Tindak Balas Kepada Intranasal Lactococcus Lactis W136 Suplemen Probiotik dalam Refraktori CRS Dikaitkan Dengan Modulasi Keradangan Bukan Jenis 2 Dan Penjanaan Semula Epitelium

Justifikasi:

Kami sebelum ini telah mendokumentasikan bahawa pada individu yang mengalami rinosinusitis kronik (CRS) yang refraktori kepada pembedahan, penggunaan intranasal Lactococcus lactis W136 hidup, bakteria probiotik, memperbaiki gejala khusus sinus, SNOT-22 dan aspek mukosa pada endoskopi, disertai dengan pengurangan dalam patogen sinus dan peningkatan bakteria pelindung. Kerja ini meneroka mekanisme molekul yang menyokong pemerhatian ini menggunakan transkriptomi mukosa sinus.

Lactococcus lactis adalah probiotik yang boleh mengekalkan kesihatan manusia dengan mengawal mikroflora usus dan meningkatkan imuniti. Berikut ialah hubungan antara Lactococcus lactis dan imuniti:

1. Membantu meningkatkan imuniti: Lactococcus lactis boleh menggalakkan integriti dan tindak balas imun penghalang mukosa usus, dan menggalakkan percambahan dan pengaktifan sel imun mukosa usus, dengan itu meningkatkan imuniti manusia.

2. Mengurangkan tindak balas alahan: Apabila sistem imun tidak seimbang, ia akan membawa kepada tindak balas alahan. Walau bagaimanapun, Lactococcus lactis boleh mengurangkan berlakunya tindak balas alahan dengan mengawal keadaan pengaktifan sel imun dalam badan.

3. Rintangan kepada patogen: Lactococcus lactis boleh menghalang pertumbuhan dan pembiakan bakteria dan virus berbahaya melalui pengecualian kompetitif dan pengeluaran bahan antibakteria, dengan itu meningkatkan imuniti manusia.

Kesimpulannya, kehadiran Lactococcus lactis memainkan peranan penting dalam imuniti manusia. Orang ramai boleh menggalakkan peningkatan imuniti dengan mengambil makanan kaya L. lactis atau menambah probiotik L. lactis. Oleh itu, kita perlu meningkatkan imuniti dan memahami kepentingan imuniti. Cistanche boleh meningkatkan imuniti. Cistanche mengandungi pelbagai bahan aktif secara biologi, seperti polisakarida, cendawan, dan Huangli. Bahan-bahan ini boleh merangsang pelbagai sel sistem imun dan meningkatkan aktiviti imun mereka.

Klik manfaat kesihatan cistanche

Kaedah:

Memberus epitelium dikumpulkan secara prospektif sebagai sub-kajian. ujian klinikal lactisW136 digunakan untuk menyiasat tindak balas epitelium kepada suplemen mikrobiom menggunakan analisis bioinformatik tanpa hipotesis analisis ekspresi gen. Sampel daripada dua puluh empat pesakit dengan CRS adalah refraktori kepada pengurusan perubatan dan pembedahan secara prospektif dikumpulkan semasa percubaan klinikal menilai kesan pengairan hidung BID selama 14 hari dengan 1.2 bilion CFU bakteria probiotik L. lactis W136 hidup (CRSwNP {{8} }, CRSsNP=7). Memberus sinus berpandukan endoskopik dikumpulkan sebagai sebahagian daripada kajian awal, dengan memberus dilakukan serta-merta sebelum dan selepas rawatan. Selepas pengekstrakan RNA, sampel telah dinilai menggunakan Illumina HumanHT{10}} V4 BeadChip. Ekspresi gen pembezaan dikira, dan analisis pengayaan laluan dilakukan untuk mengenal pasti proses yang berpotensi terlibat.

Keputusan:

Transkrip dan laluan yang dikenal pasti secara berbeza dinilai untuk populasi keseluruhan dan fenotip klinikal CRSwNP dan CRSsNP. Corak tindak balas terhadap rawatan adalah serupa di semua kumpulan, melibatkan laluan untuk pengawalan imuniti dan pengawalan sel epitelium. Ini menyerupai corak peningkatan yang diperhatikan selepas rawatan yang berjaya dengan pembedahan sinus endoskopik atau azitromisin.

Kesimpulan:

Pemprofilan ekspresi gen berikutan penggunaan bakteria hidup pada epitelium sinus yang berpenyakit menyerlahkan implikasi pelbagai komponen paksi penghalang keradangan-mikrobiom-epitelium yang terlibat dalam CRS. Kesan ini nampaknya melibatkan kedua-dua pemulihan epitelium dan modulasi imuniti semula jadi dan adaptif, menyokong potensi kepentingan menyasarkan epitelium sinus dan mikrobiom sebagai terapi CRS yang berpotensi.

pengenalan

Homeostasis rongga sinus dipastikan oleh interaksi berterusan penghalang epitelium dengan mikrobiota pemastautin, yang berfungsi untuk membekalkan bukan sahaja tindak balas imun tetapi juga pembezaan dan penjanaan semula epitelium. Rinosinusitis kronik (CRS) ialah keadaan keradangan saluran pernafasan atas yang tidak menentu asalnya yang dicirikan oleh gangguan homeostasis normal dengan keradangan tisu berikutnya, disbiosis mikrobiom, dan disfungsi epitelium (1) Perubahan ciri termasuk penyusupan dengan campuran berubah-ubah Jenis 2 dan Jenis 1/Type 17 sel radang, dan fungsi epitelium terjejas dan penjanaan semula, disertai dengan dysbiosis mikrobiom bersamaan (2). Pelbagai patogen telah terlibat, tetapi Staphylococcus Aureus mewakili patogen yang kerap dan bermasalah, terutamanya dalam CRSwNP dan dalam populasi warga tua (3). Walaupun peristiwa awal yang membawa kepada perkembangan penyakit masih belum dikenal pasti, perubahan tisu yang berterusan ini dipercayai mencerminkan disfungsi tiga tiang pertahanan, berkelakuan sebagai paksi epitelium-radang-mikrob yang memastikan kesihatan rongga sinus dan lapisan epitelium.

Konsep yang muncul bahawa pengurusan penyakit yang berjaya akan memberi kesan kepada ketiga-tiga komponen paksi, sama ada secara langsung atau tidak langsung melalui kesan hiliran, mencadangkan bahawa ketiga-tiga komponen mewakili sasaran untuk rawatan CRS. Walaupun disfungsi imun telah lama menjadi sasaran utama terapi (5), semakin jelas bahawa menyasarkan komponen lain paksi, seperti epitelium, juga boleh berjaya memodulasi penyakit (6) Contohnya, rawatan yang berjaya dengan ElexacaftorTezacaftor-Ivacaftor ( Trikafta), ubat baharu yang digunakan dalam cystic fibrosis (CF) yang memulihkan ekspresi CFTR yang kekurangan, dikaitkan dengan penyelesaian hampir lengkap penyakit sinus berkaitan CF, seperti yang diperhatikan oleh peningkatan dalam gejala dan pemulihan aspek epitelium yang hampir normal, walaupun tanpa terapi antibiotik bersamaan (7).

Memandangkan kejayaan modulasi fungsi epitelium, modulasi mikrobiom mungkin mewakili strategi lain, dan suplemen mikrobiom hidung dengan bakteria probiotik yang ditadbir secara intranas sebelum ini telah dicadangkan sebagai cara baru untuk merawat CRS (8, 9). Kami sebelum ini telah menunjukkan bahawa pentadbiran intranasal bakteria Lactococcus lactis W136 boleh diterima dengan baik dan meningkatkan gejala, aspek endoskopik mukosa, dan kualiti hidup pada pesakit dengan CRS (9). Kesan pemodulatan mikrobioma juga diperhatikan, dengan peningkatan jumlah Dolosigranulosum Pigrum, patogen berfaedah yang diduga baru-baru ini dikenal pasti pada orang dewasa dan kanak-kanak sebagai spesies bakteria yang dikaitkan dengan kesihatan di hidung, sinus, nasofaring dan adenoid. Analisis subkumpulan mengikut fenotip klinikal menunjukkan pengurangan kelimpahan Staphylococcus aureus pada pesakit dengan CRSwNP dan pengurangan pelbagai strain Pseudomonas Aeruginosa dalam CRSsNP (9).

Walaupun pemerhatian yang menarik ini mencadangkan kesan suplemen mikrobiom pada CRS, mekanisme yang menyokong perubahan ini masih perlu diterangkan. Oleh itu, kami ingin mencirikan lagi mekanisme molekul perubahan ini pada tahap tisu dengan meneroka perubahan dalam ekspresi gen yang disebabkan oleh rawatan probiotik L. lactis W136 dalam mukosa sinus.

Kaedah

Peserta dan reka bentuk kajian

Memberus epitelium yang dikumpul secara prospektif sebagai sub-kajian percubaan klinikal L. lactis W136 digunakan untuk menyiasat tindak balas epitelium kepada mikrobiom menggunakan analisis bioinformatik tanpa hipotesis bagi analisis ekspresi gen. L. lactis W136 untuk percubaan CRS telah diterangkan secara terperinci di tempat lain (9). Kelulusan diperoleh daripada Health Canada untuk pentadbiran intranasal bakteria L. lactis W136 hidup (nombor pendaftaran Health Canada: 191920) dan jawatankuasa Lembaga Semakan Institusi dan Etika CHUM (No. Pendaftaran 12.288) sebelum prestasi percubaan (pengecam Clinicaltrials.gov: NCT04048174 ). Dua puluh empat pesakit dengan CRS adalah refraktori terhadap terapi perubatan dan pembedahan sebelumnya yang menerima kursus 14-hari pengairan sinus BID yang mengandungi 1.2 × 109 CFU L. lactis W136 hidup. Tiada pesakit telah menerima kortikosteroid oral atau terapi antibiotik topikal atau sistemik dalam 30 hari sebelumnya. Hanya pengairan garam dibenarkan untuk melegakan simptom. Dikecualikan adalah pesakit<18 years, CF, with technical reasons for endoscopic sinus surgery (ESS) failure, active sinus infection with purulence, pain, and/or hyperthermia, or with immune suppression from disease or medication.

Memberus epitelium dikumpul di bawah kawalan endoskopik menggunakan berus sitologi gastrik pada tahap relung hadapan sebelum penggunaan probiotik pertama pada D0 dan hari selepas rawatan terakhir pada D14. Jumlah RNA diekstrak menggunakan RNeasy Mini Kit (QIAGEN, Toronto, On, Kanada). Ekspresi gen dilakukan di Pusat Inovasi Genome Quebec (Montreal, Qc, Kanada) menggunakan Illumina HumanHT-12 V4 BeadChip (Illumina, San Diego, CA, Amerika Syarikat).

Analisis data ekspresi gen

Data siasatan Illumina mentah telah dieksport daripada BeadStudio dan disaring untuk kualiti. Pra-pemprosesan dan analisis statistik telah dijalankan menggunakan bahasa statistik R dan pakej perisian daripada Bioconductor seperti yang diterangkan oleh Huber et al. (10). Normalisasi kuantil telah digunakan, diikuti dengan transformasi log2.

Ekspresi gen berbeza

Bagi setiap probe, model linear berpasangan telah dipasang menggunakan pakej LIMMA dari Bioconductor dengan faktor penyekat penderma. Pakej LIMMA melaksanakan ujian-t sederhana yang digunakan untuk membandingkan ekspresi gen sebelum dan selepas pentadbiran intranasal L. lactis pada D0 dan D14 masing-masing. Nilai-P daripada perbandingan yang terhasil telah diselaraskan untuk ujian berbilang mengikut kaedah Benjamini dan Hochberg (11). Kaedah ini mengawal kadar penemuan palsu (FDR), yang ditetapkan kepada 0.05.

Analisis pengayaan laluan

Analisis Pengayaan Set Gen (GSEA) dilakukan menggunakan pakej Biokonduktor FGSEA menggunakan set gen daripada Pangkalan Data Tandatangan Molekul (MsigDB, http://www.broad.mit. edu/gsea/msigdb): Hallmark (h.all.v5. 0.symbols.gmt) (12).

Nilai P laluan berkaitan GSEA telah dilaraskan untuk pembetulan berbilang ujian dengan potongan FDR sebanyak 0.05. GSEA dilakukan untuk menilai sama ada laluan biologi yang diketahui atau set gen individu diperkaya dengan ketara di kalangan gen yang disenaraikan oleh ujian-t sederhana berikutan analisis ekspresi gen pembezaan.

Keputusan

Seperti yang diterangkan sebelum ini dalam kajian klinikal, kesemua 24 pesakit yang menerima L. lactis W136 menyelesaikan kajian (Rajah 1) (9). Kami telah memasukkan pesakit yang mengalami simptom dan tanda-tanda CRSsNP atau CRSwNP yang berterusan walaupun menjalani pembedahan yang mencukupi secara teknikal dan penggunaan berterusan terapi perubatan maksimum, termasuk pengairan budesonide volum tinggi selepas pembedahan (CRS "refraktori"). Ciri garis dasar populasi telah digariskan dalam Endam et al. (9). Secara keseluruhan, 14 hari rawatan dengan L. lactis meningkatkan simptomologi khusus sinus, skor SNOT-22 dan aspek mukosa pada endoskopi, dengan perubahan mikrobiom yang bermanfaat. Ekspresi gen pembezaan antara keadaan pra dan selepas rawatan dinilai untuk sampel berpasangan sahaja dalam (i) Semua CRS (N=20), (ii) subkumpulan CRSwNP (N=16) (iii) subkumpulan CRSsNP (N=4), dan (iv) Responder (N=10) (seperti yang ditakrifkan oleh pengurangan skor SNOT-22 sebanyak 8.9 atau lebih tinggi). Responden termasuk kedua-dua pesakit CRSwNP (N=8) dan CRSsNP (N=2). Penilaian transkriptom menunjukkan perbezaan yang berkaitan dengan rawatan. Transkrip gen individu dengan FDR Kurang daripada atau sama dengan 5 peratus dan Lebih besar daripada atau sama dengan 1.2-perubahan kali ganda dalam ekspresi dicatatkan hanya dalam kumpulan "Semua CRS" dan dalam subkumpulan CRSwNP (Jadual 1 dan Tambahan bahan). Berbanding dengan CRSwNP, ekspresi gen yang sangat sedikit telah diubah suai secara signifikan selepas rawatan di CRSsNP, mungkin sebagai akibat daripada bilangan individu yang rendah dalam subkumpulan itu. Ekspresi gen Peta haba bagi gen yang dinyatakan secara berbeza atas (Angka Tambahan S1- S4) mendedahkan corak ekspresi gen pembezaan yang serupa untuk semua populasi, mencadangkan corak tindak balas yang sama.

Analisis pengayaan laluan dilakukan untuk mengenal pasti mekanisme asas tindak balas yang berpotensi terhadap rawatan (Rajah 2 dan Rajah Tambahan S5). Laluan yang berkaitan dengan ketara telah dikenal pasti untuk semua kumpulan dan mendedahkan bahawa rawatan dengan Lactococcus Lactis W136 mendorong regulasi kitaran selular, pertumbuhan dan laluan percambahan. Walaupun laluan ciri yang diperkaya adalah serupa antara kumpulan, perbezaannya lebih ketara dalam SEMUA kumpulan CRS dan CRSwNP. Terutama, mekanisme biasa nampaknya melibatkan pengawalseliaan kitaran sel dan transkripsi (sasaran E2F, peralihan epitelium-mesenchymal, pusat pemeriksaan G2M, sasaran MYC, rembesan protein, gelendong mitosis), peraturan spesies oksigen reaktif (ROS) (hipoksia, laluan ROS, fosforilasi oksidatif). Modulasi imuniti juga ditunjukkan oleh pengawalseliaan jalur isyarat (isyarat PI3K-AKT-MTOR, isyarat MTORC1, isyarat beta TGF) disertai dengan downregulation adaptif (penolakan allograf) dan Jenis 1-tindak balas imun yang berkaitan (interferon alpha). tindak balas, tindak balas interferon-gamma). Ekspresi pembezaan dalam laluan penting terpilih menunjukkan corak pembaharuan epitelium yang konsisten sebagai tindak balas kepada rawatan probiotik. Peneguhan tandatangan transkrip ini dalam populasi terhad kepada responden SNOT-22 menunjukkan bahawa ini dikaitkan dengan peningkatan klinikal yang diperhatikan. Laluan adalah serupa antara fenotip CRSsNP dan CRSwNP, mencadangkan mekanisme kesan biasa dalam kedua-dua populasi (Jadual 2). Laluan yang dikenal pasti dikumpulkan secara longgar ke dalam kitaran dan pembezaan Sel, peraturan spesies oksigen reaktif (ROS), pembaikan DNA, dan laluan berkaitan Keradangan. Walaupun saiz kumpulan kecil menghalang analisis, keputusan menunjukkan mekanisme tindak balas yang konsisten merentas kumpulan.

Perbincangan

Kami meneroka mekanisme yang menyokong tindak balas kepada pentadbiran intranasal L. lactis W136 hidup pada pesakit dengan CRS refraktori menggunakan transkriptomi. Ini melengkapkan bahan kami yang dilaporkan sebelum ini mengenai perubahan mikrobiom yang diperhatikan dengan pemberian BID sebanyak 1.2 bilion CFU Lactococcus Lactis W136 terus ke rongga hidung dan sinus (9). Kajian terdahulu oleh Martensson et al. (8) melaporkan pentadbiran intranasal campuran lactobacilli yang diperoleh daripada lebah madu, tiada perubahan diperhatikan dalam mediator sampel mahupun mikrobiom sinonasal. Baru-baru ini, Lactobacillus yang diberikan secara intranasal diterima dengan baik oleh subjek CRS, tiada penilaian klinikal atau mekanistik keputusan (9).

Kerja ini menggunakan kaedah transkriptik untuk memahami asas mekanistik kesan probiotik topikal pada permukaan hidung dan sinus. Kami menerangkan bahawa pentadbiran L. lactis dikaitkan dengan ekspresi gen berbeza yang melibatkan laluan biologi bukan sahaja terlibat dalam pengawalan imuniti, tetapi juga peraturan epitelium, seperti yang dicadangkan oleh pengenalpastian laluan yang menyumbang kepada percambahan sel, isyarat kelangsungan hidup, dan pembaikan kerosakan DNA. . Perubahan transkriptik yang dikaitkan dengan terapi probiotik L. lactis W136 dengan itu mencadangkan kesan yang baik terhadap perkembangan kitaran sel dan pemulihan fungsi epitelium.

Integriti selular dan struktur adalah penting untuk fungsi yang sesuai bagi penghalang epitelium. Kami sebelum ini telah mendokumenkan bahawa tindak balas epitelium terhadap kecederaan terjejas dalam CRS (9). Penambahbaikan yang dilihat dalam percubaan klinikal ini mencadangkan penjanaan semula dan pembaikan epitelium yang dipertingkatkan mungkin mencerminkan peningkatan dalam proses ini.

Kami melaporkan bahawa fungsi imun telah dikurangkan secara konsisten selepas rawatan, dengan penurunan yang diperhatikan dalam tindak balas interferon, penyusupan dan pengaktifan sel T, dan tindak balas allograft. Modulasi imun adalah ciri probiotik (13), oleh itu tidak menghairankan untuk melihatnya ditunjukkan di sini. Isyarat untuk modulasi isyarat interferon alfa dan gamma mungkin mencerminkan pengurangan dalam komponen bukan Jenis 2 tindak balas CRS keradangan (14), di mana tahap interferon yang tinggi secara berterusan memberi kesan buruk dengan menjejaskan kekuatan dan koordinasi tindak balas imun seterusnya dan menghalang. fungsi selular (15). Perubahan ini boleh menyumbang kepada pembangunan ciri peralihan epitelium kepada mesenchymal CRS (16). Selain itu, tahap tinggi pengantara keradangan Jenis 1 dikaitkan dengan kecacatan fungsi dalam pembaikan epitelium dalam sel epitelium pernafasan (17).

Ini konsisten dengan keputusan kami. Pentadbiran L. lactis juga dikaitkan dengan ekspresi gen pembezaan yang melibatkan laluan biologi yang terlibat dalam peraturan epitelium, seperti yang dicadangkan oleh pengenalpastian laluan yang menyumbang kepada percambahan sel, isyarat survival, dan pembaikan kerosakan DNA. Perubahan transkriptik yang dikaitkan dengan terapi probiotik L. lactis W136 dengan itu mencadangkan kesan yang baik terhadap perkembangan kitaran sel dan pemulihan fungsi epitelium. Integriti selular dan struktur adalah penting untuk fungsi yang sesuai bagi penghalang epitelium (18).

Kami sebelum ini telah mendokumenkan bahawa tindak balas epitelium terhadap kecederaan terjejas dalam CRS (19). Penambahbaikan yang dilihat dalam percubaan klinikal ini mencadangkan bahawa penjanaan semula dan pembaikan epitelium yang dipertingkatkan mungkin mencerminkan peningkatan dalam proses ini.

Kedalaman dan keluasan kesan suplemen probiotik L. lactis W136 pada fungsi selular dan epitelium tidak dijangka, bagaimanapun, ini konsisten dengan laporan terdahulu yang menunjukkan peningkatan epitelialisasi semula keratinosit berikutan kecederaan dengan Lactobacillus rhamnosus GG lysate dalam model ujian calar (20) dan pemahaman kami yang berkembang tentang penyakit CRS. Penghalang epitelium memainkan peranan penting dalam proses penyakit. Sebagai tambahan kepada peranannya sebagai penghalang fizikal kepada patogen dan perengsa, sel epitelium bertanggungjawab untuk memulakan dan menyelaraskan tindak balas pertahanan (6). Oleh kerana penjanaan semula dan pembaikan epitelium diubah pada pesakit dengan CRS, peningkatan dalam ekspresi gen dalam pelbagai aspek kitaran selular mencadangkan kesan berfaedah pemberian intranasal suplemen L. lactis pada pemulihan fungsi sel epitelium dan perkembangan kitaran sel. Perubahan ini diperhatikan selepas hanya 14 hari rawatan berbanding tempoh rawatan yang digunakan dalam kajian lain, iaitu empat bulan. Oleh itu, kesan berfaedah dijangka lebih besar dengan suplemen L. lactis yang berterusan.

Diambil bersama, penemuan ini menunjukkan bahawa pentadbiran L. lactis W136 mempengaruhi pelbagai proses melangkaui peraturan imun, mencadangkan kesan ke atas penghalang epitelium yang berpotensi memodulasi komposisi mikrobiom.

Batasan kajian

Kajian ini bukan percubaan terkawal kumpulan selari, dan tidak ada perbandingan langsung yang mungkin dengan pengairan salin sahaja. Walau bagaimanapun, dalam percubaan klinikal, penggunaan pengairan salin sahaja semasa tempoh run-in dikaitkan dengan keterukan gejala CRS dan kemerosotan aspek mukosa berikutan penarikan ubat-ubatan. Selain itu, saiz sampel adalah agak kecil, terutamanya dalam kumpulan "CRSsNP" dan "Responders" yang lebih kecil daripada "populasi keseluruhan". Corak tindak balas bagaimanapun adalah serupa merentas kumpulan dan keputusan oleh itu tidak boleh didiskaunkan.

Di samping itu, tiada rekod sama ada salin sahaja mempengaruhi ekspresi gen. Walaupun pengairan salin telah ditunjukkan tidak mempengaruhi komposisi mikrobiom dalam pesakit CRS (5) ini tidak dinilai dalam percubaan pembanding ekspresi gen. Walau bagaimanapun, pesakit telah menerima dua minggu bilas salin sahaja dalam tempoh 14-hari berjalan tanpa sebarang manfaat klinikal, oleh itu tidak mungkin perubahan adalah sekunder kepada salin sahaja. Akhir sekali, perubahan telah dinilai selepas hanya 14 hari rawatan, yang merupakan tempoh rawatan yang singkat, berbanding kajian lain dalam CRS refraktori (21). Kesan yang diperhatikan mungkin lebih besar dengan pentadbiran yang lebih berpanjangan.

Kesimpulan

Penilaian transkriptom mencadangkan penambahbaikan berikutan penggunaan bakteria hidup pada epitelium sinus berpenyakit dalam CRS refraktori nampaknya melibatkan pelbagai komponen paksi penghalang keradangan-mikrobiom-epitelium yang terlibat dalam CRS. Terapi probiotik L. lactis W136 mempengaruhi kedua-dua pemulihan epitelium dan modulasi imuniti semula jadi dan adaptif, menyokong potensi minat menyasarkan epitelium sinus dan mikrobiom sebagai terapi CRS yang berpotensi.

Ambil Mesej Rumah

Pemprofilan transkriptomik mencadangkan kesan bakteria Lactococcus lactis W136 probiotik hidup pada epitelium sinus berpenyakit dalam CRS refraktori bukan sahaja melibatkan modulasi keradangan Jenis 1 dan mikrobiom tetapi juga membabitkan pemulihan integriti paksi penghalang epitelium.

Pernyataan ketersediaan data

Sumbangan asal yang dibentangkan dalam kajian disertakan dalam artikel/Bahan Tambahan, pertanyaan lanjut boleh diajukan kepada pengarang yang berkaitan.

Kenyataan etika

Kajian yang melibatkan peserta manusia telah disemak dan diluluskan oleh Kelulusan diperoleh daripada Health Canada untuk pentadbiran intranasal bakteria L. lactis W136 hidup (nombor pendaftaran Health Canada: 191920) dan jawatankuasa Lembaga Semakan Institusi dan Etika CHUM (No. Pendaftaran 12.288) sebelum prestasi percubaan (pengecam Clinicaltrials.gov: NCT04048174). Pesakit/peserta memberikan persetujuan bertulis mereka untuk mengambil bahagian dalam kajian ini.

Sumbangan pengarang

SA-R: Pengambilan pesakit, analisis data, kajian literatur, penyediaan manuskrip. OH: analisis data, kajian literatur, penyediaan manuskrip. LEM: Reka bentuk kajian, pengambilan pesakit, pengumpulan data dan keputusan. AF-M: pemprosesan dan analisis data ekspresi gen dan laluan. AP: konsep kajian, analisis data, kajian literatur, penyediaan manuskrip. ARF: analisis data, penyediaan manuskrip. MD: konsep kajian, reka bentuk kajian, analisis data, penyediaan manuskrip. Semua pengarang menyumbang kepada artikel dan meluluskan versi yang diserahkan.

Pembiayaan

MD: Dana Penyelidikan Merck, Universiti McGill, Montreal, Kanada (Percubaan klinikal probiotik), Dana dalaman. CHUM (Analisis ungkapan).

Konflik kepentingan

MD: Pemegang ekuiti, Probionase Therapies Inc. Pembiayaan percubaan klinikal: Pfizer, AstraZeneca, GlaxoSmithKline dan Sanofi.

Nota penerbit

Semua tuntutan yang dinyatakan dalam artikel ini adalah semata-mata milik pengarang dan tidak semestinya mewakili dakwaan organisasi gabungan mereka, atau tuntutan penerbit, editor dan penyemak. Mana-mana produk yang mungkin dinilai dalam artikel ini, atau tuntutan yang mungkin dibuat oleh pengilangnya, tidak dijamin atau disahkan oleh penerbit.

Bahan tambahan

Rajah Tambahan S1. Penilaian transkriptik tindak balas kepada intranasal Lactococcus lactis W136 dalam semua pesakit CRS. Peta haba bagi 5 teratas0 gen yang dinyatakan secara berbeza dengan FDR < 0.05.

Rajah Tambahan S2. Penilaian transkriptik tindak balas kepada intranasal Lactococcus lactis W136 dalam sinusitis kronik dengan subkumpulan polip hidung (CRSwNP). Peta haba bagi 50 gen teratas yang dinyatakan secara berbeza dengan FDR < 0.05.

Rajah Tambahan S3. Penilaian transkriptik tindak balas kepada Lactococcus lactis W136 intranasal dalam subkumpulan sinusitis kronik tanpa polip hidung (CRSsNP). Peta haba bagi 50 gen teratas yang dinyatakan secara berbeza dengan FDR < 0.05.

Rajah Tambahan S4. Penilaian transkriptik tindak balas kepada intranasal Lactococcus lactis W136 dalam subkumpulan responden. Peta haba bagi 50 gen teratas yang dinyatakan secara berbeza dengan FDR < 0.05.

Rajah Tambahan S5. Tindak balas transkripsi kepada 14 hari Lactococcus lactis W136. Analisis Ekspresi Set Gen (GSEA) tindak balas terhadap rawatan. (a) Semua pesakit CRS, (b) sinusitis kronik dengan polip hidung (CRSwNP), (c) sinusitis kronik tanpa polip hidung (CRSsNP), (d) Responder. Ekspresi pembezaan dalam laluan penting terpilih menunjukkan corak konsisten pembaharuan epitelium yang dipertingkatkan (SASARAN E2F, TRANSISI MESENCHYMAL EPITHELIAL, TITIK CHECKPOINT G2M, SASARAN MYC V1, SASARAN MYC V2, REMBAHAN PROTEIN, PEMBAIKAN MITOTICSPINTHSED3, Dalam MITOTIC SPINDLE (PDNcream) , RESPONSE UV UP), kawal selia spesies oksigen reaktif (ROS) (HIPOXIA, LALUAN SPESIES OXIGEN REAKTIF, FOSFORIlasi OKSIDATIF), pengaktifan laluan isyarat (Isyarat PI3K AKT MTOR, ISYARAKAT MTORC1, ISYARAKAT TGF BETA) dan penyesuaian menurun imunisasi. (PENOLAKAN ALLOGRAFT, RESPONS INTERFERON ALPHA, RESPONS INTERFERON GAMMA). Semua laluan yang dibentangkan mempunyai FDR < {{10}}.05. Data dibentangkan sebagai skor pengayaan ternormal (NES) di mana nilai > 0 mewakili peningkatan dan nilai < 0 mewakili downregulation apabila membandingkan bukan responden dengan responden.

Rujukan

Rinosinusitis kronik dewasa. Nat Rev Dis Primers. (2020) 6(1):86. doi: 10.1038/ s41572-020-00218-1

2. Kato A, Schleimer RP, Bleier BS. Mekanisme dan patogenesis rinosinusitis kronik. J Allergy Clin Immunol. (2022) 149(5):1491–503. doi 10.1016/j.jaci. 2022.02.016

3. Fokkens WJ, Lund VJ, Hopkins C, Hellings PW, Kern R, Reitsma S, et al. Kertas kedudukan Eropah mengenai rinosinusitis dan polip hidung 2020. Rhinologi. (2020) 58(Bekalan S29):1–464. doi: 10.4193/rhin20.600

4. Maniakas A, Asmar MH, Renteria AE, Nayan S, Alromaih S, Endam LM, et al. Azithromycin dalam rinosinusitis kronik yang berisiko tinggi, refraktori selepas pembedahan sinus endoskopik dan pengairan kortikosteroid: percubaan terkawal plasebo dua kali buta, rawak,. Int Forum Allergy Rhinol. (2021) 11(4):747–54. doi 10. 1002/alr.22691

5. Akdis CA. Hipotesis penghalang epitelium mencadangkan pemahaman menyeluruh tentang asal-usul alahan dan penyakit tidak berjangkit kronik yang lain. J Allergy Clin Immunol. (2022) 149(1):41–4. doi 10.1016/j.jaci.2021.11.010

6. Stapleton AL, Kimple AJ, Goralski JL, Mehdi Nouraie S, Branstetter BF, Shaffer AD, et al. Elexacaftor-lumacaftor-ivacaftor meningkatkan hasil sinonasal dalam fibrosis kistik. J Cyst Fibros. (2022) 21(5):792–9. doi 10.1016/j.jcf.2022.03.002

7. Mårtensson A, Greiff L, Lamei SS, Lindstedt M, Olofsson TC, Vasquez A, et al. Kesan mikrobiom bakteria asid laktik lebah madu pada gejala hidung manusia, komensal dan biomarker. Forum Antarabangsa Alergi & Rhinologi (IFAR). (2016) 6(7):956–63. doi 10.1002/alr.21762

8. Mårtensson A, Abolhalaj M, Lindstedt M, Mårtensson A, Olofsson TC, Vásquez A, et al. Keberkesanan klinikal mikrobiom bakteria asid laktik topikal dalam rinosinusitis kronik: percubaan terkawal rawak. Laryngoscope Menyiasat Otolaryngol. (2017) 2(6):410–6. doi: 10.1002/lio2.93

9. Endam L, Alromaih S, Gonzalez E, Madrenas J, Cousineau B, Renteria A, et al. Penggunaan intranasal Lactococcus Lactis W136 adalah selamat dalam pesakit rinosinusitis kronik dengan pembedahan sinus sebelumnya. Sel Hadapan Menjangkiti Mikrobiol. (2020) 10:440. doi 10.3389/panjat.2020.00440

10. Huber W, Carey VJ, Gentleman R, Anders S, Carlson M, Carvalho BS, et al. Mendalangi analisis genomik throughput tinggi dengan Biokonduktor. Kaedah Nat. (2015) 12(2):115–21. doi 10.1038/nmeth.3252

11. Benjamini Y, Hochberg Y. Mengawal kadar penemuan palsu: pendekatan praktikal dan berkuasa untuk pelbagai ujian. JR Stat Soc, B. (1995) 57(1):289–300. doi 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x

12. Korotkevich G, Sukhov V, Sergushichev A. Analisis pengayaan set gen pantas. bioRxiv. (2019). doi: 10.1101/060012

13. Raheem A, Liang L, Zhang G, Cui S. Kesan modulasi probiotik semasa jangkitan patogen dengan penekanan pada peraturan imun. Imunol hadapan. (2021) 12:616713. doi 10.3389/femme.2021.616713

14. Delemarre T, Holtappels G, De Ruyck N, Zhang N, Nauwynck H, Bachert C, et al. Keradangan neutrofilik yang ketara sebagai bahagian biasa rhinosinusitis kronik jenis 2 yang teruk dengan polip hidung. J Allergy Clin Immunol. (2021) 147 (1):179–188.e2. doi 10.1016/j.jaci.2020.08.036

15. Matarazzo L, Hernandez Santana YE, Walsh PT, Fallon PG. Keluarga sitokin IL-1 ialah penjaga imuniti penghalang. Sitokin. (2022) 154:155890. doi 10.1016/j. hingga.2022.155890m

16. Li R, Ong SL, Tran LM, Jing Z, Liu B, Park SJ, et al. Pembetulan pengarang: keradangan akibat IL-1 -kronik mengawal fenotip memori peralihan epitelium-ke-mesenkim melalui pengubahsuaian epigenetik dalam kanser paru-paru bukan sel kecil. Sci Rep. (2020) 10:377. doi: 10.1038/s41598-020-61341-3

17. Maillé E, Trinh NTN, Privé A, Bilodeau C, Bissonnette É, Grandvaux N, et al. Peraturan proses pembaikan epitelium saluran pernafasan normal dan cystic fibrosis oleh TNF- selepas kecederaan. Am J Physiol Sel Paru-paru Mol Physiol. (2011) 301:L945–55. doi 10.1152/a terjun.00149.2011

18. Hellings PW, Steelant B. Halangan epitelium dalam alahan dan asma. J Allergy Clin Immunol. (2020) 145(6):1499–509. doi 10.1016/j.jaci.2020.04.010

19. Valera FCP, Ruffin M, Adam D, Maillé É, Ibrahim B, Berube J, et al. Staphylococcus aureus menjejaskan pembaikan epitelium sinonasal: kesan pada pesakit dengan rinosinusitis kronik dengan polip hidung dan subjek kawalan. J Allergy Clin Immunol. (2019) 143(2):591–603.e3. doi 10.1016/j.jaci.2018.05.035

20. Mohammed Saeed W, Cruickshank S, McBain AJ, O'Neill CA. Lactobacillus rhamnosus GG lysate meningkatkan epitelialisasi semula ujian calar keratinosit dengan menggalakkan penghijrahan. Sci Rep. (2015) 5:16147. doi: 10.1038/srep16147

21. Bachert C, Han JK, Desrosiers M, Hellings PW, Amin N, Lee SE, et al. Keberkesanan dan keselamatan dupilumab pada pesakit dengan rinosinusitis kronik yang teruk dengan polip hidung (LIBERTY NP SINUS-24 dan LIBERTY NP SINUS-52): hasil daripada dua berbilang pusat, rawak, dua buta, terkawal plasebo, selari -percubaan fasa 3 kumpulan. Lancet. (2019) 394(10209):1638–50. doi: 10.1016/S0140-6736(19)31881-1

For more information:1950477648nn@gmail.com