गट माइक्रोबायोम संरचना मधुमेह से संबंधित प्रारंभिक से अंतिम चरण के क्रोनिक किडनी रोग वाले व्यक्तियों में स्थिर रहती है

सारt: (1) पृष्ठभूमि: मधुमेह वाले व्यक्ति औरदीर्घकालिक वृक्क रोगस्वस्थ नियंत्रण की तुलना में गट डिस्बिओसिस प्रदर्शित करें। हालांकि, यह अज्ञात है कि मधुमेह के चरणों में डिस्बिओसिस में कोई बदलाव आया है या नहींदीर्घकालिक वृक्क रोग. हमने इन दो समूहों के बीच और डायबिटिक क्रोनिक किडनी रोग के प्रत्येक चरण में संभावित माइक्रोबियल अंतर की पहचान करने के लिए शुरुआती और देर से मधुमेह से जुड़े क्रोनिक किडनी रोग वाले रोगियों के क्रॉस-अनुभागीय अध्ययन की जांच की। (2) तरीके: इस क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन में 95 वयस्कों की भर्ती की गई। आंत में जीवाणु समुदाय की पहचान करने के लिए एकत्रित मल के नमूनों से निकाले गए डीएनए का उपयोग 16S rRNA अनुक्रमण के लिए किया गया था। (3) परिणाम: फाइलम फर्मिक्यूट्स सबसे प्रचुर मात्रा में था और इसकी औसत सापेक्ष बहुतायत प्रारंभिक और देर से क्रोनिक किडनी रोग समूह में समान थी, 45.99 ± 0 .58 प्रतिशत और 49.39 ± 0 .55 प्रतिशत , क्रमश। परिवार बैक्टेरोएडेसी के लिए औसत सापेक्ष प्रचुरता भी प्रारंभिक और बाद के समूहों में समान थी, क्रमशः 29.15 ± 2.02 प्रतिशत और 29.16 ± 1.70 प्रतिशत। Prevotellaceae की निचली प्रचुरता शुरुआती 3.87 ± 1.66 प्रतिशत और देर से 3.36 ± 0.98 प्रतिशत मधुमेह क्रोनिक किडनी रोग समूहों दोनों में समान रही। (4) निष्कर्ष: मधुमेह से जुड़े क्रोनिक किडनी रोग वाले व्यक्तियों के हमारे समूह से उत्पन्न होने वाले डेटा में फ़ाइला फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट्स की प्रबलता दिखाई देती है। Ruminococcaceae और Bacteroidaceae परिवार सबसे अधिक बहुतायत का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि लाभकारी Prevotellaceae परिवार बहुतायत में कम हो गया था। सबसे दिलचस्प अवलोकन यह है कि इन गट रोगाणुओं की सापेक्ष बहुतायत मधुमेह के क्रोनिक किडनी रोग के शुरुआती और बाद के चरणों में नहीं बदलती है, यह सुझाव देते हुए कि यह मधुमेह से जुड़े क्रोनिक किडनी रोग के विकास की एक प्रारंभिक घटना है। हम परिकल्पना करते हैं कि डायबिटिक क्रॉनिक किडनी डिजीज के शुरुआती चरणों के दौरान अधिग्रहित डिस्बिओटिक माइक्रोबायोम अपेक्षाकृत स्थिर रहता है और केवल कई जोखिम कारकों में से एक है जो प्रगतिशील किडनी की शिथिलता को प्रभावित करता है।

कीवर्ड: दीर्घकालिक वृक्क रोग; मधुमेह; डिस्बिओसिस; आंत माइक्रोबायोम; माइक्रोबायोटा

1 परिचय

मानव आंत 100 ट्रिलियन माइक्रोबियल कोशिकाओं से अधिक जटिल समुदाय को परेशान करती है जो आंत माइक्रोबायोटा का गठन करती है। वे एक गतिशील और सहजीवी पारिस्थितिकी तंत्र बनाते हैं जो पोषण, शरीर विज्ञान और प्रतिरक्षा कार्य को प्रभावित करने वाले मेजबान चयापचय के साथ निरंतर संपर्क में है। जीवन के पहले 3-5 वर्षों के अंत तक माइक्रोबियल विविधता बढ़ जाती है और एक वयस्क जैसे माइक्रोबायोटा की ओर बढ़ जाती है। इस प्रकार एक बार स्थापित होने के बाद, आंतों के माइक्रोबायोटा की संरचना, कार्य और संरचना स्वस्थ व्यक्तियों में जीवन भर अपेक्षाकृत स्थिर रहती है। यह गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) पथ के जैव रासायनिक परिवेश के अनुकूल होने और पोषक तत्वों की उपलब्धता में बदलाव के बावजूद है, जो बैक्टीरिया के चयापचय के निर्णायक नियामकों का प्रतिनिधित्व करते हैं। बैक्टीरियल फिला फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट एक स्वस्थ आंतों के माइक्रोबायोम के बहुमत का गठन करते हैं। हालाँकि, इस जीवाणु विविधता की संरचना गैर-संचारी रोगों जैसे मोटापे के साथ-साथ टाइप 2 मधुमेह वाले लोगों के लिए भी बदलती प्रतीत होती है।

463 मिलियन के वैश्विक प्रसार के साथ मधुमेह और संबंधित सूक्ष्म और मैक्रोवास्कुलर जटिलताएं महामारी के अनुपात में पहुंच गई हैं। मधुमेह वाले 40 प्रतिशत से अधिक लोग मधुमेह से जुड़े विकसित होते हैंक्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी), जो रह गया है

का प्रमुख कारण हैअंतिम चरण की किडनी रोग (ESKD)दुनिया भर में, दीर्घकालिक डायलिसिस की आवश्यकता है। सीकेडी वाले व्यक्तियों में हृदय रोग मृत्यु का प्रमुख कारण है, आंशिक रूप से लगातार निम्न-श्रेणी की सूजन के कारण। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि डायबिटिक सीकेडी को अब एक वैश्विक स्वास्थ्य समस्या माना जाता है।

कई अध्ययनों ने नियंत्रण विषयों की तुलना में मधुमेह वाले मनुष्यों में आंतों के माइक्रोबायोटा में संरचनात्मक परिवर्तन की सूचना दी है, और उदाहरणों में स्वस्थ नियंत्रण की तुलना में टाइप 2 मधुमेह वाले लोगों में फाइलम फर्मिक्यूट्स और क्लास क्लोस्ट्रीडिया के कम अनुपात शामिल हैं। यह भी दिखाया गया है कि मधुमेह वाले व्यक्ति आम तौर पर अवसरवादी रोगजनकों में वृद्धि के साथ-साथ ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया जैसे फेकैलिबैक्टीरियम प्रूस्निट्ज़ी और रोज़बुरिया आंतों की कमी के कारण बैक्टीरिया की विविधता को कम करते हैं।

प्रायोगिक पशु मॉडल में अनुसंधानक्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी)और विभिन्न चरणों वाले रोगीसीकेडीसामान्य गट माइक्रोबायोम में परिवर्तन प्रदर्शित करें। कई पैथोफिज़ियोलॉजिकल तंत्रों के माध्यम से डायबिटिक सीकेडी जैसी पुरानी बीमारी, आंत माइक्रोबायोटा के "आंतों के डिस्बिओसिस" की स्थिति का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया हो सकती है। आंतों के डिस्बिओसिस के हॉलमार्क परिवर्तन शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) का उत्पादन करने वाले लाभकारी सैक्रोलाइटिक रोगाणुओं में कमी और सीकेडी के मामले में क्लोस्ट्रीडियम एसपीपी जैसे प्रोटियोलिटिक बैक्टीरिया में वृद्धि है। और बैक्टेरॉइड्स एसपीपी। यह ज्ञात है कि लोगगुर्दा रोगखराब होने के कारण सीरम यूरिया या रक्त यूरिया नाइट्रोजन (बीयूएन) का उच्च स्तर हैकिडनीइन यूरेमिक विषाक्त पदार्थों की निकासी और आंतों में यूरिया की मात्रा में वृद्धि। इस वृद्धि को बैक्टीरिया-मध्यस्थ यूरिया हाइड्रोलिसिस से उच्च अमोनिया उत्पादन का नेतृत्व करने का प्रस्ताव दिया गया है, जो बदले में ल्यूमिनल पीएच बढ़ाता है और सीकेडी में क्लोस्ट्रीडियम प्रजाति जैसे प्रोटियोलिटिक प्रजातियों की अतिवृद्धि को बढ़ाता है। यह 'यूरेमिक परिवेश' केवल मधुमेह (गैर-सीकेडी) वाले व्यक्तियों में मौजूद नहीं है और इसलिए ये व्यक्ति क्लॉस्ट्रिडियम प्रजातियों में वृद्धि प्रदर्शित नहीं करते हैं। यह देखते हुए कि स्वस्थ मानव आंत माइक्रोबायोटा की पूरी आबादी का 90 प्रतिशत से अधिक का प्रतिनिधित्व दो प्रमुख फिला, फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट्स द्वारा किया जाता है, जब मधुमेह वाले व्यक्तियों की तुलना उनके स्वस्थ नियंत्रणों से की जाती है, तो माइक्रोबायोम का एक संरचनागत परिवर्तन होता है जिसमें कम फर्मिक्यूट्स होते हैं। स्वस्थ विषयों की तुलना में मधुमेह वाले लोगों में।

आंतों के डिस्बिओसिस का एक और हॉलमार्क लाभकारी सैक्रोलाइटिक माइक्रोबियल परिवारों की कमी है, जैसे कि प्रीवेटोएलेसी, जो शॉर्ट-चेन फैटी एसिड जैसे ब्यूटायरेट का उत्पादन करते हैं। ये शॉर्ट-चेन फैटी एसिड आंतों की बाधा की अखंडता को बनाए रखने में मदद करते हैं और स्वस्थ विषयों की तुलना में सीकेडी वाले व्यक्तियों में कम हो जाते हैं। मधुमेह वाले व्यक्ति अक्सर चिकित्सकीय रूप से चयापचय सिंड्रोम से जुड़े होते हैं। चयापचय सिंड्रोम के पहलुओं के साथ आंतों के माइक्रोबायोटा की विविधता का मूल्यांकन करने वाले एक मानव अध्ययन में, लेखकों ने प्रदर्शित किया कि खराब माइक्रोबायोटा विविधता मोटापे, इंसुलिन प्रतिरोध, यकृत स्टीटोसिस और निम्न-श्रेणी की सूजन से जुड़ी थी। उन्होंने दिखाया कि इस तरह के विषयों में अधिक प्रो-भड़काऊ माइक्रोबियल प्रोफ़ाइल थी, जो ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया की कमी की विशेषता थी।

बीमारी के बोझ के बावजूद, डायबिटिक सीकेडी की प्रगति को कम करने वाले पैथोफिजियोलॉजिकल तंत्र को खराब तरीके से समझा जाता है। मधुमेह सीकेडी उच्च रक्तचाप, एल्ब्यूमिन्यूरिया और में प्रगतिशील गिरावट की विशेषता हैगुर्दा कार्य,अनुमानित ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (ईजीएफआर) में बदलाव के रूप में मापा जाता है। डायबिटिक सीकेडी की प्रगति में गट माइक्रोबायोम की भूमिका वैज्ञानिक रुचि के क्षेत्र के रूप में उभरी है। मधुमेह वाले व्यक्ति औरदीर्घकालिक वृक्क रोगनियंत्रणों की तुलना में गट डिस्बिओसिस प्रदर्शित करें। हालांकि, यह अज्ञात है कि मधुमेह सीकेडी के चरणों में इस डिस्बिओसिस में कोई बदलाव है या नहीं; इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य इन दो समूहों के बीच और डायबिटिक सीकेडी के प्रत्येक चरण में संभावित माइक्रोबियल अंतर की पहचान करने के लिए प्रारंभिक और देर से मधुमेह से जुड़े सीकेडी वाले रोगियों के आंत माइक्रोबायोम प्रोफाइल का क्रॉस-सेक्शनल विश्लेषण करना है।

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2। सामग्री और विधि

2.1। प्रतिभागियों

इस संभावित, क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन में 6 महीने से अधिक के 95 वयस्कों को उनके आउट पेशेंट एंडोक्रिनोलॉजी क्लिनिक की यात्रा के समय भर्ती किया गया था। मरीजों ने बाहरी रोगी के दौरे पर अपने नियमित रक्त परीक्षण के अलावा, डीएनए अलगाव के लिए मल का नमूना प्रदान करने पर सहमति व्यक्त की। इन रोगियों को अलग-अलग चरणों (चरण 1-5) के साथ मधुमेह थादीर्घकालिक वृक्क रोग. मरीजों को 2 अलग-अलग समूहों में विभाजित किया गया था: 'प्रारंभिक सीकेडी' और 'देर से सीकेडी'। प्रारंभिक मधुमेह सीकेडी समूह को मधुमेह वाले प्रतिभागियों के रूप में परिभाषित किया गया था, जिनके चरण 1, 2, या 3ए सीकेडी थे, जबकि देर से मधुमेह सीकेडी समूह को प्रतिभागियों के रूप में परिभाषित किया गया था। मधुमेह के साथ जिनकी स्टेज 3बी, 4 या 5 सीकेडी थी। मधुमेह से जुड़ा हुआदीर्घकालिक वृक्क रोग= पसंदीदा शब्दावली है जिसमें देखे जा सकने वाले हिस्टोलॉजिकल किडनी घावों की श्रेणी शामिल है। सीकेडी को गुर्दे के कार्य में धीरे-धीरे गिरावट से परिभाषित किया जाता है, जिसे अनुमानित ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (ईजीएफआर) में परिवर्तन के रूप में मापा जाता है, अल्ब्यूमिन्यूरिया के साथ या बिना। जहां उपलब्ध हो, वहां शिरापरक रक्त के नमूने के प्रावधान के साथ-साथ स्पॉट मूत्र के नमूने में मूत्र एल्ब्यूमिन-टू-क्रिएटिनिन अनुपात (एसीआर) को मापकर एल्ब्यूमिन्यूरिया का मूल्यांकन किया गया था। Microalbuminuria को 30-300 mg/g के ACR के रूप में परिभाषित किया गया था और macroalbuminuria को ACR> 300 mg/g के रूप में परिभाषित किया गया था। सीकेडी के छह चरणों को मान्यता दी गई है- चरण 1 (ईजीएफआर 90 एमएल/मिनट/1.73 एम2 से अधिक या बराबर), 2 (ईजीएफआर 60-89 एमएल/मिनट/1.73 एम2), 3ए (ईजीएफआर 45-59 एमएल/मिनट/1.73 एम2) ), 3b (eGFR 30–44 mL/min/1.73 m2), 4 (eGFR 20–29 mL/min/1.73 m2), और 5 (eGFR <20 mL/min/1.73 m2)। किसी भी कारण से मृत्यु का जोखिम, हृदय संबंधी घटनाएँ, या अस्पताल में भर्ती होने से चरण 3 बी के बाद तेजी से बढ़ता है।

डेटा संग्रह केवल एक बार के बिंदु पर हुआ और इसमें रक्तचाप, चिकित्सा सहरुग्णता, मधुमेह की अवधि, सीकेडी का चरण, और इससे जुड़ी जटिलताओं, दवाओं और पैथोलॉजी के परिणामों की जानकारी शामिल थी। एंथ्रोपोमेट्रिक डेटा और स्टूल के नमूने क्लिनिक के दौरे के दिन एकत्र किए गए थे, जबकि रोगी की शेष जानकारी ऑस्टिन हेल्थ के इलेक्ट्रॉनिक मेडिकल रिकॉर्ड तक पहुंच के माध्यम से एकत्र की गई थी। इस चयनित जानकारी के सभी को बाद के विश्लेषण के लिए इस शोध अध्ययन के लिए विशिष्ट डेटाबेस में दर्ज किया गया था। अर्ली डायबिटिक सीकेडी ग्रुप में 70 और लेट ग्रुप में 25 प्रतिभागी थे। प्रतिभागियों ने लिखित सूचित सहमति प्रदान की और अध्ययन को ऑस्टिन हेल्थ, विक्टोरिया, ऑस्ट्रेलिया (एचआरईसी/17/ऑस्टिन/166, परियोजना संख्या एनडी 17/166, एचआरईसी अनुमोदन के साथ 13/07/2017 को) की मानव अनुसंधान आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और डीकिन विश्वविद्यालय, ऑस्ट्रेलिया की मानव अनुसंधान नैतिकता समिति। 1975 की हेलसिंकी घोषणा के बाद की प्रक्रियाएँ 2013 में संशोधित की गईं।

2.2। मल संग्रह

5 0 एमएल नमूना कंटेनर में दाता द्वारा संग्रह के बाद, नमूनों को भविष्य के डीएनए निष्कर्षण के लिए -80 डिग्री सेल्सियस पर जमने से पहले लगभग 0.5-1 ग्राम छोटे 1.5 एमएल एपपॉर्फ ट्यूब में बदल दिया गया था।

2.3। डीएनए निष्कर्षण

निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार क्यूजेन QIAamp® डीएनए स्टूल मिनी किट (रेफरी 51504, हिल्डेन, जर्मनी) का उपयोग करके डीएनए निकाला गया था। क्यूबिट फ्लोरोमीटर (इंविट्रोजन) का उपयोग करके डीएनए मात्रा का ठहराव और शुद्धिकरण का मूल्यांकन किया गया था। मरीज की भर्ती के बाद स्टूल एलिकोट्स से डीएनए एक्सट्रैक्शन किया गया।

2.4। डीएनए माइक्रोबायोम प्रोफाइलिंग और गुणवत्ता नियंत्रण

पीसीआर प्रवर्धन और अनुक्रमण ऑस्ट्रेलियाई जीनोम रिसर्च फैसिलिटी (एजीआरएफ, मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया) द्वारा किया गया था। पीसीआर एम्पलीकॉन्स तालिका 1 में उल्लिखित प्राइमरों और शर्तों का उपयोग करके उत्पन्न किए गए थे। प्राथमिक पीसीआर के लिए एप्लाइड बायोसिस्टम 384 वेरिटी और एम्पलीटैक गोल्ड 360 मास्टर मिक्स (लाइफ टेक्नोलॉजीज, मुलग्रेव, वीआईसी, ऑस्ट्रेलिया) का उपयोग करके थर्मोसाइक्लिंग को पूरा किया गया था। पहले चरण के पीसीआर को चुंबकीय मोतियों का उपयोग करके साफ किया गया था, और नमूने 2 प्रतिशत SYBR Agarose E-Gel (थर्मो-फिशर, मुलग्रेव, VIC, ऑस्ट्रेलिया) पर देखे गए थे। एम्पलीकॉन्स को अनुक्रमित करने के लिए एक द्वितीयक PCR TaKaRa Taq DNA Polymerase (Takara Bio USA, Inc., Mountain View, CA, USA) के साथ प्रदर्शित किया गया था। परिणामी एम्पलीकॉन्स को फिर से चुंबकीय मोतियों का उपयोग करके साफ किया गया और सामान्यीकरण से पहले एक क्वांटीफ्लूर फ्लोरोमीटर (पॉमेर्गा, मैडिसन, WI, यूएसए) के साथ मात्रा निर्धारित की गई। पूल को केंद्रित करने के लिए चुंबकीय मोतियों का उपयोग करके अंतिम बार सफाई करने से पहले नमूनों को इक्वलोलर सांद्रता में जोड़ा गया था और फिर एक Agilent 2200 टेपस्टेशन सिस्टम पर एक उच्च-संवेदनशीलता D1000 टेप का उपयोग करके मापा गया था। पूल को 5 एनएम तक पतला किया गया था और एक उच्च-संवेदनशीलता D1000 टेप का उपयोग करके फिर से दाढ़ की पुष्टि की गई थी। इसके बाद एक वी 3, 600 साइकिल किट (2 × 300 बेस पेयर पेयर-एंड) के साथ एक इल्लुमिना मिसेक (सैन डिएगो, सीए, यूएसए) पर अनुक्रमण किया गया।

PEAR (संस्करण 0.9.5) का उपयोग करके आगे और पीछे पढ़ने को संरेखित करके पेयर-एंड रीड्स को इकट्ठा किया गया था। प्राइमरों की पहचान की गई और छंटनी की गई। माइक्रोबियल इकोलॉजी (QIIME 1.8) में मात्रात्मक अंतर्दृष्टि का उपयोग करके ट्रिम किए गए अनुक्रमों को संसाधित किया गया था। USEARCH (संस्करण 7.1.1090) और UPARSE सॉफ्टवेयर। USEARCH का उपयोग करते हुए, अनुक्रमों को गुणवत्ता फ़िल्टर किया गया, फिर पूर्ण-लंबाई वाले डुप्लिकेट अनुक्रमों को हटा दिया गया और बहुतायत द्वारा क्रमबद्ध किया गया। डेटा सेट में सिंगलटन या यूनिक रीड्स को छोड़ दिया गया। संदर्भ के रूप में "rdp_gold" डेटाबेस का उपयोग करके चिमेरा फ़िल्टरिंग के बाद अनुक्रमों को क्लस्टर किया गया। प्रत्येक ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट (OTU) में रीड्स की संख्या प्राप्त करने के लिए, रीड्स को 97 प्रतिशत की न्यूनतम पहचान के साथ OTU में वापस मैप किया गया। QIIME का उपयोग करते हुए, ग्रेन्जेन्स डेटाबेस (संस्करण 13_8, अगस्त 2013) का उपयोग करके वर्गीकरण को सौंपा गया था।

2.5। डेटा की सफाई, सामान्यीकरण और सांख्यिकीय विश्लेषण

फिशर के सटीक का उपयोग करके रोगी की विशेषताओं के लिए श्रेणीबद्ध चर का परीक्षण किया गया और विलकॉक्सन-हस्ताक्षरित रैंक परीक्षण के साथ निरंतर चर का परीक्षण किया गया।

आर्किया (एन=4), क्लोरोप्लास्ट (एन=42), और आर सांख्यिकीय कार्यक्रम संस्करण 1.26.1 में पैकेज 'फाइलोसेक' में लागू किए गए 22 गैर-असाइन किए गए ओटीयू में वर्गीकृत प्रतिनिधियों को हटाने के लिए डेटा की छंटाई की गई। हमने दो से कम की व्यापकता वाले ओटीयू को भी हटा दिया, जिससे प्रति नमूना लॉग की संख्या अधिक समान रूप से वितरित हो गई। शेष 1818 करों को किंगडम बैक्टीरिया में वर्गीकृत किया गया था, जिसमें 69.03 प्रतिशत फाइलम स्तर को सौंपा गया था। हमने विभिन्न प्रकार के नमूनों में जीवाणुओं की सापेक्ष प्रचुरता (बहुतायत> 2 प्रतिशत) की कल्पना की, जिसे फ़ाइलम और जीनस स्तर पर वर्गीकृत किया गया है।

हमने देखे गए ओटीयू की संख्या की गणना की और शैनन इंडेक्स का उपयोग करते हुए सीकेडी चरण द्वारा समूहीकृत व्यक्तियों की अल्फा विविधता (नमूने के भीतर) की तुलना की, जो मौजूद टैक्स की बहुतायत और समता दोनों के लिए जिम्मेदार है। आधार आर में बॉक्सप्लॉट कमांड का उपयोग करके अल्फा विविधता सूचकांकों के बॉक्सप्लॉट उत्पन्न किए गए थे। क्योंकि हमारे डेटा में संभावित आउटलेयर हैं और सामान्य रूप से वितरित नहीं किए गए थे, नमूना समूह के बीच अंतर का परीक्षण गैर-पैरामीट्रिक क्रुस्कल-वालिस परीक्षण के साथ किया गया था, कमांड क्रुस्कल का उपयोग करके। परीक्षा।

बीटा विविधता (नमूने के बीच) के लिए, हमने प्रति नमूना गहराई को पढ़ने के लिए स्केल किए गए डेटा के लॉग ट्रांसफ़ॉर्मेशन का उपयोग किया और फिर भारित UniFrac की गणना की और प्लॉट किया, जो सापेक्ष बहुतायत और फ़ाइलोजेनेटिक असमानता का एक माप प्रदान करता है। दो नमूनों के बीच एक छोटी यूनीफ्रेक दूरी दो माइक्रोबियल समुदायों के बीच उच्च समानता का संकेत देती है। UniFrac दूरियों की कल्पना प्रिंसिपल कोऑर्डिनेट एनालिसिस (PCoA) प्लॉट्स का उपयोग पैकेज 'फाइलोसेक' से कमांड का उपयोग करके की गई थी। प्रिंसिपल कोऑर्डिनेट एनालिसिस (PCoA) एक डायमेंशनलिटी रिडक्शन मेथड है जो दूरी मैट्रिक्स के आधार पर नमूनों के बीच संबंध को दिखाता है और माइक्रोबायोम जैसे जटिल डेटा सेट के अनपर्यवेक्षित ग्रुपिंग पैटर्न की कल्पना करता है। हमने पैकेज 'शाकाहारी' से एडोनिस कमांड का इस्तेमाल किया ताकि यह जांचा जा सके कि प्रत्येक नमूना समूह के माइक्रोबियल समुदाय काफी अलग थे या नहीं। सभी सांख्यिकीय परीक्षणों के परिणामों को महत्वपूर्ण माना गया जहाँ p-मान थे<0.05.

3। परिणाम

नैदानिक ​​और जैव रासायनिक विशेषताएं

नमूना गुणवत्ता नियंत्रण के बाद, 95 रोगी नमूनों के लिए डेटा उपलब्ध थे। 95 अध्ययन आबादी की नैदानिक ​​और जैव रासायनिक विशेषताओं को तालिका 2 में दिखाया गया है। शुरुआती दिनों में औसत ईजीएफआर 67.51 एमएल/मिनट/1.73 एम2 था।मधुमेह क्रोनिक किडनी रोगसमूह (चरण 1, 2, और 3ए सीकेडी से मिलकर), और देर से 24.48 एमएल/मिनट/1.73m2मधुमेह क्रोनिक किडनी रोगव्यक्ति (चरण 3बी, 4 और 5 से मिलकर)। यह पी-मान <0.001 (विलकॉक्सन साइन्ड रैंक टेस्ट) के साथ सांख्यिकीय महत्व तक पहुंच गया। प्रारंभिक सीकेडी समूह में औसत आयु 66.24 वर्ष थी, जबकि देर से सीकेडी समूह में यह 72.68 वर्ष थी (पी-वैल्यू=0.01)। डायबिटिक सीकेडी के प्रत्येक चरण में भर्ती हुए 95 रोगियों के अनुपात को चित्र 1 में दर्शाया गया है।

माइक्रोबियल समुदाय के नमूनों के बीच पारिस्थितिक विविधता का वर्णन करने के लिए बीटा विविधता सूचकांकों का उपयोग किया जाता है। गट माइक्रोबायोम की बीटा विविधता डायबिटिक सीकेडी व्यक्तियों के शुरुआती बनाम बाद के समूहों के बीच या डायबिटिक सीकेडी के प्रत्येक चरण के बीच किसी अन्य के साथ तुलना करने पर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं थी (पेर्मनोवा, पी-वैल्यू=0.70, चित्र 2ए, बी)।

चित्र 1. डायबिटिक क्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी) के प्रत्येक चरण में रोगियों का अनुपात

माइक्रोबियल समुदाय के नमूनों के भीतर पारिस्थितिक विविधता का वर्णन करने के लिए आमतौर पर अल्फा विविधता सूचकांकों का उपयोग किया जाता है। शैनन इंडेक्स प्रजातियों की समृद्धि और समता दोनों को मानता है। गट माइक्रोबायोम की अल्फा विविधता डायबिटिक सीकेडी व्यक्तियों (शैनन इंडेक्स, क्रुस्कलवालिस टेस्ट, पी-वैल्यू से कम या 0.05 के बराबर) के प्रारंभिक बनाम बाद के समूहों के बीच या प्रत्येक चरणों के बीच महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं थी। डायबिटिक सीकेडी जब दूसरे के साथ तुलना की जाती है (चित्र 3ए, बी)।

चित्रा 2. (ए) प्रिंसिपल कोऑर्डिनेट एनालिसिस (पीसीओए) (बी) ऑर्डिनेशन प्लॉट सीकेडी वाले व्यक्तियों से गट बैक्टीरियल समुदाय की असमानता को प्रदर्शित करते हैं।

चित्र 3. (ए)। बॉक्स और मूंछ प्लॉट कई देखे गए बैक्टीरियल ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट्स (OTUs) और शैनन के डायवर्सिटी इंडेक्स ऑफ फेकल सैंपल्स को व्यक्तियों द्वारा समूहित करते हैं, जो शुरुआती (1 से 3a) और देर से (3b से 5) CKD के चरणों में होते हैं। (बी) ). बॉक्स और व्हिस्कर्स प्लॉट सीकेडी चरणों1,2,3ए,3बी,4, और 5 में व्यक्तियों द्वारा समूहीकृत किए गए फेकल नमूनों की प्रेक्षित बैक्टीरियल ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट्स (ओटीयू) और शैनन की विविधता सूचकांक की संख्या प्रदर्शित करते हैं।

The majority (>सीकेडी रोग के विभिन्न चरणों वाले व्यक्तियों के गट माइक्रोबायोम में फाइलम के टैक्सोनोमिक स्तर के लिए पहचाने जाने वाले बैक्टीरियल ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट्स (ओटीयू) के 85 प्रतिशत औसत सापेक्ष बहुतायत) को फाइला बैक्टेरॉइडेट्स और फर्मिक्यूट्स द्वारा दर्शाया गया था। फाइलम फर्मिक्यूट्स सबसे प्रचुर मात्रा में था और इसकी औसत सापेक्ष बहुतायत प्रारंभिक (चरण 1, 2, और 3ए) और देर से (चरण 3बी, 4, और 5) सीकेडी समूह में समान थी, जो 45.99 ± 0 के लिए जिम्मेदार थी। शुरुआती सीकेडी में 58 प्रतिशत और देर से सीकेडी में 49.39 ± 0.55 प्रतिशत। इसी तरह, फाइलम बैक्टेरॉइडेटस के लिए औसत सापेक्ष बहुतायत 42 के लिए प्रारंभिक मधुमेह सीकेडी लेखांकन में समान थी। 86 ± 1.4 0 प्रतिशत और 41.2 0 ± 1.12 प्रतिशत देर से मधुमेह सीकेडी समूह में (चित्र) 4ए). पारिवारिक स्तर पर, बैक्टेरॉइडेसी, और रुमिनोकोसेसी ने शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों में ओटीयू की उच्चतम बहुतायत का प्रतिनिधित्व किया, जबकि प्रीवोटेलेसी ​​में डायबिटिक सीकेडी के सभी चरणों में सबसे कम बहुतायत थी। विशेष रूप से, फैमिली बैक्टेरॉइडेसी के लिए औसत सापेक्ष बहुतायत, प्रारंभिक और देर से मधुमेह सीकेडी में समान थी, जो प्रारंभिक सीकेडी समूह में 29.15 ± 2.02 प्रतिशत और देर से सीकेडी समूह में 29.16 ± 1.70 प्रतिशत थी। Ruminococcaceae की औसत सापेक्ष प्रचुरता भी शुरुआती और देर से CKD में समान थी, जिसमें शुरुआती CKD में 20.49 ± 0.61 प्रतिशत और देर से CKD में 20.22 ± 0.44 प्रतिशत शामिल थे। Prevotellaceae की कम प्रचुरता भी शुरुआती और देर से सीकेडी दोनों में समान रही, प्रारंभिक सीकेडी में केवल 3.87 ± 1.66 प्रतिशत और देर से मधुमेह सीकेडी (चित्रा 4बी) में 3.36 ± 0.98 प्रतिशत के लिए लेखांकन।

चित्रा 4. (ए)। स्टैक्ड बार चार्ट सीकेडी रोग के विभिन्न चरणों वाले व्यक्तियों के आंत माइक्रोबायोम में फाइलम के टैक्सोनोमिक स्तर की पहचान करने वाले बैक्टीरियल ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट्स (ओटीयू) की औसत सापेक्ष बहुतायत प्रदर्शित करते हैं। में प्रचलित ओटीयू को हटाने के लिए ट्रिम किए गए डेटा से बहुतायत की गणना की गई थी<2 samples with <2 counts in the complete dataset. (B). Stacked bar charts display the average relative abundance of bacterial operational taxonomic units (OTUs) identified to the taxonomic level of family in the gut microbiome of individuals with different stages of CKD disease. Abundances were calculated from trimmed data to remove OTUs that were prevalent in <2 samples with <2 counts in the complete dataset.

पीढ़ी Faecalibacterium, Bifidobacterium, Bacteroides, और Akkermansia, जो टाइप 2 मधुमेह के साथ नकारात्मक रूप से जुड़े होने के लिए जाने जाते हैं, ने हमारे अध्ययन में शुरुआती या देर से मधुमेह सीकेडी में उनके सापेक्ष बहुतायत में महत्वपूर्ण अंतर प्रदर्शित नहीं किया (चित्र 5ए-डी)। फिला एक्टिनोबैक्टीरिया और फर्मिक्यूट्स, जिन्हें सीकेडी रोगियों में एक कॉलोनिक अतिवृद्धि दिखाया गया है, ने फिर से शुरुआती या देर से डायबिटिक सीकेडी (चित्रा 6ए) में सापेक्ष बहुतायत में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया। युरेमिक पशु मॉडल में आंत माइक्रोबायोम प्रीवोटेलेसी ​​की कम संरचना के साथ जुड़ा हुआ था। हमारे अध्ययन में, प्रीवोटेलेसी ​​परिवार में जीनस प्रीवोटेला ने शुरुआती या देर से डायबिटिक सीकेडी (चित्रा 6बी) में सापेक्ष बहुतायत में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया।

चित्रा 5. (ए): बॉक्स और मूंछ भूखंड प्रारंभिक और देर से सीकेडी समूहों के बीच जेनेरा रुमिनोकोकस और फेकैलिबैक्टेरियम की सापेक्ष बहुतायत प्रदर्शित करते हैं। एनएस गैर-महत्व को दर्शाता है। (बी): बॉक्स और व्हिस्कर्स प्लॉट शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों के बीच जीनस बिफीडोबैक्टीरियम के सापेक्ष बहुतायत को प्रदर्शित करते हैं। एनएस गैर-महत्व को दर्शाता है। (सी): बॉक्स और व्हिस्कर्स प्लॉट शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों के बीच जीनस बैक्टेरॉइड्स के सापेक्ष बहुतायत को प्रदर्शित करते हैं। (डी): बॉक्स और मूंछ वाले भूखंड शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों के बीच जीनस एकरमैनिया के सापेक्ष बहुतायत को प्रदर्शित करते हैं। एनएस गैर-महत्व को दर्शाता है।

चित्रा 6. (ए): बॉक्स और व्हिस्कर्स प्लॉट प्रारंभिक और देर से सीकेडी समूहों के बीच फाइला फर्मिक्यूट्स और एक्टिनोबैक्टीरिया के सापेक्ष बहुतायत को प्रदर्शित करते हैं। एनएस गैर-महत्व को दर्शाता है। (बी): बॉक्स और व्हिस्कर्स प्लॉट शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों के बीच जीनस प्रीवोटेला के सापेक्ष बहुतायत को प्रदर्शित करते हैं। एनएस गैर-महत्व को दर्शाता है।

4। चर्चा

साहित्य का एक महत्वपूर्ण निकाय टाइप 2 मधुमेह सहित पुरानी चयापचय रोग प्रक्रियाओं में आंत माइक्रोबायोटा की भूमिका के लिए साक्ष्य प्रदान करता है। आमतौर पर रिपोर्ट किए गए निष्कर्षों में, बिफीडोबैक्टीरियम, बैक्टेरॉइड्स, फेकैलिबैक्टीरियम, एकरमैनिया और रोजबुरिया की पीढ़ी नकारात्मक रूप से टाइप 2 मधुमेह से जुड़ी हुई थी, जबकि रुमिनोकोकस, फुसोबैक्टीरियम और ब्लोटिया की पीढ़ी सकारात्मक रूप से टाइप 2 मधुमेह से जुड़ी थी। आंतों के माइक्रोबायोटा जैव रासायनिक वातावरण में परिवर्तन के लिए अत्यधिक अनुकूल हो सकते हैं, जबकि वाज़िरी एट अल द्वारा हाल के अध्ययन। प्रोटीनोबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया और फर्मिक्यूट्स के कोलोनिक अतिवृद्धि के साथ-साथ सीकेडी रोगियों की छोटी आंत में एरोबिक और एनारोबिक बैक्टीरिया की बढ़ी हुई संख्या दिखाई गई है।

डायबिटिक सीकेडी जटिल पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं के साथ एक बहु-प्रणालीगत रोग प्रक्रिया है। वास्तव में इस तरह की गतिशील रोग प्रक्रिया और आंतों के माइक्रोबायोटा से जुड़े परिवर्तनों के बीच कारण-परिणाम संबंध में अंतर करना मुश्किल है। सीकेडी में डिस्बिओसिस के लिए जिम्मेदार माने जाने वाले कारकों में सीकेडी से जुड़े एक भड़काऊ और यूरेमिक मिलियू के लिए आंतों की बाधा पारगम्यता में वृद्धि शामिल है और इस बढ़ी हुई आंतों की पारगम्यता के कारण आंत के लुमेन से रोगजनक बैक्टीरिया और बैक्टीरिया के एंडोटॉक्सिन का रक्तप्रवाह में बाद में स्थानांतरण होता है। इस स्थिति से उत्पन्न होने वाले संक्रमणों के बढ़ते जोखिम के कारण मधुमेह से जुड़े सीकेडी वाले अधिकांश व्यक्ति अक्सर व्यापक स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक दवाओं पर होते हैं। इस तरह के एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग से फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट के बीच असंतुलन हो जाता है। इस तरह के उपचार की अवधि के दौरान इन जीवाणुओं की बहुतायत के रूप में जीवाणु विविधता कम हो जाती है। इसके अलावा, जीवाणु चयापचय और आंत डिस्बिओसिस का एक महत्वपूर्ण नियामक पोषक तत्वों की उपलब्धता और संरचना द्वारा दर्शाया जाता है, विशेष रूप से अपचित कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के बीच का अनुपात। वर्तमान में ऐसी कई सीकेडी-संबंधित प्रक्रियाएं हैं जो इस तरह के गट डिस्बिओसिस की ओर ले जाती हैं। एक उदाहरण के रूप में, सीकेडी में छोटी आंत में प्रोटीन का अवशोषण बिगड़ा हुआ है, जिससे कोलन में आहार प्रोटीन की मात्रा बढ़ जाती है और इसके परिणामस्वरूप कोलोनिक कार्बोहाइड्रेट-टू-प्रोटीन अनुपात में कमी आती है। सब्सट्रेट उपलब्धता में यह परिवर्तन एक स्वस्थ सैक्रोलाइटिक (बिफीडोबैक्टीरियम और लैक्टोबैसिलस प्रजाति) से अधिक रोगजनक प्रोटियोलिटिक किण्वन पैटर्न में बदलाव का पक्ष ले सकता है। यद्यपि मधुमेह में डिस्बिओसिस के लिए तंत्र कम स्पष्ट रूप से समझा जाता है, यह दिखाया गया है कि मधुमेह वाले व्यक्ति आम तौर पर अवसरवादी रोगजनकों में वृद्धि के साथ ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया जैसे कि फेकैलिबैक्टीरियम प्रूस्निट्जी और रोजबुरिया आंतों की कमी के कारण बैक्टीरिया की विविधता को प्रदर्शित करते हैं।

उच्च रक्तचाप, मोटापा और संवहनी रोग जैसी कई सहरुग्णताओं की उपस्थिति के कारण अकेले मधुमेह से जुड़े सीकेडी के कारण गट डिसबायोटिक कारण को अलग करने की क्षमता एक नैदानिक ​​​​चुनौती बनी हुई है। इसके अलावा, डायबिटिक सीकेडी में चिकित्सीय रणनीतियों में दवाएं और आहार प्रतिबंध शामिल हैं जो ऊपर वर्णित हैं, स्वतंत्र रूप से आंत माइक्रोबायोम को प्रभावित कर सकते हैं। इन जटिलताओं के बावजूद, यह परिकल्पना करना उचित हैगुर्दा रोगऔर गट माइक्रोबायोटा एक दूसरे को प्रभावित कर सकते हैं।

विशेष रूप से, स्वस्थ व्यक्तियों और डायबिटिक सीकेडी वाले व्यक्तियों के बीच गट माइक्रोबायोम अंतर [16,23,46] प्रलेखित किया गया है। इन आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, हमने सीकेडी के अलग-अलग चरणों (1-5) के साथ मुख्य रूप से टाइप 2 मधुमेह वाले ऑस्ट्रेलियाई आबादी से 95 मल के नमूनों में डीएनए प्रोफाइल का एक क्रॉस-सेक्शनल विश्लेषण किया, इस सवाल का जवाब देने के लिए कि क्या आंत माइक्रोबायोम में परिवर्तन होता है। मधुमेह सीकेडी के ये विभिन्न चरण। जैसे, प्राथमिक समापन बिंदु शुरुआती बनाम देर से सीकेडी वाले समूहों के बीच संभावित अंतर माइक्रोबायोम प्रोफाइल की पहचान करना था। CKD चरण 1, 2, और 3a को प्रारंभिक समूह में और CKD चरण 3b, 4, और 5 को बाद के समूह में काटने का आधार क्योंकि प्रगतिशील गुर्दे की शिथिलता और हृदय रोग का जोखिम CKD चरण 3b से काफी बढ़ जाता है और नैदानिक ​​​​हस्तक्षेप, जिनका उद्देश्य सीकेडी की प्रगति को धीमा करना है, विशेष महत्व के हैं।

आंकड़ों से पता चला है कि शुरुआती और देर से डायबिटिक सीकेडी वाले व्यक्तियों और डायबिटिक सीकेडी के सभी चरणों में 1-5 के आंत माइक्रोबायोम समान हैं। साहित्य के अनुरूप, हमने दिखाया है कि हमारे समूह (चित्रा 4ए) में फाइलम फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरोएडेट्स की प्रबलता है। हमारे अध्ययन में, हमने स्पष्ट रूप से दिखाया है कि टाइप 2 मधुमेह के साथ नकारात्मक रूप से जुड़े जेनेरा, डिस्बिओसिस का कारण बनते हैं, विशेष रूप से फेकैलिबैक्टीरियम, बिफीडोबैक्टीरियम, बैक्टेरॉइड्स, और अक्करमेनिया सीकेडी के चरणों में समान मात्रा में सापेक्ष बहुतायत में मौजूद हैं (चित्र 5ए-डी)। टाइप 2 मधुमेह वाले व्यक्तियों में सकारात्मक रूप से जुड़े जीनस रुमिनोकोकस भी प्रारंभिक या देर-चरण मधुमेह सीकेडी (चित्रा 5ए) में इसके सापेक्ष बहुतायत में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाते हैं। प्रोटियोलिटिक बैक्टीरिया फाइला एक्टिनोबैक्टीरिया और फर्मिक्यूट्स, जिन्हें कोलोनिक अतिवृद्धि में परिणाम दिखाया गया है, सीकेडी के चरणों में समान सापेक्ष बहुतायत (चित्रा 6ए) में मौजूद थे। इसके अलावा, जब हमने डायबिटिक सीकेडी के प्रत्येक चरण के माइक्रोबियल नमूने के भीतर पारिस्थितिक विविधता की जांच की और अन्य डायबिटिक सीकेडी चरणों में से प्रत्येक के खिलाफ इसकी तुलना की, तब भी हमने एक महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा (चित्र 3बी)। ये निष्कर्ष रोग अवस्थाओं में डिस्बिओसिस के बारे में ज्ञात साक्ष्यों की पुष्टि करते हैं, लेकिन अतिरिक्त रूप से यह दिखाने के लिए उपन्यास साक्ष्य प्रदान करते हैं कि प्रारंभिक चरण मधुमेह सीकेडी में अधिग्रहित गट डिस्बिओसिस स्थिर रहता है और रोग की प्रगति के बाद के चरणों तक बना रहता है। ये डेटा मौजूदा साहित्य पर निर्मित होते हैं जहां दो सीकेडी समूहों में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबियल संरचना की जांच की गई थी। काई-यू जू एट अल। एक उच्च GFR उपसमूह में 15 रोगियों में आंत माइक्रोबायोम की जांच की, जिसे GFR के रूप में 7 mL/min/1.73 m2 से अधिक या बराबर परिभाषित किया गया, और एक निम्न GFR उपसमूह, जिसे GFR के रूप में 7 mL/min/1.73 m2 से कम या बराबर परिभाषित किया गया . हमारे डेटा के अनुरूप होने के बावजूद, उपसमूहों के भीतर छोटी संख्या और जीएफआर कट-ऑफ के उपयोग को देखते हुए उनके अध्ययन से बहुत अधिक निष्कर्ष निकालना मुश्किल है जो विभिन्न चरणों के नैदानिक ​​​​स्पेक्ट्रम को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं।दीर्घकालिक वृक्क रोग, क्योंकि दोनों उपसमूह चरण 5 या अंतिम चरण के भीतर आते हैंगुर्दा रोग।

हमारे डेटा ने दिखाया है कि डायबिटिक सीकेडी के 1-5 चरणों में बैक्टीरियल फिला और परिवार की औसत सापेक्ष बहुतायत ज्यादातर समान थी (चित्र 4ए, बी)। यह याकूब एट अल द्वारा एक अध्ययन से उत्पन्न होने वाले डेटा को ध्यान में रखते हुए है, जिसने पॉलीसिस्टिक वाले व्यक्तियों में आंत माइक्रोबायोम का मूल्यांकन किया था।गुर्दा रोगसीकेडी के विभिन्न चरणों के साथ। Yacoub et al. ने केवल पॉलीसिस्टिक वाले व्यक्तियों के एक अत्यधिक चुनिंदा समूह में एक अध्ययन कियागुर्दा रोगऔर सीकेडी के 3 समूह, मानव आंत माइक्रोबायोम पर गुर्दे की अपर्याप्तता की अलग-अलग डिग्री के प्रभाव की जांच करने के लिए मधुमेह और उच्च रक्तचाप की जटिल सह-रुग्णताओं के बिना। 3 सीकेडी समूहों में से प्रत्येक में छह रोगियों की छोटी संख्या के बावजूद, उन्होंने अलग-अलग गुर्दे की शिथिलता के अपने 3 समूहों में फ़ाइला स्तर पर परिचालन टैक्सोनोमिक इकाइयों (ओटीयू) में अंतर प्रदर्शित नहीं किया।

कम प्रीवोटेलेसी ​​परिवारों के साथ एक अलग गट माइक्रोबायोम को सीकेडी के साथ जोड़ा गया है। इस साहित्य के अनुरूप, हमारे परिणामों ने डायबिटिक सीकेडी (चित्रा 6बी) के शुरुआती (3.87 ± 1.66 प्रतिशत) और देर से (3.36 ± 0.98 प्रतिशत) दोनों चरणों में फायदेमंद प्रीवोटेलेसीई के कम औसत सापेक्ष प्रचुरता का प्रदर्शन किया है। . स्वस्थ मानव शरीर में उनकी व्यापक उपस्थिति के कारण प्रीवोटेला उपभेदों को शास्त्रीय रूप से कॉमेन्सल बैक्टीरिया माना जाता है। प्रीवोटेला प्रजातियों के भीतर और प्रजातियों के बीच उच्च आनुवंशिक विविधता वाला एक जीनस है, जो मानव स्वस्थ माइक्रोबायोटा में इसकी प्रचुरता की व्याख्या कर सकता है। जैसा कि पहले बताया गया है, ये कमेंसल बैक्टीरिया शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (SCFAs), विशेष रूप से ब्यूटिरिक एसिड का उत्पादन करते हैं, जो आंत के स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। एससीएफए की भूमिकाओं में शामिल हैं, लेकिन आंतों के उपकला पोषण और ऊर्जा घटकों के उत्पादन, आंतों के अवरोध कार्यों को बनाए रखने और सूजन की गंभीरता को कम करने तक सीमित नहीं हैं। हमारे अध्ययन के समान, वज़िरी एट अल। यूरेमिक जानवरों में प्रीवोटेलेसी ​​परिवार की बहुतायत में कमी पाई गई।

हमारे अध्ययन में, डायबिटिक सीकेडी के सभी चरणों में किसी भी टैक्सोनोमिक स्तर पर ऑपरेशनल टैक्सोनोमिक यूनिट्स (ओटीयू) में कोई स्पष्ट अंतर नहीं था, यह सुझाव देता है कि डायबिटिक सीकेडी में डिस्बिओसिस जल्दी दिखाई देता है और बीमारी के बाद के चरणों तक बना रहता है। डायबिटिक सीकेडी की प्रगति में गट डिस्बिओसिस की क्या भूमिका है, इसका सवाल है। हम मानते हैं कि डिस्बिओसिस कई कारकों में से एक है जो डायबिटिक सीकेडी की प्रगति को प्रभावित कर सकता है। सहरुग्ण स्थितियां जैसे कि उच्च रक्तचाप, मधुमेह, और संवहनी रोग, प्रोटीनूरिया और आनुवंशिकी के साथ रोगजनन के कुछ योगदानकर्ता हैंदीर्घकालिक वृक्क रोग. हाल ही में, इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि जटिल फेनोटाइप को निर्धारित करने में जीन-पर्यावरण की बातचीत, जिसे एपिजेनेटिक्स के रूप में जाना जाता है, के रोगजनन में भी योगदानकर्ता है।दीर्घकालिक वृक्क रोग।हम अनुमान लगाते हैं कि आंत डिस्बिओसिस, उपरोक्त विषम जोखिम वाले कारकों के समान, सीकेडी की प्रगति में संभावित संवेदनशीलता कारक प्रदान कर सकता है।

यह ज्ञात है कि आंतों के डिस्बिओसिस में, रोगजनक बैक्टीरिया बढ़ जाते हैं और लिपोपॉलेसेकेराइड्स, पेप्टिडोग्लाइकेन्स और बैक्टीरियल डीएनए की बढ़ी हुई मात्रा को मेजबान संचार प्रणाली में स्रावित करते हैं जो आंतों की पारगम्यता के लिए हानिकारक हैं। नतीजतन, यह आंतों-म्यूकोसा प्रतिरक्षा प्रणाली की सक्रियता और इंटरल्यूकिन (IL) -6, इंटरफेरॉन (IFN-), और ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (TNF) जैसे कारकों के उत्पादन के साथ भड़काऊ झरना का परिणाम है। इस तरह की लगातार प्रतिरक्षा सक्रियता को अब सीकेडी की प्रगति और हृदय संबंधी जटिलताओं के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक माना जाता है। में भड़काऊ कारकों के उत्पादन पर आंत डिस्बिओसिस का प्रभावसीकेडीली एफ एट अल द्वारा जांच की गई थी। . और उनके परिणाम बताते हैं कि माइक्रोबायोटा डिस्बिओसिस पुरानी प्रणालीगत सूजन को बढ़ावा दे सकता हैसीकेडी।

मधुमेह बहुत सामान्य रूप से होता है और मधुमेह के दौरान विश्व स्तर पर महामारी के अनुपात में मौजूद हैदीर्घकालिक वृक्क रोगएक सामान्य क्रम है। हालांकि, इन व्यक्तियों का केवल एक अपेक्षाकृत छोटा अनुपातसीकेडीकरने के लिए प्रगतिअंतिम चरण की किडनी रोग (ESKD)उनके जीवन के दौरान। हम परिकल्पना करते हैं कि सीकेडी के विकास में प्रत्येक पारंपरिक जोखिम कारक शामिल हो सकते हैं, हालांकि, इस बीमारी की प्रगतिशील प्रकृति, जो सभी लोगों की अल्पमत में होती है, इन सभी संवेदनशीलता कारकों की जटिल बातचीत का परिणाम हो सकती है। आंत डिस्बिओसिस (अनुपूरक सामग्री चित्रा S1) सहित।

इस अध्ययन की सीमाओं में से एक इसका छोटा नमूना आकार है, विशेष रूप से देर से चरणों (3बी-5) मधुमेह सीकेडी वाले केवल 25 रोगियों की उपस्थिति जिसके परिणामस्वरूप माइक्रोबियल प्रवृत्तियों को पहचानने की क्षमता का संभावित नुकसान होता है। इसके कारणों में से एक यह है कि अध्ययन के विषयों को एक आउट पेशेंट एंडोक्राइन क्लिनिक से चुना गया था, जहां अधिक उन्नत गुर्दे की शिथिलता देखने की प्रवृत्ति कम होती है। हम स्वीकार करते हैं कि हमारे बड़ी संख्या में सहसंयोजकों के साथ देर से सीकेडी समूह में छोटे नमूने के आकार की अंतर्निहित समस्या के परिणामस्वरूप सूक्ष्म जीवों के अंतर के साथ-साथ प्रभाव अनुमान की अशुद्धि और एक उच्च झूठी सकारात्मक दर का पता लगाने के लिए एक सीमित सांख्यिकीय शक्ति होगी। अन्य सीमाओं में इस अध्ययन समूह की क्रॉस-अनुभागीय प्रकृति शामिल है, जिसका अर्थ है कि रोगी के नमूने केवल एक बार के बिंदुओं पर एकत्र किए गए थे और अनुदैर्ध्य रूप से अध्ययन नहीं किए गए थे। इसके अलावा, हमारे डेटा सेट में एंटीबायोटिक के उपयोग के बारे में जानकारी नहीं थी, जिसे आंत माइक्रोबायोम रचना पर प्रभाव के लिए जाना जाता है। एक और महत्वपूर्ण सीमा यह है कि प्रतिभागियों की आहार संबंधी आदतों को रिकॉर्ड नहीं किया गया था जो परिणामों के परिणाम को हमेशा प्रभावित करेगा। कोई स्वस्थ समूह भी नहीं था, हालाँकि, जैसा कि पहले बताया गया है, स्वस्थ और रोगग्रस्त समूहों के बीच माइक्रोबायोम की अच्छी तरह से विशेषता है और यह इस अध्ययन का उद्देश्य नहीं था।

अनुसंधान के इस क्षेत्र में भविष्य की दिशाओं में डायबिटिक सीकेडी (1-5) के प्रत्येक चरण में बड़ी संख्या में रोगियों का अनुदैर्ध्य अध्ययन शामिल होना चाहिए, जिसमें टाइप 2 मधुमेह के प्रमुख रूप पर ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए, जिसमें आहार सेवन और जानकारी शामिल है। दवाएं, विशेष रूप से एंटीबायोटिक उपयोग के बारे में।

यह अध्ययन मधुमेह और अलग-अलग व्यक्तियों में माइक्रोबायोम के बारे में कुछ अप्रत्याशित लेकिन दिलचस्प सवाल उठाता हैगुर्दे की शिथिलता. हम वर्तमान साहित्य से जानते हैं कि स्वस्थ लोगों और डायबिटिक सीकेडी वाले व्यक्तियों के बीच गट माइक्रोबायोम में महत्वपूर्ण अंतर है। हालाँकि, इस अध्ययन की सीमाओं के भीतर, हमने डायबिटिक सीकेडी के छह चरणों में से किसी में भी माइक्रोबायोम में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं देखा। हम प्रस्ताव करते हैं कि एक बार जब रोगी प्रारंभिक मधुमेह सीकेडी में डिस्बिओसिस की स्थिति प्राप्त कर लेते हैं, तो यह डिस्बिओसिस अपेक्षाकृत समान रहता है और इसे एक अतिसंवेदनशील जोखिम कारक माना जा सकता है, जो अन्य जोखिम कारकों (पारंपरिक और उपन्यास) के साथ मिलकर मधुमेह के अंतिम चरण में प्रगति को प्रभावित करता है। सीकेडी।

प्र. 5। निष्कर्ष

अंत में, सीकेडी से जुड़े मधुमेह वाले व्यक्तियों के हमारे समूह से उत्पन्न होने वाले डेटा में फिला फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट्स की प्रबलता दिखाई देती है। Ruminococcaceae और Bacteroidaceae परिवार सबसे अधिक बहुतायत का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि लाभकारी Prevotellaceae परिवार बहुतायत में कम हो गया था। सबसे दिलचस्प अवलोकन यह है कि इन आंत रोगाणुओं की सापेक्ष बहुतायत मधुमेह सीकेडी के चरणों (1-5) में नहीं बदलती है, यह सुझाव देती है कि यह मधुमेह से जुड़े सीकेडी के विकास की एक प्रारंभिक घटना है। टाइप 2 मधुमेह के बारे में नकारात्मक रूप से जुड़े जेनेरा बिफीडोबैक्टीरियम, बैक्टेरॉइड्स, फेकैलिबैक्टीरियम, और अक्करमेनिया ने शुरुआती और देर से सीकेडी समूहों के बीच एक समान सापेक्ष बहुतायत दिखाई, जैसा कि सकारात्मक रूप से जुड़े रुमिनोकोकस ने किया था। हम परिकल्पना करते हैं कि डायबिटिक सीकेडी के शुरुआती चरणों के दौरान अधिग्रहित डिस्बिओटिक माइक्रोबायोम अपेक्षाकृत स्थिर रहता है और प्रगतिशील को प्रभावित करने वाले कई जोखिम कारकों में से एक हैगुर्दे की शिथिलता. ये निष्कर्ष बड़े रोगी समूहों में आगे की जांच की गारंटी देते हैं, जो समय के साथ-साथ आहार सेवन और दवाओं के बारे में जानकारी सहित कई नमूने और नैदानिक ​​​​डेटा के साथ लंबे समय तक पालन करते हैं। तभी यह मजबूती से परीक्षण करना संभव होगा कि डायबेटिक क्रॉनिक की प्रगति के साथ डिस्बिओटिक माइक्रोबायोम संरचना समान रहती है या महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती हैगुर्दा रोग?

अनुदान:इस शोध को कोई अत्यधिक धन नहीं मिला।

सूचित सहमति वक्तव्य:अध्ययन में शामिल सभी विषयों से सूचित सहमति प्राप्त की गई थी।

स्वीकृतियाँ:लेखक डीएनए एक्सट्रैक्शन और प्रोटोकॉल समीक्षा में मदद करने के लिए क्योको हासेबे का आभार व्यक्त करना चाहते हैं। लेखक उन प्रतिभागियों को स्वीकार करते हैं जिन्होंने उदारतापूर्वक अध्ययन के लिए अपना समय दिया।

हितों का टकराव:ऑथर ने किसी हित संघर्ष की घोषणा नहीं की है।

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