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, Pengfei Lia , Hong Maa, , , Ming Lia,ÿYao XuaLilong Zhanga , Yuqi Hua Xia Lib a b Microbiota intestinal Disbiose intestinal Espondilite anquilosante Patogênese Departamento de Imunologia, Escola de Ciências Médicas Básicas, Dalian Medical University, No. 9 Western Section, Lvshun South Street, Lvshunkou District, 116044, Dalian, China Palavras-chave: Dalian, China Departamento de Microecologia, Escola de Ciências Médicas Básicas, Dalian Medical University, No. 9 Western Section, Lvshun South Street, Lvshunkou District, 116044, ABSTRATOINFORMAÇÕES DO ARTIGO T Patogênese Microbiana A correlação entre disbiose intestinal e o desenvolvimento de espondilite anquilosante Desde que o Projeto Microbioma Humano foi iniciado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA em 2007, as pesquisas sobre a relação entre a saúde humana e a microbiota intestinal têm aquecido continuamente [2]. Foi confirmado que a disbiose intestinal estava associada a uma variedade de doenças, e pesquisas relevantes estão mudando da descrição e associação para o mecanismo e aplicação [3]. Nos últimos anos, as alterações na microbiota intestinal de pacientes com espondilite anquilosante (EA) têm sido amplamente investigadas, embora os mecanismos subjacentes permaneçam obscuros. 2. Introdução de AS No trato intestinal humano, existem 1.012 ~ 1.014 microbiota comum, incluindo bactérias, arquéias, vírus e fungos, etc. O número de microbiota intestinal é dez vezes maior que o das células humanas, elas abrigam 150 vezes mais genes exclusivos do que os nossos. genoma [11]. Mais de 99% da microbiota do intestino humano são bactérias. Enquanto isso, existe uma forte relação competitiva, sinérgica ou simbiótica entre bactérias, fungos e vírus no intestino sob a homeostase normal [12]. Atualmente, numerosos estudos têm sido realizados para elucidar a relação entre a microbiota intestinal e a ocorrência e desenvolvimento de doenças. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.04.038 Recebido em 16 de setembro de 2018; Recebido em formato revisado em 23 de abril de 2019; Aceito em 24 de abril de 2019 Disponível on-line em 27 de abril de 2019 0882-4010/ © 2019 Publicado por Elsevier Ltd. 1. Introdução Alguns estudiosos propuseram a origem autoimune, mas esta teoria nunca foi confirmada [4,5]. A prevalência de AS é de 0,2–0,54% na população de etnia chinesa Han na China [6] e aproximadamente 0,5% nos EUA [7]. Devido à sua elevada taxa de incapacidade, a EA tem um efeito principalmente na função física, na qualidade de vida, na capacidade de trabalho dos pacientes e, consequentemente, impõe uma carga considerável tanto para os pacientes Listas de conteúdos disponíveis em ScienceDirect EA é uma doença inflamatória sistêmica, crônica, de origem desconhecida, caracterizada por inflamação do esqueleto axial e das articulações periféricas. Ocasionalmente, outros órgãos, como o aparelho digestivo, a pele e os olhos, bem como o sistema cardiovascular, estão envolvidos em diferentes graus. Pesquisas sobre a relação entre a microbiota intestinal e a EA forneceram uma nova pista para uma melhor compreensão do página inicial da revista: www.elsevier.com/locate/micpath A microbiota intestinal, essencial à saúde humana, tem amplo contato com uma ampla gama de atividades fisiológicas do corpo humano [1]. famílias e sociedade. A patogênese da EA é bastante complexa e está relacionada a muitos fatores que ainda não estão muito claros. Como os espécimes da coluna vertebral e da articulação sacroilíaca são extremamente difíceis de obter, a compreensão da patogênese depende muito dos modelos animais da EA. 4. A relação entre disbiose intestinal e EA Atualmente, todos os tipos de modelos animais apresentam características e desvantagens próprias. Eles podem simular alguns recursos do AS. Portanto, as pesquisas atuais podem explicar apenas parcialmente a patogênese da EA através desses modelos animais [8–10]. 3. Microbiota intestinal Patogênese Microbiana 132 (2019) 188–192 Autor correspondente. A patogênese e o desenvolvimento da espondilite anquilosante (EA) são ocultos e complicados. Nos últimos anos, as alterações na microbiota intestinal de pacientes com EA têm sido amplamente investigadas, embora os mecanismos subjacentes permaneçam obscuros. Este artigo revisa os estudos recentes sobre alterações da microbiota intestinal em pacientes com EA e discute a possível correlação entre a disbiose intestinal e o desenvolvimento de EA a partir de aspectos que incluem o fator genético HLA-B27, as respostas imunes da mucosa e a depressão que acompanha a EA. Endereço de e-mail: vivianmarat@163.com (M.Li). ÿ Machine Translated by Google http://crossmark.crossref.org/dialog/?doi=10.1016/j.micpath.2019.04.038&domain=pdf https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.04.038 http://www.sciencedirect.com/science/journal/08824010 https://www.elsevier.com/locate/micpath https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.04.038 mailto:vivianmarat@163.com Portanto, especulamos que a interação entre a microbiota intestinal e o HLA-B27 pode promover o desenvolvimento da EA. As discussões a seguir são sobre prováveis efeitos consequenciais no desenvolvimento de EA pelo HLA-B27. 6. O papel da microbiota intestinal no desenvolvimento da EA As descobertas de Manasson apoiaram ainda mais a possibilidade de que a genética do hospedeiro pudesse estimular as características da microbiota intestinal para desencadear a autoimunidade em indivíduos suscetíveis [36]. Além disso, Gill et al. confirmaram que os efeitos do HLA-B27 na microbiota intestinal eram fortemente dependentes do contexto genético e/ou do ambiente do hospedeiro, ao mesmo tempo que convergiam para mecanismos semelhantes de desregulação imunológica e inflamação. A sua investigação indicou um modelo ecológico de disbiose onde os efeitos de múltiplas microbiotas contribuíram para a resposta imunitária aberrante, em vez de um único ou pequeno número de microbiota conduzindo a patogénese [37]. 6.1.2. Resposta proteica desdobrada (UPR) induzida por HLA-B27 6.1. A interação entre a microbiota intestinal e o antígeno leucocitário humano (HLA) classe I molécula B27 (HLA-B27) Esses resultados contraditórios provavelmente foram devidos a erros de operação ou pacientes em estágios diferentes [19]. Stebbings et al. [20] encontraram uma proporção significativamente maior de bactérias redutoras de sulfato e diminuição da abundância de Clostridium leptum nas amostras fecais de pacientes com EA em comparação com amostras de controles de saúde. Detectaram também uma possível perda de tolerância imunológica a Bacteroides autólogos isolados em pacientes com EA. Em um estudo de acompanhamento sobre pacientes com EA e controles saudáveis, os autores relataram uma produção reduzida de IL-10 quando células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) foram estimuladas com Bacteroides autólogos [21]. Além disso, houve relatórios de pesquisas mostrando que Yersinia, Salmonella e Escherichia coli (E. coli) também poderiamcontribuir para a patogênese da EA [22]. Ao rastrear perfis de microbiota em biópsias ileais terminais, descobriu-se que, em comparação com controles saudáveis, a microbiota intestinal em pacientes com EA demonstrou aumentos na abundância de Ruminococcaceae, Lachnospiraceae, Rikenellaceae, Porphyromonadaceae, Bacteroidaceae e diminuições na abundância de Veillonellaceae, Prevotellaceae [11]. Curiosamente, outro estudo descobriu que a alteração de Ruminococcaceae na DII e SpA (espondiloartropatias, SpA pertence a um grupo de artropatias inflamatórias relacionadas, das quais a EA é uma doença prototípica) estava de acordo com a EA [23]. Enquanto isso, Breban et al. os resultados evidenciam um aumento significativo de Ruminococcus gnavus em SpA e esta observação é consistente com o conhecido papel pró-inflamatório desta bactéria e sua associação com DII [24]. 5. Alterações da microbiota intestinal em pacientes com EA Em circunstâncias normais, as moléculas HLA-B27 são transportadas para a superfície celular em um estado maduro totalmente dobrado [43]. A resposta proteica desdobrada (UPR) foi fundada para ser ativada em macrófagos derivados da medula óssea de ratos transgênicos HLA-B27 [44]. Estudos também descobriram que a UPR poderia ativar citocinas pró-inflamatórias relevantes, levando ao agravamento do progresso da EA, bem como ao aumento do REA frequente associação de alelotipos HLA-B27 em pacientes com EA é Nas décadas de 1970 e 1980, vários estudos descobriram que episódios repetidos de artrite reativa a Klebsiella poderiam induzir pacientes com EA HLA-B27 positivo [15,16]. Mais tarde, outro estudo [17] revelou que os altos níveis de anticorpos séricos de imunoglobulina A (sIgA) poderiam responder à Klebsiella em pacientes com EA, o que sugeriu que esse gênero bacteriano poderia ser o fator desencadeante da EA. Enquanto Stone et al. [18] não encontraram evidências diretas para apoiar o papel da Klebsiella na patogênese da EA. considerado como o elo genético mais forte com quaisquer doenças encontradas no campo da reumatologia [27]. Essa associação genética foi descoberta no início da década de 1970. Estudos descobriram que mais de 95% dos pacientes com EA possuíam HLA-B27, enquanto a frequência deste gene na população em geral era inferior a 10%, mas apenas 2% da população positiva para HLA-B27 acabaria por evoluir para EA . 28–30]. O estabelecimento do modelo de camundongos transgênicos HLA-B27 apoia ainda mais o HLA-B27 como um gene predisponente para espondiloartropatia. Os ratos que expressam o produto HLA-B27 apresentam inflamação da coluna vertebral e das articulações circundantes e DII. Os sintomas desses camundongos são semelhantes aos da EA humana e a incidência em machos é alta [8]. O fenômeno de alguma microbiota ter componentes celulares iguais ou semelhantes aos epítopos das células humanas é chamado de mimetismo molecular. Já em 1986, alguns estudiosos descobriram que havia mimetismo molecular entre os componentes do antígeno derivado de bactérias e o produto hospedeiro codificado pelo HLA-B27 existente no trato intestinal de alguns pacientes com EA, resultando em resposta imune cruzada, a base para o desenvolvimento da EA [19,38]. Por exemplo, um estudo descobriu que a pull- ulanase (pulD) produzida por K. pneumoniae teve reação cruzada com HLA-B27 [39]. A ligação de anticorpos antibacterianos às moléculas HLA desencadearia uma série de respostas inflamatórias, levando finalmente à inflamação local [40]. Finegold et al. [41] descobriram que o número médio de Klebsiella nas fezes em dietas com alto teor de açúcar e baixa proteína era 40 vezes maior do que em dietas com baixo teor de açúcar e alta proteína. Ebvinger et al [42] relataram que a dieta pobre em amido foi benéfica para o controle da EA; 36 pacientes com EA ativa tiveram uma diminuição significativa na taxa de hemossedimentação (VHS) e na IgA total sérica após 9 meses em uma dieta pobre em amido. Outros sintomas também melhoraram em graus variados, e mesmo os anti- inflamatórios não esteróides puderam ser completamente descontinuados [42]. Como hidrolisado de amido, o monossacarídeo é o componente da matriz para a sobrevivência da microbiota intestinal. A redução da ingestão de amido pode inibir o crescimento e a proliferação de Klebsiella e, assim, controlar a condição da EA. patogênese e desenvolvimento da EA. Estudos clínicos demonstraram que até 70% dos pacientes com EA apresentavam inflamação intestinal subclínica e 5–10% desses pacientes com inflamação intestinal mais grave desenvolveram doença inflamatória intestinal (DII) clinicamente definida, que é a manifestação extra-articular comum. de AS [13,14]. Dada a estreita relação entre a inflamação intestinal e a EA, a microbiota intestinal provavelmente desempenha um papel na suscetibilidade à doença. Esta revisão resumiu os progressos recentes da investigação na investigação da microbiota intestinal de pacientes com EA e a possível correlação entre a disbiose intestinal e o aparecimento e desenvolvimento desta doença. 6.1.1. Mimetismo molecular entre o hospedeiro HLA-B27 e a microbiota afirmação de que a expressão do transgene humano HLA-B27 (com hb2m) foi associada a alterações na microbiota intestinal [35]. No entanto nossos resultados mostraram que a microbiota de pacientes com EA foi caracterizada por aumento da abundância de Proteobacteria e diminuição de Bacteroidetes o que foi contribuído pelo enriquecimento de Escherichia-Shi-gella Veillonella grupo Lachnospiraceae NK4A136 e redução da cepa 9 de Prevotella Megamona e Fusobactéria [25]. Yang L et al. [26] descobriram que a rifaximina (um antibiótico seletivo gastrointestinal) também alterou a composição da microbiota intestinal com aumento da proporção do filo Bacteroidetes/Firmicutes, bem como promoveu seletivamente algumas populações probióticas, incluindo Lactobacillales, que podem ser úteis como um novo tratamento para EA. Quando os ratos foram re-derivados em um ambiente livre de germes, a inflamação intestinal ou articular não pôde ser detectada clínica ou histologicamente [31,32]. Vale ressaltar que doenças inflamatórias podem aparecer após a reconstrução da microbiota comum [33]. Enquanto isso, Rosenbaum et al. [34] acreditavam que o HLA-B27, codificado para uma proteína que apresentava antígeno para induzir uma resposta imune e também regulava a seleção positiva e negativa de células T no timo, quase certamente teve um efeito na microbiota comum humana. Lin et al. foi o primeiro con- Recentemente, um estudo [4] em 211 indivíduos chineses mostrou que os pacientes com EA eram caracterizados por disbiose grave da microbiota intestinal. Em particular, a abundância de Prevotella melaninogenica, Prevotella copri, Prevotella sp. C561 aumentou e Bacteroides spp diminuiu em pacientes com EA. Obviamente, a mudança de Prevotella é oposta à anterior. L.Zhang, etal. 189 Patogênese Microbiana 132 (2019) 188–192 Machine Translated by Google Ertenli et al. [71] descobriram que o infliximabe, um antagonista do TNF-alfa, um especulamos que a estimulação contínua de antígenos microbianos metabólitos, dos quais mais da metade foram significativamente alterados pela expressão de B27 em 16 semanas. Tanto a microbiota quanto os metabólitos do hospedeiro foram alterados, pelo antígeno da microbiota pode estar relacionado à reação anormal de IgA e 6.2.1. Aumento da permeabilidade intestinal em pacientes com EA Estudos demonstraram que a taxa de sintomas emocionais na EA A principal função da mucosa intestinal associada ao linfóide intestino humano e as diferenças individuais mais significativas, a microbiota não tem suporte teórico e correspondência sistemática proteínas envolvidas na inflamação e na UPP. Curiosamente, os monócitos em pacientes com EA mostraram alterações significativas nos níveis de expressão de que pode levar à osteoclastogênese e perda óssea inflamatória. No entanto, a IL-22 pode causar inchaço do tecido mole externo do osso, como é observado em microbiota, que é importante na patogênese e desenvolvimento de antes da inflamação intestinal [55]. Portanto, um possível mecanismo dos processos é a ativação do sistema imunológico, seguida pela do eixo HPA, possuem a autoestabilidade de suprimir mediadores inflamatórios e de formação celular, antiinflamatórios e antiimunes. Existir Actualmente, na AS, os critérios de Nova Iorque modificados em 1984 foram 6.2. A patogênese da EA mediada pelas alterações da mucosa intestinal de componentes derivados de bactérias, como lipopolissacarídeo (LPS). que a disbiose intestinal ativa uma resposta imune mediada por Th17 em [73]. Curiosamente, Wen et al. [4] descobriram que as actinobactérias eram enriquecidas em pacientes com EA. Portanto, a inflamação intestinal causada pelo IgA secretora, que pode aumentar gradualmente sob a estimulação de provavelmente será uma opção terapêutica para pacientes com EA. Em uma palavra, o aumento da permeabilidade intestinal reduz a função do sangue intestinal [6,53]. Steven et al. mostraram que a permeabilidade intestinal do HLA-B27 tratamento eficaz para os sintomas clínicos da EA, pode ser eficaz em desempenha um papel importante na patogênese da EA, e o aumento de IgA é estágio terminal da doença, quando a coluna e as articulações causaram de autofagia em vez de resposta proteica desdobrada. A autofagia parece O epitélio intestinal é um importante componente físico e bioquímico pacientes em todo o mundo foi de 75% e a taxa de depressão foi de 43% tecido está lutando contra a infecção de bactérias patogênicas. Peyer com AS. Portanto, é difícil diagnosticar EA em termos de alterações do intestino degeneração associada (ERAD), enquanto o proteassoma da ubiquitina descobriu-se que migra do intestino para o sangue periférico, medula óssea e pesquisa descobriu que Bacteroidetes, Proteobacteria e Actinobacteria amplamente utilizados em estudos clínicos e na prática diária, mas não são aplicáveis com múltiplas vias, incluindo aminoácidos, carboidratos, xenobióticos superexpressão de fatores inflamatórios. para o envolvimento da microbiota intestinal na inflamação crônica da EA é microbiota intestinal. Estudos descobriram que durante a fase ativa da EA, 25 proteínas na UPP. Um estudo [47] das relações entre HLA-B27, periostite e EA [67]. Em camundongos mutantes BALB/c (SKG), a IL-23 poderia levar COMO [50–52]. Estudo mostrou que a permeabilidade intestinal tanto na EA produção e liberação de citocinas, como interferon alfa (IFN-a), lesões irreversíveis, de modo que a melhor oportunidade de tratamento foi adiada. Portanto, marcas microbiológicas são introduzidas no pré-diagnóstico da EA, que possibilitam o diagnóstico rápido e preciso estar relacionado à regulação intestinal da IL-23 na EA. Isto mostra que o desdobramento do HLA-B27 também pode ativar a autofagia e então causar a lâmina própria intestinal do hospedeiro, promovendo assim inflamação local e sistêmica na forma de doença articular [58]. Investigações adicionais de amostras de pacientes com EA revelaram que havia alta respostas imunológicas Posteriormente, os microrganismos patogênicos ativam os mecanismos inatos e a microbiota intestinal pode levar à depressão que acompanha a EA através da ativação do sistema imunológico e danos ao eixo HPA. A via (UPP) desempenhou um papel importante no ERAD [45]. Wright et al. articulações em SpA [63]. A disbiose intestinal da microbiota poderia induzir a rápida liberação de IL-17 no intestino [64,65]. Estudos também sugeriram que IL-23, IL-17 e IL-22 estavam envolvidas na inflamação de barreira contra a microbiota intestinal, resultando no fenômeno de que a microbiota entra continuamente no corpo através de vazamento intestinal. Nós então ratos foi quase 5 vezes maior que a de controles saudáveis, bem como barreira contra a microbiota simbiótica e patogênica que protege as interações hospedeiro- microbiota e mantém a homeostase do tecido [49]. Distúrbios fisiológicos da microbiota intestinal podem levar à destruição de o tratamento da depressão que acompanha a EA também. Kebapcilar et al. uma das evidências possíveis. e metabolismo de ácidos graxos de cadeia média afetado. Eles também forneceram Em conclusão, os estudos acima mostram que a microbiota intestinal está interagindo com o HLA-B27, podendo assim mediar a ocorrência e o desenvolvimento da EA por mimetismo molecular, resposta proteica desdobrada e que: a disbiose intestinal induz comprometimento da barreira mucosa (elevado [69]. Embora a depressão em pacientes com EA tenha sido atribuída ao estresse psicológico e aos danos físicos que acompanham a doença, dados recentes sugerem que os processos fisiológicos subjacentes da doença O adesivo (PP) no tecido linfóide contém um tipo de célula especial translocadora de antígeno, as células microdobradas (células M). Elas podem transportar o antígeno ingerido na forma de vesículas para células dendríticas (DCs) e 6.2.3. A superexpressão de fatores inflamatórios resposta proteica desdobrada e autofagia em pacientes com EA descobriram que à artrite, entesite e ileíte [68]. Portanto, esses achados sugerem pacientes e seus parentes de primeiro grau aumentaram em comparação com interleucina (IL) -1, IL-6 e fator de necrose tumoral alfa (TNF-a) [70]. aumentou fortemente em nível, enquanto o de Firmicutes foi significativamente na doença inicial [74]. Na maioria dos casos, a EA pode ser certamente diagnosticada após níveis de IL-17 [59,60] e IL-23 [61,62] no soro e na sinóvia. 6.3. A ocorrência e desenvolvimento de depressão acompanhando EA sistema imunológico adaptativo para produzir múltiplos mediadores pró-inflamatórios [56,57]. 6.2.2. Resposta imune IgA da mucosa intestinal a maioria dos pacientes apresentou níveis séricos elevados de IgA total [42]. Portanto, como de. No entanto, devido à complexa composição da microbiota no aumentoucom a idade [54]. Podem ocorrer alterações na permeabilidade intestinal [72] descobriram que, como parte importante do eixo cérebro-intestino, o eixo HPA (hipotálamo-hipófise-adrenal) era comumente danificado em pacientes com EA. É geralmente conhecido que os glicocorticóides, a secreção final 7. Resumo e prospecto anormalidades no corpo. Além disso, Asquith et al. identificado 582 especular uma possível patogênese da EA que a estimulação contínua estão envolvidas na patogênese dos sintomas depressivos. Um macrófagos (Mÿ), então estimulam as células T e as células B a produzir anticorpos e vários fatores imunológicos. As células B no intestino produzem principalmente Os trabalhos que investigaram animais geneticamente suscetíveis mostraram [46] descobriram que monócitos em pacientes com EA mostraram regulação de o eixo intestino-articular [66]. IL-17 exibiu propriedades pró-inflamatórias a barreira mucosa e aumentar a penetração do comensal reduzido no transtorno depressivo maior em comparação com o grupo HC 3–5 anos de início. Uma vez diagnosticada a EA, ela atingiu o meio e dados essenciais de que os metabólitos da microbiota impactam significativamente o desenvolvimento de doença inflamatória associada ao HLA-B27 [48]. autofagia. permeabilidade da mucosa) em pacientes com EA, o que aumenta a penetração O estudo descobriu que as células linfóides inatas que expressam IL-23R foram o desdobramento do HLA-B27 ocorreu no intestino, acompanhado de ativação que a interrupção na ativação do eixo IL-23/IL-17 é uma característica importante em pacientes com EA, e o direcionamento da via IL-23/IL-17 irá controles saudáveis, que acompanharam a conclusão de que a prevalência de EA nos familiares dos pacientes era maior do que a da família normal L.Zhang, et al. 190 Patogênese Microbiana 132 (2019) 188–192 Machine Translated by Google Este artigo não contém estudos com participantes humanos ou animais realizados por qualquer um dos autores. Aprovação ética Conflitos de interesse Esta pesquisa não recebeu nenhuma bolsa específica de financiamento agências nos setores público, comercial ou sem fins lucrativos. Financiamento microbiota. A fim de estudar a patogênese precisa da EA, desenvolver novas ferramentas de diagnóstico e fornecer novas pistas para medidas de prevenção, mais pesquisas futuras devem se concentrar nas características da disbiose intestinal em pacientes com EA e elucidar papéis mais claros da microbiota intestinal no desenvolvimento da EA. . Desta forma, a microbiota intestinal pode tornar-se um alvo potencial para a vigilância da EA. Referências Nenhum dos autores declara qualquer conflito de interesses. et al., Breve relatório: disbiose intestinal na espondilite anquilosante, Arthritis Rheum. 67 (2015) 686–691 https://doi.org/10.1002/art.38967. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.039. 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