Identification of commensal gut microbiota signatures as predictors of clinical severity and disease progression in multiple sclerosis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Multiple sclerosis (MS) is a chronic autoimmune disease of the central nervous system and a leading cause of neurological disability in young adults. Clinical presentation and disease course are highly heterogeneous. Typically, disease progression occurs over time and is characterized by the gradual accumulation of disability. The risk of developing MS is driven by complex interactions between genetic and environmental factors, including the gut microbiome. How the commensal gut microbiota impacts disease severity and progression over time remains unknown. In a longitudinal study, disability status and associated clinical features in 58 MS patients were tracked over 4.2 ± 0.98 years, and the baseline fecal gut microbiome was characterized via 16S amplicon sequencing. Progressor status, defined as patients with an increase in Expanded Disability Status Scale (EDSS), were correlated with features of the gut microbiome to determine candidate microbiota associated with risk of MS disease progression. We found no overt differences in microbial community diversity and overall structure between MS patients exhibiting disease progression and non-progressors. However, a total of 41 bacterial species were associated with worsening disease, including a marked depletion in Akkermansia , Lachnospiraceae, and Oscillospiraceae , with an expansion of Alloprevotella , Prevotella-9 , and Rhodospirillales . Analysis of the metabolic potential of the inferred metagenome from taxa associated with progression revealed enrichment in oxidative stress-inducing aerobic respiration at the expense of microbial vitamin K 2 production (linked to Akkermansia ), and a depletion in SCFA metabolism (linked to Oscillospiraceae ). Further, as a proof of principle, statistical modeling demonstrated that microbiota composition and clinical features were sufficient to predict disease progression. Additionally, we found that constipation, a frequent gastrointestinal comorbidity among MS patients, exhibited a divergent microbial signature compared with progressor status. These results demonstrate a proof of principle for the utility of the gut microbiome for predicting disease progression in MS in a small well-defined cohort. Further, analysis of the inferred metagenome suggested that oxidative stress, vitamin K 2 , and SCFAs are associated with progression, warranting future functional validation and mechanistic study.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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 ».