Myung-Gyu Kim, Jihyun Yang, Sang-Kyung Jo

Bahagian Nefrologi, Jabatan Perubatan Dalaman, Kolej Perubatan Universiti Korea, Seoul, Republik Korea

Komuniti mikrob yang besar tinggal di dalam usus sebagai organ endogen dan berinteraksi dengan fisiologi hos melalui hubungan simbiotik, yang menjejaskan kesihatan. Kemajuan terkini dalam teknik penjujukan pemprosesan tinggi telah membolehkan anda memahami dengan lebih baik komuniti mikrob yang kompleks ini dan kesannya terhadap perumah. Kajian haiwan dan klinikal telah memberikan bukti yang cukup untuk menunjukkan bahawa mikrobiota memainkan peranan penting dalampenyakit buah pinggang yang kronik, kecederaan buah pinggang akut, nefrolitiasis, danbuah pinggangpemindahan dengan mengubah fungsi penghalang usus, mengawal keradangan tempatan dan sistemik, mengawal pengeluaran komponen metabolik, dan menjejaskan tindak balas imun. Walaupun mekanisme tepat yang mendasari anjakan mikrob dan kesannya terhadap perkembangan penyakit masih tidak pasti, interaksi buah pinggang-usus jelas memainkan peranan penting dalam permulaan dan perkembangan penyakit buah pinggang dan, oleh itu, memegang janji sebagai sasaran terapeutik. Di sini, kami mengkaji literatur terkini yang berkaitan dengan hubungan dua arah antara mikrob dan manusia dalam pelbagai penyakit buah pinggang dan membincangkan hala tuju masa depan penyelidikan mikrob dalam nefrologi.

Kata kunci: Kecederaan buah pinggang akut, Penyakit buah pinggang yang kronik, Mikrobiota, Nefrolitiasis, Pemindahan

pengenalan

Lebih 100 trilion mikroorganisma termasuk bakteria, kulat dan protozoa (secara kolektif dipanggil mikrobiota) membentuk koloni dalam usus manusia dan berinteraksi secara kompleks dengan perumahnya, secara langsung atau tidak langsung menjejaskan kesihatan perumah. Spesies mikrob dipindahkan terlebih dahulu dari saluran faraj semasa lahir, dan komuniti mikrob ini terus berubah sebagai tindak balas kepada pelbagai rangsangan persekitaran termasuk diet, tekanan, dan penggunaan antibiotik. Mikrobiota usus dicirikan oleh kepelbagaian yang ketara; bagaimanapun, komposisi mikrob kekal stabil dari semasa ke semasa dan serupa dalam keluarga serta individu dari rantau yang mempunyai tabiat pemakanan biasa. Struktur mikrobiota diseimbangkan secara fungsional oleh hubungan komensal atau lawan dengan tuan rumah. Oleh itu, perubahan dalam keseimbangan mikrob usus, yang dikenali sebagai dysbiosis, dikaitkan dengan mikrobiota usus yang tidak seimbang dengan perubahan kuantitatif dan kualitatif dalam komposisi dan fungsi metabolik. Dysbiosis boleh menyumbang kepada patogenesis dalam pelbagai penyakit, termasuk obesiti, kanser, diabetes, penyakit radang usus, asma, dan penyakit kardiovaskular. Dalam kajian ini, peranan mikrobiota usus yang muncul dalam pelbagaipenyakit buah pinggangdan masa depan penyelidikan mikrobiom dibincangkan.

Mikrobiota sebagai organ endogen

Mikrobiota usus menjalankan pelbagai fungsi sambil mengekalkan hubungan simbiotik dengan perumah. Mikrobiota kolon menapai karbohidrat yang tidak boleh dihadam termasuk serat makanan, selulosa, dan kanji tahan untuk menghasilkan asid lemak rantai pendek (SCFA; asetat, propionat, butirat, dll.). SCFA berfungsi sebagai sumber tenaga untuk kolonosit, menguatkan integriti penghalang usus dan melaksanakan fungsi anti-radang dan imunomodulator yang kuat. Mikrobiota terlibat dalam sintesis pelbagai vitamin (vitamin B12, tiamin, riboflavin, dan vitamin K) dan metabolisme asid amino.

Komuniti mikrob usus menyumbang kepada pembangunan dan kematangan sistem imun. Kecacatan dalam pembangunan tisu limfoid yang berkaitan dengan usus, tompokan Peyer, dan nodus limfa mesenterik pada tikus bebas kuman menunjukkan peranan penting mikrobiota dalam pembangunan sistem imun. Tikus bebas kuman juga menunjukkan pengeluaran imunoglobulin A yang rosak dan peningkatan kerentanan dan kematian daripada bakteria patogen tertentu, menunjukkan bahawa mikrobiota adalah penting dalam tindak balas imun fisiologi normal. Sel epitelium dan sel imun bercakap silang dengan mikrobiota dan mengenali mikroorganisma patogen atau produk metaboliknya dan seterusnya meningkatkan pengeluaran protein antimikrob dan sitokin radang melalui pengaktifan laluan faktor nuklear kappa B (NF-κB). Pengaktifan imun yang berterusan oleh bakteria usus bertindak sebagai modulator imun utama, mengaktifkan kedua-dua laluan pro-radang dan balas kawal selia, dan anti-radang, dan keseimbangan antara isyarat ini melalui induksi pelbagai sel imun adalah penting untuk mengekalkan fisiologi normal. . Hohomeostasis isyarat tindak balas imun yang ditukar antara mikrobiota dan perumah adalah penting untuk pembangunan organ limfoid sekunder.

Interaksi mikrob-epitelium juga berfungsi untuk melindungi dan mengekalkan penghalang usus melalui beberapa mekanisme, termasuk menghalang patogen daripada melekat pada sel epitelium usus, mengaktifkan laluan anti-radang, dan mengawal sifat lendir. Penjajahan tikus bebas kuman dengan campuran strain Lactobacillus telah ditunjukkan untuk meningkatkan integriti halangan, menunjukkan bahawa mikrobiota adalah penting dalam mengekalkan integriti halangan. Sebagai tambahan kepada fungsi metabolik dan imun, mikrobiota usus telah ditunjukkan menyumbang kepada pembangunan sistem saraf enterik yang kompleks. Ringkasnya, sebagai organ endogen, usus dan mikrobiota melaksanakan pelbagai peranan fisiologi dalam perumah, termasuk metabolisme, pengekalan integriti halangan, pembangunan sistem imun, modulasi imun, dan pematangan sistem saraf enterik. Pengetahuan ini telah membawa kepada idea bahawa dysbiosis menyumbang kepada patogenesis bukan sahaja penyakit usus, tetapi juga pelbagai penyakit metabolik, kanser, penyakit radang, dan penyakit kardiovaskular, dan bahawa strategi yang menyasarkan mikrobiota memegang janji dalam pencegahan dan rawatan penyakit ini. .

Mikrobiota ususdan penyakit buah pinggang kronik

Beberapa kajian telah menunjukkan kehadiran dysbiosis dalam model haiwan dan manusia dengan kronikpenyakit buah pinggang (CKD). DalamCKDpesakit, uremia,ususedema, masa transit kolon yang berpanjangan, sekatan diet serat, asidosis metabolik, dan penggunaan antibiotik yang kerap boleh secara langsung atau tidak langsung menyumbang kepada disbiosis dan persekitaran usus yang berubah.

Klik Untuk Cistanche Tubulosa

TANYA UNTUK MAKLUMAT LANJUT:david.deng@wecistanche.com

Dalam kajian awal, Vaziri et al. mendapati perbezaan ketara dalam banyaknya 190 unit taksonomi operasi bakteria antara peringkat akhirpenyakit buah pinggang(ESKD) dan kawalan sihat. Mereka menunjukkan bahawa banyak mikroorganisma saccharolytic seperti Lactobacillus dan Bifidobacteria berkurangan dalam ESKD, manakala mikroorganisma proteolitik seperti Clostridium dan Bacteroides meningkat. Walaupun suplemen urea tidak dapat mencetuskan dysbiosis yang serupa dalam model tikus CKD, pengumpulan toksin uremik boleh menjejaskan pertumbuhan bakteria komensal secara negatif dan mungkin bertanggungjawab untuk dysbiosis. Kajian terbaru ke atas pesakit ESKD Cina melaporkan pengurangan bakteria penghasil butirat termasuk Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus, dan Prevotella. Wong et al. menunjukkan pengembangan relatif keluarga bakteria yang menghasilkan enzim pembentuk urease, indole, dan p-cresol, manakala keluarga bakteria yang menghasilkan SCFA dikurangkan. Memandangkan kesan toksik metabolit ini dan kesan bermanfaat SCFA, dysbiosis pada pesakit dengan ESKD berkemungkinan memainkan peranan tertentu dalam perkembangan keradangan sistemik dan gejala uremik.

Penghalang usus, yang terdiri daripada satu lapisan epitelium dan lapisan lendir, menghalang pemindahan kandungan luminal sambil membenarkan penyerapan nutrien, air dan elektrolit secara terpilih. Dysbiosis dalamCKDtelah terbukti dikaitkan dengan gangguan halangan yang berpotensi membawa kepada pemindahan bakteria atau metabolitnya. Kajian telah menunjukkan peningkatan kebolehtelapan kepada polietilena glikol eksogen atau peningkatan tahap endotoksin yang beredar pada pesakit dengan CKD, mencadangkan transmigrasi yang dipertingkatkan melalui halangan yang terganggu. Urea secara langsung mencetuskan penurunan rintangan transepithelial enterosit berbudaya, dan edema usus dan iskemia serantau dalamCKDboleh membawa kepada perkembangan usus yang bocor. Pada peringkat molekul, gangguan penghalang usus telah dikaitkan dengan penurunan ekspresi protein kejutan haba 70 (HSP70) dan claudin-1, peningkatan ekspresi claudin pembentuk liang-2 dan apoptosis epitelium dalam kolon model tetikusCKD. Dalam kajian terbaru mengenai CKD, disbiosis dan gangguan halangan didapati dikaitkan dengan tindak balas imun mukosa yang diubah melalui pengaktifan makrofaj radang dengan penghasilan sitokin radang. Ini berpotensi membawa kepada keradangan sistemik dan komplikasi kardiovaskular/buah pinggang yang lebih teruk.

Toksin uremik yang berasal dari usus dikaitkan dengan hasil yang burukCKD. Toksin uremik yang terikat dengan protein seperti p-cresyl sulfate atau indoxyl sulfate, yang dihasilkan melalui penapaian tirosin atau triptofan oleh bakteria usus, dikumuhkan melalui rembesan tiub dalambuah pinggang, yang membawa kepada peningkatan paras darah pada pesakit dengan CKD. Indoxyl sulfate telah dilaporkan meningkatkan perubahan faktor pertumbuhan- ekspresi dan tekanan oksidatif, menggalakkan kalsifikasi sel otot licin dan menyebabkan disfungsi sel endothelial. Toksin uremik yang terikat protein ini akhirnya membawa kepada peningkatan risiko penyakit kardiovaskular, kematian dan perkembangan CKD. Trimethylamine N-oxide (TMAO), satu lagi toksin uremik yang diperoleh daripada metabolisme bakteria amina kuaternari, telah dilaporkan dikaitkan dengan peningkatan kematian pada pesakit denganCKD. 

Berdasarkan penemuan ini, strategi terapeutik menyasarkan mikrobiota, termasuk prebiotik, bahan makanan yang tidak boleh dihadam yang mendorong pengaktifan mikroorganisma; probiotik, mikroorganisma hidup; sinbiotik, gabungan prebiotik dan probiotik; dan penjerap, yang menyerap bahan toksik, mungkin berguna dalam rawatan CKD. AST-120, penjerap karbon enterik tidak larut yang boleh menyekat pengumpulan indoksil sulfat, telah ditunjukkan melambatkan permulaan dialisis dan memperlahankan pengurangan kadar penapisan glomerular walaupun keputusan negatif ditunjukkan dalam percubaan terkawal dua buta baru-baru ini. Suplemen probiotik baru-baru ini telah ditunjukkan untuk meningkatkan homeostasis glukosa dengan penurunan dalam penanda keradangan dan tekanan oksidatif dalam pesakit hemodialisis diabetes. Dalam percubaan crossover terkawal rawak, double-blind, plasebo terkawal pada pesakit dengan CKD, sinbiotik menunjukkan kesan yang baik terhadap pengurangan p-cresyl sulfate serum yang dikaitkan dengan pengubahsuaian mikrobiota najis yang menggalakkan. Walau bagaimanapun, penyelidikan klinikal yang diterbitkan setakat ini tidak memberikan bukti kukuh tentang keberkesanan pra- atau probiotik pada pesakit CKD, mungkin disebabkan oleh bilangan kajian yang terhad dan saiz sampel yang kecil. Lebih penting lagi, kekurangan pemahaman tentang ciri-ciri dysbiosis yang mempunyai hubungan sebab akibat dengan CKD adalah halangan paling ketara dalam penyelidikan translasi yang menyasarkan mikrobiom. Menariknya, Lobel et al. baru-baru ini menunjukkan bahawa campur tangan pemakanan yang mendorong pengubahsuaian pasca translasi dalam enzim mikrob boleh mempengaruhi perkembangan CKD dengan menekan pengeluaran toksin uremik tanpa mengubah komposisi mikrobiom. Keputusan ini menunjukkan bahawa strategi terapeutik yang menyasarkan metabolit bakteria atau laluan metabolik mungkin lebih berkesan daripada yang mempengaruhi komuniti mikrobiota. Memandangkan sekumpulan besar bukti menunjukkan kepentinganbuah pinggang-ususinteraksi pada pesakit dengan CKD, pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme molekul yang mendasaribuah pinggang-ususcrosstalk, pembangunan lanjut dalam teknik analisis mikrobiom, dan alat bioinformatik yang lebih baik diperlukan.

Mikrobiota usus dan kecederaan buah pinggang akut

Tidak seperti CKD, beberapa kajian telah menganalisisbuah pinggang-ususcrosstalk dalam kecederaan buah pinggang akut (AKI). Dalam kajian baru-baru ini oleh Yang et al., dysbiosis usus, yang dicirikan oleh peningkatan dalam Enterobacteriaceae dan penurunan dalam Lactobacilli dan Ruminococcaceae, telah diinduksi pada hari 1 dalam model iskemia / kecederaan reperfusi (IRI) tikus. Tambahan pula, pengarang menunjukkan bahawa tikus bebas kuman yang dipindahkan dengan najis daripada tikus IRI mengembangkan postischemic yang lebih teruk.kecederaan buah pinggangberbanding dengan kawalan. Keputusan ini menunjukkan bahawa perubahan mendadak dalamfungsi buah pinggangatau kecederaan adalah mencukupi untuk mencetuskan dysbiosis dalam tempoh masa yang singkat, dan perubahan dalam komposisi mikrob mungkin berfungsi sebagai pengubah suai penting AKI. Sebagai menyokong penemuan ini, penulis juga menunjukkan bahawa pengurangan mikrobiota menggunakan gabungan antibiotik yang tidak boleh diserap sebelum IRI mengurangkan kecederaan postischemic dengan ketara. Dalam kajian yang sama, penulis menunjukkan bahawabuah pinggangDysbiosis yang disebabkan oleh IRI dikaitkan dengan usus bocor, translokasi bakteria, dan tahap SCFA tahi yang berkurangan serta pengaktifan kedua-dua tindak balas imun semula jadi dan adaptif. Neutrofil dan makrofaj proinflamasi ditunjukkan untuk terkumpul dalam lamina propria usus besar, dan laluan Th17 ditunjukkan untuk diaktifkan dalam usus kecil. Kekurangan mikrob membawa kepada perencatan pengaktifan Th17 dan penurunan pengumpulan makrofaj proinflamasi dalam usus; serentak, ia meningkatkan tahap sel T pengawalseliaan dan makrofaj M2 dalam kedua-dua buah pinggang dan usus besar. Data ini menunjukkan bahawa tindak balas imun mukosa yang diubah yang dikaitkan dengan dysbiosis adalah pemain penting dalam crosstalk usus buah pinggang dalam AKI. Di samping itu, data juga menunjukkan perubahan dalam mikrobiota dan dalam imuniti mukosa ke arah dysbiosis dan perubahan pro-radang dalam AKI yang disebabkan oleh IRI, yang boleh memburukkan lagi kecederaan buah pinggang.

Crosstalk usus-buah pinggang dalam AKI disokong oleh beberapa kajian terbaru yang menunjukkan kesan renoprotektif probiotik atau metabolit yang berasal dari mikrobiota usus. Lactobacillus salivarius BP121 ditunjukkan untuk mengurangkan yang disebabkan oleh cisplatinkecederaan buah pinggangdengan mengurangkan keradangan buah pinggang, tekanan oksidatif, dan paras serum toksin uremik. Antara metabolit yang berasal dari mikrobiota usus, pentadbiran SCFA (asetat, propionat, dan butirat) dikurangkankecederaan buah pinggang,dan kesan renoprotektif molekul ini dikaitkan dengan peningkatan autophagy, penurunan keradangan, dan penurunan tekanan oksidatif. Dalam kajian oleh Nakade et al., D-serine yang berasal dari mikrobiota usus ditunjukkan untuk melemahkan kerosakan tiub dalam AKI. Secara keseluruhannya, data ini menunjukkan bahawa mikrobiota usus adalah penting dan boleh berfungsi sebagai sasaran terapeutik dalam AKI. Walau bagaimanapun, kajian lanjut yang meningkatkan pemahaman kita tentang interaksi ginjal-usus yang kompleks adalah perlu untuk menggunakan penemuan ini dalam rawatan AKI manusia.

Mikrobiota usus dan nefrolitiasis

Nephrolithiasis adalah agak biasapenyakit buah pinggangdilaporkan dalam 6.0 peratus daripada populasi lelaki dan 1.8 peratus daripada populasi wanita di Korea. Insiden penyakit meningkat kira-kira tiga kali ganda pada individu yang mempunyai sejarah keluarga penyakit ini. Kecenderungan genetik atau keadaan persekitaran yang dikongsi oleh ahli keluarga boleh mempengaruhi patofisiologi penyakit. Kepekatan kalsium kencing, oksalat, fosfat dan asid urik memainkan peranan penting dalam pembentukan batu, dan bukti yang muncul menunjukkan penyertaan aktif usus/mikrobiom dalam patogenesis nephrolithiasis. Oksalat, yang merupakan juzuk daripada jenis yang paling biasabuah pinggangbatu, dikumuhkan melalui air kencing selepas penyerapan dalam usus. Kekurangan bakteria komensal dengan aktiviti merendahkan oksalat telah ditunjukkan dikaitkan dengan pembentukan batu. Dalam perkumuhan asid urik, satu pertiga daripada asid urik terdegradasi oleh urinalisis usus, juga mencadangkan kemungkinan peranan mikrobiota usus dalam patogenesis batu asid urik. Pemerhatian telah menunjukkan bahawa komposisi mikrob keseluruhan pada pesakit dengan batu karang adalah jauh berbeza daripada kawalan yang sihat, yang seterusnya menyokong mikrobiota usus sebagai penyumbang penting kepada pembentukan batu. Menurut kajian sistematik baru-baru ini terhadap 25 kajian, peningkatan dalam Enterobacteriaceae dan Streptococcaceae dan penurunan dalam Prevotellaceae, Prevotella, dan Roseburia adalah ciri mikrobiota pada pesakit dengan pembentukan batu. Oxalobacter formigenes ialah bakteria anaerobik gram-negatif yang merosot dan, oleh itu, mengurangkan penyerapan dan perkumuhan oksalat dalam air kencing seterusnya, yang membawa kepada potensi perlindungan terhadap pembentukan batu kalsium oksalat. Kajian terkawal kes di mana 47 pesakit dengan batu kalsium oksalat berulang dibandingkan dengan 259 kawalan menunjukkan bahawa penjajahan dengan O. formigenes mengurangkan risiko pembentukan batu kalsium oksalat berulang sebanyak kira-kira 70 peratus. Walau bagaimanapun, walaupun kajian awal yang dijalankan dalam saiz sampel yang kecil menunjukkan bahawa suplemen dengan O. formigenes mengurangkan dengan ketara paras air kencing atau plasma oksalat, percubaan rawak baru-baru ini ke atas pesakit dengan hyperoxaluria primer melaporkan tiada kesan berfaedah suplemen O. formigenes.

Walaupun strain mikrob tunggal mungkin tidak cukup merendahkan risiko patologi metabolisme oksalat, ujian terapeutik pada strategi modulasi mikrobiota, seperti rawatan dengan gabungan strain mikrob yang berbeza, kawalan diet, dan pemindahan najis, memegang janji, dan persekitaran usus boleh dipertimbangkan. sasaran terapeutik baru dalam nefrolitiasis.

Mikrobiota usus dan pemindahan buah pinggang

Dysbiosis pada pesakit denganCKDtelah muncul sebagai faktor penyumbang penting dalam keradangan kronik dan peningkatan risiko kardiovaskular. Walau bagaimanapun, memandangkan keadaan klinikal penerima pemindahan yang lebih kompleks, seperti peningkatan uremia, pentadbiran ubat imunosupresif, dan penggunaan antibiotik yang kerap, memahami peranan mikrobiota usus dan interaksinya dengan sistem imun hos atau hasil pesakit menimbulkan kesan yang ketara. cabaran. Fricke et al. melaporkan perubahan drastik dalam mikrobiota pada pesakit pada bulan pertama selepas itupemindahan buah pinggang (KT)dalam hubungan dengan peningkatan fungsi buah pinggang selepas pentadbiran antibiotik profilaksis dan imunosupresan dos tinggi. Walau bagaimanapun, pendedahan berterusan kepada imunosupresan dan pelbagai komplikasi selepas pemindahan boleh membawa kepada perubahan membujur yang ketara dalam komposisi mikrob.

Dalam penerima KT, keseimbangan antara pengaktifan tindak balas imun alogenik dan penindasan menggunakan imunosupresan adalah faktor utama dalam menentukan hasil rasuah. Oleh itu, memandangkan peranan imun-modulasi penting mikrobiota usus dan pelbagai sel imun, ada kemungkinan bahawa perubahan dalam bilangan dan komposisi mikrobiota boleh memberi kesan yang besar terhadap hasil rasuah termasuk penolakan pemindahan dan jangkitan selepas pemindahan.

Lee et al. melaporkan bahawa banyaknya Enterococcus dalam sampel najis rektum dikaitkan dengan jangkitan saluran kencing, dan ketiadaan Bacteroides, Ruminococcus, Copro-coccus, dan Dorea dikaitkan dengan cirit-birit selepas pemindahan buah pinggang. Sebagai tambahan kepada mikrobiota usus, Diaz et al. telah menunjukkan bahawa pentadbiran imunosupresan jangka panjang memudahkan penjajahan lisan patogen oportunistik, yang membawa kepada peningkatan jangkitan sekunder selepas pemindahan.

Pemerhatian lain di mana jarak mikrob antara penderma dan penerima menunjukkan korelasi negatif yang ketara dengan 6-anggaran kadar penapisan glomerular sebulan, menunjukkan bahawa persamaan mikrobiota usus mungkin menjejaskan hasil cantuman. Dalam kajian yang sama, ketidaksamaan mikrobiota antara penderma dan penerima dikaitkan dengan peningkatan kadar jangkitan selepas pemindahan. Lebih-lebih lagi, spesies mikrob tertentu telah ditunjukkan mempengaruhi tahap imunosupresan darah dengan memodulasi farmakokinetik ubat, yang mungkin menjelaskan perbezaan antara individu dalam dos tacrolimus yang diberikan untuk mencapai keberkesanan terapeutik. Kehadiran spesies tertentu dalam mikrobiota sebelum KT telah dilaporkan dikaitkan dengan penolakan seterusnya, mencadangkan kemungkinan peranan mikrobiota dalam modulasi imun. Walau bagaimanapun, walaupun terdapat bukti yang semakin meningkat, kesan yang dikenakan oleh komuniti mikrob terhadap pengaktifan imun, penolakan, atau farmakokinetik masih tidak diketahui. Kajian masa depan menilai kesan perubahan membujur dalam individu dan peranan mikrob tertentu dalam populasi yang lebih besar akan membantu menjelaskan peranan mikrobiota dalam KT.

Kesimpulan

Kemajuan dalam teknologi penjujukan throughput tinggi telah memberikan pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang komuniti mikrob kompleks pelbagai permukaan mukosa. Sama seperti beberapa keadaan keradangan metabolik dan kronik yang lain termasuk diabetes, obesiti, atau arthritis rheumatoid, data yang muncul telah menunjukkan bahawa perubahan mikrobiota usus dikaitkan dengan pelbagaipenyakit buah pinggang. Dysbiosis dan disfungsi halangan yang berkaitan, pemindahan bakteria, dan tindak balas imun yang diubah telah ditunjukkan memainkan peranan penting dalam kedua-dua AKI dan CKD. Beberapa strain bakteria yang mengambil bahagian dalam degradasi oksalat telah terbukti dikaitkan dengan pembentukan batu oksalat, dan kajian terbaru juga mencadangkan kehadiran interaksi yang lebih kompleks antara mikrobiota danbuah pinggangdalam penerima ladang trans (Rajah 1). Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian ini hanya menunjukkan korelasi, dan hubungan sebab akibat masih tidak jelas. Untuk membangunkan terapi terapeutik yang disasarkan mikrobiota, kajian lanjut yang membongkar mekanisme yang mendasari perubahan mikrobiota, metabolit, dan kesannya terhadap patogenesis penyakit diperlukan.

Walaupun menjanjikan data daripada beberapa ujian klinikal yang menguji kesan pra-, pro-, dan sinbiotik dalam pelbagaipenyakit buah pinggang,ia diperoleh daripada kajian yang mendaftarkan hanya sebilangan kecil pesakit; juga, keputusannya tidak konsisten dan terhad. Pelbagai faktor seperti ciri genetik individu, bangsa dan faktor persekitaran merumitkan interaksi antara komuniti mikrob dan hos, dan menyasarkan komuniti mikrob tunggal mungkin tidak memberikan kawalan yang mencukupi ke atas interaksi hos dan mikrob yang kompleks.

Walau bagaimanapun, mikrobiota permukaan mukosa adalah faktor yang tidak diketahui sebelum ini yang berpotensi mengubah patogenesis dan hasil dalam pelbagaipenyakit buah pinggang.Pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme molekul yang menghubungkan mikrobiota yang diubah dan crosstalknya dengan perumah, serta model haiwan dan teknik analisis yang lebih baik, harus dibangunkan untuk memudahkan terjemahan penemuan ini kepada manusia.

Konflik kepentingan

Semua pengarang tidak mempunyai konflik kepentingan untuk diisytiharkan.

Pembiayaan

Kerja ini disokong oleh Program Penyelidikan Sains Asas melalui Yayasan Penyelidikan Kebangsaan Korea yang dibiayai oleh Kementerian Pendidikan (2017R1A2B1002734).

Sumbangan penulis

Pengkonsepan: MGK, SKJ

Penulisan–draf asal: MGK, SKJ

Penulisan–semakan & penyuntingan: Semua pengarang

Semua pengarang membaca dan meluluskan manuskrip akhir.

Rujukan

1. Ley RE, Peterson DA, Gordon JI. Daya ekologi dan evolusi membentuk kepelbagaian mikrob dalam usus manusia. Sel 2006;124:837–848.

2. Mueller NT, Bakacs E, Combellick J, Grigoryan Z, Domin guez-Bello MG. Perkembangan mikrobiom bayi: ibu penting. Trend Mol Med 2015;21:109–117.

3. Konsortium Projek Mikrobiom Manusia. Struktur, fungsi dan kepelbagaian mikrobiom manusia yang sihat. Alam 2012;486:207–214.

4. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Mikrobiom usus manusia dilihat merentas umur dan geografi. Alam 2012;486:222–227.

5. Durack J, Lynch SV. Mikrobiom usus: hubungan dengan penyakit dan peluang untuk terapi. J Exp Med 2019;216:20–40.

6. den Besten G, van Eunen K, Groen AK, Venema K, Reijngoud DJ, Bakker BM. Peranan asid lemak rantaian pendek dalam interaksi antara diet, mikrobiota usus, dan metabolisme tenaga tuan rumah. J Lipid Res 2013;54:2325–2340.

7. Kim CH, Park J, Kim M. Usus yang berasal dari mikrobiota Asid lemak rantai pendek, sel T dan keradangan. Immune Netw 2014;14:277–288.

8. Morrison DJ, Preston T. Pembentukan asid lemak rantai pendek oleh mikrobiota usus dan kesannya terhadap metabolisme manusia. Mikrob Usus 2016;7:189–200.

9. Rowland I, Gibson G, Heinken A, et al. Fungsi mikrobiota usus: metabolisme nutrien dan komponen makanan lain. Eur J Nutr 2018;57:1–24.

10. Round JL, Mazmanian SK. Mikrobiota usus membentuk tindak balas imun usus semasa kesihatan dan penyakit. Nat Rev Immunol 2009;9:313–323.

11. Lotz M, Gütle D, Walther S, Ménard S, Bogdan C, Hornef MW. Pemerolehan toleransi endotoksin selepas bersalin dalam sel epitelium usus. J Exp Med 2006;203:973–984.

12. Knauf F, Brewer JR, Flavell RA. Kekebalan, mikrobiota, dan penyakit buah pinggang. Nat Rev Nephrol 2019;15:263–274.

13. Honda K, Littman DR. Mikrobiota dalam homeostasis imun adaptif dan penyakit. Alam 2016;535:75–84.

14. Belkaid Y, Tangan TW. Peranan mikrobiota dalam imuniti dan keradangan. Sel 2014;157:121–141.

15. Sherman PM, Johnson-Henry KC, Yeung HP, Ngo PS, Goulet J, Tompkins TA. Probiotik mengurangkan enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7- dan enteropathogenic E. coli O127:H6-mengakibatkan perubahan dalam monolayers sel epitelium T84 terpolarisasi dengan mengurangkan lekatan bakteria dan penyusunan semula sitoskeletal. Infect Im mun 2005;73:5183–5188.

16. Arnal ME, Lalles JP. Protein kejutan haba yang boleh diinduksi epitelium usus dan modulasinya melalui diet dan mikrobiota. Nutr Rev 2016; 74:181–197.

17. Paone P, Cani PD. Penghalang mukus, lendir, dan mikrobiota usus: pasangan berlendir yang dijangkakan? Gut 2020;69:2232–2243.

18. Bernet MF, Brassart D, Neeser JR, Servin AL. Lactobacillus acidophilus LA 1 mengikat kepada saluran sel usus manusia yang dikultur dan menghalang lampiran sel dan pencerobohan sel oleh bakteria enterovirulen. Gut 1994;35:483–489.

19. De Vadder F, Grasset E, Mannerås Holm L, et al. Mikrobiota usus mengawal kematangan sistem saraf enterik dewasa melalui rangkaian serotonin enterik. Proc Natl Acad Sci USA 2018;115:6458– 6463.

20. Vaziri ND, Wong J, Pahl M, et al. Penyakit buah pinggang kronik mengubah flora mikrob usus. Int Buah Pinggang 2103;83:308–315.

21. Chaves LD, McSkimming DI, Bryniarski MA, et al. Penyakit buah pinggang kronik, lingkungan uremik, dan kesannya terhadap dysbiosis mikrobiota bakteria usus. Am J Physiol Renal Physiol 2018;315:F487– F502.

22. Camerotto C, Cupisti A, D'Alessandro C, Muzio F, Gallieni M. Serat pemakanan dan mikrobiota usus dalam diet buah pinggang. Nutrien 2019;11:2149.

23. Jernberg C, Löfmark S, Edlund C, Jansson JK. Kesan jangka panjang pendedahan antibiotik terhadap mikrobiota usus manusia. Mikrobiologi (Membaca) 2010;156:3216–3223.

24. Wu MJ, Chang CS, Cheng CH, et al. Masa transit kolon dalam pesakit dialisis jangka panjang. Am J Kidney Dis 2004;44:322–327.

25. Goraya N, Wesson DE. Pengurusan diet penyakit buah pinggang kronik: sekatan protein dan seterusnya. Curr Opin Nephrol Hy berkaitan 2012;21:635–640.

26. Gonçalves S, Pecoits-Filho R, Perreto S, et al. Persatuan antara fungsi buah pinggang, status isipadu dan endotoksemia dalam pesakit penyakit buah pinggang kronik. Pemindahan Dail Nephrol 2006;21:2788–2794.

27. Jiang S, Xie S, Lv D, et al. Perubahan mikrobiota usus dalam populasi Cina dengan penyakit buah pinggang kronik. Sci Rep 2017;7:2870.

28. Wong J, Piceno YM, DeSantis TZ, Pahl M, Andersen GL, Vazi ri ND. Pengembangan mikrobiota usus yang mengandungi urease dan urikas, indole dan p-kresol dan penguncupan mikrobiota usus penghasil asid lemak rantai pendek dalam ESRD. Am J Nephrol 2014;39:230–237.

29. Magnusson M, Magnusson KE, Sundqvist T, Denneberg T. Fungsi penghalang usus terjejas diukur oleh polietilena glikol bersaiz berbeza pada pesakit dengan kegagalan buah pinggang kronik. Gut 1991;32:754–759.

30. McIntyre CW, Harrison LE, Eldehni MT, et al. Endotoksemia yang beredar: faktor baru dalam keradangan sistemik dan penyakit kardiovaskular dalam penyakit buah pinggang kronik. Clin J Am Soc Nephrol 2011;6:133–141.

31. Vaziri ND, Yuan J, Norris K. Peranan urea dalam disfungsi penghalang usus dan gangguan persimpangan ketat epitelium dalam penyakit buah pinggang kronik. Am J Nephrol 2013;37:1–6.

32. Yang J, Lim SY, Ko YS, et al. Gangguan penghalang usus dan imuniti mukosa yang tidak terkawal menyumbang kepada fibrosis buah pinggang dalam penyakit buah pinggang kronik. Pemindahan Dail Nephrol 2019;34:419– 428.

33. Ramezani A, Raj DS. Mikrobiom usus, penyakit buah pinggang, dan campur tangan yang disasarkan. J Am Soc Nephrol 2014;25:657–670.

34. Raj DS, Carrero JJ, Shah VO, et al. Tahap CD14 larut, interleukin 6, dan kematian di kalangan pesakit hemodialisis lazim. Am J Kidney Dis 2009;54:1072–1080.

35. Miyazaki T, Ise M, Hirata M, et al. Indoxyl sulfate merangsang sintesis buah pinggang mengubah faktor pertumbuhan-beta 1 dan perkembangan kegagalan buah pinggang. Buah Pinggang Int Suppl 1997;63:S211–S2114.

36. Muteliefu G, Enomoto A, Jiang P, Takahashi M, Niwa T. Indoxyl sulfate mendorong tekanan oksidatif dan ekspresi protein khusus osteoblas dalam sel otot licin vaskular. Pemindahan Dail Nephrol 2009;24:2051–2058.

37. Yu M, Kim YJ, Kang DH. Disfungsi endothelial yang disebabkan oleh Indoxyl sulfate pada pesakit dengan penyakit buah pinggang kronik melalui induksi tekanan oksidatif. Clin J Am Soc Nephrol 2011;6:30–39.

38. Hirata J, Hirai K, Asai H, et al. Indoxyl sulfate memburukkan lagi perolehan tulang rendah yang disebabkan oleh parathyroidectomy pada tikus dewasa muda. Tulang 2015;79:252–258.

39. Tang WH, Wang Z, Kennedy DJ, et al. Laluan trimetilamin N-oksida (TMAO) yang bergantung kepada mikrobiota usus menyumbang kepada kedua-dua perkembangan kekurangan buah pinggang dan risiko kematian dalam penyakit buah pinggang kronik. Circ Res 2015;116:448–455.

40. Missailidis C, Hällqvist J, Qureshi AR, et al. Serum trimetil amine-N-oksida sangat berkaitan dengan fungsi buah pinggang dan meramalkan hasil dalam penyakit buah pinggang kronik. PloS One 2016;11:e0141738.

TANYA UNTUK MAKLUMAT LANJUT:david.deng@wecistanche.com