Ризик зараження сечовивідних шляхів у вегетаріанців та невегетаріанців: перспективне дослідження

Предмети

Анотація

Вступ

Інфекція сечовивідних шляхів (ІМП) є однією з найпоширеніших мікробних інфекцій у світі, із загальною поширеністю 10 на 1000 людей. ІМП пов’язані зі значними соціальними витратами, значною захворюваністю та навіть підвищенням стійкості до антибіотиків, що є сучасною проблемою для боротьби з інфекцією 1,2 .

Шлях зараження відбувається в основному через висхідну інфекцію з дистальної уретри, колонізованої кишковими мікробами-джерелами. Основними збудниками є грамнегативні бактерії, особливо види Кишкова паличка що складає 65

75% усіх інфекцій сечовивідних шляхів, а решта викликані грампозитивними бактеріями або грибами 2 .

ІМП поділяються на дві форми: неускладнений ІМП та ускладнений ІМП через різну патофізіологію та управління. Неускладнений ІМП визначається як особи з ІМП, які в іншому випадку здорові та не мають будь-яких структурних або неврологічних аномалій сечовивідних шляхів, які схильні до зараження. Навпаки, ускладнена ІМП пов’язана з основними факторами, які компрометують сечовивідні шляхи або захист хазяїна, що породжує схильність до ІМП, такі як непрохідність сечі, спричинена конкрементом або пухлиною, затримка сечі неврологічним захворюванням, зменшення виділення сечі через ниркову недостатність, трансплантація нирки, порушення імунітету або придушення, вагітність та постійний катетер 2 .

Цікаво, що останні дослідження показали, що штами Кишкова паличка викликають ІМП, які називають позакишковими патогенними Кишкова паличка (ExPEC), відрізнялися від кишкових патогенних штамів та нормальних коменсальних штамів, за винятком деяких ІМП, спричинених комменсальним Кишкова паличка у ускладненому вигляді (табл. 1) 3,4. Крім того, аналізи показали ізоляти Кишкова паличка із зразків сечі хворих на ІМП були тісно пов'язані з, якщо не відрізнятись від патогенних Кишкова паличка птиці та свинини 5,6,7,8. Це означає, що резервуари для їжі та передача через їжу можуть відігравати певну роль у розповсюдженні ExPEC. Оскільки вегетаріанці уникають м’яса (включаючи птицю та свинину), ми припускаємо, що вегетаріанська дієта може бути пов’язана з меншим ризиком розвитку ІМП.

Матеріали та методи

Дизайн дослідження та сукупність

Вегетаріанське дослідження Цзи-Чи (TCVS) - це перспективне когортне дослідження, яке набрало 12062 добровольців Цзи-Чі у 2005 році у громадах Тайваню. Волонтери Цзи Чі - віддані буддисти, які беруть участь у різноманітних благодійних діях та ліквідації наслідків стихійних лих, організованих Буддійським фондом сприяння співчуттю Цзи Чи. Близько третини цього населення стали вегетаріанцями з метою захисту навколишнього середовища та тварин. Сертифіковані волонтери цу-цзи також повинні кинути палити та вживати алкоголь.

Фонд допомоги буддистам за сприяння співчуттю має багато місць зв’язку по всьому Тайваню. У 2005 році керівників громад на всіх сайтах попросили розповсюдити опитувальні анкети серед своїх волонтерів у місцевих громадах та надіслати їх назад після завершення. Питання включали особисті дані, демографічну інформацію, рівень освіти, історію хвороби та звички способу життя, включаючи куріння, вживання алкоголю, фізичні навантаження та дієту. Усі учасники підписали інформовану згоду на першій сторінці анкети. Це дослідження було схвалено Інституційною комісією з питань етики в буддійській лікарні Далін-дзю-чи.

Оцінка стану захворювання

Ми стежили за учасниками TCVS з 2005 по 2014 рік, пов’язуючи вихідні дані з Національною базою даних досліджень медичного страхування (NHIRD) та записами смертів у Національному центрі даних з питань охорони здоров’я та соціального забезпечення (HWDC), Міністерство охорони здоров’я та соціального забезпечення.

На Тайвані Національна програма медичного страхування - це державна універсальна програма медичного страхування, що охоплює майже 100% населення. Доступні дані медичних заяв, включаючи діагноз як стаціонарного, так і амбулаторного. З метою захисту конфіденційності приватних осіб, як того вимагає місцеве законодавство, персональний ідентифікаційний номер маскується, і всі аналізи повинні виконуватися в HWDC. Опублікувати можна лише узагальнені результати досліджень (а не окремі дані).

Дієтична оцінка

Дієтичний розділ в опитувальнику було прийнято з опитувальника частоти їжі (FFQ), який використовувався в Огляді харчування та охорони здоров’я на Тайвані, і включав 57 пунктів про продукти харчування та групи продуктів, а також розділ про способи приготування та олію. Подібний опитувальник був затверджений пізніше і продемонстрував хорошу надійність та валідність серед добровольців Цзи-Чи 9 .

Учасники були віднесені до категорії вегетаріанців, якщо вони (1) визначили себе вегетаріанцями у питанні, що задає статус вегетаріанця, та (2) часто повідомляли про "відсутність їжі" для всіх окремих видів м'яса та риби в FFQ. Ті, хто ідентифікував себе як вегетаріанців, але повідомив, що вживає м'ясо або рибу в FFQ, були віднесені до категорії невегетаріанців.

Критерії виключення

Особи віком Рисунок 1

Діаграма, що показує потік від TCVS до відповідної сукупності досліджень та ідентифікацію випадків ІМС.

Констатація справи

Випадки інцидентів ІМП були визначені Міжнародною класифікацією хвороб, дев'ятим переглядом (МКБ-9) для ІМП та кодами для проведення бактеріального посіву та призначення антибіотиків проти ІМП у базі даних HWDSC під час подальшого спостереження.

Використовувані коди МКБ-9 включають 590 для інфекцій нирок, 595 для циститу та 599,0 для ІМП, сайт не вказаний. Код для виконання бактеріального посіву - 13007C. Ми виявили випадки ІМП за вищевказаним діагнозом МКБ-9 як у стаціонарі, так і амбулаторно, супроводжуючись виконанням бактеріального посіву та призначенням антибіотика проти ІМП 10,11 (рис. 1).

Статистичний аналіз

Базові характеристики вегетаріанців та невегетаріанців порівнювали за допомогою тесту Chi-square (χ 2) для категоріальних змінних та незалежної вибірки т тест на неперервні змінні.

Регресію Кокса використовували для аналізу зв'язку між різними факторами та ризиками ІМП, представленої як коефіцієнт ризику (HR) з 95% довірчим інтервалом (CI). Модель 1 з урахуванням віку та/або статі. Модель 2 додатково скоригована для рівня освіти та факторів способу життя (куріння та вживання алкоголю). Модель 3 додатково скоригована на гіпертонію, цукровий діабет та гіперліпідемію. Модель 4 додатково скоригована для захворювань, які схильні до ускладнених ІМП, включаючи обструкцію сечовивідних шляхів, спричинену гіперплазією або пухлиною, сечокам’яну хворобу (конкремент), затримку сечі, ниркову недостатність, імунну дисфункцію, вагітність та сечовий катетер. Криві необроблених даних Каплана-Мейєра були побудовані, щоб показати виживання без хвороб протягом періоду спостереження. Були проведені аналізи підгруп за вищезазначеними факторами та тест взаємодії. На додаток до загальної кількості ІМП, ми також окремо досліджували підтипи ІМП (ускладнені та неускладнені).

Етичне схвалення

Усі процедури, проведені в дослідженнях із участю людей, відповідали етичним стандартам інституційного та/або національного дослідницького комітету (Інституційна комісія з питань етики в буддійській лікарні Далін-дзю-Чі з номерами схвалення IRB: B09401003 та B10403020, грант. номери: TCMMPSP104-08-02, TCMMP105-13-05, TCMMP106-04-01) та з Гельсінкською декларацією 1964 р. та її подальшими поправками або порівнянними етичними стандартами.

Інформовану згоду

Інформована згода була отримана від усіх окремих учасників, включених у дослідження.

Результати

Базові характеристики

У таблиці 2 наведено базові характеристики як вегетаріанських, так і невегетаріанських груп. Співвідношення невегетаріанців та вегетаріанців було приблизно 2: 1. Вегетаріанська група була старшою, у них була більша частка жінок, вона мала меншу освіту, рідше страждала від паління або вживання алкоголю, і значно нижча частка осіб з гіпертонією, діабетом, гіперліпідемією та захворюваннями, які схильні до ІМП.

Фактори ризику, пов'язані з ІМП

За 10 років спостереження 661 особі був поставлений діагноз ІМП. У таблиці 3 наведено регресійний аналіз Кокса. Загалом, ризик ІМП у вегетаріанців був значно нижчим, ніж у вегетаріанців (HR = 0,84, 95% ДІ: 0,71–0,99, p = 0,038). Вік, жіноча стать, діабет, затримка сечі та ниркова недостатність були пов’язані зі значним збільшенням ризиків ІМС. Гіпертонія, непрохідність сечовипускання (гіперплазія/пухлина сечовивідних шляхів), сечокам’яна хвороба та імунна дисфункція були пов’язані з незначними вищими ризиками ІМС.

Аналіз підгрупи

Аналіз підгруп зв’язку між вегетаріанською дієтою та ІМП за статтю на різних моделях показаний у таблиці 4. Вегетаріанська дієта була суттєво пов’язана зі зниженням ризику ІМП в основному у жінок, особливо після адаптації до освіти та способу життя (куріння та вживання алкоголю) у моделі 2. Додаткові корекції гіпертонії, діабету, гіперліпідемії та станів, схильних до ІМП (як у моделях 3 та 4), дали подібні результати. Криві Каплана-Мейєра виживання без ІМП протягом десятирічного періоду для вегетаріанців та невегетаріанців (рис. 2) підкреслюють захист вегетаріанської дієти у жінок, тоді як у чоловіків не було виявлено чіткої різниці.

Крива необроблених даних Каплана-Мейєра за десятирічний період для вегетаріанців та невегетаріанців.

Додаткові аналізи підгруп та тест на взаємодію представлені в таблиці 5. Тест на взаємодію між режимами харчування та курінням був значним (Р-взаємодія = 0,029), із захистом переважно серед тих, хто ніколи не палив. Не було знайдено жодного значущого тесту на взаємодію між дієтою та іншими факторами (стать, рівень освіти, вживання алкоголю, гіпертонія, діабет, гіперліпідемія та захворювання, схильні до ІМП).

Зв'язок між вегетаріанською дієтою та підтипами ІМС наведено в таблиці 6. Вегетаріанська дієта була пов'язана зі значно зниженим ризиком переважно неускладненого ІМП, але не ускладненого ІМП.

Обговорення

У цьому проспективному когортному дослідженні вегетаріанська дієта (на відміну від вегетаріанської дієти) пов’язана з меншим ризиком розвитку ІМП, особливо у жінок, що не палять, і головним чином для ускладненого підтипу ІМП. Наскільки нам відомо, це перше дослідження, яке оцінило перспективний зв’язок між вегетаріанською дієтою та ІМП.

Попередні дослідження показали, що пов'язані з м'ясом харчові ExPEC можуть бути основною причиною неускладнених ІМП та половини ускладнених ІМП (таблиця 1) 2,3,4,5,6,7,8. Відповідно до цього висновку, ми виявили, що захисна зв'язок між вегетаріанською дієтою та ризиком ІМС в основному полягає в неускладненому, а не ускладненому ІМП, і ця асоціація не залежить від захворювань та факторів ризику, що схильні до ускладнених ІМП, включаючи гіпертонію 12, діабет 13 та гіперліпідемію 14. Це свідчить про те, що ефект вегетаріанської дієти не опосередковується цими супутніми захворюваннями. Тест на взаємодію показав, що вегетаріанська дієта (на відміну від вегетаріанської дієти) пов’язана із захистом серед тих, хто ніколи не курить, але не серед тих, хто постійно курить (Р-взаємодія = 0,029, таблиця 5). Можливо, куріння компенсує користь вегетаріанської дієти за рахунок підвищення кров'яного тиску (що призводить до ниркової недостатності) 12,15, утворення ниркових каменів 16 та раку сечовивідних шляхів 17. Усі вони також є захворюваннями, схильними до ускладнених ІМП 2,3,4. Однак кількість курців у нашому дослідженні невелика, і значна взаємодія може виникнути через випадковість необхідності подальшого підтвердження з інших досліджень.

Основними патогенними штамами, що викликають ІМП, є ExPEC (на 65

75% ІМП), група штамів, що відрізняється від кишкової патогенної та нормальної коменсальної Кишкова паличка 3,4. ExPECs виражають багато характерних вірулентних факторів, яких немає в інших штамах, що не належать до ExPEC 2,3,4,18. Багато досліджень ілюструють, що м'ясо, включаючи птицю та свинину, є основними резервуарами для ExPEC 5,6,7,8,19. Вінсент та ін. визначив Кишкова паличка штами за допомогою серотипу O: H та типу послідовності (ST) та виявили штами O25: H4-ST131 та O114: H4-ST117, отримані у роздрібної курятини, були дуже схожі на, якщо не відрізняти Кишкова паличка хворих на ІМП 5. Якобсен та ін. здійснив філогенетичний аналіз за допомогою триплексної полімеразної ланцюгової реакції з використанням трьох маркерів ДНК, показав, що асоційовані з UTI філогрупи B2 і D знайдені серед ізолятів з курячого м’яса бройлерів, курчат-бройлерів, свинини та свиней. Далі, антимікробна стійкість до фенотипів Кишкова паличка з м'яса були дуже схожі на ізоляти хворих на ІМП 7. Крім того, аналіз послідовності ExPEC показав, що ST10, ST69, ST95, ST117 та ST131, що викликають ІМП, пов'язані з м'ясом птиці та роздрібної птиці 8,19. Вегетаріанці не вживають м'яса, а отже уникають поглинання ExPEC, пов'язаних з продуктами тваринного походження.

Недавні дослідження виявили, що мікробіоти кишечника та калу різняться між вегетаріанцями та невегетаріанцями 20,21,22,23. Високий вміст клітковини у вегетаріанській дієті може модулювати мікробіоти кишечника у людини 20,21. Клітковина метаболізується кишковою анаеробною мікрофлорою з утворенням коротколанцюгових жирних кислот, які знижують рН кишечника на 20,21. Було показано, що у веганів або вегетаріанців загальна кількість людей менше Кишкова паличка і Enterobacteriaceae spp. і нижчий рН стільця, ніж не вегетаріанці, а нижчий рН стільця може запобігти росту Кишкова паличка і Enterobacteriaceae 22. Зміни мікробіоти кишечника та калу у вегетаріанців можуть потенційно сприяти захисту від ІМП.

ExPEC, виділені з продуктів харчування тварин та хворих на ІМП, дуже схожі за структурою, стійкою до антибіотиків, та профілями фактора вірулентності 5,6,8,44,45. Використання антибіотиків у тваринництві може сприяти зростанню стійкості до антибіотиків у людей 44. ExPEC, що продукують β-лактамазу розширеного спектру (ESBL) та стійкі до фторхінолону, більшість з яких поширюються у всьому світі Кишкова паличка штам O25: H4-ST131 (що становить 78%), є основною проблемою стійкості до пеніцилінів, цефалоспоринів та фторхінолонів 2,8,46. Більше того, кодовані на плазмідах ESBL, як правило, несуть інші гени стійкості до антибіотиків проти аміноглікозидів, сульфаніламідів та хінолонів, що призводить до стійкості до різних препаратів 2. Високий коефіцієнт рецидивів та підвищення стійкості до різних препаратів у ExPEC 2 роблять антибіотикотерапію ІМП складною. Тому важливим є альтернативне лікування антибіотиків при ІМП. Високий вміст фітохіміків у здоровій вегетаріанській дієті може забезпечити альтернативну профілактику та бактерицидний ефект проти ІМП 3.0.co; 2-w (2000). "Href ="/articles/s41598-020-58006-6 # ref-CR27 "> 27,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40, а дослідження показало, що PAC із журавлини також виявляв властивість проти адгезії у штамів, що мають стійкість до різних лікарських засобів, уропатогенних P-fimbriated Кишкова паличка 47 .

На закінчення, вегетаріанська дієта захисно пов’язана з ІМП, особливо у жінок та для неускладнених ІМП. Потрібні подальші дослідження з ідентифікацією патогенних мікроорганізмів із посіву сечі, щоб з’ясувати взаємозв’язок між ризиком ІМП, патогенами та вегетаріанською дієтою.

Наявність даних

Дані цього дослідження (включаючи Національну базу даних досліджень медичного страхування на Тайвані) знаходяться в Науковому центрі даних про охорону здоров’я та соціального забезпечення Міністерства охорони здоров’я та соціального забезпечення. Доступ до цих даних вимагає звернення до Наукового центру даних про охорону здоров’я та соціальне забезпечення Міністерства охорони здоров’я та соціального забезпечення відповідно до місцевого законодавства.