経腸栄養後の経口食品摂取の再開始は、口腔および腸内細菌叢を変化させる

Re-initiation of Oral Food Intake Following Enteral Nutrition Alters Oral and Gut Microbiota Communities.

• Sayaka Katagiri
• Takahiko Shiba
• Haruka Tohara
• Kohei Yamaguchi
• Koji Hara
• Kazuharu Nakagawa
• Keiji Komatsu
• Kazuki Watanabe
• Yujin Ohsugi
• Shogo Maekawa
• Takanori Iwata

抄録

脳卒中は、嚥下障害を含む複数の形態の障害と関連している。脳卒中後の嚥下障害は、肺炎および死亡率のリスクを高め、経口栄養の中止につながることが多い。しかし、適切なリハビリテーション方法によって、最終的には経口摂食の再開につながる可能性がある。本研究では，嚥下障害患者において，経口摂取を再開することで口腔/腸内微生物群集の組成が変化することを明らかにしようとした。脳卒中の亜急性期患者78名のうち，抗生物質を服用していない完全経管栄養患者11名を登録し，経口摂取再開のためのリハビリテーションを行い，8名を完全経管栄養に戻した。経腸栄養から回復した患者を同じ栄養状態で経口摂取を再開する前後の唾液および糞便サンプルの 16S rRNA シーケンシングを用いて口腔および腸内微生物群集プロファイルを評価した。病院での標準栄養摂取量は，経管栄養，経口栄養の対象者ともに，タンパク質＝75g，脂質＝45g，炭水化物＝280gを含む1,840kcalであった．経口摂取は口腔および腸内マイクロバイオームの多様性を増加させ，マイクロバイオームの組成を変化させた．口腔内マイクロバイオームと腸内マイクロバイオームの組成は大きく異なっていたが，経口摂取を再開すると，口腔内マイクロバイオームと腸内マイクロバイオームの両方において，科や属の豊富さが増加した．口腔内マイクロバイオームの方が腸内マイクロバイオームよりも有意な変化を示したが、メタゲノム予測により、腸内マイクロバイオームにはより分化して濃縮された経路が存在することが明らかになった。また、経口摂取時には経管栄養時と比較して、口腔マイクロバイオームと腸内マイクロバイオームの共起ネットワークが単純化されており、マイクロバイオームのジスバイオシスが改善されていることを示していた。経腸栄養から回復した患者の経口摂取は口腔および腸内マイクロバイオームに影響を与える。嚥下障害のリハビリテーションは、口腔および腸内微生物群集の多様性を高め、構成と共起ネットワーク構造を変化させることで、全身の健康状態を変化させることができる。

Stroke is associated with multiple forms of disability, including dysphagia. Post-stroke dysphagia increases the risks of pneumonia and mortality and often results in cessation of oral feeding. However, appropriate rehabilitation methods can eventually lead to resumption of oral food intake. This study tried to clarify that re-initiating oral food intake could modify the composition of oral/gut microbial communities in patients with dysphagia. From 78 patients with sub-acute stage of stroke, 11 complete tube feeding subjects without taking antibiotics were enrolled and received rehabilitation for re-initiation of oral food intake, and 8 subjects were brought back to complete oral feeding. Oral and gut microbiota community profiles were evaluated using 16S rRNA sequencing of the saliva and feces samples before and after re-initiation of oral food intake in patients recovering from enteral nutrition under the same nutrient condition. Standard nutrition in the hospital was 1,840 kcal, including protein = 75 g, fat = 45 g, and carbohydrates = 280 g both for tube and oral feeding subjects. Oral food intake increased oral and gut microbiome diversity and altered the composition of the microbiome. Oral and gut microbiome compositions were drastically different; however, the abundance of family and genus was increased in both the oral and gut microbiome after re-initiation of oral food intake. Although oral microbiota showed more significant changes than the gut microbiota, metagenome prediction revealed the presence of more differentially enriched pathways in the gut. In addition, simpler co-occurrence networks of oral and gut microbiomes, indicating improved dysbiosis of the microbiome, were observed during oral feeding as compared to that during tube feeding. Oral food intake affects oral and gut microbiomes in patients recovering from enteral nutrition. Rehabilitation for dysphagia can modify systemic health by increasing the diversity and altering the composition and co-occurrence network structure of oral and gut microbial communities.

Copyright © 2019 Katagiri, Shiba, Tohara, Yamaguchi, Hara, Nakagawa, Komatsu, Watanabe, Ohsugi, Maekawa and Iwata.