Lactobacillus rhamnosus GG rozszerza szczepy bakteryjne wytwarzające maślan u niemowląt z alergią pokarmową
Jako biblioteka NLM zapewnia dostęp do literatury naukowej. Umieszczenie w bazie danych NLM nie oznacza poparcia ani zgody na zawartość przez NLM lub Narodowy Instytut Zdrowia.
Dowiedz się więcej: Zastrzeżenie PMC | Informacja o prawach autorskich PMC
ISME J. 2016 marzec; 10 ust. 3):
742–750.
Opublikowano w Internecie 22 września 2015 r. doi: 10.1038/ismej.2015.151
PMCID: PMC4817673
PMID: 26394008
Formuła uzupełniona Lactobacillus rhamnosus GG rozszerza szczepy
bakteryjne wytwarzające maślan u niemowląt z alergią pokarmową
Roberto Berni Canani , 1, 8 Naseer Sangwan , 2, 8 Andrew T Stefka , 3, 8 Rita Nocerino , 1 Lorella Paparo , 1 Rosita Aitoro , 1 Antonio Calignano , 4 Aly A Khan , 5 Jack A Gilbert , 2, 6, 7
, * i Cathryn R. Nagler 3, *
Informacje o autorze Uwagi do artykułów Informacje o prawach autorskich i licencji Zastrzeżenie PMC
Powiązane dane
Abstrakt
Interwencja dietetyczna z użyciem intensywnie hydrolizowanej kazeiny
uzupełnionej Lactobacillus rhamnosus GG (EHCF+LGG) przyspiesza
nabywanie tolerancji u niemowląt z alergią na mleko krowie (CMA). Zbadaliśmy,
czy efekt ten można przypisać, przynajmniej częściowo, wpływowi na mikroflorę
jelitową. Próbki kału od zdrowych osób kontrolnych ( n =
20) i od niemowląt CMA ( n = 19) przed i po leczeniu EHCF z
( n = 12) i bez ( n = 7) suplementacją LGG
porównano za pomocą taksonomii operacyjnej opartej na 16S rRNA klastrowanie
jednostek i oligotypowanie. Wybór cech różnicowych i uogólnione
dopasowanie modelu liniowego ujawniły, że niemowlęta CMA mają zróżnicowaną
strukturę społeczności drobnoustrojów jelitowych, w której dominują
Lachnospiraceae (20,5 ± 9,7%) i Ruminococcaceae (16,2 ± 9,1%). Blautia,
Roseburia i Coprococcus uległy znacznemu wzbogaceniu
po leczeniu EHCF i LGG, ale tylko jeden rodzaj, Oscillospira ,
różnił się istotnie pomiędzy niemowlętami, które stały się tolerancyjne, a
tymi, które pozostały alergiczne. Jednakże u najbardziej tolerancyjnych
niemowląt wykazano znaczny wzrost poziomu maślanu w kale, a taksony, które były
znacząco wzbogacone w tych próbkach, Blautia i Roseburia ,
wykazywały specyficzne rozgraniczenia poziomu szczepu pomiędzy niemowlętami
tolerancyjnymi i alergicznymi. Nasze dane sugerują, że EHCF+LGG sprzyja
tolerancji u niemowląt z CMA, częściowo poprzez wpływ na strukturę społeczności
bakteryjnej jelit niemowlęcia na poziomie szczepu.
Wstęp
Częstość występowania reakcji
alergicznych na żywność wzrosła w społeczeństwach rozwiniętych bezprecedensowo,
sięgając aż 20% w ciągu ostatnich 10 lat ( Branum i Lukacs, 2009 ; Osborne i in. , 2011 ; Wang i Sampson, 2011). ; Prescott i in. , 2013 ). Sama
zmienność genetyczna nie jest w stanie wyjaśnić dramatycznego wzrostu częstości
występowania chorób w tak krótkim czasie. Pojawiające się dowody sugerują,
że interwencje środowiskowe XXI wieku, w tym powszechne stosowanie
antybiotyków, spożywanie diety wysokotłuszczowej i ubogiej w błonnik,
eliminacja powszechnie występujących wcześniej enteropatogenów (w tym Helicobacter
pylori i pasożytów robaków pasożytniczych), zmniejszenie narażenia na
choroby zakaźne, poród przez cesarskie cięcie, i karmienie mieszankami
modyfikowanymi, mogły zakłócić wzajemnie korzystne interakcje ustanowione przez
miliony lat koewolucji z bakteriami tworzącymi naszą komensalną mikroflorę
( Cho i Blaser, 2012 ). Dysbioza ta
może predysponować osoby genetycznie podatne na choroby alergiczne (przegląd w
ref. Feehley i in. , 2012 ). Alergia
na mleko krowie (CMA) jest jedną z najczęstszych alergii pokarmowych
występujących u niemowląt i wczesnego dzieciństwa, a jej częstość występowania
szacuje się na 2–3% na całym świecie ( Sicherer, 2011 ). Wykazaliśmy, że
prowadzenie diety preparatem zawierającym intensywnie zhydrolizowaną formę
kazeiny białka mleka krowiego (EHCF), uzupełnioną probiotykiem Lactobacillus
rhamnosus GG (LGG), powoduje wyższy wskaźnik nabywania tolerancji u
niemowląt z CMA niż u dzieci leczonych EHCF bez suplementacji lub innymi
preparatami niezawierającymi kazeiny ( Berni Canani i in. , 2012 , 2013 ). Jednakże mechanistyczna
podstawa tego efektu nie jest znana. Postawiliśmy hipotezę, że można to
częściowo przypisać wpływowi tej interwencji dietetycznej na skład mikroflory
jelitowej. Aby przetestować tę hipotezę, przeprowadziliśmy
sekwencjonowanie amplikonu oparte na 16S rybosomalnym RNA (rRNA) i analizę
oligotypowania na próbkach kału pobranych od zdrowych niemowląt i niemowląt CMA
przed i po leczeniu EHCF z suplementacją LGG lub bez.
Materiały i metody
Rejestracja pacjentów i pobieranie próbek
Niemowlęta zaproszone do udziału w
badaniu kierowano do ośrodka alergologicznego dla dzieci trzeciego stopnia
(Oddział Pediatryczny Alergii Pokarmowej na Wydziale Medycyny Translacyjnej
Uniwersytetu w Neapolu „Federico II”) w celu przeprowadzenia pełnej diagnostyki
w kierunku podejrzenia CMA. Wszyscy pacjenci w momencie włączenia do
badania i pobrania pierwszego kału nadal otrzymywali białko mleka krowiego
(głównie pochodzące z żywienia mieszanką). Kryteriami włączenia były
niemowlęta w wieku 1–12 miesięcy, u których niedawno stwierdzono silne
podejrzenie CMA zależnej od IgE, ale nadal otrzymywały białko mleka
krowiego. Rozpoznanie CMA zależnego od IgE opierało się na historii
klinicznej, wynikach podwójnie ślepej, kontrolowanej placebo prowokacji
doustnym pokarmem oraz poziomie swoistej dla surowicy przeciwciał IgE przeciwko
białku mleka krowiego ( Berni Canani i in. , 2011 ). Pacjenci,
którym w ciągu ostatnich 4 tygodni podawano prebiotyki, probiotyki i/lub
antybiotyki oraz pacjenci, u których w wywiadzie wystąpiła anafilaksja wywołana
mlekiem krowim, zaburzenia eozynofilowe przewodu pokarmowego, zespół
enterokolityczny wywołany białkami pokarmowymi, współistniejące przewlekłe
choroby ogólnoustrojowe, wrodzona choroba serca wykluczono wady, czynną
gruźlicę, choroby autoimmunologiczne, niedobory odporności, przewlekłe choroby
zapalne jelit, celiakię, mukowiscydozę, choroby metaboliczne, nietolerancję
laktozy, nowotwory złośliwe, przewlekłe choroby płuc czy wady rozwojowe
przewodu pokarmowego. Próbki kału pobierano na początku badania przed
terapią dietą od pacjentów z potwierdzonym rozpoznaniem CMA zależnego od IgE
zgodnie ze standardowymi kryteriami ( Berni Canani i in. , 2011 ). Po
pierwszej wizycie pacjenci byli leczeni dietą z użyciem dostępnej w handlu
formuły ekstensywnie hydrolizowanej kazeiny (EHCF, Nutramigen, Mead Johnson,
Rzym, Włochy) z lub bez suplementacji LGG (przy 4,5 × 10 7 –8,5 × 10 7 kolonii jednostek tworzących na gram proszku
( Berni Canani i in ., 2012 ).
Drugą próbkę kału pobrano po 6 miesiącach. Próbki pobrane od zdrowych
(niealergicznych) niemowląt, które odwiedziły klinikę badawczą w ramach
programu szczepień, służyły jako kontrole Osoby te nie były zagrożone chorobami
atopowymi, a ich wywiad kliniczny nie wskazywał na jakąkolwiek chorobę
alergiczną.Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską i
uzyskało akceptację Komisji Etyki Uniwersytetu Neapolitańskiego „Federico II”.
Izolacja DNA z kału i sekwencjonowanie 16S rDNA
Kał zebrano i zamrożono w
temperaturze -20°C bezpośrednio po wydaleniu. W celu wyizolowania DNA
100–300 mg materiału kałowego ubito przed ekstrakcją za pomocą minizestawu kału
QIAamp DNA (Qiagen, Hilden, Niemcy). Biblioteki amplikonów regionu 16S V4
wytworzono przy użyciu wcześniej opisanych starterów i zsekwencjonowano przy
użyciu platformy Illumina MiSeq (150 bp × 2) w ośrodku Biosciences Sequencing
Core firmy Argonne National Laboratory ( Caporaso i in. , 2011 ). Ładunek
bakteryjny określono metodą ilościowej reakcji PCR przy użyciu krzywej
standardowej pochodzącej z plazmidu zawierającego pojedynczą kopię genu
kodującego 16S rRNA ( Stefka i in. , 2014 ). Dane
sekwencji zostały zdeponowane w MG-RAST ( http://metagenomics.anl.gov )
pod numerami dostępu 4571868.3–4571924.3 i numerem projektu 10023.
Analiza bioinformatyczna
Sparowane odczyty końcowe zostały
przycięte pod względem jakości i przetworzone w celu grupowania operacyjnych
jednostek taksonomicznych (OTU) przy użyciu potoku UPARSE ( Edgar, 2013 ), ustawionego na wartość
odcięcia tożsamości 0,97%. Status taksonomiczny przypisano wysokiej
jakości (<1% nieprawidłowych zasad) kandydackim OTU przy użyciu skryptu
„parallel_ przypis_taxonomy_rdp.py” oprogramowania QIIME ( Caporaso i in., 2010 ). Dopasowanie
wielu sekwencji i rekonstrukcję filogenetyczną przeprowadzono przy użyciu
PyNast i FastTree ( Caporaso i in. , 2010 ). Do
szczegółowej analizy późniejszej na rozrzedzonej macierzy liczebności
wykorzystano pakiet Phyloseq ( McMurdie i Holmes, 2013 ). Matrycę tę
poddano obróbce w celu usunięcia OTU zawierających mniej niż pięć odczytów, aby
zmniejszyć błąd wynikający z PCR i sekwencjonowania; następnie tabelę OTU
ograniczono do minimalnej liczby odczytów występujących w najmniejszej
bibliotece (3746 odczytów). Wykorzystaliśmy metodę oligotypowania ( Eren i in. , 2013 ), aby
zidentyfikować różnice poziomów poniżej OTU w pięciu najliczniej występujących
rodzajach, tj. Roseburia, Blautia, Coprococcus, Faecalibacterium i Bifidobacterium ,
zgodnie z przewidywaniami MetagenomeSeq ( Paulson i in. in. , 2013 ).
Analiza statystyczna
Wykorzystaliśmy oprogramowanie
MetagenomeSeq ( Paulson i in. , 2013 ),
aby określić zróżnicowane liczebnie OTU, rodziny i rodzaje obecne we wszystkich
grupach. Do porównań wielogrupowych wykorzystaliśmy także
nieparametryczny test H Kruskala – Wallisa ( testy post hoc Tukeya
Kramera, wielokrotna korekta testu Bonferroniego). Porównania dwóch grup i
dwóch próbek przeprowadzono odpowiednio przy użyciu testu t Welcha i
dokładnego testu t Fishera (dwustronnego z poprawką
Bonferroniego). Opracowaliśmy zdezidentyfikowaną tabelę metadanych
zawierającą wszystkie dane kliniczne i demograficzne dla każdego niemowlęcia w
tym badaniu ( tabela uzupełniająca 1 ). Następnie
wykorzystaliśmy uogólniony model regresji liniowej (GLM), aby zbadać udział
siedmiu mierzalnych cech na podstawie danych demograficznych pacjentów („sposób
urodzenia”, „wiek w momencie wprowadzenia pokarmów stałych”, „wiek w momencie
początkowego pobierania próbek”, „płeć”). , „masa ciała”, „czas trwania
wyłącznego karmienia piersią” i „stan zdrowia” (tj. zdrowy lub CMA)) na
liczebność bakterii w rodzinach i szczepach bakterii o różnej liczebności,
przewidywaną na podstawie oligotypowania. Model GLM został skonstruowany i
zweryfikowany przy użyciu odpowiednio pakietów rms i ResourceSelection ( Lele, 2009 ). Modelowaliśmy
liczebność bakterii za pomocą rozkładu dwumianowego z funkcją łączenia
logitowego. Aby zbadać, czy poziomy maślanu w kale korelują z
różnorodnością bakterii (wskaźnik różnorodności Shannona) i równością (wskaźnik
równości Pielou) oraz wzorcami liczebności oligotypów w wielu grupach (tj.
zdrowych, CMA, EHCF i EHCF-LGG), obliczyliśmy korelację Spearmana za pomocą
funkcja cor.test zaimplementowana w R ( http://www.r-project.org/ ).
Oznaczanie stężenia maślanu w kale
Zamrożony kał o masie 1 g
rozcieńczono solą fizjologiczną, worteksowano i wirowano przy 13 000 obr/min
przez 10 min w probówkach o pojemności 2 ml. Supernatanty przesączono
(0,45 µm) i wykorzystano jako ekstrakty kału, które do czasu analizy przechowywano
w temperaturze -20°C. W celu oznaczenia stężenia maślanu w kale zamrożone
ekstrakty kału zakwaszono 20 µl 85% kwasu fosforowego i 0,5 ml octanu etylu,
zmieszano, odwirowano przy 14 000 obr/min przez 1 godzinę i ekstrahowano
dwukrotnie. Pewną ilość zebranego ekstraktu zawierającego zakwaszony
maślan przeniesiono do 2 ml szklanej fiolki i załadowano do systemu
chromatografu gazowego (GC) Agilent Technologies (Santa Clara, Kalifornia, USA)
7890 z automatyczną ładowarką/iniektorem. Kolumną GC była kolumna Agilent
J&W DB-FFAP (Agilent Technologies) o długości 30 m, średnicy wewnętrznej
0,25 mm i grubości warstwy 0,25 µm. GC zaprogramowano tak, aby osiągał
następujące parametry przebiegu: temperatura początkowa 90°C, utrzymywanie 0,5
min, rampa 20°C min -1 , temperatura końcowa 190°C, całkowity czas
przebiegu 8,0 min, przepływ gazu 7,7 ml min- 1 podział mniejszy aby utrzymać ciśnienie w głowicy kolumny 3,26 psi,
przepłukiwanie przegrody 2,0 ml min -1 . Detekcję
osiągnięto za pomocą detektora płomieniowo-jonizacyjnego. Piki
identyfikowano przy użyciu mieszanego standardu zewnętrznego i określano
ilościowo na podstawie stosunku wysokości piku do standardu wewnętrznego.
Wyniki
Mikroflora jelitowa niemowląt uczulonych na mleko
krowie wykazuje znacznie większą różnorodność i zmieniony skład
Przed terapią dietą pobrano próbkę kału od 19
pacjentów z CMA zależną od IgE. W tym samym okresie badania pobrano także
próbki kału od 20 zdrowych niemowląt objętych programem szczepień dopasowanych
pod względem wieku, płci i masy ciała. Wszystkie uczestniczki badania były
karmione piersią przez < 1 miesiąc po urodzeniu i w momencie włączenia do
badania i pierwszego pobrania próbki kału nadal otrzymywały mieszankę
zawierającą białka mleka krowiego. Od każdego z niemowląt CMA pobrano
drugą próbkę kału po 6 miesiącach leczenia EHCF z suplementacją LGG lub
bez. Charakterystykę demograficzną i kliniczną badanej populacji
podsumowano wTabela 1. Tabela
metadanych zawierająca wszystkie informacje demograficzne i kliniczne dla
każdego pacjenta w tym badaniu znajduje się w tabeli dodatkowej 1 . Aby porównać
mikroflorę kałową niemowląt zdrowych i niemowląt z CMA, wygenerowaliśmy 1,7
miliona sekwencji amplikonu 16S rRNA V4, które po kontroli jakości zgrupowały
się w 592 OTU (97% identyczności nukleotydów). Niezależne od ordynacji i
klasyfikacji analizy ogólnej struktury społeczności bakteryjnej wykazały, że
niemowlęta z alergią były znacznie bardziej zróżnicowane niż zdrowe dzieci z
grupy kontrolnej dobrane pod względem wieku (wskaźnik Shannona, zdrowy = 1,7 ±
0,8 vs CMA = 2,6 ± 0,4;Rysunek 1a), a także
znacznie bardziej równomierna (równość Pielou; zdrowa=0,52±0,2 vs CMA=0,6±0,3;Rysunek 1b). Obfitość
bakteryjnego rRNA 16S była podobna we wszystkich próbkach (Rysunek 1c).
Znacząco
zróżnicowana dynamika społeczności bakteryjnych w alergii na mleko krowie i jej
leczeniu. ( a ) różnorodność Shannona, ( b )
równość Pielou i ( c ) obciążenie bakteryjne w próbkach kału
od każdego zdrowego ( n = 20) lub dopasowanego wiekowo
pacjenta z alergią na mleko krowie przed leczeniem (CMA, n =
18–19) w chwili rozpoznania . ( d ) Zróżnicowana
liczebność na poziomie rodziny w grupach zdrowych, grupach przed leczeniem CMA
i grupach leczonych, obliczona za pomocą MetagenomeSeq. Przedstawione
rodziny to te, które są określane jako zróżnicowane liczebnie. ( e )
Uogólnione dopasowanie modelu liniowego informacji demograficznych pacjentów w
odniesieniu do względnej liczebności rodziny Lachnospiraceae. Równoległa
oś x przedstawia względną wartość wkładu każdego czynnika,
zgodnie z przewidywaniami modelu GLM. * P <0,05,
** P <0,0001, za pomocą dwustronnego testu t lub
modelu GLM.
Tabela 1
Charakterystyka
demograficzna i kliniczna badanej populacji
|
|
Zdrowe tematy |
Pacjenci z CMA zależną od IgE |
|
|
|
|
Leczone EHCF |
Traktowano EHCF+LGG |
|
N |
20 |
7 |
12 |
|
Mężczyzna, n (%) |
11 (55,0) |
4 (57,1) |
9 (75,0) |
|
Wiek, miesiące (±sd) |
4,2 (1,1) |
4 (0,8) |
4,3 (1,3) |
|
Masa, g (±sd) |
6937,5 (793,2) |
5607,1 (480,8) |
6366,7 (1074,1) |
|
Poród drogą pochwową, n (%) |
15 (75) |
4 (57,1) |
7 (58,3) |
|
Czas wyłącznego karmienia piersią, dni (±sd) |
14,4 (4,5) |
14,8 (5,4) |
15,2 (3,1) |
|
Wiek wprowadzenia pokarmu stałego, miesiące (±sd) |
4 (0,2) |
4,1 (0,4) |
4,1 (0,3) |
|
|
|||
|
Objawy na początku CMA |
|
|
|
|
Wymioty, n (%) |
— |
4 (57,1) |
8 (66,7) |
|
Pokrzywka/obrzęk naczynioruchowy, n (%) |
— |
3 (42,9) |
4 (33,3) |
|
Kaszel/świszczący oddech, n (%) |
— |
1 (14,3) |
3 (25,0) |
Skróty: CMA, alergia
na mleko krowie; EHCF, formuła intensywnie hydrolizowanej
kazeiny; LGG, Lactobacillus rhamnosus GG.
Przypisanie taksonomiczne ujawniło wyraźne różnice
między niemowlętami zdrowymi i alergicznymi. U niemowląt CMA zaobserwowano
znaczną redukcję Bifidobacteriaceae, Streptococcaceae, Enterobacteriaceae i
Enterococcaceae oraz znacznie wzbogacono je w Ruminococcaceae (16%) i
Lachnospiraceae (20,5%)Rysunek 1d). Mikroflora
jelitowa niemowląt CMA składała się z 73% taksonów Bacteroidetes i Firmicutes,
o których wiadomo, że dominują w jelitach dorosłych ( The Human Microbiome Project Consortium, 2012 ). Analiza
na poziomie rodzaju ujawniła znaczące wzbogacenie w próbkach niemowląt
CMA Ruminococcus i Faecalibacterium oraz
znaczną redukcję Bifidobacterium i Escherichia
(test t Welcha ) w porównaniu ze zdrowymi próbkami ( tabela uzupełniająca 2 ).
Aby sprawdzić, czy te znaczące
różnice można wyjaśnić zmiennymi demograficznymi, zastosowaliśmy GLM dla
siedmiu cech ( tabela uzupełniająca 1 ) dopasowanych do
względnej liczebności znacząco różnych taksonów. Stan zdrowia (tzn. zdrowy
lub CMA) był największym pojedynczym i znaczącym czynnikiem wpływającym na
zróżnicowaną liczebność Lachnospiraceae ( P =5,74e-05;Rysunek 1e),
Ruminococcaceae ( P = 0,00144; rysunek uzupełniający S1A ),
Enterobacteriaceae ( P = 0,0003; rysunek uzupełniający S1B ) i
Streptococcaceae ( P = 0,00198; rysunek uzupełniający S1C ). Był
także drugim co do wielkości czynnikiem przyczyniającym się do
Bifidobacteriaceae ( P = 0, 0034, rysunek uzupełniający S1D ). Sposób
urodzenia i płeć nie miały istotnego wpływu na te różnice. Jednak masa
ciała i wiek przy początkowym pobieraniu próbek były istotnie powiązane z
liczebnością odpowiednio Enterobacteriaceae ( P <0,
0034, rysunek uzupełniający S1B ) i
Bifidobacteriaceae ( P <0, 00633, rysunek uzupełniający S1D ). Zatwierdziliśmy
model GLM, dopasowując te cechy do liczebności na poziomie rodzaju dla Faecalibacterium ,
( P <0, 0001, rysunek uzupełniający S2A ), Ruminococcus ( P <0,
0029, rysunek uzupełniający S2B ) Escherichia ( P <0,
0071, rysunek uzupełniający S2C ) i Bifidobacterium
( P <0,0031, rysunek uzupełniający S2D ). Obserwacje
te sugerują, że CMA, bardziej niż jakakolwiek inna zmierzona zmienna
demograficzna, była najważniejszym czynnikiem wpływającym na znacząco różne
składniki mikrobiomu jelitowego.
Leczenie EHCF uzupełnionym LGG zwiększa względną
liczebność bakterii wytwarzających maślan i poziom maślanu w kale
Nabycie tolerancji oceniano metodą podwójnie ślepej
próby, kontrolowanej placebo, doustnej prowokacji pokarmowej po 12 miesiącach
leczenia. W sumie u 5 z 12 (42%) niemowląt leczonych EHCF+LGG rozwinęła
się tolerancja na białka mleka krowiego, podczas gdy u wszystkich (7/7)
niemowląt leczonych EHCF pozostała uczulona ( p = 0,1,
dokładny test Fishera). Postawiliśmy hipotezę, że EHCF+LGG sprzyja
tolerancji na białka mleka krowiego częściowo poprzez zmianę struktury
społeczności drobnoustrojów jelitowych. Stężenie maślanu w kale było
znacząco większe u niemowląt z CMA leczonych EHCF z dodatkiem LGG w porównaniu
z dziećmi leczonymi samą EHCF (Rysunek 2a). Kiedy
zbadaliśmy próbki z leczenia przed i po leczeniu EHCF-LGG, Blautia , Roseburia i Coprococcus zostały
znacznie wzbogacone po leczeniu ( P <0, 01; tabela uzupełniająca 2 ). Jednakże Roseburia została
również znacząco wzbogacona po leczeniu samym EHCF ( P <0,01). Wystąpiły
także różnice na poziomie rodzaju po leczeniu pomiędzy grupami EHCF i
EHCF-LGG; analiza dwóch grup wykazała, że Roseburia i Anaerofustis są
znacznie wzbogacone w grupie Post-EHCF-LGG ( tabela uzupełniająca 2 ).
Dynamika
społeczności drobnoustrojów w próbkach kału niemowląt uczulonych na mleko
krowie (CMA) przed i po leczeniu. ( a ) Stężenie maślanu
(kwasu n-masłowego) w próbkach kału od zdrowych pacjentów ( n =
20) lub od pacjentów z CMA przed (CMA, n = 19) i po leczeniu
(po EHCF, n = 7; po EHCF +LGG, n =12). ( b )
Analiza selekcji cech różnicujących (rodzajów) pomiędzy grupami zdrowymi,
grupami poddanymi leczeniu CMA i grupami leczonymi (EHCF i
EHCF+LGG). Macierz liczebności została przetworzona za pomocą testu H
Kruskala – Wallisa ( testy post hoc = Tukey Kramer, korekta
testu wielokrotnego = Bonferroni) z hierarchicznym grupowaniem obu wierszy
(rodzaje; oś y ; skupienia są reprezentowane przez kolorowe
paski) i kolumn (próbki; x osi; grupowanie przeprowadza się
przy użyciu „średniego” powiązania, stosując odległość Braya-Curtisa dla
rodzajów i „korelację” dla próbek). Klucz mapy cieplnej pokazuje procent
względnej obfitości. Analiza oligotypowania ujawnia zróżnicowaną selekcję
na poziomie szczepu w ( c ) Roseburia ,
( d ) Coprococcus i ( d ) Blautia wzbogaconych
w próbki CMA i EHCF+LGG. Próbki od niemowląt leczonych EHCF+LGG, które w
wyniku podwójnie ślepej analizy kontrolowanej placebo, doustnej prowokacji
pokarmowej uznano za tolerancyjne, oznaczono literą „T”. ** P <
0,05, *** P < 0,001, test H Kruskala–Wallisa.
U niemowląt leczonych EHCF+LGG wykazano dwumodalny
rozkład wytwarzania maślanu po leczeniu, którego nie obserwowano u dzieci
leczonych samą EHCF (Rysunek 2a). Obecność
Bacteroides została znacznie zmniejszona w grupie o wysokiej
zawartości maślanu, podczas gdy znani producenci maślanu, Faecalibacterium , Blautia , Ruminococcus i Roseburia ,
zostali znacząco wzbogaceni w próbki o wysokiej zawartości maślanu ( tabela uzupełniająca 2 ). Ponadto
różnorodność alfa i równość społeczności drobnoustrojów miała znacząco dodatnią
korelację z ilością maślanu po obróbce ( rysunki uzupełniające S3A i B ).
Próbki po EHCF-LGG ( n =12)
podzielono na dwie grupy; tolerancyjny ( n =5) i
alergiczny ( n =7). Niezależna filogenetycznie analiza
różnorodności beta (OTU) wyraźnie podkreśliła rozbieżności między i
wewnątrzgrupowe między próbkami od niemowląt tolerujących i alergicznych
( rysunek dodatkowy S3C ). Co ciekawe,
w grupie tolerancyjnej stwierdzono znacząco ( p <0,0032, test t Welcha )
wyższe średnie stężenie maślanu (12,52±0,32 mmol kg -1 ) w porównaniu z niemowlętami, które pozostały alergikami (10,32±0,3
mmol kg- 1 ). Ponadto 80% (4/5) tolerancyjnych próbek
miało wyższe stężenia maślanu w porównaniu z ich sparowanymi próbkami w grupie
Pre-EHCF-LGG ( rysunek uzupełniający S3B ). Jednakże,
chociaż tolerancyjna próbka 5 (T5) wykazała znaczny wzrost maślanu po leczeniu,
ilość maślanu była nadal niska ( rysunek dodatkowy S3B ). Co ciekawe,
zaobserwowaliśmy, że tolerancyjne próbki z wysokimi poziomami (>10 mmol
kg -1 ) maślanu w kale (T1, 3 i 4) charakteryzowały
się większą względną obfitością Roseburia i Blautia w
porównaniu z próbkami o niskim poziomie (<6 mmol kg -1 ) maślanu w kale (T2 i 5; tabela uzupełniająca 2 ). Bacteroides wzbogacono
w próbki maślanu o niskim stężeniu (<6 mmol kg -1 ). Analizę dwugrupową (dwustronny dokładny test t Fishera
z korektą współczynnika fałszywych odkryć Storey'a) przeprowadzono pomiędzy
próbkami od niemowląt tolerancyjnych i alergicznych przed i po leczeniu
EHCF-LGG. Przed leczeniem EHCF+LGG nie było znacząco różnych rodzajów,
które pozwalałyby zidentyfikować niemowlęta, które ostatecznie uodporniły się
na mleko krowie. W rzeczywistości jedynym rodzajem, który znacząco różnił
się między niemowlętami tolerancyjnymi i alergicznymi po leczeniu EHCF + LGG,
był Oscillospira , który został wzbogacony w próbki alergiczne
( tabela uzupełniająca 2 ). Ze względu
na jego małą liczebność (<0,1%) nie byliśmy w stanie przeprowadzić
późniejszej analizy oligotypowania (patrz poniżej) na Oscillospira.
Różnice w poziomie obciążenia pomiędzy niemowlętami
tolerancyjnymi i alergicznymi po leczeniu mogą odgrywać rolę w nabywaniu
tolerancji
Chociaż tylko Oscillospira różniła
się istotnie pomiędzy niemowlętami tolerancyjnymi i alergicznymi, fakt,
że Blautia, Roseburia i Coprococcus różniły
się istotnie przed i po leczeniu EHCF+LGG (Rysunek 2b), a Blautia i Roseburia zostały
znacząco wzbogacone w próbki od tolerancyjnych niemowląt o wyższych stężeniach
maślanu w kale, skłoniły nas do postawienia hipotezy, że tolerancja może być
związana z nabyciem określonych szczepów tych rodzajów u tolerancyjnych
osób. Zbadaliśmy, czy istnieje jakakolwiek korelacja pomiędzy liczebnością
szczepów tych rodzajów (100% oligotypów skupionych nukleotydów), wzrostem
stężenia maślanu w kale i nabyciem tolerancji przez
niemowlęta. Oligotypowanie Roseburii , Coprococcus i Blautia (Ryciny 2c–e, odpowiednio)
ujawniły rozgraniczenia pomiędzy grupami leczenia, szczególnie w parach próbek
reprezentujących pacjentów tolerujących CMA. Znaczące różnice w
liczebności oligotypów pomiędzy próbkami analizowano przy użyciu testu dla
dwóch próbek (dokładny test t Fishera z dwustronną korektą testu
wielokrotnego Bonferroniego).
Czterech tolerancyjnych pacjentów, u których można
było wykryć oligotypy tych rodzajów, oznaczono literą „T”.Rysunek 2(T1–4). Roseburia OTU
26 podzieliła się na 13 oligotypów, z których każdy prezentował inny wzór (Rysunek 2c), podobny
do Coprococcus OTU 40, który rozdzielił się na cztery
oligotypy (Rysunek 2d). Jednakże Blautia OTU
31, który rozdzielił się na siedem oligotypów, występował ogólnie w bardzo
małej względnej liczebności, z wyjątkiem próbek z T3, gdzie miał znacznie
niższą względną liczebność po leczeniu (Rysunek 2e).
Oceniono wzorce liczebności Roseburia i Coprococcus
zróżnicowane na poziomie szczepu pomiędzy grupami tolerancyjnymi i alergicznymi
oraz pomiędzy podgrupami wytwarzającymi wysoki i niski maślan w próbkach po
EHCF+LGG. Ponadto przeanalizowaliśmy również, jak zmieniały się wzorce
poziomu odkształcenia w tolerujących próbkach przed i po leczeniu EHCF +
LGG. Co zaskakujące, całkowity profil szczepów Roseburia ( R2 =
0,90) i Coprococcus ( R2 =0,94 ) był bardzo podobny zarówno w grupie tolerancyjnej, jak i alergicznej
( P < 0,001 ,
test t Welcha ). Jednakże oligotyp 2 Roseburia i
oligotyp 1 Coprococcus zostały znacząco wzbogacone w grupie
tolerancyjnej ( tabela uzupełniająca 2 ). Grupy
produkujące maślan o wysokim i niskim poziomie wykazały niższy poziom
nakładania się społeczności (poziom szczepu) w porównaniu z analizą
tolerancyjno-alergiczną ( Roseburia R 2 = 0,64 i Coprococcus R 2 = 0,63). Względna liczebność oligotypu 2 Roseburia i
oligotypu 1 Coprococcus była nadal znacząco wzbogacona w
grupie produkującej wysoki maślan ( tabela uzupełniająca 2 ). Co
ciekawe, dwugrupowa analiza tolerujących próbek przed i po leczeniu EHCF + LGG
ujawniła znaczące wzbogacenie w oligotyp 2 Roseburia i oligotyp
1 Coprococcus po leczeniu ( tabela uzupełniająca 2 ).
Stężenia maślanu w kale były
dodatnio skorelowane z liczebnością oligotypu 2 Roseburia ( R 2 = 0,5, P < 0,00061) i oligotypu 1 Coprococcus
( R 2 = 0,36, P <
0,18). Nasze dane sugerują, że leczenie LGG zwiększa nabywanie tolerancji
na mleko krowie, częściowo poprzez zmianę struktury społeczności taksonów na
poziomie szczepu z potencjałem do wytwarzania maślanu. Jednakże tę analizę
korelacji poziomu odkształcenia można najlepiej zweryfikować przy szerszej
próbie, obejmującej zdarzenia w postaci podłużnych szeregów czasowych.
Dyskusja
Mikrobiota niemowląt z CMA była znacznie bardziej
zróżnicowana niż u zdrowych osób z grupy kontrolnej. Rodziny bakterii
charakterystyczne dla zdrowego jelita niemowlęcego (zwłaszcza Enterobactericeae
i Bifidobacteriaceae) były znacznie mniej liczne w jelitach CMA i zostały
zastąpione wzrostem liczby Lachnospiraceae i Ruminococcaceae, co
odzwierciedlało pojawienie się Firmicutes (w szczególności
Clostridiales). Blautia, Roseburia i Coprococcus uległy
znacznemu wzbogaceniu po leczeniu EHCF i LGG, ale tylko jeden rodzaj, Oscillospira ,
różnił się istotnie pomiędzy niemowlętami, które stały się tolerancyjne, a
tymi, które pozostały alergiczne. Jednakże u najbardziej tolerancyjnych
niemowląt wykazano znaczny wzrost poziomu maślanu w kale, a taksony, które były
znacząco wzbogacone w tych próbkach, Blautia i Roseburia ,
wykazywały specyficzne rozgraniczenia poziomu szczepu pomiędzy niemowlętami
tolerancyjnymi i alergicznymi.
To, czy różnice w składzie mikroflory (szczególnie
liczebność Bifidobacteriaceae) poprzedzają rozwój atopii, jak sugerują inne
doniesienia ( Bjorksten i in. , 2001 ; Kalliomaki i in. , 2001a ; Penders i in. , 2013 )
jest kwestią otwartą. nie uwzględniono w obecnym badaniu, ponieważ
pierwszą próbkę kału pobrano po wystąpieniu objawów przedmiotowych i
podmiotowych CMA. Jednakże, jak niedawno dokonaliśmy przeglądu, coraz
więcej dowodów potwierdza rolę mikroflory w uwrażliwianiu na alergeny pokarmowe,
w przypadku których stosowanie antybiotyków, środków przeciwbakteryjnych i
zakłócenia w strukturze społeczności związanej z odchodami korelują z
podwyższonym ryzykiem choroby (Berni Canani i in. , 2015 ).
W raporcie bieżącym kohortę do badania wybrano na
podstawie bezpośredniego badania próbek kału pobranych od niemowląt z CMA w
chwili rozpoznania. Wykorzystanie lokalnej populacji włoskiej o
ograniczonej różnorodności rasowej i etnicznej oraz podobnych wpływach
środowiskowych (na przykład dieta) prawdopodobnie zminimalizowało zróżnicowanie
międzyosobnicze w naszej badanej populacji. Stosując obiektywne,
nieparametryczne podejście statystyczne, wykazaliśmy, że stan alergiczny był
najważniejszym czynnikiem korelującym ze składem mikroflory jelitowej u
niemowląt z CMA. Kilka badań sugeruje, że zapewnienie skojarzonej
suplementacji probiotycznym LGG w okresie przedporodowym i poporodowym
niemowlętom z grupy ryzyka chorób atopowych chroni przed późniejszym uczuleniem
alergicznym ( Kalliomaki i in. , 2001b ; Kalliomaki i in. , 2003 ; Huurre i in. , 2008 ). LGG
mogą przyczyniać się do nabywania tolerancji na alergeny pokarmowe poprzez
modulację cytokin wpływających na przepuszczalność jelit, ograniczając w ten
sposób ekspozycję układu odpornościowego na alergeny pokarmowe ( Pohjavuori i in. , 2004; Ghadimi i
in. , 2008 ; Mileti i in. , 2009 ; Donato i in. , 2010 ). Leczenie
preparatem wzbogaconym w LGG łączono wcześniej ze zmianami w składzie
mikroflory jelitowej ( Cox i in. , 2010 ). Chociaż
w niniejszym badaniu nie jest możliwe określenie mechanizmu, za pomocą którego
leczenie LGG wpływa na skład i strukturę społeczności drobnoustrojów w tych
próbkach, w innych pracach zaczęto sugerować potencjalne sposoby, dzięki którym
probiotyki strukturyzują ekosystem jelit gospodarza, aby wpływać na ekologię
drobnoustrojów. Na przykład wprowadzenie Bacteroides fragilis do
środowiska jelitowego mysiego modelu autyzmu wpłynęło na strukturę społeczności
drobnoustrojów poprzez wytworzenie biofilmu, który był potencjalnie związany ze
ścianą jelita ( Hsiao i in. , 2013 ). Ta
interakcja prawdopodobnie ukształtowała społeczność drobnoustrojów, zmieniając
odpowiedź immunologiczną gospodarza, zmieniając przestrzeń interakcji
metabolicznych w jelitach i zmieniając środowisko fizyczne.
Chociaż konieczna będzie dalsza analiza w celu
wyjaśnienia mechanizmów ich selekcji, obserwowany wzrost względnej liczebności
specyficznych szczepów Roseburia i Coprococcus u
niemowląt z CMA skutecznie leczonych EHCF-LGG jest jednak
intrygujący. Rodzaje te należą do Clostridiales, które obejmują duży,
heterogeniczny rząd bakterii ( Nava i Stappenbeck, 2011 ; Nagano i in. , 2012 ). Produkcja
krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), zwłaszcza maślanu, jest
wzbogacona w klastrze Clostridium XIVa ( Sokol i in. , 2008 ; Louis i Flint, 2009 ; Sokol i in. , 2009 ; Miquel i in. , 2013 ; Van den Abbeele i in. , 2013 ). Maślan
jest preferowanym źródłem energii dla kolonocytów i często jest uważany za
czujnik zdrowia jelit ( Miquel i in. , 2013 ). Zarówno
liczebność bakterii, jak i produkcja SCFA są wrażliwe na manipulacje dietą
( Duncan i in. , 2007 ; Louis i Flint, 2009 ; De Filippo i in. , 2010 ). Rodzime
szczepy Clostridium z klastrów IV, XIVa i XVIII wyizolowane zarówno od myszy
( Atarashi i in. , 2011 ),
jak i ludzi ( Atarashi i in. , 2013 )
należą do najsilniejszych induktorów regulatorowych limfocytów T Foxp3 + w blaszce właściwej okrężnicy. Wytwarzane przez bakterie SCFA
krytycznie regulują zarówno proporcje, jak i możliwości funkcjonalne
regulatorowych limfocytów T okrężnicy ( Arpaia i in. , 2013 ; Smith i in. , 2013 ), a
zjawisko to zostało specyficznie powiązane z produkcją maślanu przez tworzące
przetrwalniki Clostridiales ( Furusawa i in ., in. , 2013 ). Niedawno
opisaliśmy nowy mechanizm, dzięki któremu Clostridia regulują wrodzoną funkcję
komórek limfoidalnych, zmieniając przepuszczalność nabłonka i zmniejszając
wychwyt alergenów do krążenia ogólnoustrojowego ( Stefka i in. , 2014 ). Wstępne
dane z naszego laboratorium łączą maślan, ale nie inne SCFA, z regulacją
funkcji bariery nabłonkowej (Feehley i in., komunikacja osobista). Interesujące
będzie zbadanie, czy ekspansja specyficznych szczepów Clostridium u niemowląt
leczonych EHCF+LGG przyspiesza nabywanie tolerancji poprzez wzmocnienie funkcji
bariery nabłonkowej.
Leczenie niemowląt CMA intensywnie
zhydrolizowanym preparatem kazeinowym zawierającym LGG spowodowało wzbogacenie
specyficznych szczepów bakterii związanych z wytwarzaniem maślanu ( Ferrario i in. , 2014 ). Powiązania
dotyczące poziomu szczepu nie zostały jednak zachowane pomiędzy pacjentami, u
których rozwinęła się tolerancja, co sugeruje, że niezwykły stopień
interpersonalnej różnorodności bakteryjnej na poziomie szczepu obserwowany w
populacjach ludzkich (na przykład Raveh-Sadka i in. , 2015 )
może skutkować wieloma różne profile drobnoustrojów „związane z
tolerancją”. Nasze odkrycia posłużą do opracowania skutecznych strategii
zapobiegania lub leczenia alergii pokarmowych w oparciu o modulację mikroflory
jelitowej.
Podziękowanie
Badanie to było finansowane ze środków NIAID AI106302,
Food Allergy Research and Education oraz University of Chicago (CRN), U.
Chicago Digestive Diseases Research Core Center, DK42086 (CRN), Chicago
Biomedical Consortium IGSB/CBC Fellows Program (AAK) i grant włoskiego
Ministerstwa Zdrowia PE-2011-02348447 (dla RBC). Prace te były również
częściowo wspierane przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych w ramach
Kontraktu DE-AC02-06CH11357 (NS i JAG). Dziękujemy D. Antonopoulosowi i S.
Owensowi za fachowe przetestowanie naszych próbek na Illumina MiSeq w głównym
obiekcie IGSB-NGS w Argonne. Jesteśmy wdzięczni T. Pattonowi i S.
Guandaliniemu za pomoc w rozpoczęciu tego badania.
Notatki
Autorzy nie zgłaszają konfliktu
interesów.
Przypisy
Informacje uzupełniające towarzyszą temu
artykułowi na stronie internetowej The ISME Journal
(http://www.nature.com/ismej)
Materiał uzupełniający
Dodatkowe rysunki i
tabele
Kliknij tutaj, aby uzyskać dodatkowy plik danych. (1,9 mln, pdf)
Dodatkowa
informacja
Kliknij tutaj, aby uzyskać dodatkowy plik danych. (24 tys., dokument)
Bibliografia
·
Arpaia N,
Campbell C, Fan X, Dikiy S, van der Veeken J, deRoos P i in. (2013). Metabolity
wytwarzane przez bakterie komensalne sprzyjają wytwarzaniu obwodowych
limfocytów T regulatorowych . Natura 504 :
451–455. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Atarashi K,
Tanoue T, Shima T, Imaoka A, Kuwahara T, Momose Y i in. (2011). Indukcja
regulatorowych limfocytów T okrężnicy przez rodzime gatunki Clostridium . Nauka 331 :
337–341. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Atarashi K,
Tanoue T, Oshima K, Suda W, Nagano Y, Nishikawa H i in. (2013). Indukcja
Treg przez racjonalnie wybraną mieszaninę szczepów Clostridia z ludzkiej
mikroflory . Natura 500 :
232–236. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Berni Canani R,
Di Costanzo M, Troncone R. (2011). Optymalne postępowanie diagnostyczne
u dzieci z podejrzeniem alergii pokarmowej . Odżywianie 27 :
983–987. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Berni Canani R,
Nocerino R, Terrin G, Coruzzo A, Cosenza L, Leone L i in. (2012). Wpływ
Lactobacillus GG na nabywanie tolerancji u niemowląt z alergią na mleko krowie:
randomizowane badanie . J Alergia Clin Immunol 129 :
580–582. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Berni Canani R,
Nocerino R, Terrin G, Frediani T, Lucarelli S, Cosenza L i
in. (2013). Wybór formuły do leczenia dzieci z alergią na mleko
krowie wpływa na tempo nabywania tolerancji: prospektywne badanie
wieloośrodkowe . J. Pediatr 163 :
771–777. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Berni Canani R,
Gilbert JA, Nagler CR. (2015). Rola mikroflory komensalnej w
regulacji tolerancji na alergeny pokarmowe . Curr Opin Allergy
Clin Immunol 15 : 243–249. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Bjorksten B,
Sepp E, Julge K, Voor T, Mikelsaar M. (2001). Rozwój alergii a
mikroflora jelitowa w pierwszym roku życia . J Alergia Clin
Immunol 108 : 516–520. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Branum AM,
Lukacs SL. (2009). Alergia pokarmowa wśród dzieci w Stanach
Zjednoczonych . Pediatria 124 :
1549–1555. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Caporaso JG,
Kuczyński J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK i
in. (2010). QIIME umożliwia analizę danych sekwencjonowania
społeczności o dużej przepustowości . Metody Nata 7 :
335–336. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Caporaso JG,
Lauber CL, Walters WA, Berg-Lyons D, Lozupone CA, Turnbaugh PJ i
in. (2011). Globalne wzorce różnorodności 16S rRNA na głębokości
milionów sekwencji na próbkę . Proc Natl Acad Sci USA 108 (Suppl
1): 4516–4522. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Cho I, Blaser
MJ. (2012). Mikrobiom człowieka: na styku zdrowia i choroby . Nat
Rev Rdz 13 , 260–270. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Cox MJ, Huang
YJ, Fujimura KE, Liu JT, McKean M, Boushey HA i in. (2010). Obfitość
Lactobacillus casei jest powiązana z głębokimi zmianami w mikrobiomie
jelitowym niemowlęcia . PLoS One 5 :
e8745. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
De Filippo C,
Cavalieri D, Di Paola M, Ramazzotti M, Poullet JB, Massart S i
in. (2010). Wpływ diety na kształtowanie mikroflory jelitowej
ujawniony w badaniu porównawczym prowadzonym u dzieci z Europy i wiejskiej
Afryki . Proc Natl Acad Sci USA 107 :
14691–14696. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Donato KA,
Gareau MG, Wang YJ, Sherman PM. (2010). Lactobacillus rhamnosus GG
osłabia dysfunkcję bariery wywołaną przez interferon i czynnik martwicy
nowotworu alfa oraz sygnalizację prozapalną . Mikrobiologia 156 :
3288–3297. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Duncan SH,
Belenguer A, Holtrop G, Johnstone AM, Flint HJ, Lobley GE. (2007). Zmniejszone
spożycie węglowodanów przez osoby otyłe powoduje zmniejszenie stężenia maślanu
i bakterii wytwarzających maślan w kale . Appl Environ
Microbiol 73 : 1073–1078. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Edgara
RC. (2013). UPARSE: bardzo dokładne sekwencje OTU z odczytów
amplikonu drobnoustrojowego . Metody Nat 10 :
996–998. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Eren AM,
Maignien L, Sul WJ, Murphy LG, Grim SL, Morrison HG i in. (2013). Oligotypowanie:
różnicowanie blisko spokrewnionych taksonów drobnoustrojów przy użyciu danych
dotyczących genu 16S rRNA . Metody Ecol Evol 4:12 . [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Feehley T,
Stefka AT, Cao S, Nagler CR. (2012). Mikrobiologiczna regulacja
reakcji alergicznych na żywność . Semin Immunopathol 34 :
671–688. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Ferrario C,
Taverniti V, Milani C, Fiore W, Laureati M, De Noni I i in. (2014). Modulacja
bakterii Clostridiales i maślanu w kale poprzez interwencję probiotyczną za
pomocą Lactobacillus paracasei DG jest różna u zdrowych dorosłych . J
Nutr 144 : 1787–1796. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Furusawa Y,
Obata Y, Fukuda S, Endo TA, Nakato G, Takahashi D i in. (2013). Maślan
pochodzący z drobnoustrojów komensalnych indukuje różnicowanie limfocytów T regulatorowych
okrężnicy . Natura 504 :
446–450. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Ghadimi D,
Folster-Holst R, de Vrese M, Winkler P, Heller KJ, Schrezenmeir J.
(2008). Wpływ bakterii probiotycznych i ich genomowego DNA na
wytwarzanie cytokin TH1/TH2 przez komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC)
osób zdrowych i alergików . Immunobiologia 213 :
677–692. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Hsiao EY,
McBride SW, Hsien S, Sharon G, Hyde ER, McCue T i in. (2013). Mikrobiota
moduluje nieprawidłowości behawioralne i fizjologiczne związane z zaburzeniami
neurorozwojowymi . Komórka 155 :
1451–1463. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Huurre A,
Laitinen K, Rautava S, Korkeamaki M, Isolauri E. (2008). Wpływ atopii
matki i suplementacji probiotykami podczas ciąży na uczulenie u niemowląt:
badanie kontrolowane placebo z podwójnie ślepą próbą . Clin
Exp Alergia 38 : 1342–1348. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Kalliomaki M,
Kirjavainen P, Eerola E, Kero P, Salminen S, Isolauri E. (2001. a). Wyraźne
wzorce mikroflory jelitowej noworodków u niemowląt, u których atopia rozwijała
się i nie rozwijała . J Alergia Clin Immunol 107 :
129–134. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Kalliomaki M,
Salminen S, Poussa T, Arvilommi H, Isolauri E. (2003). Probiotyki i
zapobieganie chorobom atopowym: 4-letnia obserwacja z randomizowanego badania
kontrolowanego placebo . Lancet 361 :
1869–1871. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Kalliomaki N,
Salminen S, Arvilommi H, Kero P, Koskinen P, Isolauri E. (2001. b). Probiotyki
w pierwotnej profilaktyce chorób atopowych: randomizowane badanie kontrolowane
placebo . Lancet 357 :
1076–1079. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Lele
SR. (2009). Nowa metoda estymacji funkcji prawdopodobieństwa
wyboru zasobów . J Wildl Zarządzaj 73 :
122–127. [ Google Scholar ]
·
Louis P., Flint
HJ. (2009). Różnorodność, metabolizm i ekologia drobnoustrojów
bakterii wytwarzających maślan z ludzkiego jelita grubego . FEMS
Microbiol Lett 294 : 1–8. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
McMurdie PJ,
Holmes S. (2013). phyloseq: pakiet R do powtarzalnej interaktywnej
analizy i grafiki danych ze spisu mikrobiomów . PLoS One 8 :
e61217. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Mileti E,
Matteoli G, Iliev ID, Rescigno M. (2009). Porównanie właściwości
immunomodulacyjnych trzech probiotycznych szczepów Lactobacilli przy użyciu
złożonych systemów hodowli: przewidywanie skuteczności in vivo . PLoS
One 4 : e7056. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Miquel S,
Martin R, Rossi O, Bermudez-Humaran LG, Chatel JM, Sokol H i
in. (2013). Faecalibacterium prausnitzii i zdrowie jelit
człowieka . Curr Opin Microbiol 16 :
255–261. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Nagano Y, Itoh
K, Honda K. (2012). Indukcja komórek Treg przez miejscowe Clostridium
jelitowe . Curr Opin Immunol 24 :
392–397. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Nava GM,
Stappenbeck TS. (2011). Różnorodność autochtonicznej mikroflory
jelita grubego . Mikroby jelitowe 2 :
99–104. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Osborne NJ,
Koplin JJ, Martin PE, Gurrin LC, Lowe AJ, Matheson MC i in. (2011). Częstość
występowania alergii pokarmowej zależnej od IgE potwierdzona metodą
prowokacyjną na podstawie pobierania próbek populacyjnych i wcześniej
ustalonych kryteriów prowokacji u niemowląt . J Alergia Clin
Immunol 127 : 668–676 e661-662. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Paulson JN,
Stine OC, Bravo HC, Pop M. (2013). Analiza liczebności różnic w
badaniach markerów genów drobnoustrojów . Metody Nata 10 :
1200–1202. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Penders J,
Gerhold K, Stobberingh EE, Thijs C, Zimmermann K, Lau S i
in. (2013). Ustalenie mikroflory jelitowej i jej rola w atopowym
zapaleniu skóry we wczesnym dzieciństwie . J Alergia Clin
Immunol 132 : 601–607. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Pohjavuori E,
Viljanen M, Korpela R, Kuitunen M, Tiittanen M, Vaarala O i
in. (2004). Wpływ Lactobacillus GG na zwiększenie produkcji
IFN-gamma u niemowląt z alergią na mleko krowie . J Alergia
Clin Immunol 114 : 131–136. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Prescott SL,
Pawankar R, Allen KJ, Campbell DE, Sinn JK, Fiocchi A i in. (2013). Globalne
badanie dotyczące zmieniających się wzorców obciążenia alergiami pokarmowymi u
dzieci . World Allergy Organ J 6:21 . [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Raveh-Sadka T.,
Thomas BC, Singh A, Firek B, Brooks B, Castelle CJ i in. (2015). Bakterie
jelitowe rzadko występują u wcześniaków hospitalizowanych wspólnie, niezależnie
od rozwoju martwiczego zapalenia jelit . Elifa 4 :
e05477. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Sicherer
SH. (2011). Epidemiologia alergii pokarmowych . J
Alergia Clin Immunol 127 : 594–602. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Smith PM,
Howitt MR, Panikov N, Michaud M, Gallini CA, Bohlooly YM i
in. (2013). Metabolity drobnoustrojów, krótkołańcuchowe kwasy
tłuszczowe, regulują homeostazę komórek Treg w okrężnicy . Nauka 341 :
569–573. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Sokol H,
Pigneur B, Watterlot L, Lakhdari O, Bermudez-Humaran LG, Gratadoux JJ i
in. (2008). Faecalibacterium prausnitzii jest bakterią komensalną
o działaniu przeciwzapalnym, zidentyfikowaną na podstawie analizy mikroflory
jelitowej pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna . Proc Natl
Acad Sci USA 105 : 16731–16736. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Sokol H, Seksik
P, Furet JP, Firmesse O, Nion-Larmurier I, Beaugerie L i in. (2009). Niska
liczba Faecalibacterium prausnitzii w mikroflorze zapalenia jelita grubego . Zapalenie
jelit Dis 15 : 1183–1189. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Stefka AT,
Feehley T, Tripathi P, Qiu J, McCoy K, Mazmanian SK i in. (2014). Bakterie
komensalne chronią przed uczuleniem na alergeny pokarmowe . Proc
Natl Acad Sci USA 111 : 13145–13150. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Konsorcjum
projektu ludzkiego mikrobiomu. (2012). Struktura, funkcja i
różnorodność zdrowego mikrobiomu człowieka . Natura 486 :
207–214. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Van den Abbeele
P, Belzer C, Goossens M, Kleerebezem M, De Vos WM, Thas O i
in. (2013). Gatunki Clostridium wytwarzające maślan XIVa
specyficznie kolonizują mucyny w modelu jelitowym in vitro . ISME
J 7 : 949–961. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
·
Wang J.,
Sampson HA. (2011). Alergia pokarmowa . J Clin
Invest 121 : 827–835. [ Bezpłatny artykuł PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
Komentarze
Prześlij komentarz