Vnitr Lek 2023, 69(1):41-46 | DOI: 10.36290/vnl.2023.006

Črevný mikrobióm a transplantácia obličky

Patrícia Kleinová1, 2, Monika Beliančinová1, 2, Matej Vnučák1, 2, Karol Graňák1, 2, Ivana Dedinská1, 2
1 Transplantačné centrum Univerzitná nemocnica Martin
2 I. interná klinika, Univerzitná nemocnica Martin a Jesseniova lekárska fakulta Univerzity Komenského, Martin

Výskum črevného mikrobiómu zaznamenal v poslednej dekáde vzostup záujmu v mnohých odvetviach medicíny. Naším hlavným cieľom je poukázať na schopnosť mikróbov širokospektrálne ovplyvniť funkcie ľudského organizmu, najmä imunitného systému, a naopak, objasniť zmeny zloženia črevného mikrobiómu v potransplantačnom období a ich funkciu na dlhodobé prežívanie štepu a pacienta v kontexte výskytu širokého spektra komplikácií.

Klíčová slova: črevný mikrobióm, dysbióza, imunosupresíva, SCFA, transplantácia obličky.

Gut microbiome and renal transplantation

Gut microbiome research has been a surge of interest in many branches of medicine in the last decade. Our main aim is to show ability of microbes to infuence the functions of human body, especially in the immune system, and on the other hand to clarify changes in composition of gut microbiome in the post-transplantation period and their function for the long-term survival of the graft and the patient in the context of the occurrence of a wide range of complications. Kidney transplantation with the subsequent use of immunosuppressants and antibiotics affects the composition of gut microbiome. The subsequent development of dysbiosis significantly increases the risk of acute rejection, interstitial fibrosis and tubular atrophy of the graft, post-transplant diarrhoea, organ´s infections and metabolic complications such as post-transplant diabetes mellitus. Also important is the influence of the microorganisms of the gut microbiome on metabolism of immunosuppressants with the production of less effective components and the subsequent necessity of modifying their levels with a higher risk of underdosing and the occurrence of graft rejection. Support of the composition of the gut microbiome in the post-transplantation period in favor of bacteria producing short chain fatty acids (SCFA) is possible by changing of diet with predominance of fiber, the application of probiotics, prebiotics. According to available studies, it can lead to benefits in term of metabolic compensation, to the induction of donor-specific tolerance and many others, with an overall improvement in the quality of patient and graft survival.

Keywords: gut microbiome, dysbiosis, immunosuppressants, SCFA, kidney transplantation.

Přijato: 6. únor 2023; Zveřejněno: 17. únor 2023  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kleinová P, Beliančinová M, Vnučák M, Graňák K, Dedinská I. Črevný mikrobióm a transplantácia obličky. Vnitr Lek. 2023;69(1):41-46. doi: 10.36290/vnl.2023.006.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Salvadori M, Tsalouchos A. The Microbiota and Kidney Transplantation: Influence on the Graft. EMJ Urol. 2021;9(1):95-106. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Berg G, Rybakova, D, Fischer, D, et al. Microbiome definition re‑visited: old concepts and new challenges. Microbiome 8, 103 (2020). https://doi.org/10.1186/s40168-020-00875-0 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Lee SH. Intestinal permeability regulation by tight junction: implication on inflammatory bowel diseases. Intest Res. 2015;13(1):11-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Rowland I, et al. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. Eur J Nutr. 2018;57(1):1-24. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Valde AM, et al. Role of the gut microbiota in nutrition and health. BMJ 2018;361:k2179 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Kiepura A, et al. Anti‑atherosclerotic potential of free fatty acid receptor 4 (FFAR4). Biomedicines. 2021;9(5):467. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Tang WH, Wang Z, Kennedy DJ, et al. Gut microbiota‑dependent trimethylamine N‑oxide (TMAO) pathway contributes to both development of renal insufficiency and mortality risk in chronic kidney disease. Circ Res. 2015; 116: 448-455 [PMID: 25599331 DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305360] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Satoh M, Hayashi H, Watanabe M, et al. Uremic toxins overload accelerates renal damage in a rat model of chronic renal failure. Nephron Exp Nephrol. 2003; 95: e111-e118 [PMID: 14646363 DOI: 10.1159/000074327]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Guo TL, Chen Y, Xu HS, et al. Gut microbiome in neuroendocrine and neuroimmune interactions: The case of genistein. Toxicol Appl Pharmacol. 2020; 402: 115130 [PMID: 32673657 DOI: 10.1016/j.taap.2020.115130]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Ahmad S, Bromberg J. Current status of the microbiome in renal transplantation. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2016 November; 25(6):570-576. doi:10.1097/MNH.0000000000000262. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Human CD4+ T helper cells. Miltenyi Biotec. [cit. 2023-01-14]. Available from: https://www.miltenyibiotec.com/DE‑en/resources/macs‑handbook/human‑cells‑and‑organs/human‑cell‑types/cd4-t‑cells‑human.html
  12. Sabihi M, Böttcher M, Pelczar P, et al. Microbiota‑Dependent Effects of IL-22. Cells. 2020 Oct; 9(10): 2205. doi: 10.3390/cells9102205 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Wang W, et al. Gut microbiota and allogeneic transplantation. J Transl Med. 2015;13:275. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, et al. Gut microbial community structure and complications after kidney transplantation: a pilot study. Transplantation. 2014;98:697-705 [PMID: 25289916 DOI: 10.1097/TP.0000000000000370]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Shin NR, Whon TW, Bae JW. Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota. Trends Biotechnol. 2015;33:496-503 [PMID: 26210164 DOI: 10.1016/j.tibtech.2015. 06. 011] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Bromberg JS, et al. Microbiota - implications for immunity and transplantation. Nat Rev Nephrol. 2015;11(6):342-53. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Salvadori M, Tsalouchos A. Microbiota, renal disease and renal transplantation. World J Transplant. 2021 March 18;11(3):16-36. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Modena BD, Milam R, Harrison F, et al. Changes in Urinary Microbiome Populations Correlate in Kidney Transplants With Interstitial Fibrosis and Tubular Atrophy Documented in Early Surveillance Biopsies. Am J Transplant. 2017;17:712-723 [PMID: 27597148 DOI: 10.1111/ajt.14038]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Fricke WF, Maddox C, Song Y, et al. Human microbiota characterization in the course of renal transplantation. Am J Transplant. 2014;14:416-427 [PMID: 24373208 DOI: 10.1111/ajt.12588]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Chan S, et al. Transplant associated infections - the role of the gastrointestinal microbiota and potential therapeutic options. Nephrology (Carlton). 2020;25(1):513. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Lee JR, Magruder M, Zhang L, et al. Gut microbiota dysbiosis and diarrhea in kidney transplant recipients. Am J Transplant. 2019;19:488-500 [PMID: 29920927 DOI: 10.1111/ajt.14974]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. Biehl LM, Cruz Aguilar R, Farowski F, et al. Fecal microbiota transplantation in a kidney transplant recipient with recurrent urinary tract infection. Infection. 2018;46:871-874 [PMID: 30109576 DOI: 10.1007/s15010-018-1190-9]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Bunnapradist S, Neri L, Wong W, et al. Incidence and risk factors for diarrhea following kidney transplantation and association with graft loss and mortality. Am J Kidney Dis. 2008;51:478-486 [PMID: 18295064 DOI: 10.1053/j.ajkd.2007. 11. 013]. Přejít k původnímu zdroji...
  24. Zhang LT, et al. Gut microbiota profiles and fecal beta‑glucuronidase activity in kidney transplant recipients with and without post‑transplant diarrhea. Clin Transplant. 2021:e14260. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Kelly CR, et al. Effect of fecal microbiota transplantation on recurrence in multiply recurrent clostridium difficile infection: a randomized trial. Ann Intern Med. 2016;165(9):609-16. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Lee JR, Muthukumar T, Dadhania D, et al. Gut microbiota and tacrolimus dosing in kidney transplantation. PloS One 2015; 10: e0122399 [PMID: 25815766 DOI: 10.1371/journal.pone.0122399]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  27. Guo Y, Crnkovic CM, Won KJ, et al. Commensal Gut Bacteria Convert the Immunosuppressant Tacrolimus to Less Potent Metabolites. Drug Metab Dispos. 2019;47:194-202 [PMID: 30598508 DOI: 10.1124/dmd.118.084772]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Pellock SJ, Redinbo MR. Glucuronides in the gut: Sugar‑driven symbioses between microbe and host. J Biol Chem. 292:8569-8576, 2017 https://doi.org/10.1074/jbc.R116.767434. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. Taylor MR, Flannigan KL, Rahim H, et al. Vancomycin relieves mycophenolate mofetilinduced gastrointestinal toxicity by eliminating gut bacterial b‑glucuronidase activity. Sci Adv 5: eaax2358, 2019 https:// doi.org/10.1126/sciadv.aax2358. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  30. Dery J K, Kadono K, Hirao H, et al. Microbiota in organ transplantation: An immunological and therapeutic conundrum? Cellular Immunology.Volume 351, May 2020, 104080. https://doi.org/10.1016/j.cellimm.2020.104080 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. Wu H, Singer J, Kwan TK, et al. Gut Microbial Metabolites Induce Donor‑Specific Tolerance of Kidney Allografts through Induction of T Regulatory Cells by Short‑Chain Fatty Acids. J Am Soc Nephrol. 2020;31:1445-1461 [PMID: 32482686 DOI: 10.1681/ASN.2019080852]. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  32. Lee JR, Huang J, Magruder M, et al. Butyrate‑producing gut bacteria and viral infections in kidney transplant recipients: A pilot study. Transpl Infect Dis. 2019;21:e13180 [PMID: 31544324 DOI: 10.1111/tid.13180] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  33. Nallu A, Sharma S, Ramezani A, et al. Gut microbiome in chronic kidney disease: challenges and opportunities. Transl Res. 2017;179:24-37 [PMID: 27187743 DOI: 10.1016/j.trsl.2016. 04. 007] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  34. Maudet C, et al. MicroRNAs in the interaction between host and bacterial pathogens. FEBS Lett. 2014;588(22):4140-7. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  35. Wu YR, Jeffrey MP, Johnson‑Henry K C, et al. Impact of prebiotics, probiotics, and gut derived metabolites on host immunity. LymphoSign Journal. 22 December 2016. https://doi.org/10.14785/lymphosign-2016-0012 Přejít k původnímu zdroji...
  36. Roberfroid M. Prebiotics: the concept revisited. J Nutr. 2007;137:830S-837S [PMID: 17311983 DOI: 10.1093/jn/137. 3. 830S] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  37. Slavin J. Fiber and prebiotics: mechanisms and health benefits. Nutrients. 2013; 5(4):1417-35. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  38. Markowiak P, Śliżewska K. Effects of probiotics, prebiotics, and synbiotics on human health. Nutrients. 2017;9(9):1021. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  39. Sender R, Fuchs S, Milo R. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell.Volume 164, Issue 3, 28 January 2016, Pages 337-340. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016. 01. 013 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...




Vnitřní lékařství

Vážená paní, pane,
upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

Prohlašuji:

  1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
  2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.


Ne

Ano

Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.