RK, Gordon JI: Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut. Proc Natl Acad Sci USA. 2007, 104: 10643-10648. 10.1073/pnas.0704189104.
Dridi B, Henry M, Khechine AE, Raoult D, Drancourt M: High Prevalence of Methanobrevibacter smithii and Methanosphaera stadtmanae detected in the Human Gut Using an Improved DNA Detection Protocol. PLoS One. 2009, 4: e7063-10.1371/journal.pone.0007063.
Deplancke B, Hristova KR, Oakley HA, McCracken VJ, Aminov R, Mackie RI, Gaskins HR: Molecular ecological analysis of the succession and diversity of Sulphate reducing bacteria in mouse gastrointestinal tract. Appl Env Microbiol. 2000, 66: 2166-2174. 10.1128/AEM.66.5.2166-2174.2000.
Goldstein EJC, Citron DM, Peraino VA, Cross SA: Desulfovibrio desulfuricans Bacterimia and Review of Human Desulfovibrio infections. J Clin Microbiol. 2003, 41: 2752-2754. 10.1128/JCM.41.6.2752-2754.2003.
Lawson AJ, Linton D, Stanley J: 16 s rRNA gene sequences of 'Candidatus Campylobacter horninis', a novel uncultivated species, are found in the gastrointestinal tract of healthy humans. Microbiol. 1998, 144: 2063-2071. 10.1099/00221287-144-8-2063.
Gal M, Brazier JS: Metronidazole resistance in Bacteroides spp. carrying nim genes and the selection of slow-growing metronidazole-resistant mutants. J Antimicrob Chemother. 2004, 54: 109-116. 10.1093/jac/dkh296.
Marchandin H, Jean-Pierre H, Campos J: nimE Gene in a Metronidazole-SusceptibleVeillonellasp Strain. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48: 3207-3208. 10.1128/AAC.48.8.3207-3208.2004.
Katsandri A, Avlamis A, Pantazatou A, Houhoula DP, Papaparaskevas J: Dissemination of nim-class genes, encoding nitroimidazole resistance, among different species of Gram-negative anaerobic bacteria isolated in Athens, Greece. J Antimicrob Chemother. 2006, 10:1093/jac/dkl285.