Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Onderzoeksartikel

Effecten van fecale microbiota-transplantatie op intestinale microbiële kenmerken en klinische fenotypen bij patiënten met de ziekte van Parkinson

141 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/72702

⸱

14 augustus 2026

In dit artikel

Samenvatting

Deze verkennende studie bij zes patiënten met de ziekte van Parkinson die een fecale microbiota transplantatie ondergingen, observeerde temporele veranderingen in de microbiële diversiteit van de darm, de taxonomische samenstelling en de voorspelde functionele profielen, samen met verbeteringen in motorische en niet-motorische symptomen. Deze bevindingen leveren preliminaire bewijzen die verdere onderzoek naar microbiota-gebaseerde interventies ondersteunen.

Samenvatting

Veranderingen in de darmmicrobiota zijn geassocieerd met de ziekte van Parkinson (PD), maar longitudinale microbiële veranderingen na fecale microbiota transplantatie (FMT) en hun klinische associaties zijn nog onvoldoende begrepen. Deze retrospectieve observationele single-center studie omvatte 6 patiënten met PD, gestratificeerd in subgroepen met een hoge en lage ernst op basis van de ziekteduur (>6 jaar versus ≤6 jaar). Zestig en zes fecale monsters werden verzameld vóór de FMT en vervolgens maandelijks gedurende vijf maanden daarna. De microbiële diversiteit, gemeenschapsstructuur, taxonomische samenstelling en voorspelde functionele profielen werden beoordeeld met behulp van 16S ribosomaal RNA-gensequencing. De analyses omvatten alfa- en bèta-diversiteit, taxonomische abundantie, linear discriminant analysis effect size, Tax4Fun2-gebaseerde functionele voorspelling en Spearman-rangcorrelaties tussen microbiële kenmerken en klinische indicatoren. Descriptieve analyses wezen op verschillen in microbiële rijkdom, diversiteit, gemeenschapsstructuur en voorspelde functies tussen de ernst-subgroepen en over de tijdspunten na FMT. Bij aanvang had de subgroep met lage ernst een grotere microbiële rijkdom en diversiteit dan de subgroep met hoge ernst, met relatief hogere abundanties van taxa zoals Bifidobacterium en Lactobacillus. Eén maand na de FMT namen de rijkdom en diversiteit toe ten opzichte van de nulmeting in de subgroep met hoge ernst, vergezeld door veranderingen in de taxonomische samenstelling. Beide subgroepen vertoonden tijdgerelateerde variaties in microbiële diversiteit en voorspelde Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway-verrijking na de FMT. De voorspelde functies omvatten koolhydraat- en aminozuurmetabolisme, biosynthese van secundaire metabolieten, membraantransport en signaaltransductie. Verschillende operationele taxonomische eenheden correleerden met indicatoren voor motorische beperkingen, constipatie, slaapkwaliteit, functionele status en neuropsychiatrische symptomen. FMT was derhalve geassocieerd met longitudinale veranderingen in de darmmicrobiële diversiteit, samenstelling en voorspelde functies, en specifieke microbiële kenmerken waren geassocieerd met motorische en niet-motorische indicatoren. Gezien de kleine retrospectieve cohort zijn deze bevindingen preliminair en verdienen ze bevestiging in grotere gecontroleerde studies. Toekomstig onderzoek moet bepalen of deze microbiële veranderingen reproduceerbaar zijn, langer dan vijf maanden aanhouden, donor-engraftment weerspiegelen en overeenkomen met meetbare klinische verbetering na transplantatie bij PD.

Inleiding

De ziekte van Parkinson (PD) is een veelvoorkomende progressieve neurodegeneratieve aandoening die wordt gekenmerkt door bradykinesie, rigiditeit, rusttremor en posturale instabiliteit1. Hoewel de pathogenese nog niet volledig is opgehelderd, zijn meerdere factoren, waaronder neuroinflammatie, blootstelling aan omgevingsfactoren en genetische vatbaarheid, geïmpliceerd bij het ontstaan en het verloop van de ziekte2. Epidemiologisch bewijs wijst erop dat PD een van de meest voorkomende neurologische aandoeningen is bij ouderen en gepaard gaat met een aanzienlijke invaliditeitslast, waarbij de prevalentie toeneemt met de leeftijd3. Huidige behandelingen, in het bijzonder dopamine-vervangende therapie, kunnen de motorische symptomen tot op zekere hoogte verlichten, maar hun effecten op de progressie van de ziekte en veel niet-motorische symptomen blijven beperkt, en de respons op de behandeling varieert per individu4. Daarom blijft verder onderzoek naar PD-gerelateerde biologische veranderingen en potentiële therapeutische doelwitten klinisch van groot belang.

De microbiële gemeenschap in de darm speelt een belangrijke rol bij het handhaven van de integriteit van de darmbarrière, het reguleren van immuunresponsen en het ondersteunen van de metabole homeostase5. Fecale microbiotatransplantatie (FMT) houdt in dat fecale microbiota van een gezonde donor naar een ontvanger worden overgebracht om het microbiële evenwicht in de darm te herstellen6,7. Meerdere dierstudies hebben gesuggereerd dat transplantatie van de darmmicrobiota invloed kan hebben op neurobehaviorale fenotypen8,9. Aangezien microbiota van patiënten met depressie of angst overeenkomstige gedragsveranderingen bij muizen kunnen induceren, zouden microbiota van gezonde donoren de gedragsuitkomsten kunnen verbeteren10. Daarnaast hebben voorlopige klinische observaties een symptoomverbetering gemeld na FMT bij sommige patiënten met PD en autisme, wat suggereert dat microbiota-gebaseerde interventies mogelijk relevant zijn bij neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen11,12. Desalniettemin blijven de mechanismen die ten grondslag liggen aan deze effecten onduidelijk, en zijn klinische studies vereist om de veiligheid en effectiviteit van FMT bij PD vast te stellen.

Hoewel eerdere studies hebben gewezen op een relatie tussen het darmmicrobiota en de ziekte van Parkinson, zijn de longitudinale veranderingen in de samenstelling van het darmmicrobiota na een FMT en de associaties hiervan met klinische kenmerken nog onvoldoende bekend. Het blijft onduidelijk of patiënten met verschillende klinische ernst distincte microbiële reacties vertonen na een FMT.

In deze retrospectieve observationele studie in één centrum hebben we patiënten met PD beoordeeld die FMT ondergingen in de routineklinische praktijk. Klinische scores vóór en na FMT werden geanalyseerd, en beschikbare fecesmonsters werden verder geanalyseerd met 16S rRNA-gensequencing om de microbiële diversiteit in de darm, de taxonomische samenstelling, de voorspelde functionele profielen en correlaties met klinische indicatoren te onderzoeken. Deze studie had tot doel de klinische uitkomsten en darmmicrobiota-profielen na FMT bij PD te karakteriseren en preliminaire bewijzen te leveren voor toekomstige prospectieve gecontroleerde studies.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki, en het protocol werd goedgekeurd door de Ethische Commissie van The Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University (goedkeuringsnummer: 2021-KY-100-01). Van alle deelnemers is schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen.

Deze retrospectieve observationele studie in één centrum werd uitgevoerd bij de afdeling Neurologie van The Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University. Van januari 2022 tot december 2023 werd in totaal 32 patiënten met primaire PD geïncludeerd die voldeden aan de Diagnostic Criteria for Parkinson’s Disease (editie 2020). Uiteindelijk werden zes patiënten die voldeden aan de strikte selectiecriteria en alle studieprocedures hadden voltooid, opgenomen in de daaropvolgende analyse. Details over de screening, exclusie en follow-up zijn weergegeven in Supplementary Figure 1.

Verzameling van fecesmonsters en analyse van de microbiële gemeenschap

Fecale microbiota werd verkregen van gezonde vrijwilligers. Het screeningsproces van de donoren werd strikt uitgevoerd in overeenstemming met de Chinese Expert Consensus on the Clinical Application of Fecal Microbiota Transplantation. Inclusiecriteria voor donoren: Leeftijd 18–40 jaar, zonder voorgeschiedenis van chronische ziekten; Geen voorgeschiedenis van gastro-intestinale aandoeningen, metabole stoornissen, auto-immuunziekten of psychiatrische stoornissen; Geen gebruik van antibiotica, probiotica, immunosuppressiva of protonpompremmers in de afgelopen 3 maanden; Geen reizen naar epidemische gebieden, bloedtransfusies of chirurgische ingrepen in de afgelopen 6 maanden. Bloed- en fecesscreening om infectieziekten en pathogenen uit te sluiten omvatte: Human immunodeficiency virus (HIV), Hepatitis B virus (HBV), Hepatitis C virus (HCV), Treponema pallidum, Clostridium difficile, Salmonella, Shigella, Campylobacter, pathogene Escherichia coli, enterische virussen en parasieten. Het volume van een enkel geldig fecesmonster moest ten minste 50 g bedragen. Met behulp van een geautomatiseerd systeem voor zuivering van fecale microbiota (zie Table of Materials) werd 500 mL steriele zoutoplossing toegevoegd aan elke 100 g verse feces, gevolgd door drie ronden van gestandaardiseerde centrifugatie en wassing (700 × g, 3 min), waarna direct werd geïnoculeerd na het bereiden van een suspensie met steriele zoutoplossing in een volumeverhouding van 1:2. Proefpersonen ontvingen een enkele injectie van 150 mL suspensie bevattend ongeveer 5 × 10^13 levensvatbare bacteriën13.

Alle ontvangers ondergingen FMT via colonoscopie, waarbij het endoscoop werd doorgevoerd tot in het caecum en het colon ascendens; de suspensie werd langzaam en gelijkmatig via het biopsiekanaal geïnfuseerd om preferentiële kolonisatie van het rechter colon te bevorderen. Na infusie bleven de patiënten gedurende ten minste 2 h in rechter zijligging (decubitus positie). Voorafgaand aan de procedure werd gedurende 3 dagen een vezelarm dieet gevolgd, gevolgd door een volledig vloeibaar dieet gedurende 24 h vóór de ingreep, met vasten van vaste voeding gedurende 6 h en van vloeistoffen gedurende 2 h voorafgaand aan de infusie. Op de avond vóór transplantatie werd een standaard volledige darmreiniging met een polyethyleenglycol-elektrolytoplossing uitgevoerd totdat een helder, fecesvrij effluent was verkregen. Beperkingen voor medicatie omvatten het onthouden van systemische antibiotica gedurende ten minste 72 h vóór FMT en het vermijden daarvan gedurende 1 week daarna. Protonpompremmers (PPI's) worden 24–48 h vóór de procedure gestaakt, en laxantia en probiotica worden op de dag van transplantatie opgeschort.

Tijdens de procedure werden de hartslag, bloeddruk en zuurstofsaturatie continu gemonitord en werden eventuele symptomen, zoals abdominale distentie, pijn of misselijkheid, geobserveerd; de infusie werd onmiddellijk gestopt bij het optreden van ernstige abdominale pijn of hypotensie. Gedurende de eerste 7 dagen na transplantatie werd er dagelijks een follow-up uitgevoerd om de frequentie van de stoelgang, de consistentie van de ontlasting en alle bijwerkingen, waaronder abdominale pijn, diarree, koorts en hematochezia, te registreren. De langetermijnfollow-up liep tot 5 maanden, met geplande ontlastingsafnames voor analyse van het darmmicrobioom en klinische beoordelingen met behulp van de Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS) en de Wexner Constipation Score, naast het documenteren van symptoomveranderingen en het gebruik van gelijktijdige medicatie, om zowel de effectiviteit als de veiligheid volledig te evalueren.

Fecale monsters werden verzameld op zes tijdstippen: vóór de FMT en 1, 2, 3, 4 en 5 maanden na de FMT. Alle deelnemers ontvingen gestandaardiseerde instructies voor het verzamelen van ontlastingsmonsters. Ongeveer 10–20 g van het middengedeelte van de ontlasting werd verzameld met steriele pincetten en in steriele verzamelcontainers geplaatst. De monsters werden binnen 2–3 u na verzameling naar het laboratorium getransporteerd en door getrainde onderzoekers onder aseptische omstandigheden verdeeld in steriele 1,5 mL microcentrifugebuisjes (zie Tabel met Materialen). Alle aliquoten werden onmiddellijk bij −80 °C bewaard tot aan verdere analyse.

Na de afname van de fecesmonsters werden alle specimens op droogijs getransporteerd naar een commerciële sequencingprovider (zie Tabel met materialen) voor 16S rRNA-gensequencing. De bibliotheekvoorbereiding, sequencing en de initiële kwaliteitscontrole werden uitgevoerd volgens het standaardprotocol van de provider. Genomisch DNA werd geëxtraheerd uit elk fecesmonster, en de V3–V4 hypervariabele regio's van het bacteriële 16S rRNA-gen werden geamplificeerd via polymerasekettingreactie (PCR) met behulp van de primers 341F en 805R. De sequencing werd uitgevoerd op een benchtop short-read sequencingplatform (zie Tabel met materialen) met gebruik van 2 × 300 bp paired-end chemie om de darmmicrobiële profielen van patiënten vóór FMT en op verschillende follow-up tijdstippen na FMT te karakteriseren. Na de sequencing werden de raw reads verwerkt om hoogwaardige sequenties te verkrijgen voor verdere microbiële analyse. De taxonomische classificatie werd uitgevoerd met een commercieel 16S taxonomisch toewijzingspakket en de bijbehorende microbiële identificatiedatabase (zie Tabel met materialen). De resulterende taxonomische profielen werden gebruikt voor daaropvolgende analyses van microbiële diversiteit, gemeenschapscompositie, differentiële abundantie en voorspelde microbiële functie.

Klinische beoordelingen en analytische labels

Patiënten met PD werden op basis van de ziekteduur gestratificeerd in twee ernstgroepen: een groep met een hoge ernst (>6 jaar, aangeduid als “_H”) en een groep met een lage ernst (≤6 jaar, aangeduid als “_L”). Fecale monsters die vóór de FMT werden verzameld, werden gedefinieerd als baseline-monsters en gelabeld als FB_H of FB_L, afhankelijk van de bijbehorende ernstgroep. Monsters die 1, 2, 3, 4 en 5 maanden na de FMT werden verzameld, werden gelabeld als FP1M_H, FP2M_H, FP3M_H, FP4M_H en FP5M_H voor de groep met een hoge ernst, en als FP1M_L, FP2M_L, FP3M_L, FP4M_L en FP5M_L voor de groep met een lage ernst. De beoordeelde klinische parameters omvatte de Wexner-constipatiescore, de Non-Motor Symptoms Scale (NMSS), de Non-Motor Symptoms Questionnaire (NMSQ), de Neuropsychiatric Inventory (NPI), het Hoehn–Yahr-stadium, de Activities of Daily Living-schaal (ADL), de Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI), de originele (UPDRS I–VI) en de totale UPDRS-score. Een combinatie van beschrijvende en inferentiële statistische methoden werd gebruikt om de veranderingen in de klinische indicatoren van PD-patiënten in de groep met een hoge ernst (_H-groep) en de groep met een lage ernst (_L-groep) op zes tijdstippen te analyseren. Om vooraf groepsverschillen over alle tijdstippen te verkennen, werden de distributies van de indicatoren tussen de _H- en _L-groepen op elk tijdstip vergeleken met de Wilcoxon-rangsomtoets, en werd er een strikter Linear Mixed Model (LMM) met patiëntspecifieke random intercepts toegepast. Vanwege de beperkte steekproefomvang worden de resultaten van het mixed-effects model slechts als verkennende referentie verstrekt. Het primaire eindpunt van deze verkennende studie was de verandering in de diversiteit en samenstelling van het darmmicrobioom van de baseline tot de tijdstippen na de fecale microbiota transplantatie, waarbij klinische veranderingen als secundaire eindpunten werden geëvalueerd.

OTU-clustering, diversiteitsanalyse en taxonomische abundantie

Operationele taxonomische eenheden (OTU's) werden gebruikt om de samenstelling van de microbiële gemeenschap samen te vatten, waarbij sequenties met ≥97% gelijkenis in dezelfde OTU werden geclusterd. De sequencingdiepte werd geëvalueerd met behulp van Shannon-gebaseerde rarefactiecurves, waarbij de plateaus van de curves duidden op een over het algemeen voldoende dekking voor downstream diversiteitsanalyses.

De alfa-diversiteit werd beoordeeld met behulp van de Chao1- en abundance-based coverage estimator (ACE)-indices voor microbiële rijkdom, en de Shannon- en Simpson-indices voor de algemene diversiteit en evenredigheid. Bèta-diversiteit werd geëvalueerd met behulp van gewogen en ongewogen UniFrac-afstanden, gevolgd door een principale coördinaatanalyse (PCoA) om verschillen in de samenstelling van de microbiële gemeenschap tussen de groepen te visualiseren. Verschillen tussen groepen in alfa- en bèta-diversiteit werden respectievelijk beoordeeld met niet-parametrische tests en een Permutational Multivariate Analysis of Variance (PERMANOVA), zoals beschreven in de sectie statistische analyse.

De taxonomische samenstelling werd samengevat op phylum-, klasse-, orde-, familie- en genusniveau op basis van 16S rRNA-gensequencinggegevens. Gebruik een community-ecology analysepakket voor R (zie Table of Materials) om de 10 meest abundante taxa op elk taxonomisch niveau te identificeren en te visualiseren. Taxonomische profielen werden weergegeven met staafdiagrammen, en geselecteerde taxa werden verder vergeleken tussen groepen met behulp van boxplots.

Analyse van differentiële abundantie van microbiële taxa

Taxa met differentiële abundantie tussen vooraf gedefinieerde groepen werden geïdentificeerd met behulp van linear discriminant analysis effect size (LEfSe). LEfSe integreert de Kruskal-Wallis-toets, de Wilcoxon-toets en lineaire discriminantanalyse (LDA) om taxa te identificeren die zowel statistisch significant zijn als een discriminerende waarde hebben. Taxa met een P < 0,05 en een LDA-score (log10) > 3 werden beschouwd als differentieel abundant. De relatieve abundanties van de discriminerende taxa werden gevisualiseerd met behulp van taxonomische staafdiagrammen.

Functionele voorspelling en klinische correlatieanalyse

Voorspelde functionele profielen van het darmmicrobioom werden afgeleid uit 16S rRNA-gensequencinggegevens met behulp van Tax4Fun2 en geannoteerd volgens de Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)-database. Differentieel verrijkte voorspelde pathways werden geïdentificeerd met LEfSe, waarbij P < 0,05 en een LDA-score (log10) > 3 als drempelwaarden werden gehanteerd. Omdat deze functionele profielen waren afgeleid en niet direct waren gemeten via metagenomische of metabolomische benaderingen, werden ze geïnterpreteerd als voorspelde functionele verschillen. Een Spearman-rangcorrelatieanalyse werd uitgevoerd om associaties tussen microbiële kenmerken en klinische indicatoren te onderzoeken.

Statistische analyse

Statistische analyses werden uitgevoerd met R-software (zie Tabel met materialen). Klinische variabelen werden samengevat als medianen en bereiken (minimum–maximum). Alpha-diversiteitsindexen werden tussen groepen vergeleken met de Wilcoxon rank-somtoets, terwijl bèta-diversiteit werd beoordeeld via PERMANOVA met 999 permutaties. Differentieel abundante taxa en voorspelde functionele pathways werden geïdentificeerd met behulp van LEfSe, waarbij P < 0,05 en een LDA-score (log10) > 3 als significantiedrempels werden gehanteerd. Voor longitudinale analyse van differentiële abundantie werd een mixed-effects model met patiëntspecifieke random intercepts toegepast, gevolgd door post-hoc paarsgewijze vergelijkingen met Benjamini-Hochberg correctie voor de false discovery rate. Spearman-rangcorrelatieanalyse werd gebruikt om associaties tussen kenmerken van het darmmicrobioom en klinische indicatoren te evalueren, waarbij Benjamini–Hochberg correctie voor de false discovery rate werd toegepast op de correlatie-P-waarden. Een tweezijdige P < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant. Correctie voor meervoudige vergelijkingen werd toegepast op de correlatie- en taxonomische abundantieanalyses. Gezien de kleine steekproefomvang en het longitudinale ontwerp met herhaalde bemonstering werden de statistische analyses als exploratief beschouwd en werden de resultaten behoedzaam geïnterpreteerd.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Patiëntselectie en baselinekenmerken

Zes patiënten met PD werden opgenomen in de uiteindelijke analyse, waaronder drie mannen en drie vrouwen. De mediane leeftijd was 69,0 jaar (bereik, 61–75) en de mediane bodymassindex was 2,6 kg/m2. De cohort bestond uit twee rigiditeits-dominante, twee tremor-dominante en twee gemengde klinische fenotypes. De klinische baselinekenmerken worden weergegeven in Tabel 1.

Klinische kenmerk...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

FMT is een microbiota-gebaseerde interventie waarbij fecale microbiota van een gezonde donor naar de darm van de ontvanger wordt overgebracht om de intestinale microbiële balans te herstellen14. Toenemend bewijs suggereert dat de darmmicrobiota een belangrijke rol speelt bij het handhaven van de homeostase van het zenuwstelsel15. Bewijs uit de bidirectionele darm-hersen-as geeft aan dat de darmmicrobiota invloed kan hebben op ontstekingen van het centrale zenuwstelsel, het ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Belangenverstrengeling: De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is.

Dankbetuigingen

Wij spreken onze dank uit tot alle collega's die hebben bijgedragen aan en steun hebben verleend aan dit onderzoek. Hun samenwerking en aanmoediging zijn van onschatbare waarde geweest voor ons werk.

financiering: Dit onderzoek werd gefinancierd door het Jiangsu Provincial Key Program for Elderly Health (LKZ2022004).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
MiSeq-systeemIllumina, Inc.SY-410-1003Benchtop short-read sequencingplatform gebruikt voor 16S rRNA V3–V4-ampliconsequenering met 2 × 300 bp paired-end chemie.
Metagenome@KINWorld Fusion Co., Ltd.v2.2.1; https://www.w-fusion.com/metagenomeCommerciële software gebruikt voor 16S rRNA taxonomische toewijzing en analyse van microbiële gemeenschappen.
Microbiële Identificatiedatabase (bacterieel)TechnoSuruga Laboratory Co., Ltd.DB-BA, database v10.0; https://www.tecsrg.co.jp/services/enki/Bacteriële 16S rDNA-referentiedatabase gebruikt voor microbiële identificatie.
341F primerBGI Genomics Co., Ltd.Aangepast oligonucleotide; geen catalogusnummerForward primer-sequentie: 5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′.
805R-primerBGI Genomics Co., Ltd.Aangepast oligonucleotide; geen catalogusnummerReverse primer-sequentie: 5′-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3′.
16S rRNA-gensequenceringsserviceBGI Genomics Co., Ltd. (Wuhan, China)https://www.bgi.com/us/sequencing-services/rna-sequencing-solutions/16s18s-its-sequencing/ 16S, 18S en ITS-sequencing Het analyseren van de microbiële gemeenschap is essentieel voor het begrijpen van diverse biologische processen, van menselijke gezondheid en ziekte tot landbouw en ecologie. 16S, 18S en ITS-sequencing zijn krachtige methoden voor het identificeren van micro-organismen en het analyseren van hun samenstelling in complexe monsters. Wat is 16S, 18S en ITS-sequencing? 16S, 18S en ITS-sequencing zijn methoden voor metagenomische analyse die gebruikmaken van specifieke hypervariabele regio's in ribosomaal RNA (rRNA) om micro-organismen te identificeren en te classificeren. 16S rRNA-sequencing: Gericht op het 16S rRNA-gen, dat aanwezig is in alle bacteriën en archaea. Het bevat geconserveerde regio's (voor universele primers) en hypervariabele regio's (V1-V9), die fungeren als "vingerafdrukken" voor het onderscheid tussen verschillende taxa. 18S rRNA-sequencing: Analoog aan 16S, maar gericht op het 18S rRNA-gen in eukaryoten, zoals schimmels, protisten en dieren. Dit wordt gebruikt voor het profileren van eukaryote microbiomen. ITS-sequencing (Internal Transcribed Spacer): De ITS-regio's (ITS1 en ITS2) bevinden zich tussen de ribosomale RNA-genen. Omdat deze regio's minder geconserveerd zijn dan de rRNA-genen, bieden ze een hogere resolutie voor de identificatie van schimmels en gistsoorten op soortniveau. Toepassingen 16S, 18S en ITS-sequencing worden breed toegepast in verschillende vakgebieden: Microbioomonderzoek: Analyse van de microbiota in de menselijke darm, huid, mond of in bodem- en watermonsters om de impact op de gastheer of het milieu te bestuderen. Ziekteverwekkeridentificatie: Snelle identificatie van onbekende of onkweekbare bacteriën en schimmels in klinische monsters. Ecologische monitoring: Bestuderen van de biodiversiteit en verschuivingen in microbiële gemeenschappen onder invloed van omgevingsfactoren. Landbouw en veeteelt: Optimalisatie van gewasopbrengsten en diergezondheid door analyse van rhizosfeer- en darmmicrobiota. Voordelen van BGI's 16S, 18S en ITS-sequencing Geavanceerde sequencing-technologie: Wij maken gebruik van high-throughput sequencing-platforms om een diepe en nauwkeurige analyse van de microbiële samenstelling te garanderen. Geoptimaliseerde primers: Wij bieden een breed scala aan universele en specifieke primers voor verschillende hypervariabele regio's om de maximale dekking en nauwkeurigheid te waarborgen. Complete workflow: Van monsterontvangst en DNA/RNA-extractie tot library-preparatie, sequencing en bio-informatische analyse. Professionele bio-informatica: Inclusief kwaliteitscontrole, taxonomische classificatie (met gebruik van databases zoals SILVA, Greengenes en UNITE) en statistische analyses van de gemeenschapsstructuur (zoals alpha- en bèta-diversiteit). Hoge gevoeligheid en precisie: In staat om zelfs zeldzame taxa in complexe microbiële gemeenschappen te detecteren.Commerciële sequencingprovider; heeft de library-preparatie, sequencing en initiële kwaliteitscontrole uitgevoerd.
Eppendorf Safe-Lock microcentrifugebuisjes, Biopur, 1,5 mLEppendorf SE'0030121589Steriele polypropyleen buisjes gebruikt voor het aliquoteren van fecale monsters voor bewaring bij −80 °C.
LEfSeSegata Lab/bioBakeryv1.1.2; https://github.com/SegataLab/lefseSoftware voor lineaire discriminantanalyse van effectgrootte die is gebruikt om differentieel abundante taxa en voorspelde pathways te identificeren.
Tax4Fun2Tax4Fun2-ontwikkelteamv1.1.5; https://github.com/fjossandon/Tax4Fun2R-pakket gebruikt om functionele profielen uit de Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes af te leiden uit 16S rRNA-gegevens.
microeco R-pakketChi Liu en medewerkersv1.15.0; https://cran.r-project.org/package=microecoPakket voor community-ecologische analyse en visualisatie voor analyses van microbiële abundantie en diversiteit.
R-softwareR Foundation for Statistical ComputingVersie niet vermeld; https://www.r-project.org/Statistische computeromgeving gebruikt voor klinische analyses en microbioomanalyses; de exacte versie dient door de auteurs te worden bevestigd.
GenFMTer geautomatiseerd systeem voor purificatie van fecale microbiotaNanjing FMT Medical Co., Ltd.Model: GenFMTer; https://en.fmtmed.com/Geautomatiseerd systeem gebruikt voor gestandaardiseerde centrifugatie, wassing en preparatie van de fecale microbiota-suspensie.

Referenties

  1. Masuda T, Egawa K, Takeshita Y, Tanaka K. Parkinson's disease bradykinesia, forward posture, and drug-induced Pisa syndrome alleviated with traditional Japanese acupuncture: a case report. Cureus. 2024;16(10):e70860. doi:10.7759/cureus.70860.
  2. Boyd RJ, Avramopoulos D, Jantzie LL, McCallion AS. Neuroinflammation represents a common theme amongst genetic and environmental risk factors for Alzheimer and Parkinson diseases. J Neuroinflammation. 2022;19(1):223. doi:10.1186/s12974-022-02584-x.
  3. Zhong QQ, Zhu F. Trends in prevalence cases and disability-adjusted life-years of Parkinson's disease: findings from the Global Burden of Disease Study 2019. Neuroepidemiology. 2022;56(4):261–70.
  4. Albin RL, Brissenden JA, Lee TG, Leventhal DK. Striatal dopamine actions and movement: inferences from Parkinson disease. J Neurosci. 2025;45(24):e0022252025. doi:10.1523/JNEUROSCI.0022-25.2025.
  5. Panwar S, Sharma S, Tripathi P. Role of barrier integrity and dysfunctions in maintaining the healthy gut and their health outcomes. Front Physiol. 2021;12:715611. doi:10.3389/fphys.2021.715611.
  6. Minkoff NZ, et al. Fecal microbiota transplantation for the treatment of recurrent Clostridioides difficile (Clostridium difficile.). Cochrane Database Syst Rev. 2023;4(4):CD013871. doi:10.1002/14651858.CD013871.pub2.
  7. Wang M, et al. Influence of the gut microbiota, metabolism and environment on neuropsychiatric disorders. Curr Rev Clin Exp Pharmacol. 2025;20(4):334–48.
  8. Ojeda J, Ávila A, Vidal PM. Gut microbiota interaction with the central nervous system throughout life. J Clin Med. 2021;10(6):1299. doi:10.3390/jcm10061299.
  9. Lobo B, et al. The stressed gut: region-specific immune and neuroplasticity changes in response to chronic psychosocial stress. J Neurogastroenterol Motil. 2023;29(1):72–84.
  10. Jang HM, et al. Transplantation of fecal microbiota from patients with inflammatory bowel disease and depression alters immune response and behavior in recipient mice. Sci Rep. 2021;11(1):20406. doi:10.1038/s41598-021-00088-x.
  11. Segal A, et al. Fecal microbiota transplant as a potential treatment for Parkinson's disease—a case series. Clin Neurol Neurosurg. 2021;207:106791. doi:10.1016/j.clineuro.2021.106791.
  12. Scheperjans F, et al. Fecal microbiota transplantation for treatment of Parkinson disease: a randomized clinical trial. JAMA Neurol. 2024;81(9):925–38.
  13. Zhang H, et al. Pilot clinical trial of fecal microbiota transplantation for constipation in Parkinson's disease. J Microbiol Biotechnol. 2025;35:e2509029. doi:10.4014/jmb.2509.09029.
  14. Danne C, Rolhion N, Sokol H. Recipient factors in faecal microbiota transplantation: one stool does not fit all. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(7):503–13.
  15. Su X, Gao Y, Yang R. Gut microbiota-derived tryptophan metabolites maintain gut and systemic homeostasis. Cells. 2022;11(15):2296. doi:10.3390/cells11152296.
  16. Góralczyk-Bińkowska A, Szmajda-Krygier D, Kozłowska E. The microbiota–gut–brain axis in psychiatric disorders. Int J Mol Sci. 2022;23(19):11245. doi:10.3390/ijms231911245.
  17. Chen M, et al. Neurotransmitter and intestinal interactions: focus on the microbiota–gut–brain axis in irritable bowel syndrome. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:817100. doi:10.3389/fendo.2022.817100.
  18. Zheng L, Ji YY, Wen XL, Duan SL. Fecal microbiota transplantation in metabolic diseases: current status and perspectives. World J Gastroenterol. 2022;28(23):2546–60.
  19. Yao L, et al. Constipation in Parkinson's disease: a systematic review and meta-analysis. Eur Neurol. 2023;86(1):34–44.
  20. Figura M, et al. Safety and efficacy of fecal microbiota transplantation in alleviating symptoms of Parkinson's disease: a randomized, placebo-controlled, double-blinded study. Ann Neurol. 2026;100(1):10–21.
  21. Lin SH, et al. Associations between gut microbiota composition and impulse control disorders in Parkinson's disease. Int J Mol Sci. 2025;26(13):6146. doi:10.3390/ijms26136146.
  22. Lin SH, et al. Anxiety-related gut microbiota alterations in Parkinson's disease: distinct associations compared with healthy individuals. Front Cell Infect Microbiol. 2025;15:1594152. doi:10.3389/fcimb.2025.1594152.
  23. Nie S, et al. Inflammatory microbes and genes as potential biomarkers of Parkinson's disease. NPJ Biofilms Microbiomes. 2022;8(1):101. doi:10.1038/s41522-022-00367-z.
  24. Markowiak-Kopeć P, Śliżewska K. The effect of probiotics on the production of short-chain fatty acids by the human intestinal microbiome. Nutrients. 2020;12(4):1107. doi:10.3390/nu12041107.
  25. Li Z, et al. Altered Actinobacteria- and Firmicutes-phylum-associated epitopes in patients with Parkinson's disease. Front Immunol. 2021;12:632482. doi:10.3389/fimmu.2021.632482.
  26. Aghamohammad S, et al. The potential role of Bifidobacterium. spp. as preventive and therapeutic agents in controlling inflammation by affecting inflammatory signalling pathways. Lett Appl Microbiol. 2022;75(5):1254–63.
  27. Chen Y, Cui W, Li X, Yang H. Interaction between commensal bacteria, immune response and the intestinal barrier in inflammatory bowel disease. Front Immunol. 2021;12:761981. doi:10.3389/fimmu.2021.761981.
  28. Valvaikar S, et al. Supplementation with the probiotic Bifidobacterium breve. Bif11 reverses neurobehavioural deficits, inflammatory changes and oxidative stress in a Parkinson's disease model. Neurochem Int. 2024;174:105691. doi:10.1016/j.neuint.2024.105691.
  29. Mao L, et al. Cross-sectional study on the gut microbiome of patients with Parkinson's disease in Central China. Front Microbiol. 2021;12:728479. doi:10.3389/fmicb.2021.728479.
  30. Trigo D, et al. Mitochondria, energy and metabolism in neuronal health and disease. FEBS Lett. 2022;596(9):1095–110.
  31. Masenga SK, Kabwe LS, Chakulya M, Kirabo A. Mechanisms of oxidative stress in metabolic syndrome. Int J Mol Sci. 2023;24(9):7898. doi:10.3390/ijms24097898.
  32. Zhao H, et al. Multiple pathways through which the gut microbiota regulates neuronal mitochondria constitute another possible direction for depression. Front Microbiol. 2025;16:1578155. doi:10.3389/fmicb.2025.1578155.
  33. Ali MZ, Dholaniya PS. Oxidative phosphorylation-mediated pathogenesis of Parkinson's disease and its implications via Akt signaling. Neurochem Int. 2022;157:105344. doi:10.1016/j.neuint.2022.105344.
  34. Zhang J, et al. LPS activates neuroinflammatory pathways to induce depression in a Parkinson's disease-like condition. Front Pharmacol. 2022;13:961817. doi:10.3389/fphar.2022.961817.
  35. Ota E, et al. Incidence and risk factors of bowel dysfunction after minimally invasive rectal cancer surgery and discrepancies between the Wexner score and the low anterior resection syndrome score. Surg Today. 2024;54(7):763–70.
  36. Kataoka H, Sugie K. Association between fatigue and Hoehn–Yahr staging in Parkinson's disease: an eight-year follow-up study. Neurol Int. 2021;13(2):224–31.
  37. Ren XQ, et al. Mediating roles of activities of daily living and depression in the relationship between sleep quality and health-related quality of life. Sci Rep. 2024;14(1):14057. doi:10.1038/s41598-024-65095-0.
  38. Cheng Y, et al. Efficacy of fecal microbiota transplantation in patients with Parkinson's disease: clinical trial results from a randomized, placebo-controlled design. Gut Microbes. 2023;15(2):2284247. doi:10.1080/19490976.2023.2284247.
  39. Hu Y, Wang H, Zhong Y, Sun Y. Retrospective analysis of diet, gut microbiota diversity and clinical pharmacology outcomes in patients with parkinsonism syndrome. Heliyon. 2024;10(21):e38645. doi:10.1016/j.heliyon.2024.e38645.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Darmmicrobiotamicrobiële diversiteit16S RNA-sequencingtaxonomische samenstellingfunctionele voorspellingalfadiversiteitbetadiversiteitmicrobiële rijkdom