Abstract
Trøtthet og diaré er de hyppigste negative virkningene av bekken strålebehandling, mens deres årsaker er i stor grad ukjent . Målet med denne studien er å undersøke sammenhenger mellom tretthet, diaré, og endringer i tarmfloraen indusert av bekken strålebehandling. I løpet av fem-ukers behandling av bekken strålebehandling i 11 kreftpasienter, den generelle tretthet poengsum betydelig økt, og var mer fremtredende hos pasienter med diaré. Den tretthet resultatet ble korrelert med reduksjon av serum citrullin (en indikator på den funksjonelle enterocyte masse) og øker med systemiske inflammatoriske proteiner, inkludert haptoglobin, orosomuoid, α
1-antitrypsin og TNF-α. Serumnivå av lipopolysakkarid (LPS) ble også forhøyet, spesielt i pasienter med diaré som viser epitelial barriere brudd og endotoksemi. Pyrosekvensering analyse av 16S rRNA-genet viste at mikrobiell diversitet, rikdom, og
firmicutes /bacteroidetes
forholdet ble vesentlig endret før strålebehandling hos pasienter som senere utviklet diaré. Bekken strålebehandling indusert ytterligere endringer i avførings mikrobiell økologi, noen som var spesifikke for pasienter med eller uten diaré. Våre resultater tyder på at gut mikrobiell dysbiosis før strålebehandling kan utnyttes til å forutsi utviklingen av diaré og å veilede forebyggende behandling. Stråling-indusert dysbiosis kan bidra til bekken stråling sykdom, inkludert mukositt, diaré, systemisk inflammatorisk respons, og bekken strålebehandling-assosiert tretthet hos kreftpasienter
Citation. Wang A, Ling Z, Yang Z, Kiela PR, Wang T Wang C, et al. (2015) Gut Microbial dysbiosis Kan Tippe Diaré og trøtthet i pasienter som gjennomgår Bekken Cancer Strålebehandling: en pilotstudie. PLoS ONE 10 (5): e0126312. doi: 10,1371 /journal.pone.0126312
Academic Redaktør: Sergei Grivennikov, Fox Chase Cancer Center, UNITED STATES
mottatt: 9 september 2014; Godkjent: 31 mars 2015; Publisert: 8. mai 2015
Copyright: © 2015 Wang et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet: All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China tilskudd (NSFC) 81172600, 81272101 til Aiping Wang, NSFC stipend 81000831, 81271898 til Junping Wang, National medisinsk vitenskap «The Twelfth Five-Year Plan» -tasten prosjekt i Kina stipend BWS11J009 til Junping Wang, Uavhengige stipend~~POS=HEADCOMP i staten Key Laboratory of Trauma, Burn og kombinert Injury SKLZZ201114, SKLZZ201021, SKLZZ201202 til Aiping Wang, NIH stipend 5R01-DK041274 til Pawel R. Kiela. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
bekken~~POS=TRUNC kreft er blant de hyppigst diagnostisert kreft i verden [1], og bekken strålebehandling er ofte en integrert del av tverrfaglige tilnærminger brukes til å behandle bekkensvulster [2,3]. Men bivirkninger etter bekken strålebehandling representerer store komplikasjoner, og har blitt kollektivt betegnet bekken stråling sykdom (PRD) [4]. Fatigue er en utbredt PRD symptom, noe som påvirker pasientenes fysiske og psykososial trivsel, følgelig resulterer i en klynge av andre symptomer som smerter, søvnløshet og angst [5]. Stråling enteropati (mukositt), ofte ledsaget av diaré, i en annen PRD symptom [6], noe som ytterligere nedsetter livskvaliteten [7]. Videre kan tretthet og enteropathy representerer gjensidig avhengige symptomer som foreslått av den prospektive studien av Jakobsson et al. [8] med kvinner som gjennomgår radioterapi bekken for anal eller livmorkreft.
Betydelig fremskritt mot å redusere giftigheten av strålingsterapi har blitt gjort i de senere år, særlig ved å øke presisjonen av levering av strålingen, og ved farmakologisk intervensjoner [6]. Men vår ufullstendig forståelse av den nøyaktige etiologi og inter-slektskap innenfor komplekst nettverk av bekken stråling sykdomssymptomer hindrer utviklingen av optimaliserte forebyggende strategier [9].
Nylig eksplosjon i kunnskap som stammer fra kultur-uavhengig analyse av tarmfloraen peker klart på den kritiske rolle balanserte mutualistic mikrobe-vert interaksjoner som en integrerende punkt i patogenesen av ikke bare den lokale intestinale inflammatoriske tone, men også i å regulere systemisk metabolisme, extraintestinal inflammatoriske sykdommer, så vel som funksjon av den sentrale nervesystemet [10]. Tarmen microbiota er et dynamisk økosystem og er svært utsatt for miljømessige påvirkninger som kostholdsfaktorer eller betennelse. I en liten studie, Manichanh et al. [11] viste at pasienter som led akutt post-strålebehandling diaré hadde forandret gut mikrobiell diversitet, en observasjon nylig rekapitulert hos mus [12]. Bakterie-fri mus var mer motstandsdyktig mot stråling-indusert enteritt [13], mens manipulering av tarmen bakterieflora gjennom tilførsel av probiotika forbedret gastrointestinal toksisitet av strålebehandling [14,15]. Disse publiserte data, sammen med den nye relevansen av tarmfloraen i patogenesen av inflammatoriske tarmsykdommer (IBD) antyder at gut mikrobiell økologi kan representere ikke bare en potensiell verktøy for risikovurdering, men også for å redusere symptomene på PRD via manipulering av tarmflora [16].
Interessant nok har inflammatorisk respons forårsaket av frigjøringen av inflammatoriske mediatorer vært foreslått å bidra til utvikling av tretthet [9]. Schubert et al. [17] er beskrevet en signifikant korrelasjon mellom tretthet og frigivelsen av IL-6. Videre er intensiteten av tretthet positivt korrelert med alvorligheten av diaré [5]. Samlet tyder tilgjengelig dokumentasjon som tretthet, slimhinneskader og diaré, og dysbiosis er virkelig et kontinuum heller enn et sett av uavhengige symptomer. Det er imidlertid ikke omfattende og integrerende molekylære analyser utført for å undersøke tarmen mikrobiell økologi sammen med trøtthet og diaré indusert av bekken strålebehandling. I denne studien, gir vi den første forsøk på å knytte disse PRD symptomer gjennom 16S rRNA-baserte mikrobiell profilering, og beskriver assosiasjoner blant gut mikrobiell dysbiosis og trøtthet og diaré. Vår pilot studie antyder også at eksisterende endringer i mikrobiell gut økologi hos kreftpasienter kan ikke bare spille en etiologisk rolle i utviklingen av post-stråling enteropati, men at de kan tjene som en prediktiv verktøy, som kan lede kliniske tilnærminger til PRD forebygging.
Materialer og metoder
Pasient demografi og prøvetaking
i alt 20 pasienter, som er planlagt å motta bekken strålebehandling for første gang på Chongqing Zhongshan Hospital (Kina ), ble registrert for denne studien. Eksklusjonskriterier inkluderte tidligere kjemoterapi, eller administrasjon av steroider, immundempende og /eller antibiotika innen en måned før prøvetakingen. To sekvensielle avføringsprøver ble tatt fra hver pasient på tidspunkter før og like etter strålebehandling. Tre blodprøver ble kjøpt fra hver pasient på tidspunkter: umiddelbart før, på 3
rd-uke og 5
henholdsvis th-uke med strålebehandling,. I tillegg ble fire kjønns- og alderstilsvarende friske frivillige rekrutteres for å gi eksempler som kontroller. Alle prøver ble alikvotert og lagret ved -80 ° C inntil videre anvendelse. Denne studien ble godkjent av etiske komiteer i Chongqing Zhongshan Hospital og Third Military Medical University, og i samsvar med Helsinkideklarasjonen. Skriftlig informert-samtykke dokumenter ble innhentet fra alle deltakerne i denne studien.
Vurdering av diaré og tretthet under strålebehandling
Parallelt med tidspunkter i serumprøver, hver pasient på et spørreskjema for å etablere graden av diaré i forbindelse med strålebehandling. Ifølge felles terminologi Kriterier for bivirkninger (CTCAE), ble diaré klassifisert i fem karakterer avhengig av alvorlighetsgraden av pasientens tilstand [18]. Grade 0 indikerer ingen diaré, klasse 1 viser til en økning på fire eller færre avføring per dag, klasse 2 viser til en økning på fire til seks avføring per dag, og grad 3 viser til en økning på syv eller flere avføring per dag. Grad 4 indikerer livstruende konsekvenser.
Intensiteten av generell tretthet i denne studien ble vurdert ved hjelp av modifiserte flerdimensjonale Fatigue Inventory (av MFI-20) delskalaen [19], som består av fire utsagn (jeg føler passer, jeg føler meg sliten, jeg er uthvilt, og jeg blir fort slitne), er uttalelsene vurdert mot en fem-punkts skala fra «ja, det er sant» til «nei, det er ikke sant», og rapporterte over tid. Stillingen varierer fra 4 til 20 er basert på pasientenes rapporter om trøtthet i ansikt-til-ansikt intervjuer, der en høyere score indikerer større tretthet.
biokjemiske markør måling
Serum citrulline, orosomucoid , haptoglobin og α
1-antitrypsin ble bestemt ved hjelp av ELISA kits (USCN Life Science and Technology Co Ltd, Wuhan, Kina). Serum lipopolysakkarid (LPS) ble også målt ved anvendelse av et ELISA-sett (R 0,01; fig 1)., Og dermed tyder på at diaré bidrar til pasientenes tretthet under strålebehandling
Hvert symbol representerer en prøve. Horisontale linjen linjer viser til at verdien i hver gruppe. * Angir statistisk signifikante forskjeller mellom forbehandling tidspunkt og 3
rd eller 5
th uke, henholdsvis, hos pasienter som utviklet diaré (p 0,01, n = 6; paret
t
– test).
endringer i serumnivåer av biomarkører i respons til bekken strålebehandling og deres sammenheng med trøtthet og diaré
for å utforske etiopathogenesis av stråling-indusert utmattelse og diaré, serum nivåer av biomarkører knyttet til intestinal skade og systemisk inflammasjon ble analysert. Plasma citrullin, et nitrogen sluttprodukt av glutamin metabolisme i enterocyttene, er en etablert indikator av den funksjonelle enterocyte massen [27], og har blitt beskrevet som en surrogatmarkør for strålings-indusert av tynntarmen mukosal atrofi [28]. Serum citrulline konsentrasjonen sunket betraktelig i løpet av strålebehandling hos alle pasienter uavhengig av den påfølgende diaré (Fig 2A). Det var imidlertid betydelig lavere hos pasienter med diaré både tre og fem uker inn strålebehandling (Fig 2A). Disse resultatene tyder på at diaré var assosiert med en mer betydelig intestinal epithelial atrofi i løpet av bekken strålebehandling. Videre observerte vi en signifikant negativ korrelasjon (
r
= -0,648,
p
= 0,031;
r
= -0,658,
p
= 0,028 for 3
rd og 5
th wk henholdsvis) mellom MFI-20 generell tretthet score og citrulline konsentrasjon i følgende fem ukers behandling.
Serum citruline, haptoglobin, orosomucid, og α1-antitrypsin ble analysert ved hjelp av ELISA, som beskrevet i avsnittet Materialer og metoder. Forskjeller innenfor gruppene ble analysert ved ANOVA fulgt Tukey post-hoc test. Forskjeller på respektive tidspunkter mellom de to gruppene ble analysert med ble analysert med uparede
t
-test, *
p
0,05,
#
p
. 0,01
alle de tre akuttfaseproteiner valgt som systemiske markører for betennelse, haptoglobin, orosomucoid og α
1-antitrypsin, var betydelig og tidsavhengig forhøyet i alle pasienter som får bekken strålebehandling, nådde statistisk signifikans på 5
th uke tidspunkt (p 0,05; fig 2B-2D). Av de tre proteinene, bare haptoglobin viste signifikant ytterligere økning i pasienter som utviklet diaré i løpet av 3 til 5- ukers behandling (figur 2B). På 5
th uke tidspunkt, ble generell tretthet positivt korrelert med haptoglobin (
r
= 0,796,
p
= 0,003), med sterk partielle korrelasjonen etter kontrollvariablene orosomucoid og α1-antitrypsin (
r
= 0,718,
p
= 0,029). Signifikante positive korrelasjoner ble også funnet mellom generell tretthet score og konsentrasjoner av serum orosomucoid både av 3
rd og 5
th uke tidspunkter (
r
= 0,612,
p
= 0,045 og
r
= 0,630,
p
= 0,038, henholdsvis). Disse resultatene tyder på at øke tretthet under strålebehandling kan være i det minste delvis tilbakeføres til systemisk inflammasjon indusert av bekken stråling.
Serum TNFa-konsentrasjon viste en økende trend i alle pasienter som mottok bekken strålebehandling, med cytokinet konsentrasjonen signifikant høyere hos pasienter med diaré, spesielt ved 3
rd uke (
p
0,01) (figur 3A). Mens serum LPS nivåer ikke ble påvirket av strålebehandling hos pasienter som ikke utviklet diaré, ble et bevis på endotoksemi dokumentert hos pasienter med diaré, med statistisk forskjell mellom de to gruppene nås på 5
th ukers behandling (
p
0,05) (figur 3B)
TNF og LPS ble analysert ved hjelp av ELISA, som beskrevet i avsnittet Materialer og metoder.. *
, indikerer # statistiske forskjeller mellom «Nei diaré» og «diaré» grupper på respektive tidspunkt (*
p
0,05,
#
p
0,01, ikke-para sammen
t
-test, n = 5-6).
Altered gut mikrobiell økologi i kreftpasienter før bekken strålebehandling
Vi sammenlignet avføringen mikrobiomer profilen mellom pasienter og 4 friske frivillige. Totalt 170,021 høykvalitets sekvenser ble oppnådd i denne studien. Den gode dekning av hver gruppe var over 95%, som viser at 16S rRNA-sekvensene som er identifisert i disse gruppene representerer flertallet av tarmbakterier som opptrer i prøvene (tabell 2). Analyse av alpha mangfold viste at før strålebehandling, pasienter som senere utviklet seg til diaré hadde signifikant lavere fekal mikrobiell diversitet ikke bare sammenlignet med friske kontroller (
p
0,01), men enda viktigere, sammenlignet med pasienter som ikke utviklet diaré (
p
0,01). Dette ble spesielt tydelig i Shannon mangfold indeksen, som står for både overflod og jevnhet av artene til stede (fig 4a). Lignende trend ble observert for Chao1 artsrikdom indeksen, dog uten å nå statistisk signifikans (fig 4B).
Forskjeller i mikrobiell alpha mangfold mellom friske kontroller og kreftpasienter før strålebehandling som gjorde eller ikke utvikler diaré indikeres av Shannon mangfold indeks (A) og Chao1 artsrikdom (B). (C)
firmicutes /Bacteroides
forhold i de samme grupper av pasienter. * Og
# indikere statistisk signifikante forskjeller på
p
. 0,05 og 0,01, henholdsvis (ANOVA etterfulgt av Tukey post-hoc test)
I taksonomisk analyse, konsekvent med andre rapporter,
firmicutes Hotell og
bacteroidetes
var de to dominerende phyla i alle grupper. Interessant,
firmicutes /bacteroidetes
forholdet ble betydelig økt sammenlignet med friske kontroller (fig 4C), som var en refleksjon av økt relativ overflod av
firmicutes
og en nedgang i
bacteroidetes
phylum hos kreftpasienter før strålebehandling (fig 5A). På slekten nivå, ble de relative Forekomsten av 14 slekter funnet signifikant forskjellig mellom de friske kontroll og kreftpasienter før strålebehandling (Fig 5B). Genera
Alistipes
,
Bacteroides
,
Barnesiella
,
Oscillibacter
,
Parabacteroides
,
Prevotella Hotell og
Ruminococcus
, som står for over 1% av de totale bakterier, var mindre rikelig i kreftpasienter enn de i friske personer. Genera
Faecalibacterium
,
Clostridium_XI
,
Roseburia Hotell og
Veillonella
var relativt rik i kreftpasienter. Forbløffende nok før strålebehandling, sammenlignet med pasienter som ikke utviklet diaré, de som hadde økt overflod av
Bacteroides
,
Dialister
,
Veillonella
, og redusert overflod av
Clostridium
XI og XVIII,
Faecalibacterium
,
Oscillibacter
,
Parabacteroides
,
Prevotella Kjøpe og uklassifiserte (Genus: andre) ( fig 5B).
(A) i forhold overflod av fem hoved bakteriell phyla samt uklassifiserte «annet», som inkluderer
Chloroflexi
,
Deferribacteres
,
Chlorobi
,
acidobacteria
,
Deinococcus-Thermus
,
planctomycetes
,
Lentisphaerae
,
spiroketer
,
Synergistetes
,
Tenericutes
,
verrucomicrobia spinosum Hotell og
Cyanobakterier
. (B) Utvalgte slekter statistisk forskjellig mellom kreftpasienter før strålebehandling og friske kontroller. * Og # indikere sterk differenence fra friske kontroller (uparet Mann-Whitney test). Symbol of + viser statistiske forskjeller mellom kreftpasienter som har eller ikke utvikler diaré som følge av strålebehandling (unpaired Mann-Whitney test). (C, D) Effektene av strålebehandling på relativ mikrobiell overflod på slekten nivå mellom pasienter før og etter strålebehandling innen «diaré» og «ingen diaré» grupper (parret Mann-Whitney test). (E) Taksonomiske forskjeller på slektsnivå mellom kreftpasienter uten og med diaré etter strålebehandling (unpaired Mann-Whitney test). *
p
0,05,
#
p
0,01,
+
p
. 0,01
mikrobiell samfunnet struktur i tarmen er vesentlig endret etter bekken strålebehandling
i begge grupper av pasienter (de som utviklet diaré og de som ikke gjorde det), strålebehandling resulterte i ytterligere forverring av mikrobiell alpha mangfold, reflektert særlig ved Shannon-indeksen (tabell 2). På phylum nivå, selv om
firmicutes Hotell og
bacteroidetes
forble de to dominerende phyla, etter strålebehandling, den relative overflod forholdet mellom
firmicutes
til
bacteroidetes
endret 1,79 til 0,83 i pasienter uten diaré, og 2,15 til 0,63 i pasienter med diaré (figur 5A). Hos pasienter som utviklet diaré, men ikke i de som ikke gjorde det, strålebehandling resulterte i en betydelig økning i uklassifiserte bakterier. (Rekke: andre) (til 2,47% vs 0,88%, henholdsvis)
Den mikrobielle sammensetningen var også signifikant forskjellig på slektsnivå før og etter strålebehandling i begge grupper av kreftpasienter. Som vist i figur 5C og 5D, er valgt slektene viste tilsvarende reaksjon på bestråling, uavhengig av utviklingen av diaré, Den relative overflod av
Bacteroides
og
Clostridium_XIVa
ble signifikant økt etter strålebehandling, mens annen dominerende slekter, slik som
Faecalibacterium
,
Lachnospiracea
,
Oscillibacter
,
Roseburia
, og
Streptococcus
, ble redusert. Imidlertid valgt slektene viste en motsatt reaksjon mellom de to kreft gruppene. Blant dem, økt hos pasienter med diaré og nedsatt i ikke-diaré gruppen var
Clostridium
XI og XVIII og uklassifiserte (andre), mens
Veilonella
viste motsatt trend (figur 5C og 5D ).
Når de to etter strålebehandling grupper av kreftpasienter (ingen diaré sammenlignet med diaré) ble sammenlignet, omtrent ti bakterieslekter, som utgjør over 1% av den totale fecal bakterier, var signifikant forskjellig (fig 5E ). Den relative overflod av
Alistipes
,
Bacteroides
,
Clostridium_XI
,
Erysipelotrichaceae
,
Escherichia
,
Lachnospiracea
,
Megamonas
, og uklassifiserte (Genus: andre) var betydelig høyere, mens
Clostridium_XIVa Hotell og
Sutterella
var signifikant lavere hos pasienter som utviklet diaré, i sammenligning med de som ikke gjorde det (fig 5E). Interessant, noen slekter, slik som
Alistipes
,
Bacteroides Hotell og
Roseburia
, endret omvendt etter bekken strålebehandling, sammenlignet med friske kontroller (Fig 5B-5E).
Diskusjoner
konseptet med strålebehandling spor tilbake til oppdagelsen av røntgenstråler i 1895 av Wilhelm Röntgen, og med de siste teknologiske fremskritt i stråling, er et økende antall pasienter med mage maligniteter behandlet med bekken strålebehandling i fremtiden. Men gastrointestinale symptomer forårsaket av bekken strålebehandling forbli en langvarig og uløst problem. Spesielt, utmattelse og diaré, som ofte oppleves av bekkenradioterapi hos pasienter, har skadelig innvirkning på kvaliteten av pasientens liv og ikke sjelden fører til suspensjonen av behandlingen [29]. I denne pilotstudien, vurdert vi symptomene på tretthet og diaré, betennelsesmarkører, og avføring mikrobiell økologi av 11 kreftpasienter over sine fem ukers bekken strålebehandling kurs. Innenfor rammen av den lille pasienten årsklasse, beskriver vi at trøtthet er positivt korrelert med diaré og systemiske markører for betennelse. Videre viste vi at gut microbiota ikke bare ble påvirket av strålebehandling, men enda viktigere, at eksisterende endringer i tarmen mikrobiell økologi kan tjene som en prediktiv verktøy for å identifisere pasienter som er mer sannsynlig å utvikle seg til diaré etter stråling av bekkenet.
Vi fant at serumnivåene av haptoglobin, orosomucoid og α
1-antitrypsin, markører for systemisk inflammasjon [30], ble signifikant forhøyet etter bekken strålebehandling. De positive korrelasjoner mellom tretthet og heving av disse tre proteinene indikerer at inflammasjon kan bidra til den erfarne tretthet. I samsvar med en tidligere studie [5], vi også observert at pasienter med diaré led av mer alvorlig utmattelse. Det er sannsynlig at disse pasientene opplever mer alvorlige betennelser, som serumnivåene av de inflammatoriske biomarkører ble forhøyet mer betydelig hos pasienter som rapporterer høyere fatigue score (figur 2 og 3). Dette tyder også på at betennelse aktiverer patofysiologien ved diaré.
Årsakene til avvikende betennelse, ofte oppstått hos pasienter under strålebehandling, er sannsynligvis multifaktoriell. Tumor nekrose og sivile skader normalt vev er ledsaget av tarmskade, kompromittert epitelial barriere og forbedret intestinal permeabilitet, og en økt translokasjon av bakterier og proinflammatoriske luminal komponenter. Dette synspunktet støttes av funnene i vår studie og tidligere rapporter som signifikant reduksjon i serum citrulline konsentrasjon, noe som indikerer progressive intestinal epitel atrofi [28,30], ble ledsaget av en økning i serumnivåer av TNFa og LPS under behandlingen, spesielt hos pasienter som utviklet diaré (fig 3). Det faktum at endotoksemi ble hovedsakelig observert hos pasienter med diaré som også viste mer forhøyede TNFa-konsentrasjoner, tyder på at mukositt og endret mikrobiell-vert interaksjoner er i hjertet av bekken stråling sykdom.
Det sentrale rolle gut microbiota i PRD er postulert basert på motstand dersom bakteriefritt mus for stråling-indusert enteritt [13], med post-strålebehandling endringer i tarmen mikrobiell diversitet [11,12], og delvis lindring av mage toksisitet av strålebehandling av probiotika [14, 15]. Derfor var det ikke overraskende å finne at strålebehandling hadde en dyp effekt på fecal mikrobiell økologi i vår pasient kohort.
Flere studier antydet at pasienter som får cytotoksisk og strålebehandling utstillings merket endringer i tarmfloraen, med hyppigst nedgang i
Bifidobacterium
,
Clostridium
klynge XlVa,
Faecalibacterium prausnitzii
, og økning i
Enterobacteriaceae Hotell og
Bacteroides plakater (nylig gjennomgått av Touchefeu et al. [31]). Disse endringene kan bidra til utvikling av mukositt, spesielt diaré og bakteriemi. I vår studie, en betydelig forskjell i overflod forholdet mellom
firmicutes
til
bacteroidetes
ble observert hos kreftpasienter før og etter bekken strålebehandling. Videre fant vi også en bemerkelsesverdig nedgang i mangfoldet og rikdommen i tarmfloraen etter strålebehandling, samt betydelige forskjeller i den relative overflod av utvalgte slekter mellom pasienter som utviklet eller ikke utviklet diaré. Sistnevnte funn kan være relatert til forskjeller i graden av lokale mukosale inflammatoriske responser, eller til endringer i epiteliale transport eller peristaltikk, faktorer som ikke ble undersøkt i våre pasienter.
En mer slående observasjon er relatert til endringer i gut mikrobiell økologi før bekken strålebehandling. Pasienter som utviklet seg til diaré hadde signifikant lavere mikrobiell alfa mangfold og høyere firmicutes /Bacteroides forhold sammenlignet med de som ikke utvikler diaré. I taksonomisk analyse av to pasientgrupper før strålebehandling, fant vi signifikante forskjeller i den relative overflod av
Veillonella
,
Prevotella
,
Parabacteroides
,
Oscillibacter
,
Faecalibacterium
,
Dialister
,
Bacteroides
,
clostridier
klynger XI og XVIII og uklassifiserte (Genus: andre) (fig 5B) . Selv basert på våre resultater er det ikke mulig å causatively lenke noen av disse taxa til etiologien av strålebehandling-indusert diaré, er det av interesse at
Clostridier
klynge XVIII, som har vært knyttet til markedsføringen av regulatoriske T-celler ekspansjon og beskyttelse mot kolitt og allergisk diaré [32], var betydelig mindre rik på pasienter som utviklet diaré. Lignende sak kan gjøres for
Faecalibacterium
slekten, som inkluderer en beskyttende commensal,
F
.
prausnitzii
. [33] På den annen side,
Clostridium
klynge XI, som inkluderer en kjent diaré patogen
C
.
dificile
, men mindre rikelig før strålebehandling hos pasienter som senere utvikler diaré, er betydelig utvidet etter behandling, mens i ikke-diaré pasienter det fulgte motsatt trend.
