Ny asidra propionica (PPA), akora antifungal sy fanampin-tsakafo mahazatra, dia hita fa miteraka fivoarana tsy ara-dalàna amin'ny atidoha amin'ny totozy miaraka amin'ny tsy fahatomombanan'ny gastrointestinal, izay mety ho vokatry ny dysbiosis amin'ny tsinay. Voalaza fa misy fifandraisana eo amin'ny fihanaky ny PPA amin'ny sakafo sy ny dysbiosis amin'ny mikrôbiota amin'ny tsinay, saingy tsy nodinihina mivantana. Eto izahay dia nanadihady ny fiovana mifandraika amin'ny PPA amin'ny firafitry ny mikrôbiota amin'ny tsinay izay mety hitarika amin'ny dysbiosis. Ny mikrôbiôma amin'ny tsinay amin'ny totozy izay nomena sakafo tsy voatsabo (n=9) sy ny sakafo manankarena PPA (n=13) dia nojerena tamin'ny alàlan'ny fandaharana metagenomika lavitra ezaka mba hanombanana ny fahasamihafan'ny firafitry ny mikrôba sy ny lalan'ny metabolisman'ny bakteria. Ny PPA amin'ny sakafo dia mifandray amin'ny fitomboan'ny habetsahan'ny taxa manan-danja, anisan'izany ny karazana Bacteroides, Prevotella, ary Ruminococcus maromaro, izay efa voarohirohy tamin'ny famokarana PPA. Ny mikrôbiôma amin'ny totozy tratran'ny PPA koa dia nanana lalan-kizorana bebe kokoa mifandraika amin'ny metabolisman'ny lipida sy ny biosynthesis hormonina stéroïde. Ny valin'ny fikarohanay dia manondro fa ny PPA dia afaka manova ny mikrôbiota amin'ny tsinay sy ny lalan'ny metabolisma mifandraika amin'izany. Ireo fiovana voamarika ireo dia manasongadina fa ireo akora miaro izay sokajiana ho azo antoka hohanina dia mety hisy fiantraikany amin'ny firafitry ny mikraoba ao amin'ny tsinay ary, vokatr'izany, amin'ny fahasalaman'ny olombelona. Anisan'izany, ny P, G na S dia voafantina arakaraka ny ambaratongan'ny fanasokajiana dinihina. Mba hampihenana ny fiantraikan'ny fanasokajiana diso tsara, dia nampiharina ny tokonam-baravaran'ny habetsahana farafahakeliny 1e-4 (1/10,000 famakiana). Talohan'ny fanadihadiana statistika, ny habetsahana mifandraika notaterin'i Bracken (fraction_total_reads) dia novaina tamin'ny fampiasana ny fiovan'ny centred log-ratio (CLR) (Aitchison, 1982). Ny fomba CLR no nofidina ho an'ny fiovan'ny angona satria tsy miovaova amin'ny ambaratonga izy io ary ampy ho an'ny angon-drakitra tsy sparse (Gloor et al., 2017). Ny fiovan'ny CLR dia mampiasa ny logarithm voajanahary. Ny angon-drakitra fanisana notaterin'i Bracken dia namboarina tamin'ny fampiasana ny relative log expression (RLE) (Anders sy Huber, 2010). Ny tarehimarika dia novokarina tamin'ny fampiasana ny fitambaran'ny matplotlib v. 3.7.1, seaborn v. 3.7.2 ary logarithms sequential (Gloor et al., 2017). 0.12.2 sy ny famintinana v. 0.5.0 (Hunter, 2007; Waskom, 2021; Charlier et al., 2022). Nokajiana ho an'ny santionany tsirairay ny tahan'ny Bacillus/Bacteroidetes tamin'ny fampiasana ny isan'ny bakteria voarindra. Ny sanda voalaza ao amin'ny tabilao dia noboriborina ho toerana desimaly 4. Nokajiana tamin'ny fampiasana ny script alpha_diversity.py omena ao amin'ny fonosana KrakenTools v. 1.2 (Lu et al., 2022) ny tondro fahasamihafan'ny Simpson. Omena ao amin'ny script ny tatitra Bracken ary omena ho an'ny masontsivana -an ny tondro Simpson "Si". Ny fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana dia faritana ho fahasamihafana CLR antonony ≥ 1 na ≤ -1. Ny fahasamihafana CLR antonony ±1 dia manondro fitomboana 2.7 heny amin'ny habetsahan'ny karazana santionany. Ny famantarana (+/-) dia manondro raha betsaka kokoa ny taxon ao amin'ny santionany PPA sy ny santionany fanaraha-maso. Ny lanjan'ny vokatra dia voafaritra tamin'ny fampiasana ny fitsapana Mann-Whitney U (Virtanen et al., 2020). Ny Statsmodels v. 0.14 (Benjamini sy Hochberg, 1995; Seabold sy Perktold, 2010) no nampiasaina, ary ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg no nampiharina mba hanitsiana ny fitsapana maromaro. Ny sandan'ny p voahitsy ≤ 0.05 no nampiasaina ho toy ny tokonam-baravarana hamaritana ny lanjan'ny vokatra ara-statistika.
Matetika antsoina hoe "taova farany amin'ny vatana" ny mikrôbiôma olombelona ary mitana anjara toerana lehibe amin'ny fahasalaman'ny olombelona (Baquero sy Nombela, 2012). Indrindra indrindra, ny mikrôbiôma amin'ny tsinay dia fantatra noho ny fiantraikany manerana ny rafitra sy ny anjara asany amin'ny asa tena ilaina maro. Betsaka ny bakteria commensal ao amin'ny tsinay, mipetraka amin'ny toerana ara-tontolo iainana maro, mampiasa otrikaina, ary mifaninana amin'ny pathogens mety hitranga (Jandhyala et al., 2015). Ny singa bakteria isan-karazany ao amin'ny mikrôbiôma amin'ny tsinay dia afaka mamokatra otrikaina tena ilaina toy ny vitamina sy mampiroborobo ny fandevonan-kanina (Rowland et al., 2018). Ny metabolites bakteria dia naseho ihany koa fa misy fiantraikany amin'ny fivoaran'ny sela ary manatsara ny metabolisma sy ny lalan'ny hery fiarovana (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). Ny firafitry ny mikrôbiôma amin'ny tsinay dia tena isan-karazany ary miankina amin'ny anton-javatra ara-pirazanana sy ara-tontolo iainana toy ny sakafo, ny lahy sy ny vavy, ny fanafody ary ny toe-pahasalamana (Kumbhare et al., 2019).
Singa tena ilaina amin'ny fivoaran'ny foetus sy ny zaza vao teraka ny sakafon'ny reny ary mety ho loharanon'ny akora mety hisy fiantraikany amin'ny fivoarana (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). Ny iray amin'ireo akora mahaliana ireo dia ny asidra propionic (PPA), vokatra asidra matavy fohy azo avy amin'ny fanamasinana bakteria sy akora fanampiny amin'ny sakafo (den Besten et al., 2013). Manana toetra manohitra bakteria sy antifungal ny PPA ary noho izany dia ampiasaina ho toy ny fiarovana sakafo sy amin'ny fampiharana indostrialy mba hanakanana ny fitomboan'ny bobongolo sy bakteria (Wemmenhove et al., 2016). Samy hafa ny fiantraikan'ny PPA amin'ny sela samihafa. Ao amin'ny aty, ny PPA dia manana fiantraikany manohitra ny fivontosana amin'ny alàlan'ny fiantraikany amin'ny fanehoana cytokine ao amin'ny macrophages (Kawasoe et al., 2022). Hita ihany koa io fiantraikany ara-dalàna io amin'ny sela fiarovana hafa, izay mitarika amin'ny fihenan'ny fivontosana (Haase et al., 2021). Na izany aza, hita ao amin'ny atidoha ny fiantraikany mifanohitra amin'izany. Ny fanadihadiana teo aloha dia naneho fa ny fihanaky ny PPA dia miteraka fitondran-tena toy ny autisme amin'ny totozy (El-Ansary et al., 2012). Nisy fanadihadiana hafa naneho fa ny PPA dia afaka miteraka gliosis sy mampihetsika ny lalan-drà miteraka fivontosana ao amin'ny atidoha (Abdelli et al., 2019). Satria asidra malemy ny PPA, dia afaka miparitaka amin'ny alalan'ny epithelium ao amin'ny tsinay mankany amin'ny lalan-drà izy ary noho izany dia miampita sakana manakana, anisan'izany ny sakana amin'ny ra sy ny ati-doha ary koa ny placenta (Stinson et al., 2019), izay manasongadina ny maha-zava-dehibe ny PPA amin'ny maha-metabolita mifehy azy vokarin'ny bakteria. Na dia eo am-panadihadiana aza ny mety ho anjara asan'ny PPA amin'ny maha-antony mety hampidi-doza ny autisme, dia mety hihoatra ny famporisihana ny fiforonan'ny nerveo fotsiny ny fiantraikany amin'ny olona manana autisme.
Fahita matetika amin'ny marary manana olana amin'ny fivoaran'ny atidoha ny soritr'aretin'ny fandevonan-kanina toy ny aretim-pivalanana sy ny fitohanana (Cao et al., 2021). Nasehon'ny fanadihadiana teo aloha fa tsy mitovy amin'ny an'ny olona salama ny mikrôbiôma amin'ny marary manana fikorontanan'ny autisme (ASD), izay manondro ny fisian'ny dysbiosis amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay (Finegold et al., 2010). Toy izany koa, tsy mitovy amin'ny an'ny olona salama ihany koa ny toetran'ny mikrôbiôma amin'ny marary manana aretin'ny tsinay mamaivay, hatavezana, aretin'i Alzheimer, sns. (Turnbaugh et al., 2009; Vogt et al., 2017; Henke et al., 2019). Na izany aza, hatramin'izao, tsy misy fifandraisana mazava eo amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay sy ny aretina na soritr'aretina amin'ny rafi-pitatitra (Yap et al., 2021), na dia heverina aza fa misy karazana bakteria maromaro mitana anjara toerana amin'ny sasany amin'ireo aretina ireo. Ohatra, ny Akkermansia, Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio ary ny karazana hafa dia betsaka kokoa ao amin'ny microbiota an'ny marary manana autisme (Tomova et al., 2015; Golubeva et al., 2017; Cristiano et al., 2018; Zurita et al., 2020). Tsara homarihina fa ny karazana mpikambana amin'ny sasany amin'ireo karazana ireo dia fantatra fa manana fototarazo mifandraika amin'ny famokarana PPA (Reichardt et al., 2014; Yun sy Lee, 2016; Zhang et al., 2019; Baur sy Dürre, 2023). Noho ny toetra antimikrobialin'ny PPA, ny fampitomboana ny habetsahany dia mety hahasoa ny fitomboan'ny bakteria mpamokatra PPA (Jacobson et al., 2018). Noho izany, ny tontolo iainana manankarena PFA dia mety hitarika fiovana eo amin'ny microbiota ao amin'ny tsinay, anisan'izany ny pathogens amin'ny gastrointestinal, izay mety ho antony mety hiteraka soritr'aretin'ny gastrointestinal.
Fanontaniana fototra amin'ny fikarohana momba ny mikrôbiôma ny hoe antony na soritr'aretin'ny aretina fototra ve ny fahasamihafan'ny firafitry ny mikrôbiôma. Ny dingana voalohany hanazavana ny fifandraisana sarotra misy eo amin'ny sakafo, ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay, ary ny aretin'ny rafi-pitatitra dia ny fanombanana ny fiantraikan'ny sakafo amin'ny firafitry ny mikrôbiôma. Noho izany, nampiasa fandaharana metagenomika lava be izahay mba hampitahana ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay amin'ny taranaky ny totozy izay omena sakafo manankarena PPA na lany PPA. Nomena sakafo mitovy amin'ny reniny ireo taranaka. Nihevitra izahay fa ny sakafo manankarena PPA dia hiteraka fiovana eo amin'ny firafitry ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay sy ny lalan'ny fiasan'ny mikrôbiôma, indrindra ireo mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA sy/na ny famokarana PPA.
Ity fandalinana ity dia nampiasa totozy transgenic FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J (Jackson Laboratories) izay maneho proteinina fluorescent maitso (GFP) be loatra eo ambany fifehezan'ny mpandrindra GFAP manokana glia manaraka ny torolàlana avy amin'ny Komitin'ny Fikarakarana sy Fampiasana Biby ao amin'ny Oniversiten'i Central Florida (UCF-IACUC) (Laharana Fahazoan-dàlana Fampiasana Biby: PROTO202000002). Rehefa avy nosarahina ny nono, dia napetraka tsirairay tao anaty tranom-borona ny totozy, misy totozy 1–5 avy amin'ny lahy sy ny vavy isaky ny tranom-borona. Nomena sakafo fanaraha-maso voadio (sakafo mahazatra misokatra novaina, 16 kcal% matavy) na sakafo misy sodium propionate (sakafo mahazatra misokatra novaina, 16 kcal% matavy, misy sodium propionate 5,000 ppm). Ny habetsahan'ny sodium propionate nampiasaina dia mitovy amin'ny 5,000 mg PFA/kg lanjan'ny sakafo manontolo. Io no fifantohana PPA ambony indrindra nekena hampiasaina ho toy ny mpitahiry sakafo. Mba hiomanana amin'ity fandalinana ity, dia nomena sakafo roa nandritra ny 4 herinandro ireo totozy ray aman-dreny talohan'ny nivadiana ary nitohy nandritra ny fitondrana vohoka ny reniny. Nosarahi-nono ireo totozy taranaka [totozy 22, totozy fanaraha-maso 9 (lahy 6, vavy 3) ary PPA 13 (lahy 4, vavy 9)] ary avy eo dia notohizana tamin'ny sakafo mitovy amin'ny an'ny reniny nandritra ny 5 volana. Novonoina tamin'ny faha-5 volana ireo totozy taranaka ary nangonina ny diky tao amin'ny tsinainy ary notehirizina voalohany tao anaty fantsona microcentrifuge 1.5 ml tamin'ny -20°C ary avy eo nafindra tao anaty vata fampangatsiahana -80°C mandra-pahalany ny ADN mpampiantrano sy ny fakana ny asidra nokleika mikraoba.
Nesorina araka ny protocole novaina (Charalampous et al., 2019) ny ADN-n'ny mpampiantrano. Raha fintinina, nafindra tao amin'ny InhibitEX 500 µl (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ny ao anaty diky ary notehirizina tao anaty vata fampangatsiahana. Afangaro amin'ny alalan'ny milina fanoto plastika ao anaty fantsona ny ao anaty diky mba hamoronana slurry. Arotsaho amin'ny centrifuge amin'ny 10,000 RCF mandritra ny 5 minitra na mandra-pifangaroan'ny santionany, avy eo dia sintonina ny ranony ary averina averina ao anaty PBS 250 µl 1×. Ampio vahaolana saponin 4.4% 250 µl (TCI, laharana vokatra S0019) ao amin'ny santionany ho toy ny savony mba hanalefahana ny fonon'ny sela eukaryotic. Afangaro moramora ny santionany mandra-pahalemy tsara ary notehirizina tamin'ny mari-pana mahazatra mandritra ny 10 minitra. Manaraka, mba hanakorontanana ny sela eukaryotika, dia nampiana rano tsy misy nuclease 350 μl tao amin'ny santionany, notehirizina nandritra ny 30 segondra, ary avy eo dia nampiana NaCl 12 μl 5 M. Avy eo dia notsintrifugasiona tamin'ny 6000 RCF nandritra ny 5 minitra ireo santionany. Atsobohy ny ranoka avy amin'ny rano ary averina averina ao anaty 100 μl 1X PBS ny pellet. Mba hanesorana ny ADN-n'ny mpampiantrano, ampio buffer HL-SAN 100 μl (NaCl 12.8568 g, MgCl2 4 ml 1M, rano tsy misy nuclease 36 ml) ary anzima HL-SAN 10 μl (ArticZymes P/N 70910-202). Nafangaro tsara tamin'ny alalan'ny pipette ireo santionany ary notehirizina tamin'ny 37 °C nandritra ny 30 minitra tamin'ny 800 rpm tamin'ny Eppendorf™ ThermoMixer C. Rehefa avy notehirizina dia notsintrifugasiona tamin'ny 6000 RCF nandritra ny 3 minitra ary nosasana indroa tamin'ny 800 µl sy 1000 µl 1X PBS. Farany, averina averina ao anaty 100 µl 1X PBS ny pellet.
Nalaina tamin'ny alalan'ny New England Biolabs Monarch Genomic DNA Purification Kit (New England Biolabs, Ipswich, MA, Cat# T3010L) ny ADN bakteria manontolo. Novaina kely ny fomba fiasa mahazatra miaraka amin'ny kitapo. Amporisihina ary tazomy amin'ny 60°C ny rano tsy misy nuclease alohan'ny hampiasana azy mba hahazoana ny elution farany. Ampio 10 µl Proteinase K sy 3 µl RNase A amin'ny santionany tsirairay. Avy eo ampio 100 µl Cell Lysis Buffer ary afangaro moramora. Avy eo dia notehirizina tao anaty Eppendorf™ ThermoMixer C tamin'ny 56°C sy 1400 rpm mandritra ny adiny 1 farafahakeliny ary hatramin'ny 3 ora ny santionany. Notsindronina tamin'ny centrifuge tamin'ny 12,000 RCF nandritra ny 3 minitra ny santionany notehirizina ary nafindra tao anaty fantsona microcentrifuge 1.5 mL misaraka misy vahaolana mampiray 400 µL ny supernatant avy amin'ny santionany tsirairay. Avy eo dia novoizina nandritra ny 5–10 segondra isaky ny 1 segondra ny fantsona. Afindrao ao anaty cartridge sivana napetraka ao anaty fantsona fanangonana mikoriana ny ranon-javatra rehetra ao amin'ny santionany tsirairay (eo amin'ny 600–700 µL eo ho eo). Notsindrina tamin'ny 1.000 RCF nandritra ny 3 minitra ireo fantsona mba hahafahan'ny ADN mifamatotra voalohany ary avy eo notsindrina tamin'ny 12.000 RCF nandritra ny 1 minitra mba hanesorana ny rano sisa tavela. Nafindra tao anaty fantsona fanangonana vaovao ny tsanganana santionany ary avy eo nosasana indroa. Ho an'ny fanasana voalohany, ampio 500 µL ny buffer fanasana amin'ny fantsona tsirairay. Avadiho in-3–5 ny fantsona ary avy eo dia tsindrina amin'ny 12.000 RCF mandritra ny 1 minitra. Ario ny rano avy ao amin'ny fantsona fanangonana ary avereno ao anaty fantsona fanangonana mitovy ny cartridge sivana. Ho an'ny fanasana faharoa, ampio 500 µL ny buffer fanasana amin'ny sivana tsy misy famadihana. Notsindrina tamin'ny 12.000 RCF nandritra ny 1 minitra ireo santionany. Afindrao ao anaty fantsona LoBind® 1.5 mL ny sivana ary ampio rano tsy misy nuclease efa nafanaina mialoha 100 µL. Notehirizina tamin'ny mari-pana ao an-trano nandritra ny 1 minitra ireo sivana ary avy eo dia notsindrina tamin'ny 12,000 RCF nandritra ny 1 minitra. Notehirizina tamin'ny -80°C ny ADN voadio.
Norefesina tamin'ny alalan'ny Qubit™ 4.0 Fluorometer ny fifantohan'ny ADN. Nomanina tamin'ny alalan'ny Qubit™ 1X dsDNA High Sensitivity Kit (Cat. No. Q33231) ny ADN araka ny toromariky ny mpanamboatra. Norefesina tamin'ny alalan'ny Aglient™ 4150 na 4200 TapeStation ny fizarana ny halavan'ny sombin-ADN. Nomanina tamin'ny alalan'ny Agilent™ Genomic DNA Reagents (Cat. No. 5067-5366) sy Genomic DNA ScreenTape (Cat. No. 5067-5365) ny ADN. Natao tamin'ny alalan'ny Oxford Nanopore Technologies™ (ONT) Rapid PCR Barcoding Kit (SQK-RPB004) ny fanomanana ny tranomboky araka ny toromariky ny mpanamboatra. Nojerena ny filaharan'ny ADN tamin'ny alalan'ny ONT GridION™ Mk1 sequencer miaraka amin'ny Min106D flow cell (R 9.4.1). Ireto avy ny fikirana filaharana: fiantsoana fototra marina tsara, sanda q farafahakeliny 9, fametrahana barcode, ary famongorana barcode. Nojerena nandritra ny 72 ora ny santionany, ary avy eo dia natolotra ho an'ny fanodinana sy fanadihadiana fanampiny ny angon-drakitra momba ny antso fototra.
Ny fanodinana ny bioinformatika dia natao tamin'ny fampiasana fomba voalaza teo aloha (Greenman et al., 2024). Ny rakitra FASTQ azo avy amin'ny fandaharana dia nozaraina ho lahatahiry ho an'ny santionany tsirairay. Talohan'ny famakafakana ny bioinformatika, ny angon-drakitra dia nokarakaraina tamin'ny fampiasana ity fantsona manaraka ity: voalohany, ny rakitra FASTQ an'ny santionany dia natambatra ho rakitra FASTQ tokana. Avy eo, ny famakiana latsaky ny 1000 bp dia nosivana tamin'ny fampiasana ny Filtlong v. 0.2.1, ary ny hany fanovana dia ny –min_length 1000 (Wick, 2024). Talohan'ny sivana fanampiny, ny kalitaon'ny famakiana dia nofehezina tamin'ny fampiasana ny NanoPlot v. 1.41.3 miaraka amin'ireto masontsivana manaraka ireto: –fastq –plots dot –N50 -o
Ho an'ny fanasokajiana taksonômika, ny famakiana sy ny contigs voaangona dia nosokajiana tamin'ny fampiasana ny Kraken2 v. 2.1.2 (Wood et al., 2019). Mamorona tatitra ary mamoaka rakitra ho an'ny famakiana sy ny fivoriambe. Ampiasao ny safidy –use-names mba handinihana ny famakiana sy ny fivoriambe. Ny safidy –gzip-compressed sy –paired dia voafaritra ho an'ny segments vakiana. Ny habetsahan'ny taxa ao amin'ny metagenomes dia notombanana tamin'ny fampiasana ny Bracken v. 2.8 (Lu et al., 2017). Voalohany dia namorona angon-drakitra kmer misy base 1000 izahay tamin'ny fampiasana bracken-build miaraka amin'ireto masontsivana manaraka ireto: -d
Ny fanamarihana fototarazo sy ny fanombanana ny habetsahana mifandraika dia natao tamin'ny fampiasana ny dikan-teny novaina tamin'ny protocole nofaritan'i Maranga et al. (Maranga et al., 2023). Voalohany, nesorina tamin'ny fivoriambe rehetra ireo contigs latsaky ny 500 bp tamin'ny fampiasana ny SeqKit v. 2.5.1 (Shen et al., 2016). Avy eo dia natambatra ho pan-metagenome ireo fivoriambe voafantina. Nofantenana tamin'ny fampiasana ny Prodigal v. 1.0.1 (dikan-teny mifanitsy amin'ny Prodigal v. 2.6.3) ireo frame famakiana misokatra (ORF) miaraka amin'ireto masontsivana manaraka ireto: -d
Nozaraina voalohany araka ny Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) ortholog (KO) famantarana nomen'ny eggNOG mba hampitahana ny habetsahan'ny lalan'ny fototarazo. Nesorina talohan'ny fanadihadiana ireo fototarazo tsy misy knockouts na fototarazo misy knockouts maromaro. Avy eo dia nokajiana ny salan'isan'ny habetsahan'ny KO tsirairay isaky ny santionany ary natao ny fanadihadiana statistika. Ny fototarazo metabolisman'ny PPA dia voafaritra ho izay fototarazo rehetra nomena laharana ko00640 ao amin'ny tsanganana KEGG_Pathway, izay manondro ny anjara asany amin'ny metabolisman'ny propionate araka ny KEGG. Ireo fototarazo fantatra fa mifandray amin'ny famokarana PPA dia voatanisa ao amin'ny Tabilao Fanampiny 1 (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017). Natao ny fitsapana permutation mba hamantarana ny metabolisman'ny PPA sy ny fototarazo famokarana izay betsaka kokoa amin'ny karazana santionany tsirairay. Nisy permutation arivo natao ho an'ny fototarazo tsirairay nodinihina. Ny sandan'ny p 0.05 dia nampiasaina ho toy ny fanapahana mba hamaritana ny dikany ara-statistika. Ny fanamarihana momba ny asa dia nomena ny fototarazo tsirairay ao anatin'ny vondrona iray mifototra amin'ny fanamarihana ny fototarazo solontena ao anatin'ny vondrona. Azo fantarina amin'ny alalan'ny fampifanarahana ireo ID contig ao amin'ny rakitra output Kraken2 amin'ireo ID contig mitovy voatahiry mandritra ny fanamarihana miasa mampiasa eggNOG ny taxa mifandraika amin'ny metabolisma PPA sy/na ny famokarana PPA. Natao tamin'ny alalan'ny fitsapana Mann-Whitney U voalaza teo aloha ny fitsapana ny lanjany. Natao tamin'ny alalan'ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg ny fanitsiana ny fitsapana maromaro. Nampiasaina ho toy ny fanapahana ny sandan'ny p ≤ 0.05 mba hamaritana ny lanjany ara-statistika.
Notombanana tamin'ny alalan'ny fanondroana ny fahasamihafan'ny mikraoba ao amin'ny tsinain'ny totozy ny fahasamihafan'ny mikraoba ao amin'ny tsinain'ny totozy. Tsy nisy fahasamihafana lehibe hita teo amin'ny santionany fanaraha-maso sy ny santionany PPA raha ny amin'ny fahasamihafan'ny karazana sy ny karazana (p-value ho an'ny karazana: 0.18, p-value ho an'ny karazana: 0.16) (Sary 1). Avy eo dia noharina tamin'ny alalan'ny fanadihadiana ny singa fototra (PCA) ny firafitry ny mikraoba. Ny Sary 2 dia mampiseho ny fivondronan'ny santionany araka ny phyla-ny, izay manondro fa nisy fahasamihafana teo amin'ny fiforonan'ny karazana mikraoba teo amin'ny santionany PPA sy ny fanaraha-maso. Tsy dia niharihary loatra io fivondronana io teo amin'ny sehatry ny karazana, izay manondro fa misy fiantraikany amin'ny bakteria sasany ny PPA (Sary Fanampiny 1).
Sary 1. Fahasamihafan'ny karazana sy ny firafitry ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy amin'ny alalan'ny alfa. Kisarisary mampiseho ny tondro fahasamihafan'ny karazana (A) sy karazana (B) ao amin'ny PPA sy ny santionany fanaraha-maso. Ny lanjany dia voafaritra tamin'ny fampiasana ny fitsapana Mann-Whitney U, ary ny fanitsiana imbetsaka dia natao tamin'ny fampiasana ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg. ns, tsy manan-danja ny sandan'ny p (p>0.05).
Sary 2. Vokatra azo avy amin'ny fanadihadiana singa fototra momba ny firafitry ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy amin'ny ambaratongan'ny karazana. Ny kisarisary fanadihadiana singa fototra dia mampiseho ny fizarana ny santionany amin'ireo singa roa voalohany. Ny loko dia manondro ny karazana santionany: volomparasy ny totozy tratran'ny PPA ary mavo ny totozy fanaraha-maso. Ny singa fototra 1 sy 2 dia aseho amin'ny axe-x sy axe-y, tsirairay avy, ary aseho amin'ny tahan'ny fiovaovan'izy ireo hazavaina.
Amin'ny fampiasana angon-drakitra momba ny isa novaina RLE, dia hita fa nihena be ny tahan'ny Bacteroidetes/Bacilli antonony tamin'ny totozy fanaraha-maso sy ny totozy PPA (fanaraha-maso: 9.66, PPA: 3.02; p-value = 0.0011). Io fahasamihafana io dia vokatry ny habetsahan'ny Bacteroidetes betsaka kokoa amin'ny totozy PPA raha oharina amin'ny fanaraha-maso, na dia tsy nisy dikany aza ny fahasamihafana (salan'isa CLR fanaraha-maso: 5.51, salan'isa CLR PPA: 6.62; p-value = 0.054), raha mitovy kosa ny habetsahan'ny Bacteroidetes (salan'isa CLR fanaraha-maso: 7.76, salan'isa CLR PPA: 7.60; p-value = 0.18).
Ny fanadihadiana ny habetsahan'ny mpikambana taksonomikan'ny mikraoba ao amin'ny tsinay dia naneho fa nisy fahasamihafana lehibe teo amin'ny phylum 1 sy ny karazana 77 teo amin'ny santionany PPA sy ny santionany fanaraha-maso (Tabilao Fanampiny 2). Ny habetsahan'ny karazana 59 tao amin'ny santionany PPA dia avo kokoa noho ny tao amin'ny santionany fanaraha-maso, raha toa kosa ny habetsahan'ny karazana 16 fotsiny tao amin'ny santionany fanaraha-maso dia avo kokoa noho ny tao amin'ny santionany PPA (Sary 3).
Sary 3. Fahasamihafan'ny habetsahan'ny taxa ao amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy PPA sy ny totozy fanaraha-maso. Ny sary volkano dia mampiseho ny fahasamihafan'ny habetsahan'ny genera (A) na karazana (B) eo amin'ny santionany PPA sy ny santionany fanaraha-maso. Ny teboka volondavenona dia tsy manondro fahasamihafana manan-danja amin'ny habetsahan'ny taxa. Ny teboka miloko dia manondro fahasamihafana manan-danja amin'ny habetsahana (p-value ≤ 0.05). Ny taxa 20 ambony indrindra manana fahasamihafana lehibe indrindra amin'ny habetsahana eo amin'ny karazana santionany dia aseho amin'ny loko mena sy manga mazava (santionany fanaraha-maso sy PPA). Ny teboka mavo sy volomparasy dia farafahakeliny in-2.7 mahery kokoa amin'ny santionany fanaraha-maso na PPA noho ny amin'ny fanaraha-maso. Ny teboka mainty dia maneho ny taxa manana habetsahana samihafa, miaraka amin'ny fahasamihafan'ny CLR antonony eo anelanelan'ny -1 sy 1. Ny sanda P dia nokajiana tamin'ny fampiasana ny fitsapana Mann-Whitney U ary nohavaozina ho an'ny fitsapana maromaro tamin'ny fampiasana ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg. Ny fahasamihafan'ny CLR antonony matavy dia manondro fahasamihafana manan-danja amin'ny habetsahana.
Rehefa avy nandinika ny firafitry ny mikraoba ao amin'ny tsinay izahay dia nanao fanamarihana momba ny asan'ny mikrôbiôma. Rehefa avy nanivana ireo fototarazo tsy dia tsara kalitao, dia nahitana fototarazo miavaka miisa 378.355 tamin'ny santionany rehetra. Ny habetsahan'ireo fototarazo ireo dia nampiasaina ho an'ny fanadihadiana ny singa fototra (PCA), ary ny valiny dia naneho ny fisian'ny fitambaran'ny karazana santionany betsaka mifototra amin'ny mombamomba ny asany (Sary 4).
Sary 4. Vokatra PCA mampiasa ny mombamomba ny fiasan'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy. Ny sary PCA dia mampiseho ny fizarana ny santionany amin'ireo singa roa voalohany. Ny loko dia manondro ny karazana santionany: volomparasy ny totozy tratran'ny PPA ary mavo ny totozy fanaraha-maso. Ny singa fototra 1 sy 2 dia aseho amin'ny axe-x sy axe-y, tsirairay avy, ary aseho amin'ny tahan'ny fiovaovan'izy ireo hazavaina.
Nodinihinay avy eo ny habetsahan'ny KEGG knockouts amin'ny karazana santionany samihafa. 3648 ny fitambaran'ny knockouts miavaka no hita, izay 196 no betsaka kokoa tamin'ny santionany fanaraha-maso ary 106 no betsaka kokoa tamin'ny santionany PPA (Sary 5). 145 ny fitambaran'ny gène hita tamin'ny santionany fanaraha-maso ary 61 ny gène tao amin'ny santionany PPA, miaraka amin'ny habetsahana samihafa. Ny lalana mifandraika amin'ny metabolisman'ny lipida sy ny siramamy amino dia nanankarena kokoa tamin'ny santionany PPA (Tabilao Fanampiny 3). Ny lalana mifandraika amin'ny metabolisman'ny azota sy ny rafitra fifandraisana solifara dia nanankarena kokoa tamin'ny santionany fanaraha-maso (Tabilao Fanampiny 3). Ny habetsahan'ny gène mifandraika amin'ny metabolisman'ny siramamy amino/nukleotida (ko:K21279) sy ny metabolisman'ny inositol phosphate (ko:K07291) dia avo kokoa tamin'ny santionany PPA (Sary 5). Ny santionany fanaraha-maso dia nanana gène betsaka kokoa mifandraika amin'ny metabolisman'ny benzoate (ko:K22270), metabolisman'ny azota (ko:K00368), ary glycolysis/gluconeogenesis (ko:K00131) (Sary 5).
Sary 5. Fahasamihafan'ny habetsahan'ny KO ao amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy PPA sy ny totozy fanaraha-maso. Ny sary volkano dia mampiseho ny fahasamihafan'ny habetsahan'ny vondrona miasa (KO). Ny teboka volondavenona dia manondro KO izay tsy dia samy hafa loatra ny habetsahany eo amin'ny karazana santionany (p-value > 0.05). Ny teboka miloko dia manondro fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana (p-value ≤ 0.05). Ny KO 20 manana fahasamihafana lehibe indrindra amin'ny habetsahana eo amin'ny karazana santionany dia aseho amin'ny loko mena sy manga mazava, mifanaraka amin'ny santionany fanaraha-maso sy PPA. Ny teboka mavo sy volomparasy dia manondro KO izay farafahakeliny 2.7 heny ny habetsahany ao amin'ny santionany fanaraha-maso sy PPA. Ny teboka mainty dia manondro KO manana habetsahana samihafa be, miaraka amin'ny fahasamihafan'ny CLR antonony eo anelanelan'ny -1 sy 1. Ny sandan'ny P dia nokajiana tamin'ny fampiasana ny fitsapana Mann-Whitney U ary namboarina ho an'ny fampitahana maromaro tamin'ny fampiasana ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg. Ny NaN dia manondro fa ny KO dia tsy an'ny lalan'ny KEGG. Ny sandan'ny fahasamihafan'ny CLR antonony matavy dia manondro fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana. Raha mila fanazavana amin'ny antsipiriany momba ny lalana misy ireo KO voatanisa dia jereo ny Tabilao Fanampiny 3.
Anisan'ireo gène misy fanamarihana, gène 1601 no nanana habe samihafa be teo amin'ireo karazana santionany (p ≤ 0.05), ary ny gène tsirairay dia farafahakeliny 2.7 heny mahery kokoa. Amin'ireo gène ireo, gène 4 no betsaka kokoa tamin'ireo santionany fanaraha-maso ary gène 1597 no betsaka kokoa tamin'ireo santionany PPA. Satria manana toetra manohitra mikraoba ny PPA, dia nodinihinay ny habetsahan'ny metabolisma sy ny gène famokarana PPA teo amin'ireo karazana santionany. Anisan'ireo gène mifandraika amin'ny metabolisma PPA miisa 1332, gène 27 no betsaka kokoa tamin'ireo santionany fanaraha-maso ary gène 12 no betsaka kokoa tamin'ireo santionany PPA. Anisan'ireo gène mifandraika amin'ny famokarana PPA miisa 223, gène 1 no betsaka kokoa tamin'ireo santionany PPA. Ny Sary 6A dia mampiseho bebe kokoa ny habetsahan'ny gène tafiditra amin'ny metabolisma PPA, miaraka amin'ny habetsahana betsaka kokoa tamin'ireo santionany fanaraha-maso sy ny haben'ny vokatra lehibe, raha ny Sary 6B kosa dia manasongadina ireo gène tsirairay izay manana habetsahana betsaka kokoa hita tamin'ireo santionany PPA.
Sary 6. Fahasamihafan'ny habetsahan'ny fototarazo mifandraika amin'ny PPA ao amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinain'ny totozy. Ny sary volkano dia mampiseho ny fahasamihafan'ny habetsahan'ny fototarazo mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA (A) sy ny famokarana PPA (B). Ny teboka volondavenona dia manondro ireo fototarazo izay tsy dia samy hafa loatra ny habetsahany eo amin'ny karazana santionany (p-value > 0.05). Ny teboka miloko dia manondro fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana (p-value ≤ 0.05). Ny fototarazo 20 manana fahasamihafana lehibe indrindra amin'ny habetsahana dia aseho amin'ny loko mena sy manga mazava (santionany fanaraha-maso sy PPA). Ny habetsahan'ny teboka mavo sy volomparasy dia farafahakeliny in-2.7 lehibe kokoa amin'ny santionany fanaraha-maso sy PPA noho ny amin'ny santionany fanaraha-maso. Ny teboka mainty dia maneho ireo fototarazo manana habetsahana samihafa be, miaraka amin'ny fahasamihafan'ny CLR antonony eo anelanelan'ny -1 sy 1. Ny sandan'ny P dia nokajiana tamin'ny fampiasana ny fitsapana Mann-Whitney U ary nohavaozina ho an'ny fampitahana maromaro tamin'ny fampiasana ny fomba fiasa Benjamini-Hochberg. Ny fototarazo dia mifanitsy amin'ny fototarazo solontena ao amin'ny katalaogin'ny fototarazo tsy miverimberina. Ny anaran'ny fototarazo dia ahitana ny marika KEGG izay manondro ny fototarazo KO. Ny fahasamihafan'ny CLR antonony matavy dia manondro habetsahana samihafa be. Ny tsipika midina (-) dia manondro fa tsy misy marika ho an'ny gène ao amin'ny tahiry KEGG.
Ireo taxa misy gène mifandraika amin'ny metabolisma sy/na famokarana PPA dia nofantarina tamin'ny alàlan'ny fampifanarahana ny maha-izy azy ara-taksonômika ny contigs amin'ny contig ID an'ny gène. Teo amin'ny sehatry ny genus, hita fa misy gène mifandraika amin'ny metabolisma PPA ny genera 130 ary genera 61 no hita fa misy gène mifandraika amin'ny famokarana PPA (Tabilao Fanampiny 4). Na izany aza, tsy nisy genera naneho fahasamihafana manan-danja teo amin'ny habetsahana (p > 0.05).
Teo amin'ny sehatry ny karazana, karazana bakteria 144 no hita fa manana gène mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA ary karazana bakteria 68 no hita fa manana gène mifandraika amin'ny famokarana PPA (Tabilao Fanampiny 5). Anisan'ireo metabolizeran'ny PPA, bakteria valo no naneho fitomboana be dia be teo amin'ny habetsahana teo amin'ireo karazana santionany, ary samy naneho fiovana lehibe teo amin'ny fiantraikany avokoa izy rehetra (Tabilao Fanampiny 6). Ireo metabolizeran'ny PPA rehetra voafaritra izay manana fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana dia betsaka kokoa tao amin'ireo santionany PPA. Ny fanasokajiana araka ny sehatry ny karazana dia naneho solontenan'ny genera izay tsy dia nisy fahasamihafana lehibe teo amin'ireo karazana santionany, anisan'izany ny karazana Bacteroides sy Ruminococcus maromaro, ary koa ny Duncania dubois, Myxobacterium enterica, Monococcus pectinolyticus, ary Alcaligenes polymorpha. Anisan'ireo bakteria mpamokatra PPA, bakteria efatra no naneho fahasamihafana lehibe teo amin'ny habetsahana teo amin'ireo karazana santionany. Anisan'ireo karazana manana fahasamihafana lehibe eo amin'ny habetsahana ny Bacteroides novorossi, Duncania dubois, Myxobacterium enteritidis, ary Ruminococcus bovis.
Ato amin'ity fandalinana ity, dia nodinihinay ny fiantraikan'ny fihanaky ny PPA amin'ny mikraoba ao amin'ny tsinain'ny totozy. Ny PPA dia mety hiteraka fihetsika samihafa amin'ny bakteria satria vokarin'ny karazana sasany, ampiasain'ny karazana hafa ho loharanon-tsakafo, na misy fiantraikany mikraoba. Noho izany, ny fampidirana azy ao amin'ny tontolo iainana ao amin'ny tsinainy amin'ny alàlan'ny fanampin-tsakafo dia mety hisy fiantraikany samihafa arakaraka ny fandeferana, ny faharefoana, ary ny fahafahana mampiasa azy ho loharanon-tsakafo. Ny karazana bakteria saro-pady dia azo esorina ary soloina amin'ireo izay mahatohitra kokoa ny PPA na afaka mampiasa azy ho loharanon-tsakafo, izay mitarika fiovana eo amin'ny firafitry ny mikraoba ao amin'ny tsinainy. Ny valin'ny fikarohanay dia naneho fahasamihafana lehibe eo amin'ny firafitry ny mikraoba saingy tsy misy fiantraikany amin'ny fahasamihafan'ny mikraoba amin'ny ankapobeny. Ny fiantraikany lehibe indrindra dia hita tamin'ny ambaratongan'ny karazana, miaraka amin'ny taxa mihoatra ny 70 izay samy hafa be eo amin'ny santionany PPA sy ny fanaraha-maso (Tabilao Fanampiny 2). Ny fanombanana fanampiny ny firafitry ny santionany tratran'ny PPA dia naneho fahasamihafana lehibe kokoa amin'ny karazana mikraoba raha oharina amin'ny santionany tsy tratran'ny PPA, izay manondro fa ny PPA dia mety hampitombo ny toetran'ny fitomboan'ny bakteria ary hametra ny isan'ny bakteria afaka miaina ao amin'ny tontolo manankarena PPA. Noho izany, ny PPA dia mety hiteraka fiovana amin'ny fomba voafantina fa tsy hiteraka fikorontanana miely patrana amin'ny fahasamihafan'ny mikraoba ao amin'ny tsinainy.
Efa naseho teo aloha fa manova ny habetsahan'ny singa ao amin'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay ny akora miaro sakafo toy ny PPA nefa tsy misy fiantraikany amin'ny fahasamihafana amin'ny ankapobeny (Nagpal et al., 2021). Eto izahay dia nahita ny fahasamihafana miavaka indrindra teo amin'ny karazana Bacteroidetes tao anatin'ny phylum Bacteroidetes (fantatra taloha amin'ny hoe Bacteroidetes), izay nitombo be tamin'ny totozy niharan'ny PPA. Ny fitomboan'ny habetsahan'ny karazana Bacteroides dia mifandray amin'ny fitomboan'ny fahasimban'ny mucus, izay mety hampitombo ny mety hisian'ny aretina sy hampiroborobo ny fivontosana (Cornick et al., 2015; Desai et al., 2016; Penzol et al., 2019). Ny fanadihadiana iray dia nahita fa ny totozy lahy vao teraka izay notsaboina tamin'ny Bacteroides fragilis dia naneho fitondran-tena ara-tsosialy mitovy amin'ny autism spectrum disorder (ASD) (Carmel et al., 2023), ary ny fanadihadiana hafa dia naneho fa ny karazana Bacteroides dia afaka manova ny fiasan'ny hery fiarovana ary mitarika amin'ny cardiomyopathie autoimmune inflammatoire (Gil-Cruz et al., 2019). Nitombo be ihany koa ireo karazana Ruminococcus, Prevotella, ary Parabacteroides tamin'ireo totozy niharan'ny PPA (Coretti et al., 2018). Ny karazana Ruminococcus sasany dia mifandray amin'ny aretina toy ny aretin'i Crohn amin'ny alàlan'ny famokarana cytokines proinflammatory (Henke et al., 2019), raha toa kosa ny karazana Prevotella toy ny Prevotella humani dia mifandray amin'ny aretina metabolika toy ny fiakaran'ny tosidrà sy ny fahatsapana insuline (Pedersen et al., 2016; Li et al., 2017). Farany, hitanay fa ny tahan'ny Bacteroidetes (fantatra taloha amin'ny hoe Firmicutes) amin'ny Bacteroidetes dia ambany lavitra noho ny totozy fanaraha-maso noho ny habetsahan'ny karazana Bacteroidetes betsaka kokoa. Efa naseho teo aloha fa mari-pamantarana manan-danja amin'ny homeostasis amin'ny tsinay io tahan'ny io, ary ny fikorontanan'io tahan'ny io dia mifandray amin'ny toetry ny aretina isan-karazany (Turpin et al., 2016; Takezawa et al., 2021; An et al., 2023), anisan'izany ny aretin'ny tsinay mamaivay (Stojanov et al., 2020). Raha fintinina, ny karazana ao amin'ny phylum Bacteroidetes dia toa voakasika mafy indrindra amin'ny PPA ara-tsakafo avo lenta. Mety ho vokatry ny fandeferana ambony kokoa amin'ny PPA na ny fahafahana mampiasa PPA ho loharanon-kery izany, izay voaporofo fa marina ho an'ny karazana iray farafahakeliny, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). Na izany aza, ny fihanaky ny PPA amin'ny reny dia mety hanatsara ny fivoaran'ny foetus amin'ny alàlan'ny fanaovana ny tsinain'ny taranaky ny totozy ho mora voan'ny Bacteroidetes; na izany aza, ny famolavolana ny fanadihadianay dia tsy namela ny fanombanana toy izany.
Ny fanombanana ny votoatin'ny metagenomika dia naneho fahasamihafana lehibe teo amin'ny habetsahan'ny gène mifandraika amin'ny metabolisma sy ny famokarana PPA, miaraka amin'ny totozy tratran'ny PPA izay mampiseho gène betsaka kokoa tompon'andraikitra amin'ny famokarana PPA, raha toa kosa ka ny totozy tsy tratran'ny PPA dia naneho gène betsaka kokoa tompon'andraikitra amin'ny metabolisma PAA (Sary 6). Ireo valiny ireo dia manondro fa ny fiantraikan'ny PPA amin'ny firafitry ny mikraoba dia mety tsy noho ny fampiasana azy fotsiny, raha tsy izany dia tokony ho naneho habetsahana betsaka kokoa tao amin'ny mikrôbiôma tsinay amin'ny totozy tratran'ny PPA ny habetsahan'ny gène mifandraika amin'ny metabolisma PPA. Ny fanazavana iray dia ny hoe ny PPA dia mifehy ny habetsahan'ny bakteria amin'ny alàlan'ny fiantraikany antimikrobialy fa tsy amin'ny alàlan'ny fampiasan'ny bakteria azy ho otrikaina. Ny fanadihadiana teo aloha dia naneho fa ny PPA dia manakana ny fitomboan'ny Salmonella Typhimurium amin'ny fomba miankina amin'ny fatra (Jacobson et al., 2018). Ny fihanaky ny fifantohana PPA ambony kokoa dia mety hisafidy bakteria izay mahatohitra ny toetrany antimikrobialy ary mety tsy ho afaka metabolize na hamokatra azy. Ohatra, karazana Parabacteroides maromaro no naneho habetsahana betsaka kokoa tao amin'ny santionan'ny PPA, saingy tsy nisy gène mifandraika amin'ny metabolisma na famokarana PPA hita (Tabilao Fanampiny 2, 4, ary 5). Ankoatra izany, ny famokarana PPA ho vokatra azo avy amin'ny fermentation dia miely patrana eo amin'ny bakteria isan-karazany (Gonzalez-Garcia et al., 2017). Ny fahasamihafan'ny bakteria ambony kokoa dia mety ho antony mahatonga ny habetsahan'ny gène mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA amin'ny santionany fanaraha-maso (Averina et al., 2020). Ankoatra izany, 27 (2.14%) amin'ny gène 1332 ihany no vinavinaina ho gène mifandray manokana amin'ny metabolisman'ny PPA. Gène maro mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA no tafiditra amin'ny lalan'ny metabolisma hafa ihany koa. Izany dia mampiseho bebe kokoa fa ny habetsahan'ny gène tafiditra amin'ny metabolisman'ny PPA dia ambony kokoa amin'ny santionany fanaraha-maso; ireo gène ireo dia mety miasa amin'ny lalan-kely izay tsy miteraka fampiasana na fiforonan'ny PPA ho vokatra azo avy amin'izany. Amin'ity tranga ity, gène iray ihany mifandraika amin'ny famokarana PPA no naneho fahasamihafana lehibe teo amin'ny habetsahana teo amin'ny karazana santionany. Mifanohitra amin'ny gène mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA, ny gène marika ho an'ny famokarana PPA dia nofantenana satria tafiditra mivantana amin'ny lalan'ny bakteria ho an'ny famokarana PPA izy ireo. Tamin'ny totozy niharan'ny PPA, ny karazana rehetra dia hita fa nitombo be ny habetsahana sy ny fahafahana mamokatra PPA. Izany dia manohana ny vinavina fa ny PPA dia hisafidy ireo mpamokatra PPA ary noho izany dia maminavina fa hitombo ny fahafaha-mamokatra PPA. Na izany aza, ny habetsahan'ny fototarazo dia tsy voatery mifandray amin'ny fanehoana ny fototarazo; noho izany, na dia avo kokoa aza ny habetsahan'ny fototarazo mifandraika amin'ny metabolisman'ny PPA amin'ny santionany fanaraha-maso, dia mety ho hafa ny tahan'ny fanehoana (Shi et al., 2014). Mba hanamafisana ny fifandraisana misy eo amin'ny fisian'ny fototarazo mpamokatra PPA sy ny famokarana PPA, dia ilaina ny fanadihadiana momba ny fanehoana ny fototarazo tafiditra amin'ny famokarana PPA.
Ny fanamarihana momba ny asan'ny PPA sy ny metagenôma fanaraha-maso dia naneho fahasamihafana sasany. Ny fanadihadiana PCA momba ny votoatin'ny fototarazo dia naneho vondrona misaraka eo amin'ny santionany PPA sy ny fanaraha-maso (Sary 5). Ny vondrona ao anatin'ny santionany dia naneho fa ny votoatin'ny fototarazo fanaraha-maso dia isan-karazany kokoa, raha toa kosa ka niangona niaraka ny santionany PPA. Ny vondrona araka ny votoatin'ny fototarazo dia azo ampitahaina amin'ny vondrona araka ny firafitry ny karazana. Noho izany, ny fahasamihafan'ny habetsahan'ny lalan-kizorana dia mifanaraka amin'ny fiovan'ny habetsahan'ny karazana sy ny karazana manokana ao anatin'izy ireo. Ao amin'ny santionany PPA, ny lalan-kizorana roa izay betsaka kokoa dia mifandray amin'ny metabolisman'ny siramamy aminosugar/nucleotide (ko:K21279) sy ny lalan'ny metabolisman'ny lipida maro (ko:K00647, ko:K03801; Tabilao Fanampiny 3). Ny fototarazo mifandraika amin'ny ko:K21279 dia fantatra fa mifandray amin'ny karazana Bacteroides, iray amin'ireo karazana manana karazana betsaka kokoa ao amin'ny santionany PPA. Ity anzima ity dia afaka misoroka ny valintenin'ny hery fiarovana amin'ny alàlan'ny fanehoana polysaccharides kapsula (Wang et al., 2008). Izany dia mety ho antony mahatonga ny fitomboan'ny Bacteroidetes hita amin'ny totozy tratran'ny PPA. Izany dia mameno ny fitomboan'ny fananganana asidra matavy hita ao amin'ny mikrôbiôma PPA. Mampiasa ny lalan'ny FASIIko:K00647 (fabB) ny bakteria mba hamokarana asidra matavy, izay mety hisy fiantraikany amin'ny lalan'ny metabolisman'ny mpampiantrano (Yao sy Rock, 2015; Johnson et al., 2020), ary ny fiovan'ny metabolisman'ny lipida dia mety mitana anjara toerana amin'ny fivoaran'ny atidoha (Yu et al., 2020). Ny lalan'ny iray hafa mampiseho fitomboan'ny habetsahana ao amin'ny santionan'ny PPA dia ny biosynthesis hormonina stéroïde (ko:K12343). Misy porofo mitombo fa misy fifandraisana mifamadika eo amin'ny fahafahan'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay mitaona ny haavon'ny hormonina sy ny fiantraikan'ny hormonina, ka ny haavon'ny stéroïde avo dia mety hisy fiantraikany amin'ny fahasalamana any aoriana (Tetel et al., 2018).
Tsy hoe tsy misy fetra sy fiheverana ity fandalinana ity. Ny fahasamihafana lehibe dia ny tsy nanaovanay fanombanana ara-batana ny biby. Noho izany, tsy azo atao ny manatsoaka hevitra mivantana raha mifandray amin'ny aretina ny fiovan'ny mikrôbiôma. Ny fiheverana iray hafa dia ny hoe nomena sakafo mitovy amin'ny an'ny reniny ireo totozy tamin'ity fandalinana ity. Ny fandalinana ho avy dia mety hamaritra raha toa ka manatsara ny fiantraikany amin'ny mikrôbiôma ny fifindrana avy amin'ny sakafo manankarena PPA mankany amin'ny sakafo tsy misy PPA. Ny iray amin'ireo fetra amin'ny fandalinanay, toy ny maro hafa, dia ny haben'ny santionany voafetra. Na dia azo atao aza ny manatsoaka hevitra marina, ny haben'ny santionany lehibe kokoa dia hanome hery statistika bebe kokoa rehefa mamakafaka ny valiny. Mitandrina ihany koa izahay amin'ny fanatsoahan-kevitra momba ny fifandraisana misy eo amin'ny fiovan'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay sy ny aretina rehetra (Yap et al., 2021). Ny anton-javatra mampisafotofoto toy ny taona, ny lahy sy ny vavy ary ny sakafo dia mety hisy fiantraikany lehibe amin'ny firafitry ny zavamiaina bitika. Ireo anton-javatra ireo dia mety hanazava ny tsy fitoviana hita ao amin'ny literatiora momba ny fifandraisan'ny mikrôbiôma ao amin'ny tsinay amin'ny aretina sarotra (Johnson et al., 2019; Lagod sy Naser, 2023). Ohatra, ireo mpikambana ao amin'ny karazana Bacteroidetes dia naseho fa nitombo na nihena tamin'ny biby sy ny olombelona voan'ny ASD (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). Toy izany koa, ny fanadihadiana momba ny firafitry ny tsinay amin'ny marary voan'ny aretin'ny tsinay mamaivay dia nahita fitomboana sy fihenana tao amin'ny taxa mitovy (Walters et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023). Mba hamerana ny fiantraikan'ny fiangarana amin'ny lahy sy ny vavy, dia niezaka izahay mba hahazoana antoka fa mitovy ny solontenan'ny lahy sy ny vavy mba hahafahan'ny fahasamihafana ho vokatry ny sakafo. Ny fanamby iray amin'ny fanamarihana miasa dia ny fanesorana ny filaharan'ny fototarazo miverimberina. Ny fomba fanangonana fototarazo ataonay dia mitaky famantarana filaharana 95% sy fitoviana halavana 85%, ary koa fandrakofana fampifanarahana 90% mba hanafoanana ny fanangonana diso. Na izany aza, amin'ny tranga sasany, dia nahita COG mitovy amin'ny fanamarihana mitovy izahay (ohatra, MUT) (Sary 6). Ilaina ny fanadihadiana fanampiny mba hamaritana raha miavaka ireo ortholog ireo, mifandray amin'ny karazana manokana, na raha fetran'ny fomba fiasan'ny vondrona fototarazo izany. Ny fetran'ny fanamarihana momba ny fiasa dia ny mety ho fanasokajiana diso; ny fototarazo bakteria mmdA dia anzima fantatra fa tafiditra amin'ny fananganana propionate, saingy tsy mampifandray azy amin'ny lalan'ny metabolika propionate ny KEGG. Mifanohitra amin'izany kosa, mifandray ny ortholog scpB sy mmcD. Ny habetsahan'ny fototarazo tsy misy knockouts voatondro dia mety hiteraka tsy fahafahana mamantatra ireo fototarazo mifandraika amin'ny PPA rehefa manombana ny habetsahan'ny fototarazo. Handray soa avy amin'ny fanadihadiana metatranscriptome ny fanadihadiana amin'ny ho avy, izay afaka manome fahatakarana lalindalina kokoa momba ny toetran'ny fiasan'ny mikrôbiota amin'ny tsinay ary mampifandray ny fanehoana ny fototarazo amin'ny mety ho fiantraikany any aoriana. Ho an'ny fanadihadiana momba ny aretina manokana amin'ny fivoaran'ny atidoha na ny aretin'ny tsinay, dia ilaina ny fanombanana ara-batana sy ara-pitondrantena amin'ny biby mba hampifandray ny fiovan'ny firafitry ny mikrôbiôma amin'ireo aretina ireo. Ny fanadihadiana fanampiny amin'ny famindrana ny mikrôbiôma amin'ny tsinay amin'ny totozy tsy misy mikraoba dia mety ilaina ihany koa mba hamaritana raha mpamily na toetran'ny aretina ny mikrôbiôma.
Raha fintinina, nasehonay fa ny PPA amin'ny sakafo dia singa iray manova ny firafitry ny mikraoba ao amin'ny tsinay. Ny PPA dia akora miaro eken'ny FDA izay hita betsaka amin'ny sakafo isan-karazany izay, rehefa ampiasaina mandritra ny fotoana maharitra, dia mety hiteraka fikorontanan'ny flora ara-dalàna ao amin'ny tsinay. Nahita fiovana eo amin'ny habetsahan'ny bakteria maromaro izahay, izay manondro fa ny PPA dia mety hisy fiantraikany amin'ny firafitry ny mikraoba ao amin'ny tsinay. Ny fiovana eo amin'ny mikraoba dia mety hiteraka fiovana eo amin'ny haavon'ny lalan'ny metabolika sasany, izay mety hiteraka fiovana ara-batana izay mifandraika amin'ny fahasalaman'ny mpampiantrano. Ilaina ny fanadihadiana fanampiny mba hamaritana raha toa ka mety hiteraka dysbiosis na aretina hafa ny vokatry ny PPA amin'ny firafitry ny mikraoba. Ity fanadihadiana ity dia mametraka ny fototra ho an'ny fanadihadiana amin'ny ho avy momba ny fomba mety hisy fiantraikany amin'ny fahasalaman'ny olombelona ny fiantraikan'ny PPA amin'ny firafitry ny tsinay.
Azo jerena ao amin'ny tahiry an-tserasera ireo angon-drakitra naseho ato amin'ity fanadihadiana ity. Ny anaran'ny tahiry sy ny laharan'ny fidirana dia: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431.
Neken'ny Komitin'ny Fikarakarana sy Fampiasana Biby ao amin'ny Oniversiten'i Central Florida (UCF-IACUC) (Laharana Fahazoan-dalana Hampiasa Biby: PROTO202000002) ity fandalinana momba ny biby ity. Mifanaraka amin'ny lalàna, fitsipika ary fepetra takian'ny andrim-panjakana eo an-toerana ity fandalinana ity.
NG: Famoronana hevitra, Fikarakarana angon-drakitra, Famakafakana ara-dalàna, Fanadihadiana, Fomba fiasa, Rindrambaiko, Famoronana sary an-tsaina, Fanoratana (drafitra tany am-boalohany), Fanoratana (famerenana & fanitsiana). LA: Famoronana hevitra, Fikarakarana angon-drakitra, Fomba fiasa, Loharano, Fanoratana (famerenana & fanitsiana). SH: Famakafakana ara-dalàna, Rindrambaiko, Fanoratana (famerenana & fanitsiana). SA: Fanadihadiana, Fanoratana (famerenana & fanitsiana). Lehiben'ny Mpitsara: Fanadihadiana, Fanoratana (famerenana & fanitsiana). SN: Famoronana hevitra, Fitantanana tetikasa, Loharano, Fanaraha-maso, Fanoratana (famerenana & fanitsiana). TA: Famoronana hevitra, Fitantanana tetikasa, Fanaraha-maso, Fanoratana (famerenana & fanitsiana).
Nanambara ireo mpanoratra fa tsy nahazo fanohanana ara-bola ho an'ny fikarohana, ny maha-mpanoratra, ary/na ny famoahana ity lahatsoratra ity izy ireo.
Manambara ireo mpanoratra fa natao tsy nisy fifandraisana ara-barotra na ara-bola izay azo heverina ho mety ho fifanoheran-tombontsoa ny fikarohana. Tsy mihatra izany.
Ny hevitra rehetra aseho ato amin'ity lahatsoratra ity dia an'ny mpanoratra irery ihany ary tsy voatery haneho ny hevitry ny andrim-panjakana misy azy ireo, mpamoaka boky, mpamoaka lahatsoratra, na mpandinika. Ny vokatra rehetra nodinihina ato amin'ity lahatsoratra ity, na ny fanambarana nataon'ireo mpanamboatra azy, dia tsy azo antoka na tohanan'ny mpamoaka boky.
Azo jerena an-tserasera ny fitaovana fanampiny ho an'ity lahatsoratra ity: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
Abdelli LS, Samsam A, Nasser SA (2019). Ny asidra propionika dia miteraka gliosis sy neuroinflammation amin'ny alàlan'ny fandrindrana ny lalan'ny PTEN/AKT amin'ny aretin'ny autisme. Tatitra siantifika 9, 8824–8824. doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
Aitchison, J. (1982). Fanadihadiana statistika momba ny angon-drakitra momba ny firafitry ny singa. JR Stat Soc Ser B Methodol. 44, 139–160. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
Ahn J, Kwon H, Kim YJ (2023). Ny tahan'ny Firmicutes/Bacteroidetes ho toy ny anton-javatra mety hampidi-doza amin'ny homamiadan'ny nono. Journal of Clinical Medicine, 12, 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
Anders S., Huber W. (2010). Famakafakana ny fanehoana samihafa ny angon-drakitra momba ny isan'ny filaharana. Nat Prev. 1–1, 1–10. doi: 10.1038/npre.2010.4282.1
Angelis, MD, Piccolo, M., Vannini, L., Siragusa, S., Giacomo, AD, Serrazanetti, DI, et al. (2013). Ny mikrôbiota avy amin'ny diky sy ny metaboloma amin'ny ankizy manana autisme sy fikorontanan'ny fivoarana miely patrana tsy voalaza manokana. PloS One 8, e76993. doi: 10.1371/journal.pone.0076993
Averina OV, Kovtun AS, Polyakova SI, Savilova AM, Rebrikov DV, Danilenko VN (2020). Toetra mampiavaka ny bakteria neurometabolika amin'ny mikrôbiota amin'ny tsinay amin'ny ankizy kely manana aretina autisme. Gazetin'ny Mikrobiolojia ara-pitsaboana 69, 558–571. doi: 10.1099/jmm.0.001178
Baquero F., Nombela K. (2012). Ny mikrôbiôma amin'ny maha-taovan'olombelona azy. Mikrobiolojia Klinika sy Aretina 18, 2–4. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
Baur T., Dürre P. (2023). Fahitana vaovao momba ny fiziolojian'ny bakteria mpamokatra asidra propionicum: Anaerotignum propionicum sy Anaerotignum neopropionicum (Clostridium propionicum sy Clostridium neopropionicum taloha). Zavamiaina bitika 11, 685. doi: 10.3390/zavamiaina bitika 11030685
Bazer FW, Spencer TE, Wu G, Cudd TA, Meininger SJ (2004). Ny sakafo reny sy ny fivoaran'ny foetus. J Nutr. 134, 2169–2172. doi: 10.1093/jn/134.9.2169
Benjamini, Y., sy Hochberg, J. (1995). Fifehezana ny tahan'ny valin'ny fitiliana diso: Fomba azo ampiharina sy mahomby amin'ny fitiliana marobe. JR Stat Soc Ser B Methodol. 57, 289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
Fotoana fandefasana: 18 Aprily 2025