Indole-3-Propionic Acid, a Gut Microbiota Metabolite, Protects Against the Development of Postoperative Delirium
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: The aim was to determine preoperative gut microbiota metabolites that may be associated with postoperative delirium (POD) development in patients and further study in rodents. SUMMARY BACKGROUND DATA: POD occurs in 9% to 50% of older patients undergoing anesthesia/surgery but lacks effective treatments or prevention. High-throughput metabolomics using liquid chromatography with tandem mass spectrometry has accelerated disease-related biomarkers discovery. We performed metabolomic studies in humans to identify potential metabolite biomarkers linked to POD and examined potential mechanisms in rodents. METHODS: We performed a prospective observational cohort study to examine the metabolomic changes that were associated with the development of POD. Then the gut microbiota-related metabolomic changes were recapitulated by gut microbiota perturbation in rodents. POD was assessed in mice using a battery of behavioral tests including novel objective test, Y-maze test, open-field test, and buried food test. The mechanisms through which gut microbiota-related metabolomic changes influenced POD were examined using chemogenetics. RESULTS: Indole-3-propionic acid (IPA) is a gut microbiota metabolite that belongs to the indole family. Baseline plasma levels of IPA were significantly inversely correlated with the onset of POD in 103 (17 cases) human individuals. This relationship was validated in preclinical mouse models for POD: reducing IPA levels through gut microbiota perturbation promoted POD-like behavior. More importantly, IPA administration deterred POD-like behavior. Colonization of germ-free mice with mutant Clostridium sporogenes that did not produce IPA-promoted POD-like behavior. Chemogenetic studies revealed that the protective effect of IPA in mice was mediated, in part, by peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha in hippocampal interneurons. CONCLUSIONS: Gut microbiota-derived IPA is an important molecule implicated in the pathogenesis of POD, which could potentially be harnessed for POD prevention.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».