L’impatto del microbiota intestinale(MI) sulla mortalità correlata al trapianto allogenico di cellule staminali emopoietiche(TCSE) è stato recentemente dimostrato. Questa osservazione corrobora l’idea di un ruolo significativo del MI nella ricostruzione immunologica successiva al TCSE e nella genesi della Graft-versus-Host-Disease acuta(GvHD). Abbiamo pertanto condotto il primo studio longitudinale sul ruolo del MI nella genesi di GvHD in pazienti pediatrici sottoposti a TCSE.
Sono stati arruolati 10pazienti, di cui 5 con GvHD. Per ogni paziente sono stati raccolti campioni fecali seriati ogni 10-15 giorni fino a 100 giorni dopo il TCSE. Il profilo filogenetico del MI è stato caratterizzato mediante pyrosequencing 454 della regione ipervariabile V4 della subunità 16S dell’rRNA. Il profilo funzionale è stato valutato mediante l’analisi degli acidi-grassi-a-corta-catena utilizzando la gas cromatografia-spettroscopia di massa.
Dopo il TCSE è stata osservata una profonda distruzione strutturale e funzionale del normale assetto mutualistico dell’ecosistema intestinale. La traiettoria di ricostruzione del MI dopo il TCSE è risultata essere significativamente differente tra i pazienti con e senza GvHD. In particolare, nei pazienti senza GvHD è stata evidenziata prima del TCSE una precisa signature del MI, caratterizzata da un’elevata concentrazione di Bacteroidetes e Parabacteoidetes(p<0.05, Fig. 1). Parallelamente nei pazienti senza GVHD è stato osservato un aumento significativo degli acidi-grassi-a-corta-catena e di propionato in particolare(p<0.05). Questa caratteristica signature si è proiettata dopo il TCSE, persistendo alla distruzione dell’ecosistema intestinale e dimostrando l’elevata adattabilità di questi germi.
I nostri dati indicano che le dinamiche dell’ecosistema microbico intestinale possono essere un fattore in grado di influenzare l’insorgenza di GvHD. In particolare, la presenza di un profilo mutualistico pre-TCSE del MI, caratterizzato dalla presenza di germi produttori di acidi-grassi-a-corta-catena con riconosciute proprietà immunomodulatorie, sembra mitigare il rischio di sviluppare GVHD. Questi risultati aprono quindi nuove prospettive sulla possibilità di manipolare il MI pre-TCSE per modulare la ricostruzione del sistema immunitario. / The impact of the gut microbiota(MI) on allogeneic hematopoietic stem cell transplantation(HSCT) has been recently demonstrated. This observation supported the idea of a significant role of MI in the immunological reconstruction after HSCT and in the genesis of acute Graft-versus-Host-Disease(GvHD). We therefore conducted the first longitudinal study on the role of MI in the onset of GvHD in pediatric patients undergoing HSCT. 10 patients were enrolled, including 5 with GvHD. For each patient were collected seriated fecal samples every 10-15 days up to 100 days after HSCT. The phylogenetic profile of MI was characterized by pyrosequencing 454 of the hypervariable V4 region of the 16S rRNA subunit. The functional profile was evaluated by analysis of fatty acid-fat-to-short-chain using the gas chromatography-mass spectroscopy. After HSCT a profound structural and functional destruction of the normal position mutualistic gut ecosystem was observed. The reconstruction of the trajectory of the MI after HSCT was significantly different between patients with and without GVHD. In particular, in patients without GVHD, a precise of the MI signature before the HSCT was highlighted, characterized by a high concentration of Bacteroidetes and Parabacteoidetes(p <0.05, Fig. 1). In parallel in patients without GVHD it was observed a significant increase of the fatty-acid-to-short-chain and in particular propionate(p <0.05). This characteristic signature was projected after HSCT, persisting to the intestinal ecosystem destruction and demonstrating the high adaptability of these germs. Our data indicate that the intestinal microbial ecosystem dynamics can be a factor influencing the onset of GvHD. In particular, the presence of a mutualistic profile pre-HSCT of the MI, characterized by the presence of germs producers of acid-fat-to-short-chain recognized with immunomodulatory, seems to mitigate the risk of developing GVHD. These results therefore open new perspectives on the possibility of manipulating the MI pre-HSCT to modulate the reconstruction of the immune system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:unibo.it/oai:amsdottorato.cib.unibo.it:7407 |
| Date | January 1900 |
| Creators | Zama, Daniele <1981> |
| Contributors | Pession, Andrea |
| Publisher | Alma Mater Studiorum - Università di Bologna |
| Source Sets | Università di Bologna |
| Language | Italian |
| Detected Language | Italian |
| Type | Doctoral Thesis, PeerReviewed |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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