Alterations of the gut virome in patients with Parkinson's disease

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Özet Parkinson hastalığı (PD), Alzheimer hastalığının ardından ikinci en yaygın nörodejeneratif bozukluk olarak sıralanır ve bağırsak bakteriyomu ile önemli bir bağlantısı vardır. Ancak PD ve gut viromu arasındaki ilişki belirsizdir. Bağırsak virome'unun PD'deki özelliklerini araştırmak için, 89 PD hastasının ve 89 sağlıklı bireyin bağırsak viral topluluklarını analiz ettik, iki erişilebilir kamu veri kümesinden dışkı metagenomlarının metagenome çapında analizini kullandık. Bulgularımız, PD hastalarının genel viral kompozisyondaki önemli kaymaların yanı sıra bağırsak viral zenginliği ve çeşitliliğinde belirgin bir artış sergilediğini göstermektedir. Aile düzeyinde, PD hastaları yüksek seviyelerde Siphoviridae, Myoviridae, p-crAss-benzeri, Podoviridae, Salasmaviridae, Circoviridae ve Herelleviridae, Quimbyviridae'nin azalmış bir varlığı ile birleşti. PD hastalarında Siphoviridae ve Myoviridae virüslerinde kayda değer bir artış da dahil olmak üzere hastalar ve kontroller arasında ayırıcı olarak bol miktarda bulunan 640 vOTU tespit ettik. İlginç bir şekilde, PD zenginleştirilmiş vOTU'lar ağırlıklı olarak Alistipes, Lawsonibacter, Oscilibacter, Faecalibacterium, Ruthenibacterium, Intestinimonas, Flavonifractor ve Fournierella dahil olmak üzere çeşitli bakteri konaklarını enfekte etti. Tersine, HS zenginleştirilmiş vOTU'lar için ana konaklar öncelikle Bacteroides ve Prevotella türleriydi. Ek olarak, timidylat sentaz (K00560) ve integrazlar (K14059) gibi bazı viral fonksiyonel ortologlar, PD ile zenginleştirilmiş ve HS zenginleştirilmiş vOTU'lar arasında prevalansında önemli farklılıklar gösterdi ve bu PD ile ilişkili virüslerin potansiyel fonksiyonel etkisini vurguladı. Dahası, PD hastalarını sağlıklı deneklerden ayırt etmek için bağırsak viral imzaları kullanarak sınıflandırma modelleri geliştirdik ve 0,854'e kadar alıcı operatör karakteristik eğrisi (AUC) altında optimal bir alan elde ettik. Modeller ayrıca bağımsız örneklerin tahmininde yüksek doğruluk gösterdi. Bu, bağırsak viromunun PD için bir teşhis aracı olarak klinik potansiyelinin altını çiziyor. Bu çalışma Parkinson hastalığı (PD) hastaları ve sağlıklı denekler (HS) arasında önemli ölçüde ayrım yapan viral imzaları belirledi ve bu ayırt edici viral işaretleyicilerin PD müdahalesi için yeni hedefler olarak söz verdiğini gösterdi. Bu çalışma, bu ve potansiyel olarak diğer otoimmün hastalıkların mekanizmaları ve tedavi stratejileri hakkında gelecekteki araştırmalar için bir temel oluşturmaktadır.

Özgün kaynak özetini okuyun

Abstract Parkinson's disease (PD) ranks as the second most prevalent neurodegenerative disorder, following Alzheimer's disease, and it has a significant link to the gut bacteriome. However, the relationship between PD and gut virome is unclear. To explore the gut virome's traits in PD, we analyzed the gut viral communities of 89 PD patients and 89 healthy individuals, utilizing metagenome-wide analysis of fecal metagenomes from two accessible public datasets. Our findings indicate that PD patients exhibit a marked increase in gut viral richness and diversity, alongside significant shifts in the overall viral composition. At the family level, PD patients showed elevated levels of Siphoviridae, Myoviridae, p-crAss-like, Podoviridae, Salasmaviridae, Circoviridae, and Herelleviridae, coupled with a reduced presence of Quimbyviridae. We identified 640 vOTUs that were differentially abundant between patients and controls, including a notable increase in Siphoviridae and Myoviridae viruses in PD patients. Interestingly, PD-enriched vOTUs predominantly infected a diverse array of bacterial hosts, including but not limited to Alistipes, Lawsonibacter, Oscillibacter, Faecalibacterium, Ruthenibacterium, Intestinimonas, Flavonifractor and Fournierella. Conversely, the major hosts for the HS-enriched vOTUs were primarily Bacteroides and Prevotella species. Additionally, certain viral functional orthologs, such as thymidylate synthase (K00560) and integrases (K14059), exhibited significant differences in prevalence between PD-enriched and HS-enriched vOTUs, highlighting the potential functional impact of these PD-associated viruses. Moreover, we developed classification models using gut viral signatures to distinguish PD patients from healthy subjects, achieving an optimal area under the receiver operator characteristic curve (AUC) of up to 0.854. The models also demonstrated high accuracy in predicting independent samples. This underscores the gut virome's clinical potential as a diagnostic tool for PD. This study pinpointed viral signatures that distinguish significantly between Parkinson's Disease (PD) patients and healthy subjects (HS), and showed that these distinctive viral markers hold promise as novel targets for PD intervention. This study lays a foundation for future research into the mechanisms and treatment strategies of this and potentially other autoimmune diseases.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.