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

Abteilung für Nephrologie, Abteilung für Innere Medizin, Korea University College of Medicine, Seoul, Republik Korea

Große mikrobielle Gemeinschaften befinden sich im Darm als endogenes Organ und interagieren mit der Physiologie des Wirts durch symbiotische Beziehungen, was sich auf die Gesundheit auswirkt. Jüngste Fortschritte bei Hochdurchsatz-Sequenziertechniken haben es ermöglicht, diese komplexen mikrobiellen Gemeinschaften und ihre Auswirkungen auf Wirte besser zu verstehen. Tierversuche und klinische Studien haben erhebliche Beweise dafür geliefert, dass die Mikrobiota eine wichtige Rolle spieltchronisches Nierenleiden, akute Nierenschädigung, Nephrolithiasis undNiereTransplantation, indem sie die Funktionen der Darmbarriere verändern, lokale und systemische Entzündungen regulieren, die Produktion von Stoffwechselkomponenten kontrollieren und die Immunantwort beeinflussen. Obwohl der genaue Mechanismus, der der mikrobiellen Verschiebung zugrunde liegt, und seine Auswirkungen auf das Fortschreiten der Krankheit ungewiss sind, spielt die Wechselwirkung zwischen Niere und Darm eindeutig eine bedeutende Rolle beim Ausbruch und Fortschreiten von Nierenerkrankungen und ist daher als therapeutisches Ziel vielversprechend. Hier überprüfen wir die aktuelle Literatur zur bidirektionalen Beziehung zwischen Mikroben und Menschen bei verschiedenen Nierenerkrankungen und diskutieren die zukünftige Richtung der mikrobiellen Forschung in der Nephrologie.

Schlüsselwörter: Akute Nierenschädigung, Chronisches Nierenleiden, Mikrobiota, Nephrolithiasis, Transplantation

Einführung

Über 100 Billionen Mikroorganismen, darunter Bakterien, Pilze und Protozoen (zusammen als Mikrobiota bezeichnet), bilden Kolonien im menschlichen Darm und interagieren auf komplexe Weise mit ihrem Wirt, was sich direkt oder indirekt auf die Gesundheit des Wirts auswirkt. Mikrobielle Arten werden bei der Geburt zuerst aus dem Vaginalkanal übertragen, und diese mikrobiellen Gemeinschaften verändern sich ständig als Reaktion auf verschiedene Umweltreize, einschließlich Ernährung, Stress und Verwendung von Antibiotika. Die Darmmikrobiota zeichnet sich durch eine erhebliche Vielfalt aus; Die mikrobielle Zusammensetzung bleibt jedoch im Laufe der Zeit relativ stabil und ist sowohl innerhalb von Familien als auch bei Personen aus einer Region mit gemeinsamen Ernährungsgewohnheiten ähnlich. Die Struktur der Mikrobiota wird funktionell durch kommensale oder gegensätzliche Beziehungen mit dem Wirt ausgeglichen. Daher sind Veränderungen im intestinalen mikrobiellen Gleichgewicht, bekannt als Dysbiose, mit einer unausgeglichenen intestinalen Mikrobiota mit quantitativen und qualitativen Veränderungen in der Zusammensetzung und den Stoffwechselfunktionen verbunden. Dysbiose kann zur Pathogenese verschiedener Krankheiten beitragen, darunter Fettleibigkeit, Krebs, Diabetes, entzündliche Darmerkrankungen, Asthma und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In dieser Übersicht werden die aufkommenden Rollen der Darmmikrobiota in verschiedenen Bereichen beschriebenNierenerkrankungenund die Zukunft der Mikrobiomforschung diskutiert.

Die Mikrobiota als körpereigenes Organ

Die Darmmikrobiota übt eine Vielzahl von Funktionen aus, während sie eine symbiotische Beziehung mit dem Wirt aufrechterhält. Darmmikrobiota fermentieren unverdauliche Kohlenhydrate, einschließlich Ballaststoffe, Zellulose und resistente Stärke, um kurzkettige Fettsäuren (SCFAs; Acetat, Propionat, Butyrat usw.) zu produzieren. SCFAs fungieren als Energiequelle für Kolonozyten, stärken die Integrität der Darmbarriere und üben starke entzündungshemmende und immunmodulatorische Funktionen aus. Die Mikrobiota ist an der Synthese verschiedener Vitamine (Vitamin B12, Thiamin, Riboflavin und Vitamin K) und am Stoffwechsel von Aminosäuren beteiligt.

Die intestinale mikrobielle Gemeinschaft trägt zur Entwicklung und Reifung des Immunsystems bei. Defekte in der Entwicklung von Darm-assoziiertem Lymphgewebe, Peyer-Plaques und mesenterialen Lymphknoten bei keimfreien Mäusen weisen auf die wichtige Rolle der Mikrobiota bei der Entwicklung des Immunsystems hin. Keimfreie Mäuse zeigten auch eine fehlerhafte Produktion von Immunglobulin A und eine erhöhte Anfälligkeit für und Sterblichkeit durch bestimmte pathogene Bakterien, was darauf hindeutet, dass die Mikrobiota für die normale physiologische Immunantwort wichtig ist. Epithelzellen und Immunzellen kommunizieren mit der Mikrobiota und erkennen pathogene Mikroorganismen oder deren Stoffwechselprodukte und erhöhen anschließend die Produktion von antimikrobiellen Proteinen und entzündlichen Zytokinen durch Aktivierung des nuklearen Faktors Kappa B (NF-κB)-Wegs. Die anhaltende Immunaktivierung durch Darmbakterien wirkt als wichtiger Immunmodulator, der sowohl entzündungsfördernde als auch gegenregulatorische und entzündungshemmende Wege aktiviert, und das Gleichgewicht zwischen diesen Signalen durch die Induktion verschiedener Immunzellen ist wichtig für die Aufrechterhaltung der normalen Physiologie . Hohomeostase von Immunantwortsignalen, die zwischen der Mikrobiota und dem Wirt ausgetauscht werden, ist wichtig für die Entwicklung von sekundären lymphatischen Organen.

Wechselwirkungen zwischen Mikroben und Epithel dienen auch dazu, die Darmbarriere durch mehrere Mechanismen zu schützen und aufrechtzuerhalten, einschließlich der Verhinderung der Anheftung von Krankheitserregern an Darmepithelzellen, der Aktivierung entzündungshemmender Wege und der Regulierung der Schleimeigenschaften. Es hat sich gezeigt, dass die Kolonisierung von keimfreien Mäusen mit einer Mischung aus Lactobacillus-Stämmen die Barriereintegrität verbessert, was darauf hindeutet, dass die Mikrobiota für die Aufrechterhaltung der Barriereintegrität wichtig ist. Neben Stoffwechsel- und Immunfunktionen trägt die Darmmikrobiota nachweislich zur Entwicklung des komplexen enterischen Nervensystems bei. Zusammenfassend spielen der Darm und die Mikrobiota als endogenes Organ mehrere physiologische Rollen im Wirt, einschließlich Stoffwechsel, Aufrechterhaltung der Barriereintegrität, Entwicklung des Immunsystems, Immunmodulation und Reifung des enterischen Nervensystems. Dieses Wissen hat zu der Idee geführt, dass Dysbiose zur Pathogenese nicht nur von Darmerkrankungen, sondern auch von verschiedenen Stoffwechselerkrankungen, Krebs, entzündlichen Erkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beiträgt und dass Strategien, die auf die Mikrobiota abzielen, bei der Prävention und Behandlung dieser Krankheiten vielversprechend sind .

Darmfloraund chronische Nierenerkrankung

Mehrere Studien haben das Vorhandensein von Dysbiose in Tiermodellen und Menschen mit chronischer Dysbiose gezeigtNierenerkrankung (CKD). InCNEPatienten, Urämie,Darm-Ödeme, verlängerte Kolontransitzeit, diätetische Einschränkung von Ballaststoffen, metabolische Azidose und häufiger Einsatz von Antibiotika können direkt oder indirekt zu Dysbiose und einem veränderten Darmmilieu beitragen.

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In einer frühen Studie haben Vaziri et al. fanden signifikante Unterschiede in der Häufigkeit von 190 bakteriellen operativen taxonomischen Einheiten zwischen den EndstadienNierenerkrankung(ESKD) und gesunden Kontrollen. Sie zeigten, dass die Häufigkeit von saccharolytischen Mikroorganismen wie Lactobacillus und Bifidobakterien bei ESKD abnimmt, während die von proteolytischen Mikroorganismen wie Clostridium und Bacteroides zunimmt. Obwohl eine Harnstoffergänzung in einem CNE-Mausmodell keine ähnliche Dysbiose hervorrufen konnte, könnte die Akkumulation von urämischen Toxinen das Wachstum von kommensalen Bakterien negativ beeinflussen und für eine Dysbiose verantwortlich sein. Eine kürzlich durchgeführte Studie an chinesischen ESKD-Patienten berichtete über eine Verringerung von Butyrat-produzierenden Bakterien, einschließlich Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus und Prevotella. Wonget al. zeigten die relative Expansion von Bakterienfamilien, die Urease-, Indol- und p-Cresol-bildende Enzyme produzieren, während die Bakterienfamilien, die SCFAs produzieren, reduziert wurden. Angesichts der toxischen Wirkungen dieser Metaboliten und der vorteilhaften Wirkungen von SCFA spielt die Dysbiose bei Patienten mit ESKD wahrscheinlich eine bestimmte Rolle bei der Entwicklung systemischer Entzündungen und urämischer Symptome.

Die Darmbarriere, die aus einer einzigen Epithelschicht und einer Schleimschicht besteht, verhindert die Transmigration von Luminalinhalten und ermöglicht gleichzeitig die selektive Absorption von Nährstoffen, Wasser und Elektrolyten. Dysbiose beiCNEEs wurde gezeigt, dass es mit einer Barrierestörung verbunden ist, die möglicherweise zur Transmigration von Bakterien oder ihren Metaboliten führt. Studien haben die erhöhte Durchlässigkeit für exogenes Polyethylenglykol oder erhöhte zirkulierende Endotoxinspiegel bei Patienten mit CKD gezeigt, was auf eine verstärkte Transmigration durch eine gestörte Barriere hindeutet. Harnstoff provoziert direkt eine Abnahme des transepithelialen Widerstands kultivierter Enterozyten und Darmödeme und regionale IschämieCNEkann zur Entstehung eines Leaky Guts führen. Auf molekularer Ebene wurde eine Unterbrechung der Darmbarriere mit einer verringerten Expression von Hitzeschockprotein 70 (HSP70) und Claudin -1, einer erhöhten Expression von porenbildendem Claudin -2 und epithelialer Apoptose im Dickdarm von in Verbindung gebracht ein Mausmodell vonCNE. In einer kürzlich durchgeführten Studie über CKD wurde festgestellt, dass Dysbiose und Barrierestörung mit einer veränderten Immunantwort der Schleimhaut durch die Aktivierung von entzündlichen Makrophagen mit der Produktion von entzündlichen Zytokinen verbunden sind. Dies könnte möglicherweise zu systemischen Entzündungen und verschlimmerten kardiovaskulären/renalen Komplikationen führen.

Aus dem Darm stammende urämische Toxine sind mit schlechten Ergebnissen verbundenCNE. Proteingebundene urämische Toxine wie p-Kresylsulfat oder Indoxylsulfat, die durch Fermentation von Tyrosin oder Tryptophan von Darmbakterien produziert werden, werden durch tubuläre Sekretion im Darm ausgeschiedenNiere, was zu erhöhten Blutspiegeln bei Patienten mit CKD führt. Es wurde berichtet, dass Indoxylsulfat die Expression des transformierenden Wachstumsfaktors und oxidativen Stress erhöht, die Verkalkung glatter Muskelzellen fördert und eine Dysfunktion der Endothelzellen verursacht. Diese proteingebundenen urämischen Toxine führen letztendlich zu einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Mortalität und CNI-Progression. Es wurde berichtet, dass Trimethylamin-N-oxid (TMAO), ein weiteres urämisches Toxin, das aus dem bakteriellen Metabolismus von quartären Aminen stammt, mit einer erhöhten Sterblichkeit bei Patienten in Verbindung gebracht wirdCNE. 

Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden therapeutische Strategien entwickelt, die auf die Mikrobiota abzielen, darunter Präbiotika, eine unverdauliche Lebensmittelzutat, die die Aktivierung von Mikroorganismen induziert; Probiotika, lebende Mikroorganismen; Synbiotika, eine Kombination aus Präbiotika und Probiotika; und Adsorptionsmittel, die toxische Substanzen adsorbieren, könnten bei der Behandlung von CKD nützlich sein. AST-120, ein unlösliches enterisches Kohleadsorptionsmittel, das die Akkumulation von Indoxylsulfat unterdrücken kann, hat gezeigt, dass es trotz negativer Ergebnisse in einer kürzlich durchgeführten kontrollierten Doppelblindstudie den Beginn der Dialyse verzögert und die Verringerung der glomerulären Filtrationsrate verlangsamt. Kürzlich wurde gezeigt, dass eine probiotische Nahrungsergänzung die Glukosehomöostase mit einer Abnahme der Entzündungsmarker und oxidativen Stress bei diabetischen Hämodialysepatienten verbessert. In einer randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Crossover-Studie an Patienten mit chronischer Nierenerkrankung zeigten Synbiotika vorteilhafte Wirkungen auf die Reduktion von p-Kresylsulfat im Serum, verbunden mit günstigen Veränderungen der fäkalen Mikrobiota. Die bisher veröffentlichte klinische Forschung liefert jedoch keinen starken Beweis für die Wirksamkeit von Prä- oder Probiotika bei Patienten mit CKD, möglicherweise aufgrund der begrenzten Anzahl von Studien und der geringen Stichprobengröße. Noch wichtiger ist, dass ein mangelndes Verständnis der Merkmale von Dysbiose, die kausale Beziehungen zu CKD haben, die größte Hürde in der translationalen Forschung ist, die auf das Mikrobiom abzielt. Interessanterweise haben Lobel et al. zeigten kürzlich, dass diätetische Eingriffe, die posttranslationale Modifikationen in mikrobiellen Enzymen induzieren, das Fortschreiten der chronischen Nierenerkrankung beeinflussen können, indem sie die urämische Toxinproduktion unterdrücken, ohne die Zusammensetzung des Mikrobioms zu verändern. Diese Ergebnisse legen nahe, dass therapeutische Strategien, die auf bakterielle Metaboliten oder Stoffwechselwege abzielen, möglicherweise wirksamer sind als solche, die die Gemeinschaft der Mikrobiota betreffen. Angesichts der Tatsache, dass eine Vielzahl von Beweisen auf die Bedeutung von hinweistNiere-DarmWechselwirkungen bei Patienten mit CKD, ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden molekularen MechanismenNiere-DarmCrosstalk, Weiterentwicklung der Mikrobiom-Analysetechniken und verbesserte Bioinformatik-Tools sind erforderlich.

Darmflora und akute Nierenschädigung

Im Gegensatz zu CKD haben nur wenige Studien die untersuchtNiere-DarmÜbersprechen bei akuter Nierenschädigung (AKI). In einer neueren Studie von Yang et al. wurde am Tag 1 in einem Maus-Ischämie/Reperfusionsverletzungsmodell (IRI) eine intestinale Dysbiose induziert, die durch eine Zunahme von Enterobacteriaceae und eine Abnahme von Lactobacilli und Ruminococcaceae gekennzeichnet ist. Darüber hinaus zeigten die Autoren, dass keimfreie Mäuse, denen Kot von IRI-Mäusen transplantiert wurde, eine schwerere postischämische Erkrankung entwickeltenNierenverletzungim Vergleich zu Kontrollen. Diese Ergebnisse zeigen, dass plötzliche Änderungen inNierenfunktionoder Verletzung reichen aus, um in kurzer Zeit eine Dysbiose zu provozieren, und die Veränderungen in der mikrobiellen Zusammensetzung könnten als wichtiger Modifikator von AKI dienen. Zur Unterstützung dieser Ergebnisse zeigten die Autoren auch, dass die Depletion der Mikrobiota unter Verwendung einer Kombination aus nicht resorbierbaren Antibiotika vor der IRI die postischämische Verletzung signifikant reduzierte. Das zeigten die Autoren in derselben StudieNiereIRI-induzierte Dysbiose ist mit Leaky Gut, bakterieller Translokation und reduzierten fäkalen SCFA-Spiegeln sowie Aktivierung sowohl der angeborenen als auch der adaptiven Immunantwort verbunden. Es wurde gezeigt, dass sich Neutrophile und proinflammatorische Makrophagen in der Lamina propria des Dickdarms anreichern, und es wurde gezeigt, dass der Th17-Signalweg im Dünndarm aktiviert wird. Die mikrobielle Verarmung führte zur Hemmung der Th17-Aktivierung und zu einer verringerten Ansammlung von proinflammatorischen Makrophagen im Darm; Gleichzeitig erhöhte es die Spiegel regulatorischer T-Zellen und M2-Makrophagen sowohl in der Niere als auch im Dickdarm. Diese Daten deuten darauf hin, dass eine veränderte mukosale Immunantwort im Zusammenhang mit Dysbiose eine wichtige Rolle bei der Wechselwirkung zwischen Niere und Darm bei AKI spielt. Darüber hinaus deuten die Daten auch auf eine Verschiebung der Mikrobiota und der Schleimhautimmunität hin zu Dysbiose und entzündungsfördernden Veränderungen bei IRI-induziertem AKI hin, was eine Nierenschädigung weiter verschlimmern könnte.

Das Darm-Nieren-Crosstalk bei AKI wird durch mehrere neuere Studien unterstützt, die die renoprotektiven Wirkungen von Probiotika oder von Darmmikrobiota abgeleiteten Metaboliten zeigten. Es wurde gezeigt, dass Lactobacillus salivarius BP121 die durch Cisplatin induzierte Wirkung abschwächtNierenverletzungdurch Verringerung von Nierenentzündungen, oxidativem Stress und Serumspiegeln von urämischen Toxinen. Unter den aus Darmmikrobiota stammenden Metaboliten wurde die Verabreichung von SCFAs (Acetat, Propionat und Butyrat) abgeschwächtNierenverletzung,und die renoprotektiven Wirkungen dieser Moleküle waren mit erhöhter Autophagie, verringerter Entzündung und verringertem oxidativem Stress verbunden. In einer Studie von Nakade et al. wurde gezeigt, dass aus Darmmikrobiota stammendes D-Serin tubuläre Schäden bei AKI abschwächt. Insgesamt deuten diese Daten darauf hin, dass die Darmmikrobiota wichtig ist und als therapeutisches Ziel bei AKI dienen könnte. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, die unser Verständnis des komplexen Wechselspiels zwischen Nieren und Darm verbessern, um diese Erkenntnisse auf die Behandlung von AKI beim Menschen anzuwenden.

Darmflora und Nephrolithiasis

Nephrolithiasis ist eine relativ häufigeNierenerkrankungbei 6,0 Prozent der männlichen Bevölkerung und 1,8 Prozent der weiblichen Bevölkerung in Korea gemeldet. Die Inzidenz der Krankheit steigt etwa um das Dreifache bei Personen mit einer Familienanamnese der Krankheit. Die genetische Veranlagung oder gemeinsame Umweltbedingungen von Familienmitgliedern können die Pathophysiologie der Krankheit beeinflussen. Die Konzentrationen von Kalzium, Oxalat, Phosphat und Harnsäure im Urin spielen eine wichtige Rolle bei der Steinbildung, und neue Erkenntnisse deuten auf eine aktive Beteiligung des Darms/Mikrobioms an der Pathogenese der Nephrolithiasis hin. Oxalat, das ein Bestandteil der häufigsten Art von istNiereStein, wird nach Resorption im Darm über den Urin ausgeschieden. Es wurde gezeigt, dass ein Mangel an kommensalen Bakterien mit oxalatabbauender Aktivität mit der Steinbildung verbunden ist. Bei der Harnsäureausscheidung wird ein Drittel der Harnsäure durch Darmurinanalyse abgebaut, was ebenfalls auf die mögliche Rolle der Darmmikrobiota bei der Pathogenese von Harnsäuresteinen hindeutet. Beobachtungen haben gezeigt, dass sich die gesamte mikrobielle Zusammensetzung bei Patienten mit Nierensteinen erheblich von der bei gesunden Kontrollpersonen unterscheidet, was die Darmmikrobiota als wichtigen Beitrag zur Steinbildung weiter unterstützt. Laut einer kürzlich durchgeführten systematischen Überprüfung von 25 Studien sind eine Zunahme von Enterobacteriaceae und Streptococcaceae und eine Abnahme von Prevotellaceae, Prevotella und Roseburia charakteristisch für die Mikrobiota bei Patienten mit Steinbildung. Oxalobacter formigenes sind gramnegative, anaerobe Bakterien, die Oxalat abbauen und daher die Absorption und anschließende Ausscheidung über den Urin reduzieren, was zu einem potenziellen Schutz vor der Bildung von Calciumoxalatsteinen führt. Eine Fall-kontrollierte Studie, in der 47 Patienten mit rezidivierenden Calciumoxalatsteinen mit 259 Kontrollen verglichen wurden, zeigte, dass die Kolonisierung mit O. formigenes das Risiko einer rezidivierenden Calciumoxalatsteinbildung um etwa 70 Prozent verringerte. Obwohl eine vorläufige Studie, die mit einer kleinen Stichprobengröße durchgeführt wurde, zeigte, dass die Supplementierung mit O. formigenes die Oxalatspiegel im Urin oder Plasma signifikant reduzierte, berichtete eine kürzlich durchgeführte randomisierte Studie an Patienten mit primärer Hyperoxalurie über keine vorteilhaften Wirkungen der Supplementierung mit O. formigenes.

Obwohl einzelne mikrobielle Stämme das pathologische Risiko des Oxalatstoffwechsels möglicherweise nicht ausreichend senken, sind therapeutische Studien zu Modulationsstrategien der Mikrobiota, wie die Behandlung mit einer Kombination verschiedener mikrobieller Stämme, Ernährungskontrolle und Stuhltransplantation, vielversprechend, und das Darmmilieu kann in Betracht gezogen werden ein neuartiges therapeutisches Ziel bei Nephrolithiasis.

Darmflora und Nierentransplantation

Dysbiose bei Patienten mitCNEhat sich als wichtiger beitragender Faktor bei chronischen Entzündungen und erhöhtem kardiovaskulärem Risiko herausgestellt. In Anbetracht der komplexeren klinischen Bedingungen von Transplantatempfängern, wie z. B. Verbesserung der Urämie, Verabreichung von Immunsuppressiva und häufiger Anwendung von Antibiotika, ist das Verständnis der Rolle der Darmmikrobiota und ihrer Wechselwirkung mit dem Immunsystem des Wirts oder den Ergebnissen der Patienten jedoch von Bedeutung Herausforderung. Frickeet al. berichteten von drastischen Veränderungen der Mikrobiota bei Patienten im ersten Monat danachNierentransplantation (KT)in Verbindung mit einer Verbesserung der Nierenfunktion nach Gabe von prophylaktischen Antibiotika und hochdosierten Immunsuppressiva. Allerdings können eine anhaltende Exposition gegenüber Immunsuppressiva und verschiedene Komplikationen nach der Transplantation zu erheblichen Längsveränderungen in der mikrobiellen Zusammensetzung führen.

Bei KT-Empfängern ist das Gleichgewicht zwischen der Aktivierung allogener Immunantworten und der Unterdrückung durch Immunsuppressiva ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung des Transplantatergebnisses. In Anbetracht der wichtigen immunmodulatorischen Rolle der Darmmikrobiota und verschiedener Immunzellen ist es daher möglich, dass Veränderungen in der Anzahl und Zusammensetzung der Mikrobiota einen enormen Einfluss auf die Transplantatergebnisse haben könnten, einschließlich Transplantatabstoßung und Posttransplantatinfektion.

Leeet al. berichteten, dass die Häufigkeit von Enterococcus in rektalen Stuhlproben mit Harnwegsinfektionen assoziiert war und das Fehlen von Bacteroides, Ruminococcus, Copro-coccus und Dorea mit Durchfall nach Nierentransplantation assoziiert war. Zusätzlich zur intestinalen Mikrobiota haben Diaz et al. haben gezeigt, dass die langfristige Verabreichung von Immunsuppressiva die orale Besiedelung mit opportunistischen Pathogenen erleichtert, was zu vermehrten Sekundärinfektionen nach der Transplantation führt.

Andere Beobachtungen, bei denen der mikrobielle Abstand zwischen Spender und Empfänger eine signifikante negative Korrelation mit einer geschätzten glomerulären Filtrationsrate von 6- Monaten zeigte, was darauf hindeutet, dass die Ähnlichkeit der Darmmikrobiota das Transplantatergebnis beeinflussen könnte. In derselben Studie war die Unähnlichkeit der Mikrobiota zwischen Spender und Empfänger mit einer erhöhten Infektionsrate nach der Transplantation verbunden. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass bestimmte mikrobielle Arten die Blutspiegel von Immunsuppressiva beeinflussen, indem sie die Pharmakokinetik von Arzneimitteln modulieren, was die interindividuellen Unterschiede in der Tacrolimus-Dosis erklären könnte, die zur Erzielung einer therapeutischen Wirksamkeit verabreicht wird. Es wurde berichtet, dass das Vorhandensein bestimmter Arten in der Mikrobiota vor der KT signifikant mit der anschließenden Abstoßung verbunden ist, was auf eine mögliche Rolle der Mikrobiota bei der Immunmodulation hindeutet. Trotz zunehmender Beweise bleiben die Wirkungen der mikrobiellen Gemeinschaft auf die Immunaktivierung, Abstoßung oder Pharmakokinetik jedoch weitgehend unbekannt. Zukünftige Studien, die die Auswirkungen von Längsveränderungen bei Individuen und die Rolle spezifischer Mikroben in einer größeren Population bewerten, werden dazu beitragen, die Rolle der Mikrobiota bei KT aufzuklären.

Schlussfolgerungen

Fortschritte in der Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie haben beispiellose Einblicke in die komplexen mikrobiellen Gemeinschaften verschiedener Schleimhautoberflächen geliefert. Ähnlich wie bei mehreren anderen metabolischen und chronisch entzündlichen Erkrankungen, darunter Diabetes, Fettleibigkeit oder rheumatoide Arthritis, haben neue Daten gezeigt, dass eine Veränderung der Darmmikrobiota mit einer Vielzahl von Erkrankungen verbunden istNierenerkrankungen. Es wurde gezeigt, dass Dysbiose und damit verbundene Barrierefunktionsstörung, bakterielle Translokation und eine veränderte Immunantwort sowohl bei AKI als auch bei CKD eine wichtige Rolle spielen. Es wurde gezeigt, dass mehrere Bakterienstämme, die am Abbau von Oxalat beteiligt sind, mit der Bildung von Oxalatsteinen in Verbindung gebracht werden, und neuere Studien deuten auch auf das Vorhandensein komplexerer Wechselwirkungen zwischen der Mikrobiota und dem Menschen hinNierebei Trans plantationsempfängern (Abb. 1). Viele dieser Studien zeigen jedoch nur eine Korrelation, und der kausale Zusammenhang bleibt weitgehend unklar. Um Mikrobiota-gerichtete Therapeutika zu entwickeln, sind weitere Studien erforderlich, die die Mechanismen aufdecken, die den Veränderungen von Mikrobiota, Metaboliten und deren Auswirkungen auf die Pathogenese von Krankheiten zugrunde liegen.

Trotz vielversprechender Daten aus mehreren klinischen Studien, die die Wirkung von Prä-, Pro- und Synbiotika in verschiedenen Studien testenNierenerkrankungen,sie stammen aus Studien, an denen nur wenige Patienten teilnahmen; Außerdem sind die Ergebnisse inkonsistent und begrenzt. Verschiedene Faktoren wie individuelle genetische Merkmale, Rasse und Umweltfaktoren erschweren die Interaktion zwischen der mikrobiellen Gemeinschaft und dem Wirt, und die Ausrichtung auf eine einzelne mikrobielle Gemeinschaft bietet möglicherweise keine ausreichende Kontrolle über komplexe Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroben.

Dennoch ist die Mikrobiota von Schleimhautoberflächen ein bisher unerkannter Faktor, der möglicherweise die Pathogenese und das Ergebnis bei verschiedenen Erkrankungen verändern kannNierenerkrankungen.Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, die veränderte Mikrobiota und ihre Wechselwirkung mit Wirten verbinden, sowie verbesserte Tiermodelle und Analysetechniken sollten entwickelt werden, um die Übertragung dieser Erkenntnisse auf den Menschen zu erleichtern.

Interessenskonflikte

Alle Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Finanzierung

Diese Arbeit wurde vom Basic Science Research Program durch die National Research Foundation of Korea unterstützt, finanziert vom Bildungsministerium (2017R1A2B1002734).

Autorenbeiträge

Konzeption: MGK, SKJ

Schreiben – Originalentwurf: MGK, SKJ

Schreiben – Review & Lektorat: Alle Autoren

Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

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