Altered gut microbiome and metabolism in synucleinopathies and iRBD using multimodal differential abundance analyses

Araştırma özeti

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

Özet Arka plan ve Amaçlar: Mikrobiyota-gut-beyin ekseninin sinükleinopatide önemli bir rol oynadığı öne sürülmüştür. Mikrobiyota disbiyoz, çoklu sistem atrofisi (MSA) ve Parkinson hastalığı (PD) dahil olmak üzere simuleinopatilerde ortaya çıkabilir, ancak mikrobiyotanın sonuçları heterojendi. Burada, DADA2 denoizing algoritması ve operasyonel taksonomik birim (OTU) kümeleme yöntemine dayanan multimodal diferansiyel bolluk analizleri kullanarak, bağırsak mikrobiyotasını İdiopatik hızlı göz hareket uyku davranış bozukluğu (İRBD), MSA, PD ve sağlıklı kontroller (HC'ler) arasında profillemek için kesitsel bir çalışma gerçekleştirdik. Yöntem Gut mikrobiyota ve fekal Kısa zincirli yağ asitleri (SCFA'lar) seviyeleri sırasıyla 16S rRNA dizilimi ve gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi kullanılarak yaş, cinsiyet ve BMI ile eşleşen 37 IRBD, 70 MSA, 104 PD ve 61 HC olarak ölçüldü. Ek olarak, örnekler bulgularımızda sağlamlığı sağlamak için eğitim seti ve test setine ayrıldı. Sonuçlar Gut mikrobiyota kompozisyonları iribd, MSA ve PD'de önemli ölçüde değiştirildi. Pro-inflamatuar bakterilerin bolluğundaki artış ve SCFA-üreten bakterilerin bolluğundaki azalma IRBD, MSA ve PD'de gözlenmiştir. Butyricicoccus, rastgele orman analiziyle ortaya çıkan HC'lere kıyasla iribD, MSA ve PD'nin üst üste binen bağırsak mikrobiyota cinsleri arasında ayırt edici kaldı. Fekal SCFA seviyeleri (asetik asit, bütirik asit ve izovalerik asit) IRBD, MSA ve PD'de de değiştirildi. Diferansiyel mikrobiyota ve SCFA'ların kombinasyonu, sinükleinopatilerin tanı ve diferansiyel tanısında öngörücü modellerin doğruluğunu artırabilir. Sonuç Mikrobiyota disbiyoz İRBD'de gözlendi, üst üste gelen bağırsak mikrobiyota değişikliklerini sinükleinopatilerle paylaştı, bu da mikrobiyota disbiyozun sinükleinopatilerin hastalık sürecinde erken bir değişiklik olabileceğini gösteriyor. SCFA değişiklikleri gibi sonuçtaki fonksiyonel değişiklikler, sinükleinopatinin patogenezine mikrobiyolojik açıklamalar sağlayabilir. Butyricicoccus'u irBD, MSA ve PD tarafından paylaşılan synükleinopati için bir biyobelirteç olarak tanımladık, bu da RD'nin synükleinopatiye fenokonversiyonunun potansiyel bir özelliği olabilir. Mikrobiyota ve SCFA'ların kombinasyonu, sinükleinopatilerin tanı ve ayırıcı tanısında potansiyel biyobelirteçler olabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Abstract Background and Objectives: The microbiota-gut-brain axis has been suggested to play an important role in synucleinopathy. Microbiota dysbiosis may occur in synucleinopathies including multiple system atrophy (MSA) and Parkinson’s disease (PD), however, the results of the microbiota were heterogeneous. Here we performed a cross-sectional study to profile gut microbiota across Idiopathic rapid-eye-movement sleep behavior disorder (iRBD), MSA, PD, and healthy controls (HCs) using multimodal differential abundance analyses based on DADA2 denoising algorithm and operational taxonomic unit (OTU) clustering method. Methods Gut microbiota and fecal Short-chain fatty acids (SCFAs) levels were measured in 37 iRBD, 70 MSA, 104 PD, and 61 HCs matched by age, gender and BMI, using 16S rRNA sequencing and gas chromatography-mass spectrometry respectively. Additionally, the samples were divided into training set and testing set to ensure robustness in our findings. Results Gut microbiota compositions were significantly altered in iRBD, MSA, and PD. The increase in the abundance of pro-inflammatory bacteria and decrease in the abundance of SCFA-Producing bacteria were observed in iRBD, MSA, and PD. Butyricicoccus remained distinctive among the overlapping gut microbiota genera of iRBD, MSA, and PD compared to HCs as revealed by random forest analysis. The fecal SCFAs levels (acetic acid, butyric acid, and isovaleric acid) were also altered in iRBD, MSA, and PD. The combination of differential microbiota and SCFAs could improve the accuracy of predictive models in the diagnosis and differential diagnosis of synucleinopathies. Conclusions Microbiota dysbiosis was observed in iRBD, sharing overlapping gut microbiota changes with synucleinopathies, indicating microbiota dysbiosis might be an early change in the disease process of synucleinopathies. Consequent functional alterations, such as SCFA changes, may provide microbiological explanations for pathogenesis of synucleinopathy. We identified Butyricicoccus as a biomarker for synucleinopathy, sharing by iRBD, MSA and PD, which may be a potential hallmark of phenoconversion of RBD to synucleinopathy. The combination of microbiota and SCFAs may be potential biomarkers in the diagnosis and differential diagnosis of synucleinopathies.

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.