پاسخ به مکمل پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس W136 داخل بینی در CRS مقاوم با مدولاسیون التهاب غیر نوع 2 و بازسازی اپیتلیال مرتبط است

توجیه:

ما قبلاً مستند کرده‌ایم که در افراد مبتلا به رینوسینوزیت مزمن (CRS) مقاوم به جراحی، استفاده داخل بینی از لاکتوکوکوس لاکتیس W136 زنده، یک باکتری پروبیوتیک، علائم خاص سینوس، SNOT{2}} و جنبه مخاطی در آندوسکوپی را بهبود می‌بخشد. کاهش پاتوژن های سینوسی و افزایش باکتری های محافظ. کار حاضر مکانیسم‌های مولکولی زیربنای این مشاهدات را با استفاده از رونویسی مخاط سینوس بررسی می‌کند.

لاکتوکوکوس لاکتیس یک پروبیوتیک است که با تنظیم میکرو فلور روده و تقویت ایمنی می تواند سلامت انسان را حفظ کند. رابطه بین لاکتوکوکوس لاکتیس و ایمنی به شرح زیر است:

1. کمک به تقویت ایمنی: لاکتوکوکوس لاکتیس می تواند یکپارچگی و پاسخ ایمنی سد مخاطی روده را تقویت کند و تکثیر و فعال شدن سلول های ایمنی مخاط روده را تقویت کند و در نتیجه ایمنی انسان را تقویت کند.

2. کاهش واکنش های آلرژیک: زمانی که سیستم ایمنی از تعادل خارج شود، منجر به واکنش های آلرژیک خواهد شد. با این حال، لاکتوکوکوس لاکتیس می تواند با تنظیم وضعیت فعال شدن سلول های ایمنی در بدن، بروز واکنش های آلرژیک را کاهش دهد.

3. مقاومت در برابر عوامل بیماری زا: لاکتوکوکوس لاکتیس می تواند رشد و تولید مثل باکتری ها و ویروس های مضر را از طریق حذف رقابتی و تولید مواد ضد باکتری مهار کند و در نتیجه ایمنی انسان را تقویت کند.

در نتیجه، وجود لاکتوکوکس لاکتیس نقش مهمی در ایمنی انسان دارد. افراد می توانند با مصرف غذاهای غنی از L. lactis یا مکمل های L. lactis پروبیوتیک ها، تقویت سیستم ایمنی بدن را افزایش دهند. بنابراین، ما باید ایمنی را بهبود بخشیم و اهمیت ایمنی را درک کنیم. سیستانچ می تواند ایمنی را تقویت کند. سیستانچ حاوی انواع مواد فعال بیولوژیکی مانند پلی ساکاریدها، قارچ ها و هوانگلی است. این مواد می توانند سلول های مختلف سیستم ایمنی را تحریک کرده و فعالیت ایمنی آنها را افزایش دهند.

روی فواید سلامتی سیستانچ کلیک کنید

روش:

براشینگ های اپیتلیال به طور آینده نگر به عنوان یک مطالعه فرعی از جمع آوری شد. کارآزمایی‌های بالینی lactisW136 برای بررسی پاسخ‌های اپیتلیال به مکمل‌های میکروبیوم با استفاده از تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک بدون فرضیه تجزیه و تحلیل بیان ژن استفاده شد. نمونه‌هایی از بیست و چهار بیمار مبتلا به CRS مقاوم به مدیریت پزشکی و جراحی به‌طور آینده‌نگر طی یک کارآزمایی بالینی که تأثیر 14 روز شستشوی بینی BID با 1.2 میلیارد CFU باکتری پروبیوتیک زنده L. lactis W136 را ارزیابی می‌کرد، جمع‌آوری شد (CRSwNP {{8} }، CRSsNP=7). مسواک‌های سینوس با هدایت آندوسکوپی به عنوان بخشی از مطالعه اولیه جمع‌آوری شدند و مسواک‌ها بلافاصله قبل و بعد از درمان انجام شد. پس از استخراج RNA، نمونه‌ها با استفاده از Illumina HumanHT{10}} V4 BeadChip ارزیابی شدند. بیان ژن دیفرانسیل محاسبه شد، و تجزیه و تحلیل غنی سازی مسیر برای شناسایی فرآیندهای بالقوه دخیل انجام شد.

نتایج:

رونوشت‌ها و مسیرهای شناسایی متفاوت برای جمعیت کلی و فنوتیپ‌های بالینی CRSwNP و CRSsNP مورد ارزیابی قرار گرفتند. الگوهای پاسخ به درمان در همه گروه‌ها مشابه بود، که مسیرهایی را برای تنظیم ایمنی و تنظیم سلول‌های اپیتلیال نشان می‌دهد. اینها شبیه الگوهای بهبود مشاهده شده پس از درمان موفقیت آمیز با جراحی آندوسکوپی سینوس یا آزیترومایسین است.

نتیجه:

پروفایل بیان ژن به دنبال استفاده از باکتری‌های زنده در اپیتلیوم سینوس بیمار، تأثیر اجزای متعدد محور سد التهاب-میکروبیوم-اپیتلیال را برجسته می‌کند که در CRS نقش دارند. به نظر می‌رسد که این اثرات شامل ترمیم اپیتلیال و تعدیل ایمنی ذاتی و تطبیقی ​​می‌شود و از علاقه بالقوه هدف قرار دادن اپیتلیوم سینوس و میکروبیوم به عنوان درمان‌های بالقوه CRS حمایت می‌کند.

معرفی

هموستاز حفره سینوسی با برهمکنش مداوم سد اپیتلیال با میکروبیوتای ساکن تضمین می شود که نه تنها پاسخ های ایمنی بلکه تمایز و بازسازی اپیتلیال را نیز بهبود می بخشد. رینوسینوزیت مزمن (CRS) یک وضعیت التهابی راه‌های هوایی فوقانی با منشأ نامشخص است که با اختلال در هموستاز طبیعی همراه با التهاب بافتی، دیس‌بیوز میکروبیوم، و اختلال عملکرد اپیتلیال مشخص می‌شود (1) تغییرات مشخصه شامل نفوذ با مخلوط متغیری از نوع 2 و سلول های التهابی نوع 1/نوع 17، و اختلال در عملکرد و بازسازی اپیتلیال، همراه با دیس بیوز میکروبیومی همزمان (2). پاتوژن های متعددی دخیل هستند، اما استافیلوکوکوس اورئوس یک پاتوژن مکرر و مشکل ساز، به ویژه در CRSwNP و در جمعیت مسن نشان می دهد (3). در حالی که رویدادهای اولیه منجر به ایجاد بیماری هنوز شناسایی نشده است، اعتقاد بر این است که تداوم این تغییرات بافتی منعکس کننده اختلال عملکرد سه ستون دفاعی است، که به عنوان یک محور اپیتلیوم-التهاب- میکروبیوم عمل می کند که سلامت حفره سینوس و آن را تضمین می کند. پوشش اپیتلیال

این مفهوم نوظهور مبنی بر اینکه مدیریت موفق بیماری بر هر سه مؤلفه محور تأثیر می گذارد، به طور مستقیم یا غیرمستقیم از طریق تأثیرات پایین دستی، نشان می دهد که هر سه مؤلفه نشان دهنده اهدافی برای درمان CRS هستند. در حالی که اختلال عملکرد سیستم ایمنی مدت‌ها هدف اصلی درمان بوده است (5)، به طور فزاینده‌ای بدیهی است که هدف قرار دادن سایر اجزای محور، مانند اپیتلیوم، می‌تواند با موفقیت بیماری را تعدیل کند (6) به عنوان مثال، درمان موفقیت‌آمیز با ElexacaftorTezacaftor-Ivacaftor. Trikafta)، یک داروی جدید مورد استفاده در فیبروز کیستیک (CF) که بیان کمبود CFTR را بازیابی می‌کند، با بهبود تقریباً کامل بیماری سینوسی مرتبط با CF مرتبط است، همانطور که با بهبود علائم و ترمیم یک جنبه تقریباً طبیعی اپیتلیال مشاهده می‌شود. حتی در صورت عدم درمان همزمان آنتی بیوتیکی (7).

با توجه به موفقیت در تعدیل عملکرد اپیتلیال، تعدیل میکروبیوم ممکن است استراتژی دیگری را نشان دهد و مکمل میکروبیوم بینی با باکتری های پروبیوتیک داخل بینی قبلاً به عنوان یک ابزار جدید برای درمان CRS پیشنهاد شده است (8، 9). ما قبلاً نشان داده‌ایم که تجویز داخل بینی باکتری Lactococcus lactis W136 به خوبی قابل تحمل است و علائم، جنبه آندوسکوپی مخاط و کیفیت زندگی بیماران مبتلا به CRS را بهبود می‌بخشد (9). اثرات تعدیل کننده میکروبیوم نیز مشاهده شد، با افزایش فراوانی Dolosigranulosum Pigrum، یک پاتوبیون مفید احتمالی که اخیراً در بزرگسالان و کودکان به عنوان گونه‌ای باکتریایی مرتبط با سلامت بینی، سینوس‌ها، نازوفارنکس و آدنوئید شناسایی شده است. تجزیه و تحلیل زیر گروه بر اساس فنوتیپ بالینی کاهش فراوانی استافیلوکوکوس اورئوس را در بیماران مبتلا به CRSwNP و کاهش سویه های متعدد سودوموناس آئروژینوزا در CRSsNP را نشان داد (9).

در حالی که این مشاهدات جذاب تأثیر مکمل‌سازی میکروبیوم را بر CRS نشان می‌دهد، مکانیسم‌های زیربنای این تغییرات هنوز توضیح داده نمی‌شوند. بنابراین مایل بودیم مکانیسم‌های مولکولی این تغییرات را در سطح بافت با بررسی تغییرات در بیان ژن ناشی از درمان پروبیوتیک L. lactis W136 در مخاط سینوس مشخص کنیم.

مواد و روش ها

شرکت کنندگان و طراحی مطالعه

براشینگ های اپیتلیال جمع آوری شده به عنوان یک مطالعه فرعی از کارآزمایی بالینی L. lactis W136 برای بررسی پاسخ های اپیتلیال به میکروبیوم با استفاده از تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک بدون فرضیه تجزیه و تحلیل بیان ژن استفاده شد. L. lactis W136 برای آزمایش CRS به تفصیل در جای دیگری توضیح داده شده است (9). تأییدیه از Health Canada برای تجویز داخل بینی باکتری زنده L. lactis W136 (شماره ثبت Health Canada: 191920) و هیئت بررسی نهادی و کمیته اخلاق CHUM (شماره ثبت 12.288) قبل از اجرای کارآزمایی (شناسه Clinicaltrials.gov: N. ). بیست و چهار بیمار مبتلا به CRS نسبت به درمان پزشکی و جراحی قبلی مقاوم هستند، یک دوره 14-روزه شستشوی سینوسی BID حاوی 1.2 × 109 CFU L. lactis W136 زنده دریافت کردند. هیچ بیمار در 30 روز گذشته کورتیکواستروئیدهای خوراکی یا آنتی بیوتیک های موضعی یا سیستمیک دریافت نکرده بود. فقط آبیاری آب نمک برای تسکین علائم مجاز بود. بیماران مستثنی شدند<18 years, CF, with technical reasons for endoscopic sinus surgery (ESS) failure, active sinus infection with purulence, pain, and/or hyperthermia, or with immune suppression from disease or medication.

مسواک زدن اپیتلیال تحت کنترل آندوسکوپی با استفاده از برس سیتولوژی معده در سطح فرورفتگی فرونتال قبل از اولین کاربرد پروبیوتیک در D{0}} و روز بعد از آخرین درمان در D14 جمع آوری شد. RNA کل با استفاده از کیت RNeasy Mini (QIAGEN، تورنتو، On، کانادا) استخراج شد. بیان ژن در مرکز نوآوری ژنوم کبک (مونترال، Qc، کانادا) با استفاده از Illumina HumanHT{2}} V4 BeadChip (Illumina، San Diego، CA، ایالات متحده) انجام شد.

تجزیه و تحلیل داده های بیان ژن

داده‌های خام پروب Illumina از BeadStudio صادر شد و از نظر کیفیت غربالگری شد. پیش پردازش و تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از زبان آماری R و بسته‌های نرم‌افزاری از Bioconductor که توسط Huber و همکارانش توضیح داده شد، انجام شد. (10). نرمال سازی چندکی اعمال شد و به دنبال آن یک تبدیل log2 انجام شد.

بیان ژن دیفرانسیل

برای هر کاوشگر، یک مدل خطی جفتی با استفاده از بسته LIMMA از Bioconductor با یک عامل مسدود کننده دهنده برازش داده شد. بسته LIMMA یک آزمون t تعدیل شده را اجرا می کند که برای مقایسه بیان ژن قبل و بعد از تجویز داخل بینی L. lactis در D0 و D14 به ترتیب استفاده می شود. مقادیر P از مقایسه به دست آمده برای آزمایش چندگانه با توجه به روش بنجامینی و هوچبرگ (11) تنظیم شد. این روش نرخ کشف نادرست (FDR) را که روی 0.05 تنظیم شده بود، کنترل می‌کرد.

تجزیه و تحلیل غنی سازی مسیر

تجزیه و تحلیل غنی‌سازی مجموعه ژن (GSEA) با استفاده از بسته‌بندی Bioconductor's FGSEA با استفاده از مجموعه‌های ژنی از پایگاه داده امضای مولکولی (MsigDB، http://www.broad.mit. edu/gsea/msigdb): Hallmark (h.all.v5) انجام شد. 0.symbols.gmt) (12).

مسیرهای مرتبط با GSEA مقادیر P برای اصلاحات آزمایشی متعدد با برش‌های FDR 05/0 0 تنظیم شدند. GSEA برای ارزیابی اینکه آیا یک مسیر بیولوژیکی شناخته شده یا مجموعه‌ای از ژن‌های فردی به طور قابل‌توجهی در بین ژن‌های رتبه‌بندی‌شده توسط آزمون t تعدیل‌شده پس از تجزیه و تحلیل بیان ژن دیفرانسیل غنی شده‌اند، انجام شد.

نتایج

همانطور که قبلا در مطالعه بالینی توضیح داده شد، تمام 24 بیمار دریافت کننده L. lactis W136 مطالعه را تکمیل کردند (شکل 1) (9). ما بیمارانی را با علائم و نشانه‌های پایدار CRSsNP یا CRSwNP با وجود انجام عمل جراحی فنی کافی و استفاده مداوم از حداکثر درمان پزشکی، از جمله آبیاری‌های بودزونید با حجم بالا بعد از عمل (CRS "نسوز") وارد کرده‌ایم. ویژگی های پایه جمعیت در اندام و همکاران بیان شد. (9). به طور کلی، 14 روز درمان با L. lactis علائم خاص سینوس، امتیاز SNOT{9}} و جنبه مخاطی در آندوسکوپی را با تغییرات میکروبیوم مفید بهبود بخشید. بیان ژن افتراقی بین شرایط قبل و بعد از درمان برای نمونه های جفت فقط در (i) همه CRS (N=20)، (ii) زیر گروه CRSwNP (N=16) (iii) زیرگروه CRSsNP (N) ارزیابی شد=4)، و (iv) پاسخ دهندگان (N=10) (همانطور که با کاهش نمره SNOT-22 8.9 یا بیشتر تعریف شده است). پاسخ دهندگان شامل بیماران CRSwNP (N=8) و CRSsNP (N=2) بودند. ارزیابی transcriptomic تفاوت های مرتبط با درمان را نشان داد. رونوشت‌های ژنی فردی با FDR کمتر یا مساوی 5 درصد و بزرگ‌تر یا مساوی 1.{22}}تغییر برابری در بیان فقط در گروه‌های "همه CRS" و در زیرگروه CRSwNP مشاهده شد (جدول 1 و مکمل‌ها). مواد). در مقایسه با CRSwNP، بیان ژن های بسیار کمی پس از درمان در CRSsNP به طور قابل توجهی اصلاح شد، احتمالاً به دلیل تعداد کم افراد در آن زیر گروه. بیان ژن نقشه های حرارتی ژن با بیان متفاوت برتر (شکل های تکمیلی S1-S4) الگوهای بیان ژن دیفرانسیل مشابهی را برای همه جمعیت ها نشان می دهد که نشان دهنده یک الگوی پاسخ مشترک است.

یک تحلیل غنی‌سازی مسیر برای شناسایی مکانیسم‌های بالقوه پاسخ به درمان انجام شد (شکل 2 و شکل تکمیلی S5). مسیرهای مرتبط قابل توجهی برای همه گروه‌ها شناسایی شد و نشان داد که درمان با لاکتوکوکوس لاکتیس W136 باعث افزایش چرخه سلولی، مسیرهای رشد و تکثیر می‌شود. در حالی که مسیرهای مشخصه غنی شده بین گروه ها مشابه بود، تفاوت ها در گروه های ALL CRS و CRSwNP معنی دارتر بود. به طور قابل توجهی، به نظر می رسد یک مکانیسم رایج شامل تنظیم مثبت چرخه سلولی و رونویسی (اهداف E2F، انتقال اپیتلیال-مزانشیمی، ایست بازرسی G2M، اهداف MYC، ترشح پروتئین، دوک میتوزی)، تنظیم گونه های اکسیژن فعال (ROS) (هیپوکسی، مسیر ROS، فسفوریلاسیون اکسیداتیو). مدولاسیون ایمنی نیز با تنظیم مثبت مسیرهای سیگنالینگ (سیگنال PI3K-AKT-MTOR، سیگنالینگ MTORC1، سیگنالینگ بتا TGF) همراه با کاهش پاسخ های ایمنی سازگار (رد آلوگرافت) و نوع 1- (اینترفرون آلفا) نشان داده شد. پاسخ، پاسخ اینترفرون-گاما). بیان دیفرانسیل در مسیرهای مهم انتخاب شده، الگوی ثابتی از افزایش تجدید اپیتلیال در پاسخ به درمان پروبیوتیک را نشان می‌دهد. تقویت این امضای رونویسی در جمعیت محدود به پاسخ دهندگان SNOT{12}} نشان داد که این موارد با بهبودهای بالینی مشاهده شده مرتبط است. مسیرها بین فنوتیپ های CRSsNP و CRSwNP مشابه بود، که مکانیسم اثر مشترک را در هر دو جمعیت نشان می دهد (جدول 2). مسیرهای شناسایی شده در چرخه سلولی و تمایز، تنظیم گونه‌های اکسیژن فعال (ROS)، ترمیم DNA و مسیرهای مرتبط با التهاب دسته‌بندی می‌شوند. علیرغم اینکه اندازه گروه کوچک مانع تجزیه و تحلیل می شود، نتایج یک مکانیسم پاسخ ثابت را در بین گروه ها نشان می دهد.

بحث

ما مکانیسم‌های زیربنایی پاسخ به تجویز داخل بینی L. lactis W136 زنده را در بیماران مبتلا به CRS مقاوم با استفاده از ترانس کریپتومیکس بررسی می‌کنیم. این مکمل مواد گزارش شده قبلی ما در مورد تغییرات میکروبیوم مشاهده شده با تجویز BID 1.2 میلیارد CFU از لاکتوکوکوس لاکتیس W136 به طور مستقیم به حفره های بینی و سینوس است (9). مطالعه قبلی توسط مارتنسون و همکاران. (8) تجویز داخل بینی مخلوطی از لاکتوباسیل های مشتق شده از زنبورهای عسل گزارش شد، هیچ تغییری در میانجی های نمونه برداری شده و میکروبیوم سینوس مشاهده نشد. اخیراً، لاکتوباسیلوس تزریق شده داخل بینی به خوبی توسط افراد CRS تحمل شد، هیچ ارزیابی بالینی یا مکانیکی از نتایج وجود نداشت (9).

کار حاضر از روش‌های ترانس کریپتومیک برای درک زیربنای مکانیکی اثرات پروبیوتیک‌های موضعی بر روی سطح بینی و سینوس استفاده می‌کند. ما توضیح می‌دهیم که تجویز L. lactis با بیان ژن دیفرانسیل مرتبط است که شامل مسیرهای بیولوژیکی نه تنها در تنظیم ایمنی، بلکه همچنین تنظیم اپیتلیال است، همانطور که با شناسایی مسیرهایی که به تکثیر سلولی، سیگنال‌دهی بقا و ترمیم آسیب DNA کمک می‌کنند، مرتبط است. . بنابراین تغییرات ترانسکریپتومیک مرتبط با درمان پروبیوتیکی L. lactis W136 تأثیر مفیدی بر پیشرفت چرخه سلولی و ترمیم عملکرد اپیتلیال دارد.

یکپارچگی سلولی و ساختاری برای عملکرد مناسب سد اپیتلیال ضروری است. ما قبلاً مستند کرده ایم که پاسخ اپیتلیال به زخم در CRS مختل می شود (9). بهبودهایی که در این کارآزمایی بالینی دیده می‌شود حاکی از افزایش بازسازی و ترمیم اپیتلیال ممکن است منعکس کننده بهبود این فرآیندها باشد.

ما گزارش می‌کنیم که عملکرد سیستم ایمنی بدن به دنبال درمان به طور مداوم کاهش می‌یابد، با کاهش در پاسخ اینترفرون، نفوذ و فعال‌سازی سلول‌های T و واکنش آلوگرافت مشاهده می‌شود. تعدیل ایمنی یکی از ویژگی های پروبیوتیک ها است (13)، بنابراین دیدن آن در اینجا تعجب آور نیست. یک سیگنال برای تعدیل سیگنالینگ اینترفرون آلفا و گاما ممکن است منعکس کننده کاهش اجزای غیر نوع 2 پاسخ التهابی CRS باشد (14)، که در آن سطوح بالای اینترفرون اثرات مضری را با اختلال در قدرت و هماهنگی پاسخ‌های ایمنی بعدی و مختل می‌کند. عملکرد سلولی (15). این تغییرات می تواند به توسعه ویژگی های انتقال اپیتلیال به مزانشیمی CRS کمک کند (16). علاوه بر این، سطوح بالای واسطه های التهابی نوع 1 با نقص عملکردی در ترمیم اپیتلیال در سلول های اپیتلیال تنفسی همراه است (17).

این با نتایج ما مطابقت دارد. تجویز L. lactis همچنین با بیان ژن دیفرانسیل شامل مسیرهای بیولوژیکی دخیل در تنظیم اپیتلیال همراه بود، همانطور که با شناسایی مسیرهایی که به تکثیر سلولی، سیگنال دهی بقا و ترمیم آسیب DNA کمک می کنند، مرتبط بود. بنابراین تغییرات ترانسکریپتومیک مرتبط با درمان پروبیوتیکی L. lactis W136 تأثیر مفیدی بر پیشرفت چرخه سلولی و ترمیم عملکرد اپیتلیال دارد. یکپارچگی سلولی و ساختاری برای عملکرد مناسب سد اپیتلیال ضروری است (18).

ما قبلاً مستند کرده ایم که پاسخ اپیتلیال به زخم در CRS مختل می شود (19). بهبودهای مشاهده شده در این کارآزمایی بالینی نشان می‌دهد که بازسازی و ترمیم اپیتلیال افزایش یافته ممکن است منعکس کننده بهبود این فرآیندها باشد.

عمق و وسعت اثرات مکمل پروبیوتیک L. lactis W136 بر عملکرد سلولی و اپیتلیال انتظار نمی رفت، با این حال، این نتایج با گزارش های قبلی که نشان دهنده بهبود اپیتلیالیزاسیون مجدد کراتینوسیت ها به دنبال زخم شدن با لیزات Lactobacillus rhamnosus GG در مدل سنجش خراش است، مطابقت دارد. (20) و درک در حال تکامل ما از بیماری CRS. سد اپیتلیال نقش مهمی در روند بیماری دارد. سلول های اپیتلیال علاوه بر نقش خود به عنوان یک مانع فیزیکی در برابر پاتوژن ها و عوامل تحریک کننده، مسئول شروع و هماهنگی پاسخ های دفاعی هستند (6). از آنجایی که بازسازی و ترمیم اپیتلیال در بیماران مبتلا به CRS تغییر می‌کند، افزایش بیان ژن در جنبه‌های مختلف چرخه سلولی نشان‌دهنده اثر مفید تجویز داخل بینی مکمل L. lactis بر بازسازی عملکرد سلول‌های اپیتلیال و پیشرفت چرخه سلولی است. این تغییرات تنها پس از 14 روز درمان در مقایسه با طول درمان مورد استفاده در سایر مطالعات، که چهار ماه است، مشاهده شد. بنابراین، انتظار می رود که اثر مفید با مکمل L. lactis پایدار بیشتر باشد.

در مجموع، این یافته‌ها نشان می‌دهند که تجویز L. lactis W136 بر فرآیندهای متعددی تأثیر می‌گذارد که فراتر از مقررات ایمنی گسترش می‌یابد، و اثراتی را بر روی سد اپیتلیال نشان می‌دهد که به طور بالقوه می‌تواند ترکیب میکروبیوم را تعدیل کند.

محدودیت های مطالعه

این مطالعه یک کارآزمایی موازی با کنترل گروهی نیست و هیچ مقایسه مستقیمی با آبیاری‌های تنها با نمک وجود ندارد. با این وجود، در کارآزمایی بالینی، استفاده فقط از آبیاری سالین در طول دوره اجرا با تشدید علائم CRS و بدتر شدن جنبه مخاطی پس از قطع داروها همراه بود. همچنین، حجم نمونه نسبتاً کوچک است، به ویژه در گروه‌های «CRSsNP» و «Responders» که کوچک‌تر از «جمعیت کلی» هستند. با این وجود، الگوی پاسخ در بین گروه ها مشابه است و بنابراین نباید نتایج را نادیده گرفت.

علاوه بر این، هیچ سابقه ای در مورد اینکه آیا سالین به تنهایی بر بیان ژن تأثیر می گذارد وجود ندارد. در حالی که نشان داده شده است که آبیاری های سالین بر ترکیب میکروبیوم در بیماران CRS تأثیر نمی گذارد (5)، این در یک کارآزمایی مقایسه ای بیان ژن مورد ارزیابی قرار نگرفته است. با این حال، بیماران قبلاً دو هفته شستشوی تنها با سالین در طول دوره اجرای 14-روزه بدون هیچ گونه مزیت بالینی دریافت کرده بودند، بنابراین بعید است که تغییرات به تنهایی ثانویه باشد. در نهایت، تغییرات تنها پس از 14 روز درمان، که یک دوره درمان کوتاه است، در مقایسه با سایر مطالعات در CRS نسوز ارزیابی شد (21). بنابراین اثرات مشاهده شده ممکن است با مصرف طولانی تر بیشتر باشد.

نتیجه

ارزیابی رونویسی نشان می‌دهد که بهبودهایی پس از کاربرد باکتری‌های زنده در اپیتلیوم سینوس بیمار در CRS مقاوم به نظر می‌رسد که شامل اجزای متعددی از محور سد التهاب-میکروبیوم-اپیتلیال است که در CRS دخیل است. درمان پروبیوتیکی L. lactis W136 بر ترمیم اپیتلیال و تعدیل ایمنی ذاتی و انطباقی تأثیر می‌گذارد و از علاقه بالقوه هدف قرار دادن اپیتلیوم سینوس و میکروبیوم به عنوان درمان‌های بالقوه CRS حمایت می‌کند.

گرفتن پیغام خانگی

پروفایل ترانسکریپتومی نشان می دهد که اثرات باکتری پروبیوتیک زنده لاکتوکوکوس لاکتیس W136 بر روی اپیتلیوم سینوس بیمار در CRS مقاوم نه تنها شامل تعدیل التهاب نوع 1 و میکروبیوم می شود، بلکه بر بازیابی یکپارچگی محور سد اپیتلیال نیز دلالت دارد.

بیانیه در دسترس بودن داده ها

مشارکت‌های اصلی ارائه‌شده در مطالعه در مقاله/مواد تکمیلی گنجانده شده‌اند، سوالات بیشتر می‌تواند به نویسنده مربوطه ارسال شود.

بیانیه اخلاق

مطالعات مربوط به شرکت‌کنندگان انسانی بررسی و تأیید شد. تأییدیه از Health Canada برای تجویز داخل بینی باکتری زنده L. lactis W136 (شماره ثبت بهداشت کانادا: 191920) و هیئت بررسی نهادی CHUM و کمیته اخلاق (ثبت شماره 12.288) قبل از آن به‌دست آمد. عملکرد آزمایشی (شناسه Clinicaltrials.gov: NCT04048174). بیماران/شرکت کنندگان رضایت کتبی آگاهانه خود را برای شرکت در این مطالعه ارائه کردند.

مشارکت های نویسنده

SA-R: استخدام بیمار، تجزیه و تحلیل داده ها، بررسی ادبیات، تهیه نسخه خطی. OH: تجزیه و تحلیل داده ها، بررسی ادبیات، تهیه نسخه خطی. LEM: طراحی مطالعه، استخدام بیمار، جمع آوری داده ها و نتایج. AF-M: پردازش و تجزیه و تحلیل داده بیان ژن و مسیر. AP: مفهوم مطالعه، تجزیه و تحلیل داده ها، بررسی ادبیات، تهیه نسخه خطی. ARF: تجزیه و تحلیل داده ها، تهیه نسخه خطی. MD: مفهوم مطالعه، طراحی مطالعه، تجزیه و تحلیل داده ها، تهیه نسخه خطی. همه نویسندگان به مقاله کمک کردند و نسخه ارسال شده را تایید کردند.

منابع مالی

MD: صندوق های تحقیقاتی مرک، دانشگاه مک گیل، مونترال، کانادا (کارآزمایی بالینی پروبیوتیک)، صندوق های داخلی. CHUM (تحلیل بیان).

تضاد منافع

MD: دارنده سهام، Probionase Therapies Inc. بودجه کارآزمایی بالینی: Pfizer، AstraZeneca، GlaxoSmithKline، و Sanofi.

یادداشت ناشر

تمام ادعاهای بیان شده در این مقاله صرفاً متعلق به نویسندگان است و لزوماً ادعاهای سازمان های وابسته به آنها یا ناشر، ویراستاران و داوران را نشان نمی دهد. هر محصولی که ممکن است در این مقاله ارزیابی شود، یا ادعایی که ممکن است توسط سازنده آن باشد، توسط ناشر تضمین یا تایید نمی شود.

مواد تکمیلی

شکل تکمیلی S1. ارزیابی ترانسکریپتومی پاسخ به لاکتوکوکوس لاکتیس W136 داخل بینی در تمام بیماران CRS. نقشه حرارتی 5 0 ژن برتر با بیان متفاوت با FDR <0.05.

شکل تکمیلی S2. ارزیابی ترانسکریپتومی پاسخ به لاکتوکوکوس لاکتیس W136 داخل بینی در سینوزیت مزمن با پولیپ بینی (CRSwNP). نقشه حرارتی 5 0 ژن برتر با بیان متفاوت با FDR <0.05.

شکل تکمیلی S3. ارزیابی ترانویسی پاسخ به لاکتوکوکوس لاکتیس W136 داخل بینی در سینوزیت مزمن بدون پولیپ بینی (CRSsNP). نقشه حرارتی 5 0 ژن برتر با بیان متفاوت با FDR <0.05.

شکل تکمیلی S4. ارزیابی ترانسکریپتومی پاسخ به لاکتوکوکوس لاکتیس W136 داخل بینی در زیر گروه پاسخ دهنده. نقشه حرارتی 5 0 ژن برتر با بیان متفاوت با FDR <0.05.

شکل تکمیلی S5. پاسخ رونویسی به 14 روز Lactococcus lactis W136. تجزیه و تحلیل بیان مجموعه ژن (GSEA) پاسخ به درمان. (الف) همه بیماران CRS، (ب) سینوزیت مزمن با پولیپ بینی (CRSwNP)، (ج) سینوزیت مزمن بدون پولیپ بینی (CRSsNP)، (د) پاسخ دهندگان. بیان افتراقی در مسیرهای مهم انتخاب شده، الگوی ثابتی از نوسازی اپیتلیال افزایش یافته را نشان می دهد (اهداف E2F، انتقال مزانشیمی اپیتلیال، نقطه بازرسی G2M، MYC TARGETS V1، MYC TARGETS V2، MYC TARGETS V2، پروتئین پروتئین SECRETION، MIOTICONTHPV، Scretion، MIOTICONTHPV، Screetion، MIOTICONTHPV3 تعمیر شده. SE DN ، پاسخ UV به بالا)، تنظیم گونه های اکسیژن فعال (ROS) (HYPOXIA، مسیر گونه های واکنش دهنده اکسیژن، فسفوریلاسیون اکسیداتیو)، فعال سازی مسیرهای سیگنالینگ (PI3K AKT MTOR SIGNALING، SIGNALING AKT MTOR SIGNALING و سازگاری MTORCIGALNING، MTORCIGALNFING، MTORCIGALNING). سیگنال ایمنی خورد (رد آلوگرافت، پاسخ اینترفرون آلفا، پاسخ گاما اینترفرون). همه مسیرهای ارائه شده دارای یک FDR < {{10}} هستند.05. داده‌ها به‌عنوان نمرات غنی‌سازی نرمال‌شده (NES) ارائه می‌شوند که در آن مقادیر > 0 نشان‌دهنده تنظیم مثبت و مقادیر کمتر از 0 نشان‌دهنده تنزل‌طلبی هنگام مقایسه افراد بدون پاسخ با پاسخ‌دهندگان است.

منابع

رینوسینوزیت مزمن بزرگسالان پرایمرهای Nat Rev Dis. (2020) 6(1): 86. doi: 10.1038/s41572-020-00218-1

2. Kato A, Schleimer RP, Bleier BS. مکانیسم ها و پاتوژنز رینوسینوزیت مزمن. J Allergy Clin Immunol. (2022) 149 (5): 1491-503. doi 10.1016/j.jaci. 2022.02.016

3. فوکنز WJ، Lund VJ، Hopkins C، Hellings PW، Kern R، Reitsma S، و همکاران. مقاله موضع اروپا در مورد رینوسینوزیت و پولیپ بینی 2020. راینولوژی. (2020) 58 (Suppl S29): 1–464. doi: 10.4193/rhin20.600

4. Maniakas A، Asmar MH، Renteria AE، Nayan S، Alromaih S، Endam LM، و همکاران. آزیترومایسین در رینوسینوزیت مزمن مقاوم و پرخطر پس از جراحی آندوسکوپی سینوس و آبیاری کورتیکواستروئید: یک کارآزمایی دوسوکور، تصادفی و کنترل شده با دارونما. Int Forum آلرژی راینول. (2021) 11 (4): 747-54. doi 10. 1002/alr.22691

5. Akdis CA. فرضیه سد اپیتلیال درک جامعی از منشاء آلرژیک و سایر بیماری‌های مزمن غیرواگیر را پیشنهاد می‌کند. J Allergy Clin Immunol. (2022) 149 (1): 41-4. doi 10.1016/j.jaci.2021.11.010

6. Stapleton AL, Kimple AJ, Goralski JL, Mehdi Noraie S, Branstetter BF, Shaffer AD, et al. Elexacaftor-lumacaftor-ivacaftor پیامدهای سینوسی را در فیبروز کیستیک بهبود می بخشد. فیبروس کیست جی. (2022) 21 (5): 792-9. doi 10.1016/j.jcf.2022.03.002

7. Mårtensson A, Greiff L, Lamei SS, Lindstedt M, Olofsson TC, Vasquez A, et al. اثرات میکروبیوم باکتریایی اسید لاکتیک زنبور عسل بر علائم بینی انسان، همسانی ها و نشانگرهای زیستی انجمن بین المللی آلرژی و راینولوژی (IFAR). (2016) 6 (7): 956-63. doi 10.1002/alr.21762

8. Mårtensson A, Abolhalaj M, Lindstedt M, Mårtensson A, Olofsson TC, Vásquez A, et al. اثربخشی بالینی میکروبیوم باکتریایی اسید لاکتیک موضعی در رینوسینوزیت مزمن: یک کارآزمایی تصادفی کنترل شده لارنگوسکوپ بررسی گوش و حلق و بینی. (2017) 2 (6): 410-6. doi: 10.1002/lio2.93

9. Endam L، Alromaih S، Gonzalez E، Madrenas J، Cousineau B، Renteria A، و همکاران. مصرف داخل بینی لاکتوکوکوس لاکتیس W136 در بیماران مبتلا به سینوزیت مزمن با جراحی قبلی سینوس بی خطر است. سلول جلویی میکروبیول را آلوده می کند. (2020) 10:440. doi 10.3389/climb.2020.00440

10. Huber W، Carey VJ، Gentleman R، Anders S، Carlson M، Carvalho BS، و همکاران. تنظیم تجزیه و تحلیل ژنومی با توان بالا با Bioconductor. روش‌های Nat (2015) 12 (2): 115-21. doi 10.1038/nmeth.3252

11. Benjamini Y, Hochberg Y. کنترل نرخ کشف نادرست: یک رویکرد عملی و قدرتمند برای آزمایش چندگانه. JR Stat Soc, B. (1995) 57 (1): 289-300. doi 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x

12. Korotkevich G، Sukhov V، Sergushichev A. تجزیه و تحلیل سریع مجموعه ژنی غنی سازی. bioRxiv. (2019). doi: 10.1101/060012

13. Raheem A, Liang L, Zhang G, Cui S. اثرات تعدیلی پروبیوتیک ها در طول عفونت های بیماری زا با تاکید بر تنظیم ایمنی. جلو ایمونول. (2021) 12:616713. doi 10.3389/femme.2021.616713

14. Delemarre T، Holtappels G، De Ruyck N، Zhang N، Nauwynck H، Bachert C، و همکاران. یک التهاب نوتروفیل قابل توجه به عنوان بخشی منظم از رینوسینوزیت مزمن نوع 2 با پولیپ بینی. J Allergy Clin Immunol. (2021) 147 (1): 179-188.e2. doi 10.1016/j.jaci.2020.08.036

15. Matarazzo L، Hernandez Santana YE، Walsh PT، Fallon PG. خانواده سیتوکین های IL-1 نگهبان ایمنی مانع هستند. سیتوکین. (2022) 154:155890. doi 10.1016/j. به.2022.155890m

16. Li R، Ong SL، Tran LM، Jing Z، Liu B، Park SJ، و همکاران. تصحیح نویسنده: التهاب مزمن ناشی از IL{1}} فنوتیپ های حافظه انتقال اپیتلیال به مزانشیمی را از طریق تغییرات اپی ژنتیکی در سرطان ریه سلول غیر کوچک تنظیم می کند. Sci Rep. (2020) 10:377. doi: 10.1038/s{10}}

17. Maillé E, Trinh NTN, Privé A, Bilodeau C, Bissonnette É, Grandvaux N, et al. تنظیم فرآیندهای ترمیم اپیتلیال فیبروز کیستیک و طبیعی توسط TNF- پس از آسیب. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. (2011) 301: L945-55. doi 10.1152/a plunge.00149.2011

18. Hellings PW، Steelant B. موانع اپیتلیال در آلرژی و آسم. J Allergy Clin Immunol. (2020) 145 (6): 1499-509. doi 10.1016/j.jaci.2020.04.010

19. Valera FCP, Ruffin M, Adam D, Maillé É, Ibrahim B, Berube J, et al. استافیلوکوکوس اورئوس ترمیم اپیتلیال سینوس را مختل می کند: اثرات در بیماران مبتلا به رینوسینوزیت مزمن با پولیپ بینی و افراد کنترل. J Allergy Clin Immunol. (2019) 143 (2): 591-603.e3. doi 10.1016/j.jaci.2018.05.035

20. محمد سعید دبلیو، کریکشنک اس، مک بین ای جی، اونیل کالیفرنیا. لیزات لاکتوباسیلوس رامنوسوس GG با ترویج مهاجرت، اپیتلیال‌سازی مجدد آزمایش‌های خراش کراتینوسیت را افزایش می‌دهد. Sci Rep. (2015) 5:16147. doi: 10.1038/srep16147

21. Bachert C، Han JK، Desrosiers M، Hellings PW، Amin N، Lee SE، و همکاران. اثربخشی و ایمنی دوپیلوماب در بیماران مبتلا به رینوسینوزیت مزمن شدید با پولیپ بینی (LIBERTY NP SINUS-24 و LIBERTY NP SINUS-52): نتایج حاصل از دو چند مرکزی، تصادفی، دوسوکور، کنترل شده با دارونما، موازی آزمایشات مرحله 3 گروهی لانست. (2019) 394(10209):1638–50. doi: 10.1016/S{14}}(19)31881-1

For more information:1950477648nn@gmail.com