Ácido propiónico (PPA), mä agente antifúngico ukhamaraki aditivo dietético común, uñacht’ayatarakiwa neurodesenvolvimiento anormal ch’uqitxa disfunción gastrointestinal ukampi chikt’ata, ukaxa inasa disbiosis intestinal ukampi utjchispa. Mä vinculación exposición dietética PPA ukampi disbiosis microbiota intestinal ukampixa uñacht’ayatawa, ukampisa janiwa chiqapa yatxatatäkiti. Aka tuqinxa, yatxatapxaraktwa PPA ukamp chikt’ata mayjt’awinaka composición microbiota intestinal ukanxa ukaxa disbiosis ukar puriyaspawa. Microbiomas intestinales de ratas alimentadas un dieta no tratada (n=9) y una dieta enriquecida por PPA (n=13) ukanakaxa secuenciados ukhamaraki secuenciación metagenómica de largo alcance ukampiwa lurataraki, ukhamata uñakipañataki mayjt’awinaka composición microbiana ukhamaraki vías metabólicas bacterianas ukanakana. PPA dietético ukaxa mä jach’a taxas ukanakana jilxatatapampiwa chikañchasi, ukaxa walja especies Bacteroides, Prevotella ukhamaraki Ruminococcus ukanakampiwa, ukatxa nayraqatax PPA lurañanxa chikañchatarakiwa. Ukhamaraki microbiomas de ratas expuestas PPA ukaxa juk’ampi thakhinaka metabolismo lípido ukampi biosíntesis hormona esteroide ukampi chikt’ata. Jiwasana lurawixa uñacht’ayiwa PPA ukaxa microbiota intestinal ukatxa asociadas metabólicas thakhinaka mayjt’ayaspawa. Aka uñjat mayjt’awinakax uñacht’ayiwa, conservantes clasificados como seguras para consumo ukax microbiota intestinal ukan composición ukarux mayjt’ayaspawa, ukatx jaqinakan k’umaräñapatakiw ch’amanchaspa. Jupanakatxa, P, G jan ukax S ukax nivel de clasificación uñakipatarjamaw ajllitaraki. K’ari clasificaciones positivas ukanakan jan walt’awip jisk’achañatakix, mä umbral mínimo de abundancia relativa 1e-4 (1/10.000 lecturas) ukaw apsutaraki. Janïra análisis estadístico ukaxa, Bracken (fraction_total_reads) ukan yatiyata abundancias relativas ukanakaxa mayjt ayatawa, ukaxa centrado log-ratio (CLR) transformación ukampiwa (Aitchison, 1982). CLR uka thakhix datos ukar mayjt’ayañatakiw ajllitäna kunatix escala-invariante ukhamarak jan escaso conjuntos de datos ukatakix suficiente (Gloor et al., 2017). CLR ukan mayjt’awipax logaritmo natural ukampiw apnaqasi. Bracken ukan yatiyata jakthapiwi yatiyawixa normalizada ukhamawa expresión de registro relativo (RLE) ukampiwa (Anders y Huber, 2010). Figuras ukaxa luratarakiwa mä combinación de matplotlib v. 3.7.1, seaborn v. 3.7.2 ukhamaraki logaritmos secuenciales ukanakampi (Gloor et al., 2017). 0,12.2 ukatxa estantanotaciones v. 0,5.0 (Hunter, 2007; Waskom, 2021; Charlier ukatxa yaqhanakampi, 2022). Aka ratio Bacillus/Bacteroidetes ukjamaraki sapa muestra ukjamaraki conteos bacterianos normalizados ukanakampi. Tablas ukan yatiyat valores ukanakax 4 decimal ukar muyuntatawa. Índice de diversidad Simpson ukax alpha_diversity.py script ukampiw jakthapita, ukax KrakenTools v. 1.2 uka paquete ukan uñacht’ayatawa (Lu et al., 2022). Bracken yatiyawix script ukan uñacht’ayatawa ukatx índice Simpson “Si” ukax -an parámetro ukatakiw churataraki. Wali mayjt’awinakaxa abundancia uksanxa qhananchatarakiwa CLR mayjt’awinaka promedio ≥ 1 jan ukaxa ≤ -1. Mä promedio de diferencia CLR ±1 ukjaxa 2,7 ukja jilxatawi uñacht’ayiwa abundancia de una tipo de muestra. Aka chimpu (+/-) uñacht’ayiwa taxon ukaxa juk’ampi utjatapa muestra PPA ukatxa muestra control uksana, ukjamaraki. Significancia ukaxa yatxatatarakiwa Mann-Whitney U yant’awimpi (Virtanen et al., 2020). Statsmodels v. 0.14 (Benjamini ukat Hochberg, 1995; Seabold ukat Perktold, 2010) ukax apnaqatarakiwa, ukatx Benjamini-Hochberg uka thakhix walja yant’awinak chiqachañatakix apnaqatarakiwa. Mä p-valor ajustado ≤ 0,05 ukjamaraki umbral ukjamaraki significación estadística uñakipañataki.
Jaqina microbioma ukaxa “qhipa órgano de la cuerpo” satawa, ukaxa jaqina k’umaräñapatakixa wali wakiskiriwa (Baquero ukatxa Nombela, 2012). Jisk’a microbioma intestinal ukaxa uñt’atawa sistema uraqpachana ukhamaraki walja funciones esenciales ukanakana lurawipata. Bacterias comensal ukaxa waljawa intestino uksana, walja nichos ecológicos uksana, manq’añanaka apnaqasa, ukhamaraki patógenos potenciales ukanakampi ch’axwañataki (Jandhyala et al., 2015). Kunaymana componentes bacterianos ukaxa microbiota intestinal uksanxa wali ch’amampiwa lurañatakixa wakisi manq’añanaka ukhamaraki vitaminas ukhamaraki digestión uksa ch’amanchañataki (Rowland et al., 2018). Ukhamaraki, metabolitos bacterianos ukanakaxa uñacht’ayatarakiwa ch’amanchañataki tejidos ukanakana ukhamaraki ch’amanchañataki metabólicos ukhamaraki inmunes thakhinaka (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). Jaqinakan microbioma intestinal ukan composición ukax wali kunaymaniwa ukatx factores genéticos ukat ambientales ukanakat dependeriwa, dieta, género, qullanaka, ukhamarak estado de salud ukanakat (Kumbhare et al., 2019).
Dieta materna ukaxa mä componente crítico ukhamawa desarrollo fetal ukhamaraki neonatal ukatxa mä fuente putativa de compuestos ukaxa inasa influye desarrollo ukaru (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). Mä ukhama compuesto de interés ukaxa ácido propiónico (PPA), mä subproducto de ácidos grasos de corta cadena ukaxa apsutarakiwa fermentación bacteriana ukatxa mä aditivo alimentario (den Besten et al., 2013). PPA ukaxa antibacteriano ukhamaraki antifúngico ukhamawa ukatxa ukaxa apnaqatarakiwa manq’a jark’aqañataki ukhamaraki aplicaciones industriales ukanakana moho ukhamaraki bacterias ukanakana jiltawipa jark’aqañataki (Wemmenhove et al., 2016). PPA ukax kunayman tejidos ukanakanx kunayman efectos ukaniwa. Jiphilla tuqinxa, PPA ukaxa antiinflamatorio ukjamaraki expresión de citoquinas ukjamaraki macrófagos uksana (Kawasoe et al., 2022). Aka efecto regulatorio ukaxa uñjasiraki yaqha células inmunes ukanakana, ukaxa puriyarakiwa downregulation de la inflamación (Haase et al., 2021). Ukampis pʼeqenjja, janiw ukhamäkänti. Nayra yatxatawinakax uñacht’ayiwa PPA ukar uñt’ayasiñax autismo ukar uñtasit sarnaqawinak ch’uqitxa (El-Ansary et al., 2012). Yaqha yatxatawinakax uñacht’ayiwa PPA ukax gliosis ukar puriyaspawa ukatx activar thakhinak proinflamatorios ukarux p’iqinx (Abdelli et al., 2019). Kunatixa PPA ukaxa mä jan ch’amani ácido ukhamawa, ukaxa difundispawa epitelio intestinal tuqi wilaru ukhamaraki ukhamarusa cruzar barreras restrictivas ukanakampi ukhamaraki barrera wila-p’iqi ukhamaraki placenta (Stinson et al., 2019), ukaxa uñacht’ayiwa PPA ukaxa wali wakiskiriwa mä metabolito regulador ukhama bacterias ukanakampi lurata. Jichhax PPA ukax mä factor de riesgo autismo ukham lurañ yatiskchisa, autismo usump usuntat jaqinakarux kuna jan walt’awinakas utjaspa ukax diferenciación neural ukar puriyañat sipans juk’ampiw jilxattaspa.
Sintomas gastrointestinales ukaxa diarrea ukatxa constipación ukaxa wali uñt’atawa usutanakaruxa trastornos neurodesenvolvimiento ukampi (Cao et al., 2021). Nayra yatxatawinakax uñacht’ayiwa microbioma ukax trastornos del espectro autista (TEA) ukan usutanakan k’umara jaqinakat sipanx mayjawa, ukax disbiosis microbiota intestinal ukan utjatapat uñacht’ayi (Finegold et al., 2010). Ukhamaraki, microbioma ukan uñacht’awinakapax intestino inflamatorio usunakampi, obesidad, Alzheimer usumpi, juk’ampinakampiw k’umara jaqinakat sipanx mayj mayja (Turnbaugh ukat yaqhanakampi, 2009; Vogt ukat yaqhanakampi, 2017; Henke ukat yaqhanakampi, 2019). Ukampirus jichhakamax janiw mä relación causal microbioma intestinal ukat neurológicos usunaka jan ukax síntomas ukanakamp utt’ayatäkiti (Yap et al., 2021), ukampirus walja especies bacterianas ukanakax yaqhip estados de enfermedades ukanx mä rol uñacht’ayapxi sasaw amuyasi. Sañäni, Akkermansia, Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio ukatxa yaqha géneros ukanakaxa juk’ampi jilpachawa microbiota ukanxa autismo usuta jaqinakaru (Tomova ukatxa, 2015; Golubeva ukatxa, 2017; Cristiano ukatxa, 2018; Zurita ukatxa, 2020). Qhanpachanxa, especies miembros yaqhipa aka géneros ukanakaxa uñt’atarakiwa genes ukanakampi chikt’ata PPA lurawimpi (Reichardt ukatxa, 2014; Yun ukatxa Lee, 2016; Zhang ukatxa, 2019; Baur ukatxa Dürre, 2023). PPA ukaxa antimicrobiano ukhamawa, jilxatayañaxa wali askiwa PPA lurayiri bacterias ukanakana jiltawipata (Jacobson et al., 2018). Ukhamarusa, mä PFA-riqueza ukan pachaxa microbiota intestinal ukanxa mayjt’awinakaruwa puriyaspa, ukaxa patógenos gastrointestinales ukanakampiwa, ukaxa factores potenciales ukanakawa sintoma gastrointestinal ukanakaru puriyaspa.
Mä jach’a jiskt’awi microbioma yatxatawinxa, composición microbiana ukan mayjt’awinakapax mä causa jan ukax síntoma de enfermedades subyacentes ukhamawa. Nayrïr amtawix dieta, microbioma intestinal ukat neurológicos usunakax kuna complejas relación ukanakas utji uk qhanañchañatakix, dieta ukax composición microbiana ukar kunjams jan walt’ayaspa uk uñakipañawa. Uka lurañatakixa, secuenciación metagenómica jaya uñakipatampiwa microbiomas intestinales ukanakampi chikachasiñatakixa ch’uqi wawanakaru manq’ayata mä dieta PPA-riqueza jan ukaxa PPA-depletada ukanakampi. Wawanakax taykanakapan manq’añanakapampiw manq’ayasipxirïna. Jiwasaxa hipótesis lurapxtanwa mä dieta riqueza PPA ukaxa mayjt’ayaspawa composición microbiana intestinal ukhamaraki vías funcionales microbianas, juk’ampirusa metabolismo PPA ukatxa/jan ukaxa producción PPA ukampi chikt’ata.
Aka yatxatawixa FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J transgénicos ch’uqi (Jackson Laboratories) ukanakampiwa lurataraki, ukaxa proteína fluorescente verde (GFP) ukxa sinti expresan aka control del promotor GFAP específico de glia ukjamaraki Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Central de Florida (UCF-IACUC) (Número de Permiso de Uso Animal: PROTO202000002) ukana kamachinakaparjama. Destete ukxaruxa, ch’uqixa sapa mayniwa jaulas ukanxa 1–5 ch’uqi sapa chacha warmi sapa jaula ukanxa. Ch’uqixa manq’ayatarakiwa ad libitum mä dieta control purificada (dieta estándar modificada de etiqueta abierto, 16 kcal% de grasa) jan ukaxa dieta suplementada con propionato de sodio (dieta estándar modificada de etiqueta abierto, 16 kcal% grasa, ukaxa 5.000 ppm propionato de sodio ukampi). Aka propionato de sodio ukjamaraki 5.000 mg PFA/kg taqpacha manq’a pesaje ukjamaraki. Akaxa jilpachawa PPA ukaxa apsutarakiwa manq’a jark’aqañataki apnaqañataki. Aka yatxatawi wakicht’añatakixa, awki tayka ch’uqixa 4 semanas ukjawa panpacha manq’aña manq’ayataraki janïra jaqichasiñataki ukatxa represa usurïkasaxa sarantaskakiwa. Wawa ch’uqi [22 ch’uqi, 9 controles (6 chacha, 3 warmi) ukhamaraki 13 PPA (4 chacha, 9 warmi)] ukjamaraki destete ukjamaraki pachpa dieta ukjamaraki represas ukjamaraki 5 phaxsi. Wawa ch’uqixa sacrificada 5 phaxsinaka ukhamaraki contenidos fecales intestinales ukaxa apthapitawa ukatxa qalltanxa imatarakiwa tubos microcentrífugas 1,5 ml uksana -20 °C uksana ukatxa apsutarakiwa congelador -80 °C uksaru ADN huésped uksaruwa tukusiñapkama ukhamaraki ácidos nucleicos microbianos uksa apsutarakiwa.
ADN de huésped ukaxa apsutarakiwa mä protocolo modificado ukarjama (Charalampous et al., 2019). Mä juk’a pacharuxa, contenido fecal ukaxa 500 μl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ukjamaraki congelado ukjamaraki imatarakiwa. Proceso mä máximo 1-2 pellets fecales sapa extracción. Ukatxa contenido fecal ukaxa mecánicamente homogeneizado ukhamawa mä mazo plástico ukampiwa tubo manqhana ukhamata mä lodo lurañataki. Centrifugar muestras a 10.000 RCF 5 min jan ukaxa muestras ukanakaxa pellet ukhama apsutarakiwa, ukxaruxa aspiración del sobrenadante ukjamaraki resuspendir la pellet en 250 μl 1× PBS. Aka muestra ukjamaraki 250 μl 4,4% solución de saponina (TCI, número de producto S0019) ukjamaraki detergente ukjamaraki membranas celulares eucariotas ukjamaraki sueltar. Aka muestras ukaxa llamp’u chuymampiwa ch’amanchataraki ukhamaraki incubadas a temperatura ambiente 10 min. Ukxarusti, células eucariotas uksa ch’amanchañatakixa, 350 μl de agua sin nucleasa ukjamaraki muestra ukjamaraki incubada 30 s ukjamaraki 12 μl 5 M NaCl ukjamaraki. Ukxarusti muestras ukaxa centrifugada 6000 RCF 5 min. Aspirar el sobrenadante ukatxa resuspendir el pellet en 100 μl 1X PBS. ADN huésped uksa apsuñatakixa, 100 μl tampón HL-SAN (12,8568 g NaCl, 4 ml 1M MgCl2, 36 ml de agua sin nucleasa) ukjamaraki 10 μl enzima HL-SAN (ArticZymes P/N 70910-202) ukjamaraki. Muestras ukaxa suma misturaki pipeta tuqi ukhamaraki incubada 37 °C 30 min a 800 rpm mä EppendorfTM ThermoMixer C. Incubación ukxaruxa, centrifugada 6000 RCF 3 min ukjamaraki pä kuti jariqatarakiwa 800 μl ukhamaraki 1000 μl 1X PBS. Tukuyañatakixa, aka pellet ukaxa 100 μl 1X PBS ukjamaru mayampi suspendirakiwa.
Taqi ADN bacteriano ukxa apsutarakiwa Kit de Purificación de ADN Genomic New England Biolabs Monarch (Nueva Inglaterra Biolabs, Ipswich, MA, Cat# T3010L) ukampiwa. Uka procedimiento estándar de operación ukaxa kit ukampixa mä juk’a mayjt’ayatawa. Incubación ukatxa mantener agua sin nucleasa a 60 °C janïra operación ukampi qhipa elución ukataki. Sapa muestra ukarux 10 μl Proteinasa K ukjamaraki 3 μl RNasa A ukjamaraki. Ukxarusti 100 μl Tampón de Lisis Celular ukjamaraki llamp’u chuymampiwa ch’axtuña. Ukxarusti muestras ukaxa incubadas mä EppendorfTM ThermoMixer C ukjamaraki 56 °C ukhamaraki 1400 rpm ukjamaraki 1 hora ukhamaraki 3 horas ukjama. Muestras incubadas ukxa centrifugadas 12.000 RCF 3 minutos ukjamaraki sapa muestra uksatxa sobrenadante ukxa apsutarakiwa mä sapa tubo microcentrífuga 1,5 mL ukjamaraki 400 μL de solución de unión. Ukxarusti tubos ukaxa pulso vortex 5–10 segundos ukjamawa 1 segundos ukjamaru. Sapa muestra uksanxa taqpacha contenido líquido (niya 600–700 μL) ukxa mä cartucho de filtro ukarux mä tubo de recogida de flujo ukar uchatarakiwa. Aka tubos ukanakaxa centrifugados 1.000 RCF 3 minutos ukjamawa qallta ADN ukarux centrifugados ukhamaraki centrifugados 12.000 RCF 1 minutos ukjamaraki residual líquido uksa apsuñataki. Columna de muestra ukaxa machaq tubo de recogida ukarux apsutarakiwa ukatxa pä kutiwa jariqataraki. Nayrïri jariñatakixa, sapa tubo ukarux 500 μL de tampón de lavado ukjamawa. Tubo ukxa 3–5 kuti invertir ukatxa centrífuga 12.000 RCF 1 minuto. Uka liquido ukaxa tubo de recogida ukata jaqukipatawa ukatxa cartucho de filtro ukaxa mayampi pachpa tubo de recogida ukarux uchañawa. Payïri jariqawitakixa, 500 μL de tampón de lavado ukjamaraki filtro ukjamaraki janïra invertir ukjamaraki. Muestras ukaxa centrifugada 12.000 RCF 1 minuto ukjamawa. Aka filtro ukxa mä tubo LoBind® 1,5 mL ukjamaraki 100 μL ukjamawa janïra nucleasa ukani umampi junt’uchata. Filtros ukaxa incubadas a temperatura ambiente 1 minuto ukjamaraki centrifugado a 12.000 RCF 1 minuto. ADN eluido ukaxa -80 °C uksanwa imataraki.
Aka ADN ukaxa mä Fluorómetro QubitTM 4.0 ukampiwa uñakipata. ADN ukaxa wakicht’atarakiwa QubitTM 1X dsDNA High Sensitivity Kit (Cat. No. Q33231) ukampiwa lurataraki, kunjamatixa lurawixa siski ukhama. ADN fragmento largo distribución ukaxa AglientTM 4150 jan ukaxa 4200 TapeStation ukampiwa uñakipata. ADN ukaxa wakicht’atarakiwa Reactivos de ADN Genómico AgilentTM (Cat. No. 5067-5366) ukhamaraki Genomic DNA ScreenTape (Cat. No. 5067-5365) ukanakampi. Biblioteca wakicht’awixa luratarakiwa Oxford Nanopore TechnologiesTM (ONT) Rapid PCR Barcoding Kit (SQK-RPB004) ukampiwa lurataraki, kunjamatixa lurawixa siski ukhama. ADN ukaxa secuenciador ONT GridIONTM Mk1 ukampiwa lurataraki mä célula de flujo Min106D (R 9.4.1). Secuenciación ukan utt’ayatanakax akanakawa: jach’a precisión base jawsaña, mínimo q valor 9, código de barras ukan utt’ayata, ukatx código de barras trim. Muestras ukaxa secuenciadas 72 horas ukjamawa, ukatxa datos de llamada base ukaxa juk’ampi lurañataki ukhamaraki uñakipañatakixa uñt’ayatarakiwa.
Aka bioinformática uksa tuqita lurawixa luratarakiwa nayraqata uñakipata lurawimpi (Greenman et al., 2024). Uka FASTQ qillqatanakaxa secuenciación ukata apsutanakaxa sapa muestra ukata directorios ukanakaru jaljatawa. Janïra bioinformática uñakipañatakixa, yatxatawixa aka pipeline ukampiwa lurataraki: nayraqata, muestras ukanakana archivos FASTQ ukanakaxa mä sapa archivo FASTQ ukarjamawa mayachataraki. Ukatxa, 1000 bp ukjat juk’amp jisk’a ullart’awinakax Filtlong v. 0.2.1 ukampiw filtrata, ukatx mä sapa parámetro mayjt’ayatax –min_length 1000 (Wick, 2024). Janïra juk’ampi filtración lurañatakixa, calidad de lectura ukaxa controlada ukhamawa NanoPlot v. 1.41.3 ukampi aka parámetros ukanakampi: –fastq –plots dot –N50 -o
Taxonómica uñakipañatakixa, liyt’atanaka ukhamaraki tantachata contigs ukanakaxa Kraken2 v. 2.1.2 ( Wood et al., 2019 ) ukampiwa uñakipata. Yatiyawinaka ukhamaraki mistuwi archivonaka uñakipaña ukhamaraki tantachawinakata, sapa mayniru. Uñakipt’añataki ukhamaraki tantachawinaka uñakipañataki –use-names ukampi. –gzip-compressed ukat –paired uka amtawinakax ullart’añ segmentos ukanakatakiw uñacht’ayata. Ukhamaraki, abundancia relativa de taxa metagenomas uksanxa Bracken v. 2.8 ( Lu et al., 2017 ) ukampiwa yatxatataraki. Nayraqatax mä kmer base de datos ukaw lurasiwayi, ukax 1000 bases ukaniwa bracken-build ukampiw aka parámetros ukanakampi: -d
Anotación génica ukatxa estimación de abundancia relativa ukaxa luratarakiwa mä versión modificada ukampi aka protocolo ukanxa Maranga et al. (Maranga ukat yaqhanakampi, 2023). Nayraqatxa, contigs 500 bp ukjatxa jisk’akiwa taqi asambleas ukanakatxa apsutarakiwa SeqKit v. 2.5.1 (Shen et al., 2016). Ukatxa ajllitanakaxa mä pan-metagenoma ukarjamawa mayachataraki. Marcos abierto de lectura (ORFs) ukanakaxa Prodigal v. 1.0.1 (mä versión paralela de Prodigal v. 2.6.3) ukampiwa uñt’ayataraki aka parámetros ukanakampi: -d
Nayraqatax genes ukanakax qutucht’atawa Enciclopedia de Kioto de Genes y Genomas (KEGG) ortólogo (KO) identificadores ukarjama, ukax eggNOG ukan asignatawa, ukhamat abundancias de vías genéticas ukanakamp chikancht’asiñataki. Jan knockouts ukan genes jan ukax walja knockouts ukan genes ukanakax janïr análisis ukan apsutäxiwa. Ukatxa sapa KO sapa muestra ukanxa promedio abundancia ukaxa jakhthapitawa ukatxa análisis estadístico luratarakiwa. Aka metabolismo PPA ukaxa qhananchatarakiwa kunaymana gen ukaxa asignada mä fila ko00640 columna KEGG_Pathway uksanxa, ukaxa uñacht’ayiwa mä rol metabolismo propionato uksanxa KEGG ukarjama. Aka genes ukanakaxa PPA lurawimpi chikt’ata uñt’atawa, ukaxa Tabla Suplementaria 1 ukanxa uñacht’ayatawa (Reichardt ukatxa yaqhanakampi, 2014; Yang ukatxa yaqhanakampi, 2017). Permutación yant’awinakaxa luratarakiwa metabolismo PPA ukatxa genes de producción ukanaka uñt’añataki, ukaxa wali jach’apuniwa sapa kasta muestra ukanxa. Sapa gen uñakipatatakixa waranqa permutaciones ukanakawa lurataraki. Mä p-valor 0,05 ukjawa mä cutoff ukjamaraki significación estadística uñakipañataki. Anotaciones funcionales ukaxa sapa mayni genes ukanakaru mä clúster ukanxa churatarakiwa, ukaxa anotaciones de genes representativos ukanakampiwa clúster ukanxa churataraki. Taxa asociados a metabolismo PPA ukatxa/jan ukaxa PPA lurawimpixa uñt’asispawa contig IDs ukanakampi chikachasiñampi Kraken2 salida archivos ukanakampi pachpa contig IDs ukanakampi katjata anotación funcional ukanxa eggNOG ukampiwa. Significancia yant’awixa Mann-Whitney U yant’awimpiwa lurataraki, ukaxa nayraqata uñacht’ayatawa. Walja yant’awinakata chiqachawixa Benjamini-Hochberg lurawimpiwa lurataraki. Mä p-valor ≤ 0,05 ukjawa mä cutoff ukjamaraki significación estadística uñakipañataki.
Kunaymana microbioma intestinal ukaxa ch’uqitxa uñakipatawa índice de diversidad Simpson ukampiwa. Janiwa mä jach’a mayjt’awixa uñjasiwaykiti muestra control ukhamaraki PPA ukjamaraki género ukhamaraki especie diversidad tuqita (p-valor para género: 0,18, p-valor para especies: 0,16) (Figure 1). Ukxarusti, composición microbiana ukaxa análisis de componentes principales (PCA) ukampiwa chikachasiña. Figura 2 ukanxa uñacht’ayatawa agrupación de muestras por sus phyla, ukaxa uñacht’ayiwa mayjt’awinaka composición especie microbiomas ukanakana PPA ukhamaraki muestra control ukanakampi. Aka agrupación ukaxa juk’ampi qhananchatawa nivel de género uksanxa, ukaxa uñacht’ayiwa PPA ukaxa yaqhipa bacterias ukanakaruxa jan walt’ayiwa (Fig. Suplementaria 1).
Figura 1. Diversidad alfa de géneros ukatxa composición de especies de microbioma intestinal de rata. Gráficos cuadros ukanakaxa uñacht’ayiwa índices de diversidad Simpson de géneros (A) ukhamaraki especies (B) ukanaka PPA ukhamaraki muestras de control ukanakana. Significancia ukaxa Mann-Whitney U yant’awimpiwa yatxatataraki, ukatxa walja chiqañchawixa Benjamini-Hochberg ukampiwa lurataraki. ns, p-valor ukax janiw sinti jach’äkiti (p>0,05).
Figura 2. Resultados de análisis de componentes principales de la composición microbioma intestinal de rata a nivel de especies. Uka gráfico de análisis de componentes principales ukaxa uñacht’ayiwa muestras ukanakana jaljawipa nayrïri pä componentes principales ukanaka taypina. Saminakapaxa uñacht’ayiwa tipo de muestra: PPA-expuestos ch’uqixa morado ukhamaraki control ch’uqixa q’illu. Componentes principales 1 ukatxa 2 ukanakaxa eje x ukhamaraki eje y ukanakanwa uñacht ayata, ukatxa qhananchata ratio de variancia ukanakampiwa uñacht ayata.
Aka RLE transformado conteo ukatxa, mä jach’a jisk’achawiwa uñjasiraki aka mediana Bacteroidetes/Bacilli ukjamaraki control ukhamaraki PPA ukjamaraki (control: 9,66, PPA: 3,02; p-valor = 0,0011). Aka mayjt’awixa jilpachawa Bacteroidetes ukjamaraki PPA ch’uqitxa controles ukanakampi chikachasiñataki, ukampirusa mayjt’awixa janiwa walikiti (CLR media control: 5,51, PPA media CLR: 6,62; p-valor = 0,054), ukatxa Bacteroidetes ukjamaraki Bacteroidetes ukjamaraki PPA ukjamaraki CLR: 7,76, PPA media CLR: 7,60; p-valor = 0,18).
Análisis de la abundancia de miembros taxonómicos del microbioma intestinal ukaxa uñacht’ayiwa 1 fílum ukhamaraki 77 especies ukanakaxa wali mayjt’atawa PPA ukhamaraki muestra control ukanakampi (Tabla suplementario 2). Aka PPA muestras uksanxa 59 especies uksankirinakaxa wali jach’awa muestras control uksankirinakata sipansa, ukatxa 16 especies uksa muestras control uksanakanxa jilpachawa PPA uksankirinakata sipansa (Figure 3).
Figura 3. Abundancia diferencial de taxa microbioma intestinal uksana PPA ukhamaraki control ch’uqitxa. Parcelas volcanes ukanakaxa uñacht’ayiwa mayjt’awinaka abundancia de géneros (A) jan ukaxa especies (B) ukanakana PPA ukhamaraki muestra control ukanakampi. Gris puntos ukax janiw mä jach’a mayjt’awikiti taxa abundancia ukanx uñacht’ayi. Puntos colores ukaxa uñacht’ayiwa wali mayjt’awinaka walja utjatapata (p-valor ≤ 0,05). Aka 20 jach’a taxa ukanakaxa jilpacha mayjt’awinaka abundancia ukanxa uñacht’ayatawa wila ukhamaraki ch’iyara ch’iyara (muestras control ukhamaraki PPA), ukjamaraki. Q’illu ukhamaraki morado puntos ukanakaxa 2,7 ukjawa muestras control jan ukaxa PPA uksanxa controles ukanakatxa juk’ampi utjaraki. Ch’iyara chimpunakaxa taxa uñacht’ayiwa wali mayja abundancias ukanakampi, ukampirusa CLR promedio ukanakaxa -1 ukhamaraki 1. P valores ukanakaxa jakhthapitawa Mann-Whitney U yant’awimpi ukhamaraki chiqachatarakiwa walja yant’awinakata procedimiento Benjamini-Hochberg ukampiwa. CLR medios negros ukan mayjt’awinakapax abundancia ukanx wali mayjt’awinak uñacht’ayi.
Uka composición microbiana intestinal uksa tuqita uñakipasaxa, mä anotación funcional microbioma uksa tuqita luratarakiwa. Uka filtración de genes de baja calidad ukatxa, taqpachaxa 378.355 genes únicos ukanakawa taqpacha muestras ukanakana uñt’ayataraki. Aka genes ukanakan abundancia transformada ukaxa análisis de componentes principales (PCA) ukataki apnaqatarakiwa, ukatxa resultados ukaxa uñacht’ayiwa mä jach’a grado de agrupación de tipos de muestras basados en sus perfiles funcionales (Figure 4).
Figura 4. PCA lurawixa perfil funcional ukampi microbioma intestinal de rata ukampiwa lurataraki. Aka gráfico PCA ukaxa uñacht’ayiwa muestras ukanakana jaljawipa nayrïri pä componentes principales ukanakana. Saminakapaxa uñacht’ayiwa tipo de muestra: PPA-expuestos ch’uqixa morado ukhamaraki control ch’uqixa q’illu. Componentes principales 1 ukatxa 2 ukanakaxa eje x ukhamaraki eje y ukanakanwa uñacht ayata, ukatxa qhananchata ratio de variancia ukanakampiwa uñacht ayata.
Ukxarusti, kunayman kasta muestra ukan KEGG knockouts ukan walja utjatapat uñakipt’apxta. Taqpachaxa 3648 knockouts únicos ukanakawa uñt’ayataraki, ukatxa 196 ukjaxa wali sumawa muestras control uksana, 106 ukjaxa juk’ampi walja muestras PPA uksana (Figure 5). Taqpachaxa 145 genes ukjawa muestras control uksana uñakipata, ukatxa 61 genes ukjawa PPA uksana, ukaxa wali mayja abundancias ukanakampi. Thakhinakaxa metabolismo lípido ukhamaraki aminoazúcar ukampi chikt’ata, ukaxa wali sumawa juk’ampi qamiriptayata muestras PPA uksana (Tabla Suplementario 3). Thakhinakaxa metabolismo de nitrógeno ukampi ukhamaraki sistemas de relé de azufre ukampi chikt’ata, ukaxa wali sumawa juk’ampi qamiriptayata muestras control uksana (Tabla Suplementario 3). Aka abundancia de genes ukanakaxa metabolismo aminoazúcar/nucleótido (ko:K21279) ukhamaraki metabolismo de fosfato inositol (ko:K07291) ukanakampixa wali jach’awa muestras PPA uksanxa (Figure 5). Muestras control ukaxa wali juk’ampi genes ukaniwa metabolismo benzoato (ko:K22270), metabolismo de nitrógeno (ko:K00368), ukhamaraki glicólisis/gluconeogénesis (ko:K00131) ( Figura 5 ).
Fig. 5. Abundancia diferencial de KOs microbioma intestinal uksana PPA ukhamaraki control ch’uqitxa. Volcán ukan parcela ukanx kunayman grupos funcionales (KOs) ukanakan utjatapat uñacht’ayatawa. Puntos gris ukaxa KOs uñacht’ayiwa kunatixa abundancia ukaxa janiwa sinti mayjakiti muestra tipos ukanaka taypina (p-valor > 0,05). Puntos colores ukaxa uñacht’ayiwa wali mayjt’awinaka walja utjatapata (p-valor ≤ 0,05). Aka 20 KOs ukanakaxa jilpacha mayjt’awinaka abundancia ukanxa uñacht’ayatawa wila ukhamaraki ch’iyara ch’iyara, ukaxa corresponde a muestras control ukhamaraki PPA, ukjamaraki. Q’illu ukhamaraki morado puntos ukanakaxa KOs ukanaka uñacht’ayi, ukaxa 2,7 ukjawa juk’ampi walja muestras control ukhamaraki PPA ukanakana, ukjamaraki. Ch’iyara chimpunakaxa KOs uñacht’ayiwa wali mayja abundancias ukanakampi, ukampirusa CLR promedio ukanakaxa -1 ukhamaraki 1. P valores ukanakaxa jakhthapitawa Mann-Whitney U yant’awimpi ukhamaraki walja chiqanchawinakata chiqanchatarakiwa Benjamini-Hochberg lurawimpi. NaN ukax KO ukax janiw KEGG ukan mä thakhinjamäkiti sasaw uñacht’ayi. Ch’iyara ch’iyara CLR mayjt’awi chimpunakaxa wali jach’a mayjt’awinaka uñacht’ayi. Kawkïr thakhinakas uka listado KOs ukanakax utji uka tuqit juk’amp yatxatañatakix Tabla Suplementaria 3 uñakipt’añäni.
Aka anotados ukanakatxa, 1601 genes ukanakaxa wali mayja abundancias ukanipxiwa tipos de muestra ukanaka taypina (p ≤ 0,05), sapa gen ukanakaxa 2,7 ukjawa jilpachaxa. Aka genes ukanakatxa, 4 genes ukanakaxa juk’ampi utjarakiwa muestras control uksana ukhamaraki 1597 genes ukanakaxa juk’ampi utjarakiwa muestras PPA uksana. Kunatixa PPA ukaxa propiedades antimicrobianas ukaniwa, ukatxa uñakipapxaraktwa abundancias de metabolismo PPA ukhamaraki genes de producción ukanakaxa tipos de muestra ukanaka taypina. Aka 1332 metabolismo PPA ukjamaraki 27 genes ukjamaraki muestras control ukjamaraki 12 genes ukjamaraki muestras PPA ukjamaraki juk’ampi jilpachawa. Aka 223 PPA lurawimpi chikt’ata gen ukanakatxa, 1 gen ukaxa wali jach’akiwa PPA muestras ukanxa. Figura 6A ukaxa juk’ampi uñacht’ayiwa jilpacha abundancia de genes ukanakaxa metabolismo PPA uksanxa, ukaxa wali jach’a abundancia ukaniwa muestras control ukatxa jach’a tama efectos ukanakampi, ukatxa Figura 6B ukanxa uñacht’ayatawa sapa mayni genes ukanakaxa wali jach’a abundancia uñakipata muestras PPA ukanxa.
Fig. 6. Abundancia diferencial de genes relacionados con PPA ukanakaxa microbioma intestinal de rata uksana. Parcelas volcanes ukanakaxa uñacht’ayiwa kunaymana genes ukanakaxa metabolismo PPA (A) ukhamaraki producción PPA (B) ukanakampi chikt’ata. Puntos grises ukaxa uñacht’ayiwa genes ukanakaxa abundancia ukaxa janiwa sinti mayjt’ayatakiti tipos de muestra ukanaka taypina (p-valor > 0,05). Puntos colores ukaxa uñacht’ayiwa wali mayjt’awinaka walja utjatapata (p-valor ≤ 0,05). Aka 20 genes ukanakaxa jilpacha mayjt’awinakampiwa uñacht’ayataraki wila ukhamaraki ch’iyara ch’uxñanakampi (muestras control ukhamaraki PPA), ukjamaraki. Uka abundancia de puntos q’illu ukhamaraki morado ukaxa 2,7 ukjawa muestras control ukhamaraki PPA uksanxa muestras control uksankirinakata sipansa. Ch’iyara puntunakaxa uñacht’ayiwa genes ukanakaxa wali mayja abundancias ukanakampi, ukatxa promedio de diferencias de CLR ukanakaxa -1 ukhamaraki 1. P valores ukanakaxa jakhthapitawa Mann-Whitney U prueba ukampiwa ukatxa chiqachatarakiwa walja comparaciones ukanakatakixa procedimiento Benjamini-Hochberg ukampiwa. Genes ukax catálogo de genes no redundantes ukanx representativos genes ukanakaruw uñt’ayasi. Gen sutinakax KEGG chimpumpiw uñt’ayasi, ukax mä KO gen uñacht’ayi. CLR medio negrita ukan mayjt’awinakapax wali mayj mayj abundancias uñacht’ayi. Mä chimpu (-) uñacht’ayiwa janiwa kuna chimpuxa utjkiti uka gen ukatakixa KEGG ukanxa.
Taxa ukaxa metabolismo PPA ukampi/jan ukaxa producción ukampi chikt’ata genes ukanakampixa uñt’atarakiwa identidad taxonómica ukampi contigs ukampi ID contig ukampi chikachasiñampi. Nivel de género uksanxa, 130 géneros ukjamaraki metabolismo PPA ukjamaraki 61 géneros ukjamaraki genéticos PPA ukjamaraki (Tabla Suplementario 4). Ukampirusa, janiwa kuna géneros ukanakasa walja mayjt awinaka uñacht ayatakiti (p > 0,05).
Nivel de especies uksanxa, 144 especies bacterianas ukanakaxa metabolismo PPA ukampiwa chikañchasipxi ukatxa 68 especies bacterianas ukanakaxa PPA lurawimpiwa chikañchasipxi (Tabla Suplementario 5). Metabolizadores PPA uksanxa, llätunka bacterias ukanakaxa uñacht’ayapxiwa wali jach’a jilxatawi abundancia ukanxa tipos de muestra ukanaka taypina, ukatxa taqpacha uñacht’ayapxiwa wali mayjt’awinaka efectos ukanxa (Tabla Suplementario 6). Taqi metabolizadores PPA uñt’atanakaxa wali mayjt’awinakampixa juk’ampi waljawa PPA muestras ukanxa. Clasificación a nivel de especies ukaxa uñacht’ayiwa representantes de géneros ukanakaxa janiwa sinti mayjt’ayatakiti tipos de muestra ukanaka taypina, ukanakaxa walja especies Bacteroides ukhamaraki Ruminococcus ukanakampiwa, ukhamaraki Duncania dubois, Myxobacterium enterica, Monococcus pectinolyticus ukhamaraki Alcaligenes polymorpha ukanakampi. PPA lurayiri bacterias ukanaka taypinxa, pusi bacterias ukanakaxa uñacht’ayapxiwa wali mayjt’awinaka abundancia ukanxa tipos de muestra ukanaka taypina. Uka especies ukanakaxa wali mayjt’atawa walja utjatapatxa, akanakawa: Bacteroides novorossi, Duncania dubois, Myxobacterium enteritidis, ukhamaraki Ruminococcus bovis.
Aka yatxatawinxa, uñakipapxaraktwa kunjamasa exposición PPA ukaxa microbiota intestinal ukatxa ch’uqitxa. PPA ukaxa bacterias ukanakanxa kunaymana jaysawinaka uñstayaspawa kunatixa yaqhipa especies ukanakana luratawa, yaqha especies ukanakana manq’añataki apnaqatarakiwa, jan ukaxa antimicrobianos ukanakampiwa lurataraki. Ukhamarusa, ukaxa yapxatasiwa aka medio ambiente intestinal ukaru suplementación dietética tuqixa kunaymana efectos ukaniwa tolerancia, susceptibilidad ukatxa capacidad de utilizar como fuente nutriente. Especies bacterianas sensibles ukaxa chhaqtayatarakispawa ukatxa lantintatarakiwa khitinakatixa juk’ampi resistencia PPA ukaru jan ukaxa manq’añataki apnaqañataki, ukaxa mayjt’ayaspawa composición microbiota intestinal ukaru. Jiwasana lurawixa uñacht’ayiwa wali mayjt’awinaka composición microbiana uksana ukampisa janiwa kuna efectos ukanakasa taqpacha diversidad microbiana uksanxa utjkiti. Jach’a efectos ukanakaxa uñjasiwa nivel de especies uksana, 70 jila taxas ukanakaxa wali mayjt’atawa abundancia ukanxa PPA ukhamaraki muestras control ukanakampi (Tabla Suplementario 2). Juk’ampi chiqanchawixa composición de muestras expuestas a PPA ukaxa uñacht’ayiwa juk’ampi heterogeneidad de especies microbianas ukanakaxa muestras expuestas ukanakampi chikachasiñataki, ukaxa uñacht’ayiwa PPA ukaxa ch’amanchaspawa características de crecimiento bacteriano ukhamaraki limita poblaciones bacterianas ukanakaxa jakasipxaspawa medios rico en PPA ukanxa. Ukhamarusa, PPA ukaxa selectivamente mayjt’awinakaruwa puriyaspa, janiwa microbiota intestinal ukanakana kunaymana jan walt’awinakaparuxa puriyaspa.
Manq’a jark’aqañanakaxa kunjamatixa PPA ukaxa nayraqata uñacht’ayatarakiwa mayjt’ayañataki aka walja componentes microbioma intestinales ukanakaru jani taqpacha kunaymana jani walt’ayasa (Nagpal et al., 2021). Aka tuqinxa, uñjapxaraktwa juk’ampi muspharkaña mayjt’awinaka Bacteroidetes especies ukanaka taypina fílum Bacteroidetes (nayraxa Bacteroidetes sata uñt’ata), ukaxa wali qamiriptayatawa PPA ukampiwa uñt’ata ch’uqitxa. Jiltawi walja Bacteroides especies ukaxa jilxatiwa mucosidad degradación ukampi, ukaxa jilxataspawa infección ukatxa ch’amancharakispawa inflamación (Cornick ukatxa, 2015; Desai ukatxa, 2016; Penzol ukatxa, 2019). Mä yatxatawix jikxatasiwa, neonatales chacha ch’uqixa Bacteroides fragilis ukampi qullatäki ukaxa uñacht’ayiwa comportamientos sociales uñacht’ayapxi trastorno del espectro autista (TEA) ukar amtayi (Carmel et al., 2023), ukatxa yaqha yatxatawinakaxa uñacht’ayiwa especies de Bacteroides ukaxa mayjt’ayaspawa actividad inmunológica ukatxa puriyaspawa cardiomiopatía inflamatoria autoinmune (Gil-Cruz et al., 2019). Ukhamaraki, especies ukanakaxa géneros Ruminococcus, Prevotella, ukhamaraki Parabacteroides ukanakaruxa wali jach’anchatarakiwa ch’uqitxa PPA ukarjama (Coretti et al., 2018). Yaqhipa Ruminococcus ukanakaxa usunakampi chikañchatawa kunjamatixa Crohn usumpixa citoquinas proinflamatorias ukanakampi (Henke ukatsti yaqhanakampi, 2019), ukatxa Prevotella kastanakaxa ukhamaraki Prevotella humani ukanakampixa chikañchatarakiwa metabólicos usunakampi kunjamatixa hipertensión ukhamaraki sensibilidad insulina (Pedersen ukatsti, 2016; Li ukatsti, 2017). Tukuyañatakixa, jikxatawayapxaraktwa aka ratio de Bacteroidetes (nayra uñt’ata Firmicutes) ukhamaraki Bacteroidetes ukaxa wali jisk’akiwa PPA ukampiwa uñt’ata ch’uqitxa, control ch’uqitxa kunatixa mä jach’a abundancia total de especies de Bacteroidetes. Aka ratio ukaxa nayraqata uñacht’ayatawa mä wakiskir uñacht’awi homeostasis intestinal ukataki, ukatxa aka ratio ukanxa jan walt’awinakaxa kunaymana estados de enfermedad ukanakampiwa chikañchasi (Turpin ukatsti yaqhanakampi, 2016; Takezawa ukatsti yaqhanakampi, 2021; An ukatsti yaqhanakampi, 2023), ukhamaraki inflamatoria intestino usunakampi (Stojanov ukatsti yaqhanakampi, 2020). Mayacht’asisa, especies del fílum Bacteroidetes ukanakaxa juk’ampi ch’amampiwa PPA dietético jach’anchata uñakipata. Ukaxa inasa juk’ampi tolerancia PPA ukaru jan ukaxa PPA ukampi apnaqañataki ch’amampi, ukaxa uñacht’ayatarakiwa chiqapa mä especie, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). Maysatxa, tayka PPA ukar uñt’ayasiñax fetal desarrollo ukarux juk’amp ch’amanchaspawa, kunatix ch’uqi wawanakan tripa ukarux juk’amp jan walt’ayaspawa colonización Bacteroidetes ukar; ukampis yatxatäwinak lurañ amtasax janiw ukham chiqanchañax jayskänti.
Aka contenido metagenómico uñakipañaxa uñacht’ayiwa wali mayjt’awinaka aka metabolismo ukhamaraki producción PPA ukampi chikt’ata walja genes ukanakampi, ukatxa PPA ukampi uñt’ata ch’uqixa uñacht’ayiwa juk’ampi jach’a genes responsables PPA lurawimpi, ukatxa jani PPA ukampi uñt’ata ch’uqixa uñacht’ayiwa juk’ampi jach’a genes responsables metabolismo PAA ukampi (Figure 6). Aka yatxatawixa uñacht’ayiwa aka PPA ukaxa composición microbiana uksanxa janiwa ukaki apnaqatakiti, jani ukaxa walja genes ukanakaxa metabolismo PPA ukampiwa chikañchasi, ukaxa uñacht’ayañapawa mä jach’a abundancia microbioma intestinal de ratas expuestos a PPA. Mä qhanañcht’awix akawa, PPA ukax abundancia bacteriana ukarux nayraqatax efectos antimicrobianos ukanakampiw media, janiw bacterias ukanakax mä nutriente ukham apnaqapkiti. Nayra yatxatawinakaxa uñacht’ayiwa PPA ukaxa jark’iwa Salmonella Typhimurium ukaxa mä dosis ukarjama (Jacobson et al., 2018). Exposición ukaxa jilpacha concentraciones de PPA ukampixa ajllirakispawa bacterias ukanakaruxa resistentes a las propiedades antimicrobianas ukatxa janiwa metabolizado jan ukaxa lurañjamäkaspati. Sañäni, walja especies de Parabacteroides ukanakaxa uñacht’ayiwa wali jach’a abundancia PPA muestras ukanxa, ukampisa janiwa genes ukanakaxa metabolismo PPA jan ukaxa producción ukanakampi chikañchatakiti (Tablas Suplementarias 2, 4 y 5). Ukhamaraki, PPA lurawixa mä subproducto de fermentación ukjamaraki kunaymana bacterias ukanaka taypina wali jaljatawa (Gonzalez-Garcia et al., 2017). Jila diversidad bacteriana ukaxa inasa kunatixa juk’ampi abundancia de genes ukaxa metabolismo PPA ukampi chikt’ata muestras controles ukanakana (Averina et al., 2020). Ukhamaraki, 1332 ukjatxa 27 (2,14%) ukjakiwa metabolismo PPA ukampiwa chikañchasi sasina yatiyataraki. Walja genes ukanakax metabolismo PPA ukamp chikt’atawa, ukax yaqha metabólico thakhinakaruw chikañchasi. Ukaxa juk’ampi uñacht’ayiwa aka abundancia de genes ukanakaxa metabolismo PPA uksanxa juk’ampi jach’awa muestras control uksanxa; uka genes ukax thakhinakan irnaqaspawa, ukax janiw PPA apnaqañar jan ukax subproducto ukham uñstayañar puriykiti. Uka tuqinxa, mä gen ukakiw PPA generación ukamp chikt’ata, ukax muestra tipos ukanakan abundancia ukanx wali mayjt’awinak uñacht’ayi. Ukasti, metabolismo PPA ukampi chikt’ata genes ukanakatxa, PPA lurañatakixa genes marcadores ukanakaxa ajllitarakiwa kunatixa chiqapawa PPA lurañatakixa bacteriana thakinxa chikañchasipxi. PPA-mp uñt’at ch’uqitxa, taqi kastax jikxatasiwa wali jach’a jilxatata ukhamarak capacidad PPA lurañataki. Ukax PPAs ukax PPA achuyirinakarux ajlliñapawa ukat ukatw capacidad de producción PPA ukax jilxataspa sasaw yatiyapxi. Ukampirus, abundancia genética ukax janiw expresión génica ukampix correlacionatakïkiti; ukhamarusa, ukhamaraki abundancia de genes asociados a metabolismo PPA ukaxa juk’ampi jach’awa muestras control ukatxa, tasa de expresión ukaxa mayja mayjawa (Shi et al., 2014). PPA-productores ukanakan prevalencia ukat PPA producción ukanakan mayacht’asitapa chiqanchañatakixa, yatxatawinakaxa wakisiwa expresión de genes involucrados en la producción PPA.
Anotación funcional de los metagenomas PPA ukatxa control ukaxa mä qawqha mayjt’awinaka uñacht’ayi. Análisis PCA de contenido genético ukaxa uñacht’ayiwa clústeres discretos ukanaka PPA ukhamaraki muestras control ukanaka taypina (Figure 5). Aka agrupación dentro de muestra ukaxa uñacht’ayiwa contenido genético control ukaxa juk’ampi kunaymana, ukatxa muestras PPA ukaxa mayakiw agrupada. Agrupación por contenido genético ukaxa agrupación por composición de especies ukampi chikachasiñawa. Ukhamarusa, thakhi walja utjatapa mayjt awinakaxa mayjt awinakampi chikakiwa, especies específicas ukhamaraki cepas ukanakana walja utjatapampi. Muestras PPA uksanxa, pä thakhixa wali jach’a abundancia ukaniwa, ukaxa metabolismo aminoazúcar/nucleótido azúcar (ko:K21279) ukhamaraki walja metabolismo lípido thakhinakampi (ko:K00647, ko:K03801; Tabla suplementaria 3) ukanakampiwa uñakipata. Aka ko:K21279 ukampi chikt’ata genes ukanakaxa uñt’atarakiwa género Bacteroides ukampiwa chikañchasi, ukaxa mä género ukankiwa, ukaxa wali jach’a especies ukanakampiwa PPA muestras ukanxa. Aka enzima ukaxa inmunológica uksa tuqita jark’aqaspawa polisacáridos capsulares uksa tuqita (Wang et al., 2008). Ukax inas Bacteroidetes ukan jilxatatapat uñacht’aychispa PPA ukamp uñt’at ch’uqitxa. Ukaxa complementa la síntesis de ácidos grasos jilxatata uñakipata microbioma PPA uksana. Bacterias ukaxa FASIIko:K00647 (fabB) thakhi apnaqapxi ácidos grasos ukanaka lurañataki, ukaxa inasa ch’amanchachispa metabólico thakinakaru (Yao y Rock, 2015; Johnson et al., 2020), ukhamaraki mayjt’awinakaxa metabolismo lípidos uksanxa mä rol uñacht’ayaspawa neurodesarrollo uksanxa (Yu et al., 2020). Yaqha thakhi uñacht’ayiwa jilxatata abundancia PPA muestras ukanxa biosíntesis hormona esteroide (ko:K12343). Jiltaskiw yatiyawinakax utjiw mä inverso relación microbiota intestinal ukax niveles hormonales ukar ch’amanchañataki ukhamarak hormonas ukanakamp ch’amanchañataki, ukhamat niveles elevados de esteroides ukax consecuencias de salud aguas abajo ukaruw purispa (Tetel et al., 2018).
Aka yatxatäwix janiw jan limitacionampi ukat amuyt’awinakampi luratäkiti. Mä wakiskir chiqanchawix janiw uywanakarux fisiológicos uñakipañanak lurapkti. Ukhamarusa, janiwa chiqapa amuyañjamakiti, microbioma uksana mayjt’awinakaxa kuna usunakampisa chikañchasi. Yaqha amuyt’awixa aka yatxatawinxa ch’uqixa taykanakaparu pachpa manq’a manq’ayatarakiwa. Jutïr yatxatäwinakax yatxataspawa, PPA ukan manq’añat jan PPA ukan manq’añar mayjt’ayañax microbioma ukan jan walt’awinakaparux juk’amp askinjam uñjayaspa. Yatxatäwisan mä jan waltʼäwipaxa, walja yaqhanakjamarakiw muestras ukan jukʼakïtapa. Ukhampachasa, chiqap amtawinakax apsutäspawa, ukampirus mä jach’a jamuqax juk’amp jach’a ch’ama estadística uñacht’ayaspawa, kunawsatix yatxatatanakax uñakipt’atäki ukhaxa. Ukhamaraki, wali amuyumpiwa mä asociación microbioma intestinal ukan mayjt’awinakapampi kuna usunakampisa (Yap et al., 2021). Factores confundidores ukanakax edad, género ukat dieta ukanakax microorganismos ukan composición ukarux waliw mayjt’ayaspa. Aka factores ukaxa qhananchaspawa jani walt’awinaka uñjata qillqatanakanxa asociación microbioma intestinal ukampi complejas usunakampi (Johnson et al., 2019; Lagod y Naser, 2023). Sañäni, género Bacteroidetes ukankirinakaxa uñacht’ayatarakiwa jilxatata jan ukaxa jisk’achata uywanakaru ukhamaraki jaqinakaru ASD usumpi (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). Ukhamaraki, yatxatawinakaxa composición intestinal ukatxa usutanakaruxa inflamatoria intestino usunakampixa jikxatasiwa jilxatawi ukhamaraki jisk’achawi pachpa taxa ukanakana (Walters ukatsti yaqhanakampi, 2014; Forbes ukatsti yaqhanakampi, 2018; Upadhyay ukatsti yaqhanakampi, 2023). Sesgo de género ukan jan walt’awip jisk’achañatakix, chacha warmin mä kipka representación ukar ch’amanchañatakiw ch’amachasipxta, ukhamat mayjt’awinakax juk’ampirus dieta ukamp irpata. Mä jan walt’awix anotación funcional ukax secuencias génicas redundantes ukanakan apsuñawa. Jiwasana lurawixa agrupación génica ukaxa 95% ukja identidad de secuencia ukatxa 85% ukja largo uñtasita, ukhamaraki 90% ukja cobertura de alineación ukampi falso agrupación uksa chhaqtayañataki. Ukampirus yaqhip chiqanakanx COGs ukanakax pachpa anotaciones ukanakampiw uñjasiwayi (jan ukax MUT) (Fig. 6). Juk’ampi yatxatawinakaxa wakisiwa aka ortólogos ukanakaxa mayja mayja, géneros específicos ukanakampi chikt’ata, jan ukaxa akaxa mä limitación ukhamawa enfoque de agrupación génica ukampi. Yaqha limitación de anotación funcional ukax potencial misclasificación ukawa; uka gen bacteriano mmdA ukaxa mä uñt’ata enzima ukawa síntesis de propionato uksana, ukampisa KEGG ukaxa janiwa metabólico propionato ukampi chikañchaskiti. Ukampirus, scpB ukat mmcD uka ortólogos ukanakax mayacht’atawa. Walja genes jan knockouts designados ukanakax mä jan PPA ukamp chikt’at genes uñt’añax utjaspawa, kunawsatix abundancia genética ukar uñakipapki ukhaxa. Jutïr yatxatawinakax metatranscriptoma uñakipañampiw askinak jikxatapxani, ukax microbiota intestinal ukan características funcionales ukanakat juk’amp manqhan amuyt’ayaspawa ukatx expresión génica ukax efectos potenciales aguas abajo ukanakamp chikancht’asispawa. Yatxatañatakixa, trastornos específicos neurodesenvolvimiento jan ukaxa inflamatoria intestino usunakata, uywanakaru fisiológica ukhamaraki comportamiento uñakipañawa wakisi, ukhamata mayjt’awinaka composición microbioma uka usunakampi chikachasiñataki. Yaqha yatxatawinakax microbioma intestinal ukar jan gérmenes ukan ch’uqinakar yapuchañax wali askïspawa, microbioma ukax usun conductora jan ukax característica ukham yatiñataki.
Mä juk’a arumpixa, uñacht’ayapxaraktwa PPA dietético ukaxa mä factor ukhamawa composición microbiota intestinal uksa mayjt’ayañataki. PPA ukaxa FDA ukan apsuta conservante ukawa kunaymana manq’anakanxa wali jikxatasi, ukaxa jaya pacha uñt’ayata ukhaxa, flora intestinal normal ukarux jan walt’ayaspawa. Walja bacterias ukanakan walja utjatapat mayjt’awinak jikxatapxta, ukax uñacht’ayiwa PPA ukax microbiota intestinal ukan composición ukarux mayjt’ayaspawa. Mayjt’awinakaxa microbiota uksanxa mayjt’ayaspawa niveles de algunas vías metabólicas ukanakaru, ukaxa mayjt’ayaspawa fisiológicas mayjt’awinakaru kunatixa wali askiwa anfitrión k’umaräñapataki. Juk’ampi yatxatawinakaxa wakisiwa yatiñataki kunatixa PPA dietético ukaxa composición microbiana ukaru puriyaspa ukaxa disbiosis jan ukaxa yaqha usunakaru puriyaspa. Aka yatxatawix jutïr yatxatäwinakatakix chimpunak uñstayi, kunjams PPA ukax composición intestinal ukar jan walt’ayaspa ukax jaqin k’umaräñapatakix jan walt’ayaspawa.
Aka yatxatäwin uñacht’ayat yatxatatanakax internet tuqin imañ utanakanw utji. Uka imañ utan sutipa ukat mantañ jakhüwipax akanakawa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431.
Aka uywa yatxatawixa Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Central de Florida (UCF-IACUC) (Permiso de Uso de Animales Número: PROTO202000002) ukana iyawsatawa. Aka yatxatawix local kamachinaka, kamachinaka, institucionales ukanakan mayiwinakaparuw phuqhi.
NG: Conceptualización, Curación de datos, Análisis formal, Investigación, Metodología, Software, Visualización, Qillqaña (borrador original), Qillqaña (revisión & edición). LA: Conceptualización, Curación de datos, Metodología, Recursos, Qillqaña (revisión & edición). SH: Análisis formal, Software, Qillqaña (revisión & edición). SA: Yatxatawi, Qillqaña (uñakipaña & edición). Jilïr taripiri: Yatxatawi, Qillqaña (revisión & edición). SN: Conceptualización, Proyecto administración, Recursos, Supervisión, Qillqaña (revisión & edición). TA: Conceptualización, Proyecto administración, Supervisión, Qillqaña (revisión & edición).
Qillqirinakax janiw qullqi tuqit yanapt’awinak katuqapkti sasaw qhanancht’apxi, aka qillqat yatxatañataki, qillqañataki, ukat/jan ukax uñt’ayañataki.
Qillqirinakax qhananchapxiwa, yatxatawix jan kuna alxañ tuqit jan ukax qullqi tuqit mayacht’asiwinak utjatapat lurasiwayi, ukax mä ch’axwawjamaw amuyasispa. janiwa wakiskiti.
Taqi amuyunakax aka qillqatan uñacht’ayatawa, qillqirinakan amuyunakapakiwa, janiw institucionanakapan, yatiyirinakapan, editores ukanakan amuyunakaparjamakiti, jan ukax uñakipirinakan amuyunakaparjamaw uñacht’ayata. Kuna yänakatï aka qillqatan chiqanchatäki, jan ukax lurayirinakan arsutanakapax janiw yatiyirin garantizatäkiti ni apsutäkiti.
Aka qillqatanx material suplementario ukax internet uksan jikxatasi: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
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Ukax akham sañ muni: Abr-18-2025