Научная статья на тему 'Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением'

Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
девочки-подростки / ожирение / масс-спектрометрия микробных маркеров / микробиота кишечника / adolescent girls / teenage girls / obesity / mass spectrometry of microbial markers / intestinal microbiota

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Евдокимова Нина Викторовна, Шогирадзе Лаура Джумберовна, Похлебкина Алевтина Алексеевна, Петренко Юрий Валентинович, Михнина Елена Андреевна

Цель. Выявить особенности микробиома тонкой кишки у девочек-подростков с ожирением по данным газовой хромато-масс-спектрометрии микробных маркеров (МСММ). Материалы и методы. В исследовании приняли участие 72 подростков (девочки) 12-17 лет, из них половина детей (группа 1) имели ожирение, другая половина (группа 2) не имели ожирения и других хронических заболеваний. Исследование микробных маркеров в крови проводилось методом МСММ. С целью оценки взаимосвязи представителей микробиоты тонкой кишки с ожирением была построена логистическая модель. Для определения влияния количественного содержания микроорганизмов на ожирение в работе применен ROC — анализ. Результаты. Обнаружены изменения в микробиоме тонкой кишки девочек с ожирением, отличающие его от микробиоценоза детей с нормальной массой тела. У девочек-подростков с ожирением отмечался более высокий уровень Nocardia asteroides 504,14[296; 1015] кл/г х105 и Candida spp 241,85[198,09;629,97] кл/гх105. Выявлен значимый дефицит ряда микроорганизмов условно-патогенной флоры представителей родов Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria и микроскопических грибов, герпесвирусов. Заключение. Nocardia asteroides и Candida spp. ассоциированы с ожирением. С увеличением их количества возрастает риск развития ожирения у девочек-подростков.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Евдокимова Нина Викторовна, Шогирадзе Лаура Джумберовна, Похлебкина Алевтина Алексеевна, Петренко Юрий Валентинович, Михнина Елена Андреевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Small gut intestine microbiota in adolescent girls with obesity

Aim. To characterize the small intestine microbiome in adolescent girls with obesity according to gas chromatography-mass spectrometry of microbial markers (CMSMM). Material and Methods. The research involved 72 adolescents (girls) 12-17 years old, half of the children (group 1) were obese, the other half (group 2) were not obese, as well as did not have any chronic diseases. Microbial markers in blood samples were examined by the CMSMM method. In order to examine correlation between the small intestine microbiota and obesity, a logistic model was formed. ROC analysis was used to determine possible effects of microorganisms on obesity. Results. There were found significant differences in the small intestine microbiome of obese girls, and alike microbiocenosis of children with normal body weight. Obese adolescent girls had higher levels of Nocardia asteroides 504.14[296; 1015] cells/gx 105 and Candida spp 241.85[198.09;629.97] cells/gx103 Microorganisms of the opportunistic flora such as Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria and microscopic fungi, as well as herpesviruses were significantly deficient. Conclusions. Nocardia asteroides and Candida spp. are associated with obesity. The risk of obesity in adolescent girls increases with a growing number of above-mentioned microorganisms.

Текст научной работы на тему «Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением»

Ссаиншж https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-215-7-34-41

Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением*

Евдокимова Н.В.1, ШогирадзеЛ.Д.2, Похлебкина А.А.3, Петренко Ю.В.1, Михнина Е.А.45, Новикова В.П.1, Беженарь В.Ф.4

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет», Министерства здравоохранения РФ, (Литовская ул., дом 2, г. Санкт-Петербург, 194100, Россия)

2 Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Детская городская поликлиника № 19» (ул. Куйбышева, д. 25, г. Санкт-Петербург, 197046, Россия)

3 Многопрофильная клиника «Скандинавия», (ул. Ильюшина дом 4, корпус 1, г. Санкт-Петербург, 197732, Россия)

4 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова», Министерства здравоохранения РФ, (ул. Льва Толстого д. 6-8, г. Санкт-Петербург, 197022, Россия)

5 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д. О. Отта», (Менделеевская линия д. 3, г. Санкт-Петербург, 199034, Россия)

Для цитирования: Евдокимова Н. В., Шогирадзе Л. Д., Похлебкина А. А., Петренко Ю. В., Михнина Е. А., Новикова В. П., Беженарь В. Ф. Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2023;215(7): 34-41. РО!: 10.31146/1682-8658-есд-215-7-34-41

Евдокимова Нина Викторовна, к.м.н., ассистент кафедрой пропедевтики детских болезней с курсом общего ухода за детьми

Шогирадзе Лаура Джумберовна, врач-детский гинеколог

Похлебкина Алевтина Алексеевна, врач-педиатр многопрофильной клиники

Петренко Юрий Валентинович, к.м.н., проректор по лечебной работе и национальным проектам, доцент кафедры неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии ФП и ДПО

Михнина Елена Андреевна, д.м.н., врач акушер-гинеколог консультативно-диагностического отделения; профессор кафедры акушерства, гинекологии и репродуктологии

Новикова Валерия Павловна, д.м.н., профессор, зав. кафедрой пропедевтики детских болезней с курсом общего ухода за детьми, заведующая лабораторией «Медико- социальных проблем в педиатрии»

Беженарь Виталий Федорович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой акушерства, гинекологии и репродуктологии, руководитель клиники акушерства и гинекологии

Резюме

Цель. Выявить особенности микробиома тонкой кишки у девочек-подростков с ожирением по данным газовой хромато-массспектрометрии микробных маркеров (МСММ).

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 72 подростков (девочки) 12-17 лет, из них половина детей (группа 1) имели ожирение, другая половина (группа 2) не имели ожирения и других хронических заболеваний.

Исследование микробных маркеров в крови проводилось методом МСММ. С целью оценки взаимосвязи представителей микробиоты тонкой кишки с ожирением была построена логистическая модель. Для определения влияния количественного содержания микроорганизмов на ожирение в работе применен ROC — анализ. Результаты. Обнаружены изменения в микробиоме тонкой кишки девочек с ожирением, отличающие его от микробиоценоза детей с нормальной массой тела.

У девочек-подростков с ожирением отмечался более высокий уровень Nocardia asteroides 504,14[296; 1015] кл/г х105 и Candida spp 241,85[198,09;629,97] кл/гх105. Выявлен значимый дефицит ряда микроорганизмов условно-патогенной флоры представителей родов Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria и микроскопических грибов, герпесвирусов.

Заключение. Nocardia asteroides и Candida spp. ассоциированы с ожирением. С увеличением их количества возрастает риск развития ожирения у девочек-подростков.

Ключевые слова: девочки-подростки, ожирение, масс-спектрометрия микробных маркеров, микробиота кишечника Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

И Для переписки: Евдокимова Нина Викторовна

posohova.nina2014@ yandex.ru

Иллюстрация 3 -на цветной вклейке в журнал (стр. II).

EDN: HHJWVH

redraw https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-215-7-34-41

Small gut intestine microbiota in adolescent girls with obesity*

N.V. Evdokimova1, L. D. Shogiradze2, A.A. Pokhlebkina3, Yu.V. Petrenko1, E.A. Mikhnina4'5, V.P. Novikova1, V.F. Bezhenar4

1 St. Petersburg State Pediatric Medical University, (Litovskaya st., 2, St. Petersburg, 194100, Russia)

2 Children's City Clinic No. 19 (25, Kuibysheva St., St. Petersburg, 197046, Russia)

3 Scandinavia Clinic in St Petersburg, (4, building 1, Ilyushina st. St. Petersburg, 197732, Russia)

4 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, (6-8, Lev Tolstoy st. St. Petersburg, 197022, Russia)

5 D. O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology, (3, Medeleevskaya line, St. Petersburg, 199034, Russia)

For citation: Evdokimova N. V., Shogiradze L. D., Pokhlebkina A. A., Petrenko Yu. V., Mikhnina E. A., Novikova V. P., Bezhenar V. F. Small gut intestine micro-biota in adolescent girls with obesity. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2023;215(7): 34-41. (In Russ.) DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-215-7-34-41

H Corresponding Nina V. Evdokimova, Ph.D. in Medicine, the Assistant at the department of propaedeutics of childhood diseases with a course

author: of general child care; ORCiD: 0000-0001-9812-6899

Nina V. Evdokimova Laura D. Shogiradze, the pediatric gynecologist; ORCiD: 0000-0003-4470-773X

posohova.nina20l4 Alevtina A. Pokhlebkina, the pediatrician at the Comprehensive care clinic; ORCiD: 0000-0003-0767-6698 @yandex.ru Yury V. Petrenko, Ph.D. in Medicine, Vice-Rector for Medical Work and National Projects, Associate Professor

of the department of neonatology with a course in neurology and obstetrics-gynecology of the faculty of retraining and postgraduate education; ORCiD: 0000-0002-86234574

Elena A. Mikhnina, Doctor of Medicine, Obstetrician-Gynecologist at the consultative and diagnostic department; Professor of the department of obstetrics, gynecology and reproductology; ORCiD: 0000-0002-0460-9804

Valeria P. Novikova, Doctor of Medicine, the Professor, the Head of the department of propaedeutics of Childhood Diseases with a course of general child care, the head of the Laboratory of Medical and Social Problems in Pediatrics; ORCiD: 0000-0002-0992-1709

Vitaliy F. Bezhenar, Doctor of Medicine, the Professor, the Head of the department of obstetrics, gynecology and reproductology, the Head of the Clinic of Obstetrics and Gynecology; ORCiD: 0000-0002-7807-4929

Summary

* Illustration 3 to the article - on the colored inset of the Journal (p. II).

Aim. To characterize the small intestine microbiome in adolescent girls with obesity according to gas chromatography-mass spectrometry of microbial markers (CMSMM).

Material and Methods. The research involved 72 adolescents (girls) 12-17 years old, half of the children (group 1) were obese, the other half (group 2) were not obese, as well as did not have any chronic diseases.

Microbial markers in blood samples were examined by the CMSMM method. In order to examine correlation between the small intestine microbiota and obesity, a logistic model was formed. ROC analysis was used to determine possible effects of microorganisms on obesity.

Results. There were found significant differences in the small intestine microbiome of obese girls, and alike microbiocenosis of children with normal body weight.

Obese adolescent girls had higher levels of Nocardia asteroides 504.14[296; 1015] cells/gx105 and Candida spp 241.85[198.09;629.97] cells/gx105. Microorganisms of the opportunistic flora such as Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria and microscopic fungi, as well as herpesviruses were significantly deficient.

Conclusions. Nocardia asteroides and Candida spp. are associated with obesity. The risk of obesity in adolescent girls increases with a growing number of above-mentioned microorganisms.

Keywords: adolescent girls, teenage girls, obesity, mass spectrometry of microbial markers, intestinal microbiota Conflict of interests. The authors declare no conflict of interest.

Введение

Проблема ожирения не теряет актуальности на протяжении уже последних десятилетий [1, 2]. Значительную долю занимает детское ожирение. По данным ВОЗ,

число случаев ожирения среди детей может вырасти более чем вдвое с уровня 2020 года до 208 миллионов мальчиков и 175 миллионов девочек к 2035 году [3].

Ожирение напрямую связано с различными социальными и медицинскими проблемами [4, 5]. Последние популяционные исследования показали, что наличие ожирения у девочек в пубертатном периоде в 2,7 раза увеличивает риск репродуктивных нарушений, что в будущем отразится на демографических показателях [6, 7]. Ожирение имеет сложный и неполностью изученный этио-патогенез. В его развитии играют роль сотни генов и факторов внешней среды. На сегодняшний день в различных экспериментальных и клинических исследованиях показано, что определенную роль в развитии ожирения играет состав и функция микробиоты кишечника (МК) [8]. Микробиота человека рассматривается в качестве «экстракорпорального органа», который участвует в поддержании гомеостаза нашего организма, обладает высокой метаболической и иммунологической активностью и определяет состояние здоровья всего макроорганизма. При изменении качественного и количественного состава МК, уменьшении ее разнообразия повышается метаболическая активность с образованием дополнительной энергии от

съеденной пищи. Кроме того, МК влияет на энергобаланс за счет воздействия на гены, регулирующие расход и запасание энергии. В конечном итоге развивается хроническое вялотекущее воспаление. Бактериальные эндотоксины участвуют в созревании компонентов иммунной системы, обусловливая в дальнейшем способность к нейтрализации и элиминации патогенов. В то же время измененная в силу разных причин проницаемость кишечного барьера и следующая за этим транслокация микробов в несвойственные им эпитопы могут стать причиной воспаления различной интенсивности [9, 10].

Изменения МК, связанные с ожирением, неоднозначны. Одни авторы указывают на связь с различными филами, другие - с отдельными бактериальными таксонами. Это можно объяснить различиями в этнических группах, рационе и образе жизни их участников, разных протоколах исследований, а исследования у детей малочисленны.

Цель: выявить особенности микробиома тонкой кишки у девочек-подростков с ожирением по данным газовой хромато-массспектрометрии микробных маркеров крови.

Материалы и методы

Стадии исследования соответствуют законодательству РФ, международным этическим нормам и нормативным документам исследовательских организаций. Исследование проводилось после подписания законными представителями ребенка информированного согласия на участие в исследовании.

Проведено стандартное клинико-лабораторное обследование 72 девочек-подростков 12-17 лет, из них 36 детей (группа 1) имели ожирение различной степени, 36 детей (группа 2) не имели ожирения. Ожирение и его степень диагностировали с помощью определения величины стандартных отклонений индекса массы тела (SDS ИМТ) с учетом рекомендаций ВОЗ [11]. Все обследованные дети не имели острых и тяжелых хронических заболеваний на момент включения в исследование. В течение 6 месяцев до обследования они не получали антибактериальные, пробиотиче-ские или пребиотические лекарственные препараты.

Состояние пристеночной микробиоты тонкой кишки изучалось методом газовой хромато-массспектрометрии крови (МСММ) (по авторской методике Осипова Г. А.), сертифицированным Росздравнадзором. (Разрешение ФС 2010/038 от 24.02.2010).

Микробиота человека на 95% представляет собой микробиоту кишечника, причем именно микробиом пристеночного слоя тонкой кишки играет важнейшую роль.

Он является методом быстрого скрининг-исследования, который указывает на дисбиотические отклонения состава микробиоты желудочно-кишечного тракта, характеризуя индивидуальные особенности профиля нормофлоры. Также оно имеет некоторое преимущество перед секвенированием. МСММ позволяет детектировать микроорганизмы до вида, что связано со схожестью состава клеточных мембран микроорганизмов, не позволяющей проводить более глубокую дифференциацию [12].

Статистическая обработка проводилась с использованием программ IBM SPSS Statictics 26, MedCalc V.19. Количественные данные по микроорганизмам были представлены в виде медианы (Ме) и квартилей Q1 иQ3 в формате Ме (Q1- Q3), т.к. гипотеза о нормальности распределения в выборке была отвергнута (критерий Шапиро- Уилка). Для сравнения групп применялся критерий Манна-Уитни. При уровне p < 0,05 результаты считали статистически значимыми. В работе был использован логистический регрессионный анализ с построением логистической модели взаимосвязи представителей МК с ожирением, а также ROC - анализ для определения влияния количественного содержания микроорганизмов (МК) на зависимую переменную («ожирение»). Графическое представление данных выполнено с помощью программы Jamovi. [13].

Результаты

Девочки-подростки с ожирением (группа 1) имели рост 167,5[164;172] см, массу тела 93,5[82;105] кг, ИМТ 33[30;38] кг/м2, ИМТ 2,7[2,4;4,9]. Из 36 обследованных: 5 детей были с ожирением 1-й степени, 6 человек - 2-й степени, 8 детей - 3-ей степени и 17 пациенток - морбидным ожирением. Здоровые дети

(группа 2) имели следующие антопометрические параметры: рост 166[160;168] см, масса тела 56[52;66] кг, ИМТ 28[19;24] кг/м2, SDS ИМТ 0,6[0,2;0,8]. Половое развитие всех девочек соответствовало Ш-У стадии по Таннеру.

По результатам исследования МСММ у девочек-подростков с ожирением по сравнению с девочками,

Таблица 1. Некоторые представители Микроорганизм, кл/г х105_Median 25,000th (Q1) 75,000th (Q3)

микробиома пристеноч- Alcaligenes spp 58,06* 31 39,05

ного слоя тонкой кишки Eggerthella Ша 258,08* 208,79 361,20

у девочек-подростков Nocardia asteroides 504,14* 296,00 1015,00 с ожирением -

Примечание: Статистическая значимость Pseudonocardia spp_9.27*_^ló_15,39

*р < 0,05. Rhodococcus spp_72,78*_48,89_88,33

Staphylococcus spp_375,42*_285,26_622,19

Candida spp_241,85*_198,09_629,97

Aspergillus spp 41,81* 27,64 87,88 Micromycetes spp (кампестерол) 519,25* 347,82 905,90 Micromycetes spp (ситостерол) 444,35* 359,39 1581,56 Herpes simplex_770,13*_556,94_1318,75

Таблица 2. Некоторые представители микробиома пристеночного слоя тонкой кишки у девочек-подростков без ожирения

Микроорганизм, кл/г х105 Median 25,000th (Q1) 75,000th (Q3)

Alcaligenes spp 65,66 45,53 77,17

Eggerthella ^Ша 309,39 233,93 462,54

Nocardia asteroides 340,03 262,54 494,99

Pseudonocardia spp 12,41 8,71 18,02

Rhodococcus spp 88,63 62,57 138,68

Staphylococcus spp 519,66 359,26 752,39

Candida spp 919,39 613,32 1315,35

Aspergillus spp 127,55 81,98 178,18

Micromycetes spp (кампестерол) 1837,82 1098,55 3044,34

Micromycetes spp (ситостерол) 2024,71 765,57 3373,21

Herpes simplex 1575,32 839,15 2493,35

имеющими нормальную массу тела, выявлены значимые различия микробиоты тонкой кишки (Таблица 1,2).

Ориентируясь на численность отдельных микроорганизмов в сложнокомпонентном составе микробного сообщества кишечника, можно оценить ожидаемые метаболические последствия с учетом свойств микроорганизмов.

При анализе таблиц 1,2 следует, что у девочек-подростков с ожирением отмечалось доминирование только двух видов микроорганизмов: Nocardia asteroides и Candida spp - в 1,5 и 3,8 раза больше, чем у девочек без ожирения. Девять видов микроскопических организмов, включая грибы и вирусы, выявлены у пациенток с ожирением в статистически значимо меньшем количестве (в 1,2-4,5 раза), чем у здоровых детей.

Nocardia asteroides (род Actinobacterá) - это грамположительная бацилла, облигатный аэроб, частично кислотоустойчивая. Является возбудителем пневмонии и диссеминированных инфекций [14]. Данных о роли при ожирении нет.

Candida spp выделяет токсины, которые ослабляют иммунную систему. При определенных условиях вызывает кандидоз [14].

Alcaligenes spp (род Proteobacterii) - это грамо-трицательные палочки, облигатный аэроб, способны утилизировать ацетат, пропионат, бутират, цитрат, аланин. Защелачивают питательные среды, содержащие белки или их производные [14].

Eggerthella к^а (род Ac^oba^erá) - это грам-положительные анаэробные, палочкообразные, неподвижные бактерии. Заселяют желудочно-кишечный тракт, женскую репродуктивную систему. Деконъюгирует желчные кислоты. Участвуют

в смешанных инфекциях при абсцессы печени, бактериальном вагинозе, менингите, встречается при воспалительных заболеваниях кишечника, болезни Грейвса [14].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Pseudonocardia spp (род АсйпоЬа^епа) - это малоизученная грамположительная бактерия. Является перспективным источником новых антибиотиков и обладает мощным ферментативным аппаратом, антимикотическими свойствами [14].

Rhodococcus spp (род АсйпоБайепа) - это факультативные внутриклеточные актинобакте-рии, способные персистировать и вегетировать в макрофагах и других клетках высших организмов, вызывая в конечном счете их разрушение. Результирующее действие родококков вызывает поражение тканей, аналогичное микобактериям туберкулеза. Они вырабатывают ферменты, ги-дролизующие липиды (например - холестеролок-сидазу), который токсичен для организма человека. Участвует в синтезе стероидов, деградации ксенобиотиков [14].

Staphylococcus spp (род Firmicutes) - неподвижные шарообразные клетки. Чрезвычайно распространенные представители микробиома человека. Вызывают множество заболеваний, в том числе поверхностные и глубокие гнойные инфекции, интоксикации, инфекции мочевых путей.

Aspergillus spp - это высокоаэробные виды, растут на богатых углеродом субстратах, таких как глюкоза, амилоза. Виды аспергилл являются распространенным заражающим фактором крахмалистых продуктов (хлеб и картофель). В кишечнике не растут, только выделяются [14].

Micromycetes spp (ситостерол) и micromycetes spp (кампестерол) широко распространены

Таблица З.

Результаты унивариантного ROC-анализа независимых переменных (регрессо-ров) Candida_spp. и Nocardia asteroides

AUC Индекс Юдена J Чувствительность Специфичность (Se) (Sp)

Переменная стандартная значение ошибка 95% ДИ (Cut-off) p

Candida_ spp 0,862 0,0489 0,7520,936 <620,2 0,6684 88,46 78,38 <0,0001

Nocardia asteroides 0,756 0,0659 0,6100,843 >495,0 0,4154 61,54% 80,00 0,0003

Рисунок 1.

ROC-кривые, характеризующие взаимосвязь независимых переменных Candida spp и Nocardia asteroids с зависимой переменной «ожирение».

Nocardia asteroides

Candida spp.

100

80

60

40

20

Sensitivity: 63,0 Specificity: 81,6 Criterion: >494,9939

_L

AUC = 0,756 P < 0,001

20 40 60 80 100-Specificity

100

y it

>

r."Vl-

20 40 60 80 100 100-Specificity

0

0

0

в окружающей среде - почве, воде, воздухе, на внутренних стенах жилых и производственных помещений. Образуют мицелий, повреждают субстрат адгезии. Превосходят все прочие микроорганизмы по продукции антибиотиков и витаминов и обладают мощным ферментативным аппаратом [14]. Herpes simplex вызывает распространенную инфекцию, которая проявляется на коже и слизистых группами пузырьков с жидкостью.

Для оценки взаимосвязи представителей МК с ожирением использован логистический регрессионный анализ с построением логистической модели.

Зависимая бинарная переменная - «ожирение». Определена взаимная корреляция независимых переменных: при наличии регрессоров с коэффициентом взаимной корреляции более 0,7 выбирается один из них, исходя из логики рассуждений, либо с наименьшим уровнем значимости. Выбор независимых переменных (регрессоров): в мультива-риантную модель включают переменные с уровнем значимости при унивариантном анализе p < 0,1. Из всех регрессоров данному требованию отвечают две переменные: Candida spp и Nocardia asteroides.

Дискриминантная функция Z:

Z= Р0 - Pi*Xi + (32*Х2,

где в0 - константа, а в1 и в2 - стандартные коэффициенты регрессии

в0 = 0,82229, - в1 = -0,0054554 и в2 = 0,0047497; Х1 - среднее значение переменной Candida spp, и Х2 - среднее значение Nocardia asteroides.

В модели используется логистическое преобразование дискриминантной функции, характеризующее вероятность принадлежности каждого конкретного наблюдения к группе «ожирение»: Р= 1/(1+e-Z), где e - основание натурального логарифма

(е ~ 2,718). Логистическая функция может принимать значения от 0 до 1. Рассчитана вероятность принадлежности к 1 группе (ожирение): Р = 0,609.

Таким образом, если переменная находится ниже значения 0,609 - она относится к группе без наличия ожирения, если ее значение расположено выше 0,609 - она относится к группе ожирения.

Для определения влияния количественного содержания микроорганизмов (микробиоты кишечника) на зависимую переменную («ожирение») выполнен унивариантный ROC - анализ. Разделяющую величину количественного содержания в точке cut-off определяли по наивысшему значению индекса Юдена.

Точность модели составила 90,2%. Статистическая достоверность модели: р < 0,0001. Площадь под РОК-кривой 0,930 ± 0,0387 (95% ДИ 0,834 to 0,979), что оценивается как отличное. Чувствительность при прогнозировании ожирения 91,43% (32 случая из 35), а специфичность 88,46% (23 случая из 26) (Таблица 3, Рисунок 1).

Установлена взаимосвязь независимых переменных с ожирением.

В модель выбрана объясняющая переменная, соответствующая Candida spp.

Площадь под ROC-кривой, соответствующей взаимосвязи Candida spp. и ожирением, составила 0,862 (95% ДИ 0,752 to 0,936). Полученная модель была статистически значимой (p<0,0001). Порог отсечения Candida spp в точке cut-off был <620,2. Величина меньше/равно 620,2 связана с ожирением. Чувствительность модели составила 88,5%, специфичность - 78,4%.

Указанные переменные включены в мультива-риантную логистическую регрессионную модель, представленную в таблице 5.

Параметры модели:

Таблица 5.

Мультивариантная логистическая модель в программе MedCalc V.19

a группа = 1 b группа = 0

Overall Model Fit

Null model -2 Log Likelihood 83,231

Full model -2 Log Likelihood 41,516

Chi-squared 41,716

DF 2

Significance level P < 0,0001

Cox & Snell R2 0,4953

Nagelkerke R2 0,6653

Coefficients and Standard Errors

Variable Coefficient Std. Error Wald P

Candida_spp -0,0054554 0,0014691 13,7891 0,0002

Nocardia_asteroides 0,0047497 0,0017832 7,0944 0,0077

Constant 0,82229 0,85765 0,9192 0,3377

Odds Ratios and 95% Confidence Intervals

Variable Odds ratio 95% CI

Candida_spp 0,9946 0,9917 to 0,9974

Nocardia_asteroides 1,0048 1,0013 to 1,0083

Classification table (cut-off value p=0,5)

Predicted group Actual group - Percent correct

Y = 0_32_3_91,43%

Y = 1_3_23_88,46%

Percent of cases correctly classified 90,16%

ROC curve analysis

Area under the ROC curve (AUC) 0,930

Standard Error 0,0387

95% Confidence interval 0,834 to 0,979

Logistic regression

Dependent Y Группа «ожирение»

Method Enter

Sample size 61

Positive cases" 26 (42,62%)

Negative casesb 35 (57,38%)

Уровень статистической значимости модели P<0,0001,

Чувствительность 88,5%, специфичность 91,4%,

Точность модели 90,2%.

График вероятности распределения микробио-ты по средним значениям в группах Candida spp (Х1) и Nocardia asteroides (Х2) представлен на рисунке 3 (см. цветную вклейку). Выполнена стратификация поверхности графика цветом.

Таким образом, построенная математико-статистическая модель взаимосвязи предста-

вителей МК кишечника, свидетельствует о том, что два вида микроорганизмов, в частности Candida spp. и Nocardia asteroides, ассоциируются с ожирением в пубертатном периоде у девочек. Логистическая модель обладает высокой точностью, чувствительной и специфичностью и может быть использована на практике (P<0,0001, AUC = 0,930, 95%CI (0,834-0,979). ROC - анализ определил влияние количественного содержания Candida spp. и Nocardia asteroides на ожирение у девочек-подростков.

Выводы

У девочек-подростков с ожирением особенностями микробиома тонкой кишки по данным газовой хромато-массспектрометрии микробных маркеров крови являются:

1. Избыточный рост Nocardia asteroides и Candida spp. Именно эти микроорганизмы взаимосвязаны с ожирением. С увеличением их количества

возрастает вероятность развития ожирения у девочек-подростков.

2. Преобладание дисбиотических нарушений с преимущественным дефицитом резидентных микрооорганизмов представителей всех родов (АйтоЬайепа, БпткШ^, Рго1еоЬайепа).

Рисунок 2.

ROC-кривые для независимых переменных Candida spp и Nocardia asteroids, зависимая переменная -ожирение.

100

80

& 60

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

>

04 40

20

Г Г-Г" -J Г1 _r

J Г rr'

г г _г 1 f '

J

- Candida spp. --Nocardia asteroides

20 40 60 100-Specificity

80

100

0

0

3. Значительное снижение количества микроскопических грибов и герпесвирусов. Следовательно, в будущем снижается риск развития, вызываемых ими заболеваний.

Необходимо продолжать более детальное изучение этого вопроса путем проведения дальнейших

исследований. Коррекция выявленных нарушений микрофлоры у девочек в подростковом периоде позволит регулировать метаболическое программирование их репродуктивного здоровья на последующие годы жизни.

Литература | References

1. Kohut T., Robbins J., Panganiban J. Update on childhood/adolescent obesity and its sequela. Curr Opin Pediatr. 2019;31(5):645-653. doi: 10.1097/ MOP.0000000000000786

2. Novikova V.P., Gurova M. M. [Multidisciplinary problems of obesity in children]. St. Petersburg. SpecLit, 2018, 582 p. (In Russ.)

Мультидисциплинарные проблемы ожирения у детей / под ред. В. П. Новиковой, М. М. Гуровой. -Санкт-Петербург: СпецЛит, 2018. - 582 с.

3. Gritsinskaya V. L., Novikova V. P., KhavkinA. I. On the issue of the epidemiology of obesity in children and adolescents (a systematic review and meta-analysis of scientific publications over a 15-year period). Questions of practical pediatrics. 2022; 17(2): 126-135. (In Russ.) doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-126-135.

Грицинская В. Л., Новикова В. П., Хавкин А. И. К вопросу об эпидемиологии ожирения у детей и подростков (систематический обзор и мета-анализ научных публикаций за 15-летний период). Вопросы практической педиатрии. 2022; 17(2): 126-135. doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-126-135.

4. Milner E. B., Evdokimova N. V., Novikova V. P., Khavkin A. I. Cardiovascular risks of adolescent obesity. Questions of practical pediatrics. 2022; 17(5): 83-89. (In Russ.) doi: 10.20953/1817-7646-2022-5-83-89.

Мильнер Е. Б., Евдокимова Н. В., Новикова В. П., Хавкин А. И. Кардиоваскулярные риски подросткового ожирения. Вопросы практической педиатрии. 2022; 17(5): 83-89. doi: 10.20953/1817-7646-2022-583-89.

5. Shaban Mohamed M. A., AbouKhatwa M.M., Saifullah A. A., Hareez Syahmi M., Mosaad M., Elrggal M. E., Dehele I. S., Elnaem M. H. Risk Factors, Clinical Consequences, Prevention, and Treatment of Childhood Obesity. Children (Basel). 2022;9(12):1975. doi: 10.3390/children9121975.

6. Bolotova N.V., Averyanov A. P., Dronova E. G., Raigorodsky Yu.M., Posokhova N. V. Non-drug correction of neuroendocrine disorders in pubertal girls with obesity. Obstetrics and gynecology. 2012;(7):92-97. (In Russ.)

Болотова Н. В., Аверьянов А. П., Дронова Е. Г., Райгородский Ю. М., Посохова Н. В. Немедикаме нтозная коррекция нейроэндокринных нарушений у девочек пубертатного возраста с ожирением. Акушерство и гинекология. 2012. № 7. С. 92-97.

7. Darcy E. Broughton, Kelle H. Moley. Obesity and female infertility: potential mediators of obesity's impact. Fertil Steril. 2017;107(4):840-847. doi: 10.1016/j.fertn-stert.2017.01.017.

8. Zakharova I. N., Berezhnaya I. V., Skorobogatova E. V., Aisanova M. R., Bocharova T. I. Gut microbiota in obese children. The role of probiotics. Medical advice. 2020;10:134-142. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2020-10-134-142.

Захарова И. Н., Бережная И. В., Скоробогатова Е. В., Айсанова М. Р., Бочарова Т. И. Микробиота кишечника у детей с ожирением. Роль пробиоти-ков. Медицинский совет. 2020;10:134-142. doi: 10.21518/2079-701X-2020-10-134-142.

9. Khavkin A. I., Novikova V. P., Evdokimova N. V. Nutrition as a way to control chronic low-intensity inflammation through the correction of the intestinal microbiota. Questions of children's nutrition. 2022; 20(1):32-41. (In Russ.) doi: 10.20953/1727-5784-2022-1-32-41.

Хавкин А. И., Новикова В. П., Евдокимова Н. В. Питание как способ контроля хронического воспаления низкой интенсивности через коррекцию кишечной микробиоты. Вопросы детской диетологии. 2022; 20(1):32-41. doi: 10.20953/1727-57842022-1-32-41.

10. Zhang S., Dang Y. Roles of gut microbiota and metabolites in overweight and obesity of children. Front

Endocrinol (Lausanne). 2022;13:994930. doi: 10.3389/ fendo.2022.994930.

11. Peterkova V. A., Bezlepkina O. B., Bolotova N. V. et al. Clinical guidelines "Obesity in children". Problems of Endocrinology. 2021;67(5):67-83. (In Russ.) doi: 10.14341/ probl12802.

Петеркова В. А., Безлепкина О. Б., Болотова Н. В., Богова Е. А., Васюкова О. В., Гирш Я. В., Кияев А. В., Кострова И. Б., Малиевский О. А., Михайлова Е. Г., Окороков П. Л., Петряйкина Е. Е., Таранушенко Т. Е., Храмова Е. Б. Клинические рекомендации «Ожирение у детей». Проблемы Эндокринологии. 2021;67(5):67-83. doi: 10.14341/probl12802.

12. Osipov G. A., Bystrova O. V., Lovtsevich S. M. Modern methodological approach to non-invasive assessment of human microecological status by microbial marker mass spectrometry. An integrated approach to the correction of violations of the microecological status. Therapist. 2020;10:53-59. (In Russ.) doi: 10.33920/ MED-12-2010-05.

Осипов Г. А., Быстрова О. В., Ловцевич С. М. Современный методический подход к неинвазив-ной оценке микроэкологического статуса человека методом масс-спектрометрии микробных маркеров. Комплексный подход коррекции нарушения микроэкологического статуса. Терапевт. 2020;10:53-59. doi: 10.33920/MED-12-2010-05.

13. Makarova N. V. Aleksanina S. S. Statistical analysis of biomedical data using statistical software packages Statistica, SPSS, NCSS, SYSTAT: guidelines. Russian Emergency and Radiation Medicine Center of EMERCOM. St. Petersburg: Printing Center of St. Petersburg State Fire Service University of EMERCOM, 2012. 178 p. (In Russ.)

Макарова Н. В. Статистический анализ медико-биологических данных с использованием пакетов статистических программ Statistica, SPSS, NCSS, SYSTAT: методические рекомендации/ Н. В. Макарова; под ред. Алексанина С. С.; Всерос. центр экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России - СПб.: полиграфический центр Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России, 2012. - 178 с.

14. Osipov G.A., Novikova V. P. Mass spectrometry of microbial markers as a method for assessing the parietal intestinal microbiota in diseases of the digestive system. St. Petersburg, 2013. 83 p. (In Russ.)

Осипов Г. А., Новикова В. П. Методика масс-спек-трометрии микробных маркеров как способ оценки пристеночной кишечной микробиоты при заболеваниях органов пищеварения. Учебно-методическое пособие. - Санкт-Петербург, 2013. -83 с.

К статье

Микробиота тонкой кишки у девочек-подростков, страдающих ожирением (стр. 34-41) To article

Small gut intestine microbiota in adolescent girls with obesity (p. 34-41)

Рисунок 3.

График вероятности распределения микробиоты в логистической модели. Х1 - значения Candida spp, Х2 - значения Nocardia asteroides. Указаны точки значений переменных на плоскости.

■ 2000

П Ю00 □ 500 0

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.