Indukcia akútnej kolitídy pomocou simultánnej aplikácie DSS a dysbiotického mikrobiálneho transplantátu predstavuje účinnejší in vivo model v porovnaní s inými modelmi využívanými v predklinickej praxi

Indukcia akútnej kolitídy pomocou simultánnej aplikácie DSS a dysbiotického mikrobiálneho transplantátu predstavuje účinnejší in vivo model v porovnaní s inými modelmi využívanými v predklinickej praxi

Sekcia: 
Rok:
2022

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
80%
Prevedenie (dizajn)
80%
Diskusná interakcia
75%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Lukáš Ihnacik 100%100%-
RNDr. Patrik Šimko100%100%100%
Mgr. Daniela Szabóová100%100%100%

Indukcia akútnej kolitídy pomocou simultánnej aplikácie DSS a dysbiotického mikrobiálneho transplantátu predstavuje účinnejší in vivo model v porovnaní s inými modelmi využívanými v predklinickej praxi

Mária Ryniková1 , Petra Adamková , Soňa Gancarčíková2 , Stanislav Lauko , Vlasta Demečková
1 Katedra fyziológie živočíchov, Ústav biologických a ekologických vied, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach
2 Ústav mikrobiológie a gnotobiológie, Katedra mikrobiológie a imunológie, Univerzita veterinárneho lekárstva a farmácie v Košiciach
maria.rynikova@student.upjs.sk

V súčasnej dobe sa v predklinickej praxi využíva na indukciu experimentálnej ulceróznej kolitídy (UC) predovšetkým chemická látka DSS (dextrán sulfát sodný) alebo bakteriálna infekcia. Tieto metódy však ignorujú vplyv črevného mikrobiómu, ktorý má významnú úlohu v etiopatogenéze UC. Cieľom tejto štúdie bolo porovnať rôzne modely indukcie UC, predovšetkým ich vplyv na črevný mikrobióm.

V experimente boli použité pseudo germ-free (PGF) samice myší kmeňa BALB/c (n = 52; Velaz, Praha, Česká republika). PGF status sme u nich dosiahli 5 dňovou dekontamináciou selektívnymi antibiotikami (per os amoxicilín/klavunalát draselný 377,17 mg/kg; ciprofloxacín 11,76 mg/kg). Po rekonvalescencii (11 dní) boli zvieratá rozdelené do 3 experimentálnych skupín na základe spôsobu indukcie UC: 1.) DSS skupina (n = 10): 5 % roztok DSS podávaný v pitnej vode; 2.) FMT skupina (n = 15) – p.o. aplikácia fekálneho mikrobiálneho transplantátu (FMT) od pacienta s ulceróznou kolitídou; 3.) COM skupina (n = 15) – kombinovaná indukcia UC – 5 % roztok DSS podávaný v pitnej vode a súčasná p.o. aplikácia UC FMT. Indukcia kolitídy trvala v každej skupine 5 dní. Vzorky trusu boli zozbierané pred a po navodení kolitídy a uskladnené pri teplote -80°C až do extrakcie DNA. Fekálna DNA bola analyzovaná komerčne dostupnou NGS firmou Novogene (Cambridge, Anglicko). Zdravotný stav zvierat bol hodnotený každý deň na základe úbytku hmotnosti, rektálneho krvácania a konzistencie stolice.

Analýza alfa diverzity ukázala, že mikrobióm COM skupiny bol najodlišnejší od mikrobiómu intaktnej skupiny (INT; n = 12), pretože spolu zdieľali najnižší počet spoločných druhov (44 %). Indukcia kolitídy spôsobila signifikantné zníženie početnosti druhov (p<0,01) v DSS a COM skupinách oproti INT skupine. Druhová diverzita sa po vyvolaní kolitídy signifikantne zvýšila v FMT skupine (p<0,01). Po vyvolaní UC sa v COM skupine signifikantne znížila (p<0,05) abundancia druhov Faecalibacterium prausnitzii, Bifidobacterium longum Anaerostipes hadrus. Podľa výsledkov klinických štúdií sú populácie týchto druhov znížené u pacientov s UC. F.prausnitzii  a B.longum patria medzi druhy s preukázanými protizápalovými vlastnosťami. Úbytok hmotnosti bol signifikantný len v COM skupine. Rektálne krvácanie malo skorší nástup a bolo výraznejšie v DSS a COM skupinách v porovnaní s FMT skupinou.

Na základe týchto výsledkov môžeme konštatovať, že kombinovaný model indukcie kolitídy účinnejšie napodobňuje ulceróznu kolitídu u ľudí, a teda predstavuje lepší predklinický model tohto ochorenia ako oba ďalšie skúmané modely.

Poďakovanie: 

Práca bola financovaná projektom VEGA 1/0015/21. Experiment bol schválený štátnou veterinárnou a potravinovou správou SR (č. schválenia: 4073/18-221/3).

Diskusia