Published April 9, 2020 | Version v1
Publication Open

Autoinducer-2 May Be a New Biomarker for Monitoring Neonatal Necrotizing Enterocolitis

Creators

  • 1. Ministry of Education of the People's Republic of China
  • 2. National Clinical Research Center for Digestive Diseases
  • 3. Children's Hospital of Chongqing Medical University
  • 4. Chongqing Medical University
  • 5. China International Science and Technology Cooperation

Description

Autoinducer-2 (AI-2) has a widely accepted role in bacterial intra- and interspecies communication. Little is known about the relationships between AI-2 and NEC. This study found that AI-2 levels in patients and in a NEC mouse model were detected using the Vibrio harveyi BB170 assay system. Bacterial communities of the newborns' stool microbiota (NEC acute group, NEC recovery group, control group and antibiotics-free group) and of the NEC mouse model (NEC group and control group) were detected by high-throughput sequencing. Intestinal histopathological changes were observed after HE staining. The AI-2 level in the NEC acute group (44.75 [40.17~65.52]) was significantly lower than that in the control group, NEC recovery group and antibiotics-free group. The overall microbiota compositions of each group at the phylum level were not significantly different. The proportions of Enterococcus, Clostridium_sensu_stricto_1,Peptoclostridium and Veillonella had significant differences among the 4 groups at the genus level. In animal experiments, the AI-2 level in feces of NEC mice (56.89 ±11.87) was significantly lower than that in the feces of control group mice (102.70 ±22.97). The microbiota compositions of NEC and control group mice at the phylum level were not significantly different. At the genus level, Klebsiella, Clostridium_sensu_stricto_1 and Peptoclostridium abundances in the NEC group increased significantly compared with those in the control group (P < 0.05). In addition, Lactobacillus, Pasteurella and Parabacteroides abundances in the NEC group decreased significantly compared with those in the normal control group (P < 0.05), while Lactobacillus, Pasteurella and Parabacteroides abundances had the opposite trend. The AI-2 concentration decreased significantly in the acute phase of NEC and increased gradually in the convalescent phase. We conclude that the concentration of AI-2 was correlated with intestinal flora disorder and different stages of disease. AI-2 may be a new biomarker for the diagnosis and monitoring of NEC.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

المحفز التلقائي-2 (AI -2) له دور مقبول على نطاق واسع في التواصل البكتيري داخل الأنواع وفيما بينها. لا يُعرف سوى القليل عن العلاقات بين AI -2 و NEC. وجدت هذه الدراسة أن مستويات AI -2 في المرضى وفي نموذج فأر NEC تم اكتشافها باستخدام نظام مقايسة Vibrio harveyi BB170. تم الكشف عن المجتمعات البكتيرية لميكروبات براز الأطفال حديثي الولادة (مجموعة إن إي سي الحادة ومجموعة إن إي سي للتعافي ومجموعة التحكم ومجموعة خالية من المضادات الحيوية) ونموذج ماوس إن إي سي (مجموعة إن إي سي ومجموعة التحكم) من خلال التسلسل عالي الإنتاجية. لوحظت التغيرات النسيجية المرضية المعوية بعد التلوين. كان مستوى AI -2 في المجموعة الحادة من NEC (44.75 [40.17 ~ 65.52]) أقل بكثير من المجموعة الضابطة ومجموعة التعافي من NEC والمجموعة الخالية من المضادات الحيوية. لم تكن التركيبات الميكروبية الإجمالية لكل مجموعة على مستوى الشعبة مختلفة بشكل كبير. كان لنسب المكورات المعوية والمطثية الحسية الصارمة والببتوكلوستريديوم وفيلونيلا اختلافات كبيرة بين المجموعات الأربع على مستوى الجنس. في التجارب على الحيوانات، كان مستوى AI -2 في براز فئران NEC (56.89 ±11.87) أقل بكثير من براز فئران المجموعة الضابطة (102.70 ±22.97). لم تكن تركيبات الميكروبات في NEC وفئران المجموعة الضابطة على مستوى الشعبة مختلفة بشكل كبير. على مستوى الجنس، زادت وفرة كلبسيلة، كلوستريديوم_سينسو_ستريكتو _1 و ببتوكلوستريديوم في مجموعة نيك بشكل كبير مقارنة مع تلك الموجودة في المجموعة الضابطة (ف < 0.05). بالإضافة إلى ذلك، انخفضت وفرة العصيات اللبنية والباستوريلا والباراباكتيرويدات في مجموعة NEC بشكل كبير مقارنة بتلك الموجودة في المجموعة الضابطة الطبيعية (P < 0.05)، في حين أن وفرة العصيات اللبنية والباستوريلا والباراباكتيرويدات كان لها اتجاه معاكس. انخفض تركيز AI -2 بشكل كبير في المرحلة الحادة من NEC وزاد تدريجياً في مرحلة النقاهة. نستنتج أن تركيز AI -2 كان مرتبطًا باضطراب النباتات المعوية ومراحل مختلفة من المرض. قد يكون AI -2 مؤشرًا حيويًا جديدًا لتشخيص ومراقبة NEC.

Translated Description (French)

L'auto-inducteur-2 (AI-2) a un rôle largement accepté dans la communication bactérienne intra- et interspécifique. On sait peu de choses sur les relations entre AI-2 et NEC. Cette étude a révélé que les niveaux d'AI-2 chez les patients et dans un modèle de souris NEC ont été détectés à l'aide du système de dosage Vibrio harveyi BB170. Des communautés bactériennes du microbiote fécal des nouveau-nés (groupe NEC aigu, groupe NEC de récupération, groupe témoin et groupe sans antibiotiques) et du modèle de souris NEC (groupe NEC et groupe témoin) ont été détectées par séquençage à haut débit. Des changements histopathologiques intestinaux ont été observés après la coloration de l'EH. Le niveau d'AI-2 dans le groupe NEC aigu (44,75 [40,17 ~ 65,52]) était significativement inférieur à celui du groupe témoin, du groupe de récupération NEC et du groupe sans antibiotiques. La composition globale du microbiote de chaque groupe au niveau de l'embranchement n'était pas significativement différente. Les proportions d'Enterococcus, Clostridium_sensu_stricto_1,Peptoclostridium et Veillonella présentaient des différences significatives entre les 4 groupes au niveau du genre. Dans les expériences animales, le taux d'AI-2 dans les fèces de souris NEC (56,89 ±11,87) était significativement inférieur à celui des fèces de souris du groupe témoin (102,70 ±22,97). La composition du microbiote des souris NEC et du groupe témoin au niveau de l'embranchement n'était pas significativement différente. Au niveau du genre, les abondances de Klebsiella, Clostridium_sensu_stricto_1 et Peptoclostridium dans le groupe NEC ont augmenté significativement par rapport à celles du groupe témoin (P < 0,05). De plus, les abondances de Lactobacillus, Pasteurella et Parabacteroides dans le groupe NEC ont diminué de manière significative par rapport à celles du groupe témoin normal (P < 0,05), tandis que les abondances de Lactobacillus, Pasteurella et Parabacteroides avaient la tendance opposée. La concentration d'AI-2 a diminué de manière significative dans la phase aiguë de la NEC et a augmenté progressivement dans la phase de convalescence. Nous concluons que la concentration d'AI-2 était corrélée avec le trouble de la flore intestinale et les différents stades de la maladie. L'IA-2 peut être un nouveau biomarqueur pour le diagnostic et la surveillance de l'ECN.

Translated Description (Spanish)

El autoinductor-2 (AI-2) tiene un papel ampliamente aceptado en la comunicación bacteriana intra e interespecie. Poco se sabe sobre las relaciones entre AI-2 y NEC. Este estudio encontró que los niveles de AI-2 en pacientes y en un modelo de ratón NEC se detectaron utilizando el sistema de ensayo Vibrio harveyi BB170. Las comunidades bacterianas de la microbiota fecal de los recién nacidos (grupo agudo de NEC, grupo de recuperación de NEC, grupo de control y grupo libre de antibióticos) y del modelo de ratón de NEC (grupo de NEC y grupo de control) se detectaron mediante secuenciación de alto rendimiento. Se observaron cambios histopatológicos intestinales después de la tinción con HE. El nivel de AI-2 en el grupo agudo de NEC (44,75 [40,17 ~ 65,52]) fue significativamente menor que en el grupo de control, el grupo de recuperación de NEC y el grupo libre de antibióticos. Las composiciones generales de la microbiota de cada grupo a nivel de filo no fueron significativamente diferentes. Las proporciones de Enterococcus, Clostridium_sensu_stricto_1,Peptoclostridium y Veillonella tuvieron diferencias significativas entre los 4 grupos a nivel de género. En experimentos con animales, el nivel de AI-2 en heces de ratones NEC (56.89 ±11.87) fue significativamente menor que en las heces de ratones del grupo de control (102.70 ±22.97). Las composiciones de la microbiota de los ratones del grupo NEC y de control a nivel de filo no fueron significativamente diferentes. A nivel de género, las abundancias de Klebsiella, Clostridium_sensu_stricto_1 y Peptoclostridium en el grupo NEC aumentaron significativamente en comparación con las del grupo control (P < 0.05). Además, las abundancias de Lactobacillus, Pasteurella y Parabacteroides en el grupo NEC disminuyeron significativamente en comparación con las del grupo de control normal (P < 0.05), mientras que las abundancias de Lactobacillus, Pasteurella y Parabacteroides tuvieron la tendencia opuesta. La concentración de AI-2 disminuyó significativamente en la fase aguda de NEC y aumentó gradualmente en la fase de convalecencia. Concluimos que la concentración de AI-2 se correlacionó con el trastorno de la flora intestinal y las diferentes etapas de la enfermedad. AI-2 puede ser un nuevo biomarcador para el diagnóstico y seguimiento de NEC.

Files

pdf.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5eec6c5885b87305494714ead6044cdf
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
قد يكون Autoinducer -2 مؤشرًا حيويًا جديدًا لمراقبة التهاب الأمعاء والقولون الناخر لحديثي الولادة
Translated title (French)
L'auto-inducteur-2 pourrait être un nouveau biomarqueur pour la surveillance de l'entérocolite nécrosante néonatale
Translated title (Spanish)
Autoinducer-2 puede ser un nuevo biomarcador para monitorizar la enterocolitis necrotizante neonatal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3016185355
DOI
10.3389/fcimb.2020.00140

Is supplement to
https://openalex.org/W4390587423 (Other)
https://openalex.org/W3008347189 (Other)
https://openalex.org/W2396009694 (Other)
https://openalex.org/W2378416814 (Other)
https://openalex.org/W2369976052 (Other)
https://openalex.org/W2361832931 (Other)
https://openalex.org/W2151650631 (Other)
https://openalex.org/W2043053236 (Other)
https://openalex.org/W2013467243 (Other)
https://openalex.org/W1971871575 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1146174570
  • https://openalex.org/W1857797615
  • https://openalex.org/W1965309531
  • https://openalex.org/W1973449995
  • https://openalex.org/W1983331744
  • https://openalex.org/W2000426919
  • https://openalex.org/W2000875600
  • https://openalex.org/W2011973558
  • https://openalex.org/W2014707681
  • https://openalex.org/W2072620392
  • https://openalex.org/W2078793434
  • https://openalex.org/W2085056743
  • https://openalex.org/W2089509873
  • https://openalex.org/W2093970825
  • https://openalex.org/W2119919704
  • https://openalex.org/W2127347791
  • https://openalex.org/W2149997009
  • https://openalex.org/W2151836397
  • https://openalex.org/W2162190649
  • https://openalex.org/W2168150136
  • https://openalex.org/W2295620997
  • https://openalex.org/W2301365876
  • https://openalex.org/W2301415099
  • https://openalex.org/W2302391071
  • https://openalex.org/W2561338758
  • https://openalex.org/W2577439289
  • https://openalex.org/W2596049495
  • https://openalex.org/W2731955755
  • https://openalex.org/W2740017040
  • https://openalex.org/W2750889519
  • https://openalex.org/W2753849304
  • https://openalex.org/W2765501018
  • https://openalex.org/W2766408177
  • https://openalex.org/W2789860447
  • https://openalex.org/W2795637652
  • https://openalex.org/W2801183096
  • https://openalex.org/W2809504655
  • https://openalex.org/W2894938471
  • https://openalex.org/W2898194287
  • https://openalex.org/W2939572893
  • https://openalex.org/W2953105461