Rolul microbiotei intestinale la copiii cu boală de rinichi

Abstract:Perturbarea compoziției și structurii microbiotei intestinale, și anume disbioza, dictează fiziopatologiaboli de rinichi. Bidirectionalaaxa rinichi-intestineste de interes inboală cronică de rinichi(CKD); celmediu uremicconduce ladisbioza intestinalăși metaboliții microbieni intestinali și toxine implicate înpierderea funcției renaleșisarcina crescută de comorbiditate. Având în vedere căboli de rinichipoate avea originea în copilărie sau chiar mai devreme în viața fetală, identificarea legăturii patogenetice dintredisbioza microbiota intestinalăiar dezvoltarea bolilor renale pediatrice merită mai multă atenție. Această revizuire se concentrează pe legătura patogenă dintre microbiota intestinală disbiotică și bolile renale pediatrice, acoperindCKD, transplant de rinichi, hemodializașidializa peritonealăși sindromul nefrotic idiopatic. Terapiile care vizează microbiota intestinală, inclusiv intervenția dietetică, probioticele, prebioticele, postbioticele și transplantul microbian fecal sunt discutate pentru potențialul lor pentru tratamentulboli renale pediatrice. O înțelegere mai profundă a microbiotei intestinale în bolile renale pediatrice va ajuta la dezvoltarea de intervenții inovatoare care vizează microbiota intestinală pentru prevenirea sau atenuarea poverii globale aboli de rinichi. 

CLICK AICI PENTRU A OBȚINE CISTANCHE DE CALITATE SUPERIOR PENTRU RBOLI ENAL

1. Introducere

Tractul nostru gastrointestinal conține trilioane de microbi cunoscuți sub numele de microbiotă intestinală. Microbii intestinali au coevoluat cu oamenii pentru o coexistență reciproc avantajoasă și sunt strâns implicați în sănătate și boală [1]. Formarea microbiomului intestinal începe de la naștere, în timp ce modificarea compoziției sale se bazează în principal pe diverși factori de mediu timpurii [2]. Tulburările în compoziția și funcția microbiotei intestinale pot afecta permeabilitatea intestinală, metaboliții derivați de microbi și răspunsurile imune, producând astfel disbioza intestinală [3].

Bolile renale pediatrice includ un spectru larg de tulburări care influențează mobilitatea și mortalitatea mai târziu în viață. Deoarece bolile renale ale adulților pot avea originea în viața fetală și în copilărie [4,5], Ziua Mondială a Rinichiului 2016 a alertat publicul asupra atenției speciale necesare bolilor renale pediatrice [6]. Cele mai recente dovezi clinice și experimentale au întărit asocierea dintre numeroși factori timpurii de viață și dezvoltarea bolii renale mai târziu în viață [4,5]. Deși mecanismele complete nu sunt încă concludente, dovezile actuale sugerează că disbioza microbiotei intestinale apare ca o conexiune patogenetică în dezvoltarea bolilor renale și a afecțiunilor asociate [7-10].

Legătura bidirecțională dintre bolile de rinichi și microbiota intestinală se numește axa rinichi-intestin [11]. La adulți, cercetările anterioare au propus unele mecanisme care leagă disbioza microbiotei intestinale de bolile renale, inclusiv inflamația, disfuncția barierei intestinale, modificările compoziției microbiotei, răspunsul imun, acumularea de N-oxid de trimetilamină (TAMO), acizii grași cu lanț scurt dereglați (SCFA) și receptorii lor și toxine uremice [7–10]. Cu toate acestea, există puține date disponibile despre modul în care axa rinichi-intestin influențează bolile renale pediatrice și care este influența disbiozei intestinale în modularea proceselor patologice [8].

De-a lungul anilor, terapiile care vizează microbiota intestinală, inclusiv prebioticele, probioticele și postbioticele, au câștigat atenție datorită beneficiilor lor pentru sănătate [12,13]. Având în vedere că disbioza microbiotei intestinale este implicată în patogeneza multor boli de rinichi, pare logic să se vizeze microbiota intestinală pentru potențiala prevenire și terapie a bolii renale pediatrice. Scopul revizuirii noastre a fost de a oferi o perspectivă asupra relației dintre microbiota intestinală și metaboliții microbieni în patofiziologia bolii renale pediatrice și de a modula microbiota intestinală ca abordare terapeutică a tratamentului.

2. Axa rinichi-intestin

2.1. Ce este microbiota intestinală?

Microbiota intestinală conține mii de specii microbiene, iar trilioanele de microorganisme din intestinul uman mediu cântăresc aproximativ 1 kg. Microbii intestinali influențează absorbția, metabolismul și stocarea nutrienților din dietă, cu influențe profunde în determinarea fiziologiei gazdei [1]. În plus, microbiota intestinală normală și metaboliții săi exercită funcții specifice în gazdă, inclusiv menținerea barierei mucoasei intestinale, imunomodularea, metabolismul medicamentelor, controlul tensiunii arteriale (TA) și protecția împotriva agenților patogeni.

Diversitatea microbiană este evaluată pe baza a doi parametri: - și -diversitate. Diversitatea este variația într-un singur eșantion și este folosită pentru a descrie complexitatea compozițională, în timp ce -diversitatea înseamnă diferențele taxonomice dintre eșantioane. Microbiota intestinală este compusă din diferite specii bacteriene clasificate taxonomic pe gen, familie, ordine și filă [14]. În general, microbiota intestinală sănătoasă este constituită predominant din fila Firmicutes și Bacteroidetes, urmată de Actinobacteria și Verrucomicrobia. Caracteristicile compoziționale ale microbiotei intestinale sunt distincte și diferă în funcție de indivizi și, deși microbiota matură este destul de rezistentă, ea poate fi modificată atât de stimuli interni, cât și externi. Markerii stabilității microbiene, cum ar fi diversitatea și bogăția, sunt adesea utilizați ca indicatori ai sănătății intestinale datorită asocierii lor cu multe boli cronice [1].

Microbiota intestinală diferă între oameni și se transformă pe parcursul vieții umane, sub influența unor factori precum dieta, mediul, medicamentele și bolile [15]. Dieta este un factor important care afectează microbiota intestinală [15]. Metaboliții microbieni derivați din alimentație, în special SCFA, TMAO, derivații de triptofan, aminoacizii cu lanț ramificat și acizii biliari, au fost puternic implicați în patogeneza tulburărilor metabolice. Fibrele alimentare sunt fermentate de microbii intestinali, producând SCFA [16]. SCFA, și în special butiratul, participă la menținerea homeostaziei imune intestinale și la exercitarea răspunsurilor de protecție împotriva oxidării și inflamației [16]. SCFA pot activa direct receptorii cuplati G pentru a regla diferite procese fiziologice. Acești receptori SCFA sunt exprimați în rinichi și s-a raportat că funcționează ca regulatori ai tensiunii arteriale (TA). L-carnitina și colina dietetice, care se găsesc predominant în alimentele de origine animală, pot fi metabolizate în trimetilamină (TMA). TMA este metabolizat în TMAO, care este ulterior transformat în dimetilamină (DMA) [17]. TMAO ridicat a fost asociat cu riscuri cardiovasculare crescute și mortalitate de orice cauză [17].

Anumiți metaboliți ai triptofanului derivați din microbiotă sunt toxine uremice, provenind în mare parte din căile indolului și chinureninei [18]. Mulți derivați de indol, cum ar fi sulfatul de indoxil (IS) și acidul indoleacetic (IAA) sunt liganzi ai receptorului de hidrocarburi acil (AHR), având efecte proinflamatorii, prooxidante, procoagulante și pro-apoptotice [19]. Se știe că AHR poate modula celulele T helper 17 (TH17) și axa celulei T reglatoare, care participă la homeostazia intestinală și răspunsul imun [20]. Luate împreună, aceste descoperiri arată că microbiota intestinală are o influență globală asupra funcțiilor fiziologice ale gazdei.

2.2. Axa rinichi-intestin în CKD

Studiile umane și experimentale emergente susțin că axa rinichi-intestin participă la patogeneza diferitelor boli renale. Un exemplu este binecunoscuta cercetare în boala cronică de rinichi (IRC). Există o relație bidirecțională între microbiota intestinală și CKD [11]. CKD este capabilă să afecteze microbiota intestinală în mai multe moduri. În primul rând, CKD este însoțită de o permeabilitate intestinală crescută, și anume permeabilitatea intestinului [21]. Bacteriile și produsele lor din peretele celular, cum ar fi lipopolizaharidele (LPS), se pot transloca din lumenul intestinal în fluxul sanguin. Afluxul de bacterii și LPS în circulație poate activa celulele imune înnăscute printr-un mecanism dependent de receptorul 4 (TLR4), care duce la inflamarea rinichilor. În consecință, un intestin permeabil duce la inflamație, malnutriție și progresie accelerată a CKD [21,22]. În al doilea rând, toxinele uremice sunt generate la pacienții cu CKD și afectează negativ creșterea microbilor intestinali. Bogăția mai scăzută (reprezentată prin -diversitate) a microbiotei intestinale a fost raportată la pacienții cu boală renală în stadiu terminal (ESKD) decât la subiecții de control [23]. Lucrările anterioare au indicat că pacienții cu CKD au prezentat o abundență mai mică de microbi benefici, cum ar fi speciile Bifidobacterium și Lactobacillus [24]. În plus, au fost identificate modificări ale taxonilor microbieni intestinali specifici la pacienții cu CKD [23]. Mai mult, mai mulți factori legați de CKD sunt implicați în microbiota intestinală disbiotică, inclusiv aportul scăzut de fibre, malnutriția, acidoza metabolică, utilizarea de antibiotice/medicamente, excreția intestinală crescută de uree, acumularea de toxine uremice și motilitatea intestinală redusă [7-11]. ].

Pe de altă parte, metaboliții derivați din microbiota intestinală sunt implicați în progresia și comorbiditatea CKD. Aceste efecte legate de metaboliții microbieni includ (1) fermentarea microbiană a fibrelor alimentare pentru a genera SCFA care sporesc receptorii SCFA, cresc consumul de energie și inhibă activitatea histon deacetilazei (HDAC); (2) conversia microbiană a toxinelor uremice derivate din triptofan, inclusiv IS și sulfatul de p-crezil (PCS), care dereglează echilibrul Treg/TH17 prin activarea AHR și, ulterior, accelerează progresia CKD; și (3) conversia microbiană a colinei în TMA, care este ulterior convertită în TMAO, un factor de risc de BCV bine-cunoscut. Am rezumat aceste interrelații în Figura 1.

2.3. Axa rinichi-intestin în alte boli de rinichi

O afectare a axei intestin-rinichi cu microbiota intestinală disbiotică este, de asemenea, implicată în alte boli renale, inclusiv leziunea renală acută (AKI) [25], transplantul de rinichi (KT) [26], litiaza urinară [27], infecția tractului urinar ( UTI) [28] și cancerele genito-urinale [29].

2.3.1. Leziuni renale acute

În comparație cu CKD, relativ puține studii au examinat diafonia dintre rinichi și intestin în AKI. Într-un model de șoarece cu leziuni de ischemie/reperfuzie (IRI), disbioza microbiotei intestinale, caracterizată printr-o scădere a Ruminococcaceae și Lactobacili și o creștere a Enterobacteriaceae, a fost prezentă în ziua 1 [30]. Un alt studiu a arătat că șoarecii fără germeni care au primit scaun de la șoareci IRI au avut leziuni renale mai severe în comparație cu martorii. În consecință, AKI poate provoca disbioza intestinală într-o perioadă scurtă de timp, iar schimbarea compoziției microbiene poate determina severitatea post-AKI [30].

2.3.2. Transplant de rinichi

Spre deosebire de CKD, pacienții cu KT au o îmbunătățire a funcției rinichilor, plasându-i în stadii anterioare ale CKD. Cu toate acestea, lucrările anterioare au raportat că KT poate provoca încă modificări longitudinale substanțiale ale compoziției microbiene [31]. Având în vedere condițiile clinice mai complexe ale primitorilor de KT, cum ar fi administrarea de medicamente imunosupresoare, complicațiile posttransplant și utilizarea frecventă a antibioticelor, axa dezechilibrată rinichi-intestin rămâne și merită o evaluare suplimentară.

Figura 1. Ilustrarea mecanismelor propuse din spatele axei rinichi-intestin care leagă disbioza microbiotei intestinale de boala renală cronică (CKD). lipopolizaharidă LPS =; receptor 4 de tip toll-like TLR4 =; SCFA=acid gras cu catenă scurtă; IS=indoxil sulfat; PCS=sulfat de p-crezil; Celula17=T-helper 17; Celulă T reglatoare Treg =; receptorul de hidrocarburi arii AHR =; TMAO=trimetilamină-N-oxid; TMA=trimetilamină

2.3.3. Boala Pietrelor Urinare

Deși litiaza urinară este rară la populația pediatrică, relația dintre microbiota intestinală și nefrolitiază a fost descoperită la adulți (27).Un studiu de meta-analiză a indicat că microbiota intestinală la pacienții cu formare de calculi se caracterizează prin scăderi ale Prevotella, Prevotellacene și Roseburia și creșteri ale Enterobac-feriacene și Strepfococcacene (27. Având în vedere că concentrațiile urinare de oxalat, calciu și acid uric au un rol cheie în formarea calculilor, absorbția netă gastrointestinală crescută din cauza degradării microbiene a acestor compoziții de pietre ar putea influența excreția lor urinară.Piatra de oxalat de calciu este cel mai comun tip de calcul renal.Lipsa microbilor care degrada oxalatul, cum ar fi Omlobacter formigenes, a fost legată de formarea calculilor (32). În condiții fiziologice, o treime din acidul uric este excretat prin intestine, de asemenea, sugerând impactul potențial al microbiotei intestinale în patogeneza calculilor de acid uric. Mai multe observații au arătat că profilul microbiotei intestinale la pacienții cu calculi renali este diferit de cel la subiecții de control, ceea ce sugerează în continuare că microbiota intestinală are o contribuție crucială la formarea calculilor (33).

2.3.4. Infecții ale tractului urinar Uropatogene

Escherichia coli (UPEC) este principalul agent cauzator al ITU. Aceste tulpini UPEC sunt abundente în intestinul pacienților cu ITU și, prin urmare, se consideră că provin din intestin [34]. Această noțiune a fost susținută de un studiu anterior care demonstrează că abundența crescută de E. coli în intestin a fost legată de dezvoltarea viitoare a ITU induse de E. coli, iar tulpinile de E. coli din urină se asemănau foarte mult cu cele din urină. intestin din același subiect [35].

2.3.5. Cancerele genito-urinale

Mai mult, influența potențială a microbiomului intestinal asupra patobiologiei cancerelor genito-urinale a fost studiată pe larg la adulți [29], deși aceste boli la copii sunt mai puțin frecvente. Deoarece mulți agenți cancerigeni sunt produși în intestin și filtrați de tractul urinar înainte de excreție, bacteriile intestinale ar putea nu numai să participe la dezvoltarea cancerelor genito-urinale, ci și să acționeze ca ținte terapeutice pentru prevenirea acestor tipuri de cancer.

Serviciul de asistență al Wecistanche-Cel mai mare exportator de cistanche din China:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Magazin:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop