Deciphering the low abundance microbiota of presumed aseptic hip and knee implants
Notice bibliographique
Résumé
16S rRNA gene sequencing of DNA extracted from clinically uninfected hip and knee implant samples has revealed polymicrobial populations. However, previous studies assessed 16S rRNA gene sequencing as a technique for the diagnosis of periprosthetic joint infections, leaving the microbiota of presumed aseptic hip and knee implants largely unstudied. These communities of microorganisms might play important roles in aspects of host health, such as aseptic loosening. Therefore, this study sought to characterize the bacterial composition of presumed aseptic joint implant microbiota using next generation 16S rRNA gene sequencing, and it evaluated this method for future investigations. 248 samples were collected from implants of 41 patients undergoing total hip or knee arthroplasty revision for presumed aseptic failure. DNA was extracted using two methodologies-one optimized for high throughput and the other for human samples-and amplicons of the V4 region of the 16S rRNA gene were sequenced. Sequencing data were analyzed and compared with ancillary specific PCR and microbiological culture. Computational tools (SourceTracker and decontam) were used to detect and compensate for environmental and processing contaminants. Microbial diversity of patient samples was higher than that of open-air controls and differentially abundant taxa were detected between these conditions, possibly reflecting a true microbiota that is present in clinically uninfected joint implants. However, positive control-associated artifacts and DNA extraction methodology significantly affected sequencing results. As well, sequencing failed to identify Cutibacterium acnes in most culture- and PCR-positive samples. These challenges limited characterization of bacteria in presumed aseptic implants, but genera were identified for further investigation. In all, we provide further support for the hypothesis that there is likely a microbiota present in clinically uninfected joint implants, and we show that methods other than 16S rRNA gene sequencing may be ideal for its characterization. This work has illuminated the importance of further study of microbiota of clinically uninfected joint implants with novel molecular and computational tools to further eliminate contaminants and artifacts that arise in low bacterial abundance samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».