Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА ПРИ ЯЗВЕННОМ КОЛИТЕ'

ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА ПРИ ЯЗВЕННОМ КОЛИТЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
392
70
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯЗВЕННЫЙ КОЛИТ / МИКРОБИОТА / МИКРОБИОМ / ПЦР (ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ) В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ / ULCERATIVE COLITIS / MICROBIOTA / MICROBIOME / REAL-TIME PCR (POLYMERASE CHAIN REACTION)

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Купаева В.А., Лоранская И.Д., Болдырева М.Н., Нанаева Б.А., Шапина М.В.

Исследование посвящено одной из самых обсуждаемых проблем последнего десятилетия не только в гастроэнтерологии, но и научном мире в целом. Чем больше у нас появляется знаний и представлений о составе и функции микробиоты организма человека, в частности микрофлоры желудочно-кишечного тракта, как одного из самых заселенных микроорганизмами отделов человеческого тела, тем лучше мы осознаем, что находимся лишь в начале сложного пути. Эволюция методов диагностики микробного состава от посева кала на обогащенные питательные среды до современных молекулярно-генетических методик, позволяющих выделить генетический материал бактерий, безусловно, играет ключевую роль в нашем понимании данного вопроса и попытках установить роль микроорганизмов в развитии заболеваний различных органов и систем человека. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), в частности язвенный колит, относятся к патологическим состояниям с неясной этиологией, характеризующимся хроническим тяжелым течением, разнообразной клинической картиной, трудностью постановки диагноза и постоянным поддерживающим лечением. В данной работе с помощью современных методов диагностики предпринята попытка приблизиться к пониманию изменений, происходящих в микробиоте кишечника при язвенном колите, определению вероятных этиологических и патогенетических агентов и выделению возможных мишеней воздействия в качестве дополнительных методов лечения заболевания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Купаева В.А., Лоранская И.Д., Болдырева М.Н., Нанаева Б.А., Шапина М.В.

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

FEATURES OF INTESTINAL MICROBIOTA IN ULCERATIVE COLITIS

The study is dedicated to one of the most discussed problems of the last decade, not only in gastroenterology, but also in the scientific world. The more knowledge and ideas we have about the composition and function of the microbiota of the human body, in particular the microflora of the gastrointestinal tract, as one of the most populated department by microorganisms of the human body, the better we realize that we are only at the beginning of the this way. The evolution of methods for diagnosing of microbiota from microbiological method to modern molecular genetic techniques to isolate the genetic material of bacteria, of course, plays a key role in our understanding of this issue, attempts to establish the role of microorganisms in the development of diseases of various human systems. Inflammatory bowel diseases, including ulcerative colitis, belong to pathological conditions with an unclear etiology characterized by a chronic severe course, a diverse clinical picture, difficulty in establishing a diagnosis, long-term treatment. In this research with the modern diagnostic methods an attempt is made to come closer to understanding the changes that occur in the intestinal microbiota with ulcerative colitis, identifying probable etiological and pathogenetic agents, and identifying possible targets for exposure as additional methods of treating the disease.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА ПРИ ЯЗВЕННОМ КОЛИТЕ»

DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-179-7-78-85

Особенности микробиоты кишечника при язвенном колите

Купаева В. А.1- 2, Лоранская И. Д.1, Болдырева М. Н.3, Нанаева Б. А.2, Шапина М. В.1- 2

1 ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России

2 ФГБУ «НМИЦ колопроктологии им. А. Н. Рыжих» Минздрава России

3 ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России

Features of intestinal microbiota in ulcerative colitis

V. A. Kupaeva1-2, I. D. Loranskaya1, M. N. Boldyreva3, B. A. Nanaeva2, M. V. Shapina1- 2

1 Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

2 State Scientific Centre of Coloproctology

3 NRC Institute of Immunology FMBA of Russia

Для цитирования: Купаева В. А., Лоранская И. Д., Болдырева М. Н., Нанаева Б. А., Шапина М. В. Особенности микробиоты кишечника при язвенном колите. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020;179(7): 78-85. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-179-7-78-85

For citation: Kupaeva V. A., Loranskaya I. D., Boldyreva M. N., Nanaeva B. A., Shapina M. V. Features of intestinal microbiota in ulcerative colitis. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2020;179(7): 78-85. (In Russ.) DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-179-7-78-85

H Corresponding author: Купаева Виктория Александровна, ассистент кафедры гастроэнтерологии, врач-гастроэнтеролог консультативной

Купаева поликлиники

Виктория Александровна Лоранская Ирина Дмитриевна, д.м.н., профессор, зав. кафедрой гастроэнтерологии

Victoria A. Kupaeva

victoriakupaeva@gmail.com Болдырева Маргарита Николаевна, д.м.н., ведущий научный сотрудник

Нанаева Бэлла Александровна, к.м.н., зав. гастроэнтерологическим отделением

Шапина Марина Владимировна, к.м.н., ведущий научный сотрудник, руководитель отдела по изучению

воспалительных и функциональных заболеваний кишечника, доцент кафедры колопроктологии

Victoria A. Kupaeva, Assistant of the Department of Gastroenterology, Gastroenterologist of the clinic Irina D. Loranskaya, Doctor of Medical Science, Professor, Head of the Department of Gastroenterology Margarita N. Boldyreva, Doctor of Medical Science, Senior research associate Bella A. Nanaeva, PhD, Head of gastroenterological department

Marina V. Shapina, PhD, Chief of the inflammatory and functional bowel diseases unit, Associate Professor of the Department of Coloproctology

Резюме

Исследование посвящено одной из самых обсуждаемых проблем последнего десятилетия не только в гастроэнтерологии, но и научном мире в целом. Чем больше у нас появляется знаний и представлений о составе и функции микробиоты организма человека, в частности микрофлоры желудочно-кишечного тракта, как одного из самых заселенных микроорганизмами отделов человеческого тела, тем лучше мы осознаем, что находимся лишь в начале сложного пути. Эволюция методов диагностики микробного состава от посева кала на обогащенные питательные среды до современных молекулярно-генетических методик, позволяющих выделить генетический материал бактерий, безусловно, играет ключевую роль в нашем понимании данного вопроса и попытках установить роль микроорганизмов в развитии заболеваний различных органов и систем человека. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), в частности язвенный колит, относятся к патологическим состояниям с неясной этиологией, характеризующимся хроническим тяжелым течением, разнообразной клинической картиной, трудностью постановки диагноза и постоянным поддерживающим лечением. В данной работе с помощью современных методов диагностики предпринята попытка приблизиться к пониманию изменений, происходящих в микробиоте кишечника при язвенном колите, определению вероятных этиологических и патогенетических агентов и выделению возможных мишеней воздействия в качестве дополнительных методов лечения заболевания.

Ключевые слова: язвенный колит, микробиота, микробиом, ПЦР (полимеразная цепная реакция) в режиме реального времени

Summary

The study is dedicated to one of the most discussed problems of the last decade, not only in gastroenterology, but also in the scientific world. The more knowledge and ideas we have about the composition and function of the microbiota of the human body, in particular the microflora of the gastrointestinal tract, as one of the most populated department by microorganisms of the human body, the better we realize that we are only at the beginning of the this way. The evolution of methods for diagnosing of microbiota from microbiological method to modern molecular genetic techniques to isolate the genetic material of bacteria, of course, plays a key role in our understanding of this issue, attempts to establish the role of microorganisms in the development of diseases of various human systems. Inflammatory bowel diseases, including ulcerative colitis, belong to pathological conditions with an unclear etiology characterized by a chronic severe course, a diverse clinical picture, difficulty in establishing a diagnosis, long-term treatment. In this research with the modern diagnostic methods an attempt is made to come closer to understanding the changes that occur in the intestinal microbiota with ulcerative colitis, identifying probable etiological and pathogenetic agents, and identifying possible targets for exposure as additional methods of treating the disease.

Keywords: ulcerative colitis, microbiota, microbiome, real-time PCR (polymerase chain reaction)

Введение

Микробиом кишечника человека является одним из наиболее активно исследуемых микробных сообществ. Это связано с невероятной сложностью его состава и изобилием взаимодействий с организмом человека. Все чаще формулируются гипотезы о вовлеченности кишечной микробиоты в патогенез различных заболеваний, чему с каждым годом появляется все больше подтверждений [6].

Актуальность проблемы воспалительных заболеваний кишечника не вызывает сомнений. Это обусловлено ростом заболеваемости среди лиц трудоспособного возраста, рецидивирующим течением, развитием угрожающих жизни осложнений, необходимостью проведения длительной, часто пожизненной и дорогостоящей терапии, неблагоприятным медико-социальным прогнозом [1].

Язвенный колит представляет собой хроническое заболевание толстой кишки, характеризующееся иммунным воспалением ее слизистой оболочки. Этиология воспалительных заболеваний кишечника, в том числе язвенного колита, не установлена. Основополагающую роль в патогенезе играет сочетание нескольких факторов: генетическая предрасположенность, дефекты врожденного

и приобретенного иммунитета, кишечная микрофлора и различные факторы окружающей среды [2].

На основании результатов ряда научных исследований последних лет формируется общее представление о воспалительных заболеваниях кишечника как о болезнях, в основе которых лежит нарушение взаимодействия иммунной системы толстой кишки с внешними агентами, прежде всего - микробами кишечника, что делает микробиоту объектом более пристального изучения [10,11,22].

Роль микробиоты в развитии воспаления кишечной стенки до сих пор неясна. Может ли дисбиоз быть одной из причин заболевания, или все-таки является его следствием? Разные виды и классы бактерий оказывают различное влияние на иммунный ответ, возможно, что увеличение доли микробов с сильным противовоспалительным потенциалом и уменьшением доли бактерий, способствующих формированию иммунологической толерантности, предрасполагает к развитию воспалительных заболеваний кишечника [17].

Цель исследования: оценить микробиом толстой кишки при различных формах язвенного колита методом ПЦР в режиме реального времени.

Материалы и методы

В исследование включены 70 пациентов с язвенным колитом, находившихся на лечении в гастроэнтерологическом отделении на базе отдела по изучению воспалительных и функциональных заболеваний кишечника ФГБУ «ГНЦ колопроктологии им. А. Н. Рыжих» в 2017-2018 гг. Больным проводилось комплексное обследование с использованием современных клинико-лабораторных и инструментальных, в том числе эндоскопических, ультразвуковых и лучевых методов. Диагноз язвенного колита устанавливался на основании критериев и классификаций, утвержденных в современных клинических рекомендациях [19].

Для определения состава пристеночной (мукоз-ной) микробиоты во время выполнения колоноско-пии с илеоскопией осуществлялся забор биоптатов

из левых отделов толстой кишки при тотальном поражении, из правых и левых отделов при проктите и левостороннем поражении, а также стерильным одноразовым зондом производился соскоб из анального канала. Образцы фекалий собраны для изучения видового разнообразия просветной (транзитной) микрофлоры.

В полученных образцах методом ПЦР в режиме реального времени с использованием детектирующего амплификатора ДТ96 (рис. 1) (производитель НПО «ДНК-Технология», Россия) на базе ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России определен состав и проведена количественная оценка пристеночной и просветной микробиоты.

ПЦР в реальном времени - это методика, прочно вошедшая в повседневную практику

исследовательских и клинических лабораторий по всему миру, позволяющая регистрировать накопления продуктов амплификации на протяжении всего процесса, что дает больше информации об особенностях реакции. Метод постоянно совершенствуется с разработкой новых праймеров [4,5].

Установлены следующие показатели: контроль взятия материала (КВМ), общая бактериальная масса (ОБМ), абсолютные значения микроорганизмов с последующим расчетом относительных показателей.

Абсолютные значения показателей ОБМ, КВМ и диагностируемых микроорганизмов в результатах представлены в виде десятичного логарифма (^), который рассчитан по номеру порогового цикла и ориентировочно соответствует количеству искомой ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), выраженной в геном-эквивалент в образце (ГЭ/ обр.). Например, абсолютный показатель микроорганизма в результатах ПЦР равен 3,0, т.е. 103 ГЭ/ обр. Абсолютные значения показателей зависят от техники взятия биоматериала и способа выделения ДНК. Для более точного и объективного

анализа рассчитываются относительные количественные показатели микробного состава, отражающие количество конкретных микроорганизмов по отношению к ОБМ. Относительные показатели представлены в виде разницы десятичных логарифмов соответствующей группы микроорганизмов и общей бактериальной массы. Например, ОБМ составляет 7,0 lg, абсолютный показатель микроорганизма 6,7 lg; относительный показатель (6,7 lg - 7,0 lg) = -0,3 lg.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась в программе анализа данных AtteStat 12.0.5 (Microsoft Excel). Проверка нормальности распределения осуществлялась с помощью критериев Колмогорова-Смирнова. При анализе распределений количественных данных определяли меры центральной тенденции - медиану (Me) и меры дисперсии - интерквартильный размах в виде 25% и 75% процентилей. Для определения статистической значимости непрерывных величин малых выборок применялись непараметрические тесты: F-критерий Фишера и U-критерий Манна-Уитни. Критерием достоверности был р<0,05.

Результаты исследования

Среди 70 обследованных пациентов было 43 женщины (61,4%) и 27 мужчин (38,6%). Средний возраст больных 40±14,4 лет. Давность заболевания 7,22±6,9 года (диапазон от 6 месяцев до 38 лет).

Согласно Монреальской классификации, оценивающей протяженность макроскопических изменений при эндоскопическом исследовании толстой кишки, выделены тотальный колит в 78,6% (п=55) и левосторонний колит в 21,4% (п=15) случаев.

Острый язвенный колит диагностирован у 3 (4,3%) пациентов, хроническое рецидивирующее течение у 29 (41,4%) и хроническое непрерывное течение у 38 (54,3%) пациентов.

На основании критериев Тше^е-Шй^, используемых в повседневной клинической практике, больные разделены на следующие группы: клиническая ремиссия - 25,7% (п=18), легкая атака - 54,3% (п=38) и среднетяжелая атака - 20% (п=14).

Эндоскопическая активность заболевания на основании классификации по Schroeder: ремиссия выявлена у 18 (25,7%), минимальная активность -у 31 (44,3%), умеренная активность - у 18 (25,7%), выраженная активность - у 3 (4,3%) пациентов.

В качестве лечения больные получали различные схемы. Базисную терапию препаратами 5-аминосалициловой кислоты (5-АСК) на момент забора материала принимали большая часть пациентов - 47,1% (п=33). Комбинированное лечение салицилатами и глюкокортикостероидами (ГКС) получали 14,3% (п=10), салицилатами и иммуно-супрессорами (азатиоприн (АЗА)) - 21,4% (п=15), биологическую (БИОЛ) терапию генно-инженерными препаратами (инфликсимаб, адалимумаб, голимумаб) изолированно или в комбинации с иммуносупрессорами (азатиоприн) - 17,1% (п=12) больных.

В ходе исследования идентифицировано 30 групп микроорганизмов четырех основных ^1гтгсШг5,

Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria) и трех (Euryarchaeota, Fusobacteriaceae и Verrucomicrobia) редко встречающихся филотипов (табл. 1).

Общая бактериальная масса в анализируемых материалах представлена следующий образом: наибольшая обсемененность выявлена в образцах фекалий и соскобе анального канала 6,55 и 4,98 lg ГЭ/обр. соответственно, наименьшая - в биоптатах толстой кишки - 4,51 lg ГЭ/обр. (рис. 2).

Согласно полученным суммарным абсолютным значениям микроорганизмов по результатам ПЦР в реальном времени в образцах фекалий представители микробиоты распределились в следующем порядке: Firmicutes (47,23) ■ Bacteroidetes (21,96)

■ Proteobacteria (19,79) ■ Actinobacteria (10,16) ■ Verrucomicrobia (1,39) ■ Fusobacteriaceae (0,55) ■ Euryarchaeota (0,07), в образцах соскоба - Firmicutes (35,63) ■ Proteobacteria (19,79) ■ Bacteroidetes (11,74) ■ Actinobacteria (10,16) ■ Fusobacteriaceae (1,14) ■ Verrucomicrobia (0,90) ■ Euryarchaeota (0,68) и в биоптатах толстой кишки - Firmicutes (26,40) ■ Bacteroidetes (13,54) ■ Proteobacteria (9,76)

■ Actinobacteria (5,64) ■ Fusobacteriaceae (1,04)

■ Verrucomicrobia (0,60) ■ Euryarchaeota (0,00) lg ГЭ/обр. (рис. 3).

Для более точного и объективного статистического анализа рассчитаны относительные количественные показатели микробного состава, отражающие число конкретных микроорганизмов по отношению к ОБМ (разница десятичных логарифмов соответствующей группы микроорганизмов и ОБМ).

В составе мукозной флоры преобладают Clostridium leptum, Clostridium coccoides, Streptococcus, Bacteroides, Parabacteroides, Enterobacteriaceae, в составе просветной микрофлоры - Clostridium leptum, Clostridium coccoides, Bacteroides, Bifidobacterium, Streptococcus.

Рисунок 1.

Амплификатор детектирующий ДТ96

Филотип Род, вид

Clostridium leptum

Clostridium coccoides

Clostridium difficile

Anaerococcus

Enterococcus

Firmicutes Streptococcusspp

Staphylococcus_spp

Lactobacillaceae

Erysipelotrichaceae

Dialister+Megaspherae+Alisonella+Vellonella

Mageebacillus_indolicus

Bacteroidesspp

Parabacteroides spp

Bacteroidetes Alistipes_spp

Butyricimonas

Prevotella_spp

Desulfovibrio_spp

Helicobacter_spp

Bdellovibrio

Proteobacteria Suterella wadsworthensis

Pseudomonas_spp

Enterobateriaceae

Campylobacter_spp

Actinobacteria Bifidobacterium_spp

Coriobacteria

Euryarchaeota Methanobrevibacter_spp

Fusobacteriaceae Fusobacteriaceae

Verrucomicrobia Akkermansia_muciniphila

Таблица 1.

Филотипы микроорганизмов и их представители, идентифицированные методом ПЦР в реальном времени

6,55

образец стула

4,51

биопсия

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

4,98

Рисунок 2.

Общая бактериальная масса (ОБМ) в полученных образцах О^ГЭ/обр.))

соскоб анального канала

Рисунок 3.

Абсолютное количество микроорганизмов в полученных образцах в зависимости от филотипа (1д(ГЭ/обр.))

Firmicutes Bacteroidetes Proteobacteria Actinobacteria Verrucomicrobia Fusobacteriaceae Euryarchaeota

i_£_£_£.

Euryarchaeota Fusobacteriaceae Verrucomicrobia Actino-bacteria Proteobacteria Bacteroidetes Firmicutes

■ образец стула 0,07 0,55 1,39 10,16 19,79 21,96 47,23

соскоб анального канала 0,68 0,90 1,14 10,16 19,79 11,74 35,63

=биопсия 0,00 0,60 1,04 5,64 9,76 13,54 26,40

Л_£_£_£_£_£_£_

Рисунок 4.

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на общую бактериальную массу, в образцах биопсии при левостороннем язвенном колите (разница 1д(ГЭ/образец) группы микроорганизмов и ОБМ - Ме (25%;75%)) (р > 0,05).

Таблица 2.

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на общую бактериальную массу, в образцах биопсии при хроническом течении язвенного колита (разница 1д(ГЭ/образец) группы микроорганизмов и ОБМ - Ме (25%;75%)) (р > 0,05).

ЛЕВЫЕ ОТДЕЛЫ ТОЛСТОЙ КИШКИ

0,50 0,00 . -0,50 □ -1,00 v -1,50 -2,00 -2,50 -3,00 -3,50

0

Микроорганизмы Рецидивирующее Непрерывное

течение течение

Cl.leptum_gr+ -0,58 -0,69

Cl.leptum_gr- -1,01 -1,15

Streptococcusspp -0,89 -1,03

Cl.coccoides -0,67 -0,48

Bacteroidesspp -0,47 -0,27

Bifidobacterium_spp -1,48 -1,39

Parabacteroidesspp -1,37 -1,27

Alistipes_spp -2,04 -1,75

Coriobacteria -1,58 -1,76

Dialister+Alisonella+Megaspherae+Vellonella -1,24 -1,46

Pseudomonas_spp -1,74 -1,95

Enterobateriaceae -1,14 -1,37

Prevotella -1,62 -1,88

Erysipelotrichaceae -1,77 -1,76

Рисунок 5.

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на общую бактериальную масса при различной эндоскопической активности язвенного колита (разница 1д(ГЭ/образец) группы микроорганизмов и ОБМ - Ме (25%;75%))

Cl.leptum qr+

0,00

Erysipelotrich Cl.leptum qr-

Prevotella

Enterobacter

Pseudomonas

Coriobacteria

РЕМИССИЯ

Alistipes МИНИМАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ

Streptococcus Cl.coccoides

Bacteroides

Bifidobacterium Parabacteroides

УМЕРЕННАЯ АКТИВНОСТЬ

Микроорганизмы 5-АСК 5-АСК+ГКС 5-АСК+АЗА БИОЛ

Clostridium_leptum_gr+ -0,55 -0,63 -0,86 -0,62

Streptococcusspp -0,83 -1,21 -0,79 -1,23

Clostridium_coccoides_gr -0,59 -0,56 -0,60 -0,81

Bacteroides_spp -0,38 -0,47 -0,45 -0,26

Bifidobacterium_spp -1,27 -1,30 -1,43 -1,80

Parabacteroidesspp -1,18 -1,45 -1,57 -1,34

Alistipes_spp -1,82 -2,04 -1,99 -1,88

Coriobacteria -1,56 -2,04 -1,36 -2,25

Dialister+Alisonella+Megaspherae+Vellonella -1,33 -1,29 -1,49 -1,34

Pseudomonas_spp -1,79 -1,76 -1,97 -1,86

Enterobateriaceae -1,30 -1,00 -1,49 -0,99

Prevotella_spp -1,86 -1,60 -1,43 -1,73

Clostridium_leptum_gr- -1,06 -0,97 -1,18 -1,13

Erysipelotrichaceae -1,74 -2,06 -1,39 -2,13

Escherichia coli -2,61 -1,97 -2,41 -2,07

Таблица 3.

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на общую бактериальную массу, в образцах биопсии в зависимости проводимой терапии при язвенном колите (разница 1д(ГЭ/образец) группы микроорганизмов и ОБМ - Ме (25%;75%)) (р >0,05).

Примечание

5-АСК - препараты 5-амино-салициловой кислоты, ГКС -глюкокортикостероиды, АЗА - азатиоприн, БИОЛ -биологическая терапия

Проведен сравнительный анализ разнообразия пристеночной микробиоты в образцах биопсий при различных вариантах протяженности поражения, течения заболевания, тяжести атаки, эндоскопической активности и схемах консервативного лечения пациентов с язвенным колитом.

При левостороннем колите нами не выявлено достоверной разницы между микробным составом мукозной микробиоты пораженного отдела толстой кишки (левые отделы ободочной кишки) и не вовлеченного в воспалительный процесс (правые отделы ободочной кишки) (р > 0,05) (рис. 4).

Острый язвенный колит диагностирован у 3 (4,3%) пациентов и ввиду малочисленной выборки в сравнительный анализ не включен. Сопоставление разнообразия бактерий при хроническом рецидивирующем и хроническом непрерывном течении заболевания также не показало значимых отличий (р > 0,05) (табл. 2).

Сравнение составов микроорганизмов при различной степени эндоскопической активности продемонстрировало, что число $1тер1ососсш_$рр (р=0,043) и Р$еийотопа$_$рр (р=0,05) снижено при ремиссии воспалительного процесса. В остальном разнообразие бактерий достаточно идентично, даже при выраженной активности язвенного колита и представлено всеми основными филотипами (рис. 5).

В таблице 3 приведены данные по микробиоте толстой кишки в зависимости от проводимой лекарственной терапии. Основная часть бактериального сообщества представлена 4шт_1ерШт^г+,

Clostridium_coccoides, Bacteroides_spp, Streptococcus_ ¡рр, также Enterobateriaceae, Clostridium_leptum_gr-, Parabacteroides_spp и Bifidobacterium_spp. Число Coriobacteria, Erysipelotrichaceae и Streptococcus_spp снижено при биологической терапии.

Выводы

1. В исследуемых образцах преобладают представители трех филотипов Firmicutes, Bacteroidetes и Proteobacteria.

2. Максимальная бактериальная обсемененность выявлена в образцах фекалий.

3. Состав пристеночной (мукозной) микрофлоры более разнообразен по сравнению с транзитной флорой.

4. При левостороннем колите нет достоверной разницы в составе микроорганизмов между

пораженным и непораженным участком толстой кишки (р > 0,05).

5. При хроническом рецидивирующем и непрерывном течении заболевания состав микробио-ма практически идентичен (р > 0,05).

6. Количество Streptococcus_spp и Pseudomonas_spp уменьшено при эндоскопической ремиссии воспалительного процесса (р=0,05).

7. Число Coriobacteria, Erysipelotrichaceae и Strep-tococcus_spp имеет тенденцию к снижению при биологической терапии.

Обсуждение результатов

Согласно имеющимся публикациям, известно, что у пациентов с язвенным колитом достоверно снижено число полезных комменсальных бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт [15]. Несколько исследований, основанных на проведении метагеномного анализа, доказали, что, прежде всего, это представители типа Firmicutes. Например, два вида Clostridium - это C. coccoides (кластер Clostridium XIVa) и C. leptum (кластер

Clostridium IV), которые по нашим данным преобладают в составе флоры при язвенном колите, достоверно снижены при ВЗК, при этом они играют важную роль в поддержании функций микробиоты путем производства бутирата [3, 13, 20].

Анализ фекальной микробиоты пациентов с ВЗК показал уменьшение количества Bifidobacterium adolescentis (B. adolescentis) (тип Actinobacteria, класс Actinobacteria), продуцирующих фолаты.

Существует мнение о наличии корреляции между уменьшением биодоступности фолата и увеличением риска развития колоректального рака при длительном течении язвенного колита [9].

Семейство Campylobacteraceae (тип Proteobacteria, класс Epsilonproteobacteria) участвует в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника. Недавние исследования показывают, что представительство Campylobacter concisus (C. concisus) и Campylobacter jejuni (C. jejuni) в биоптатах или образцах фекалий пациентов с язвенным колитом больше, чем у группы сравнения. Прикрепление к эпителиальным клеткам кишки C. concisus и C. jejuni вызывает продукцию провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-12 и ФНО-а [14].

В одной из работ, выполненной на 22 пациентах с ВЗК, сравнивали микробных состав в образцах биопсии при активности и ремиссии заболевания. Бактериальные сообщества, принадлежащие к роду Parabacteroides, Pseudomonas и Micrococcus, доминируют в кишечнике во время острой фазы ВЗК по сравнению с пациентами в фазе ремиссии, что не противоречит нашим результатам [8].

Данных о воздействии лекарственных препаратов на состав микрофлоры кишечника в настоящее время немного. К примеру, препараты 5-АСК уменьшают количество бактерий в образцах фекалий у больных с ВЗК и снижают концентрацию микроорганизмов мукозной флоры по сравнению с не леченными пациентами [7].

О влиянии тиопуринов и глюкокортикоидов на состав кишечной микробиоты существует мало информации. Лечение тиопуринами повышает

концентрацию бактерий мукозной флоры [18]. Было установлено, что данные препараты ингиби-руют рост Mycobacterium avium подвидовой пара-туберкулез in vitro [16]. Wills E. S. et al. показали, что использование тиопуринов значительно сократило бактериальное разнообразие в образцах фекалий пациентов с ВЗК по сравнению с другими лекарственными средствами, включая анти-ФНО-а, ме-салазин и кортикостероиды [21].

Влияние глюкокортикостероидов на кишечную микробиоту исследовано на животных моделях. В экспериментах на мышиной модели кортикостероиды увеличивают численность Bifidobacterium и L actobacillus, устраняя присутствие Mucispirillum, подавляющего секрецию муцина в нормальных условиях и в условиях воспаления [12].

Научные исследования, посвященные изучению микробиоты и ее свойств при воспалительных заболеваниях кишечника, проведены на небольших выборках пациентов, и в большинстве из них за основу взяты образцы фекалий, что не позволяет оценить состав мукозной микрофлоры и не отражает в полной мере разнообразие кишечной микробиоты.

В настоящей работе изучен транзитный и пристеночный микробиом в зависимости от протяженности поражения толстой кишки, тяжести течения и эндоскопической активности заболевания, а также получаемой лекарственной терапии при язвенном колите.

Планируется продолжение исследования, набор пациентов контрольной группы для дальнейшего анализа и сравнения с уже имеющимися данными.

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

Литература | References

1. Адлер Г. Болезнь Крона и язвенный колит / Г. Адлер; пер. с нем. А. А. Шептулина, М.: ГОЭТАР-МЕД, 2001, 500 с.

Adler G. Bolezn' Krona i yazvennyj kolit. M.: GOETAR-MED, 2001. 500 P.

2. Клинические рекомендации российской гастроэнтерологической ассоциации и ассоциации колопрок-тологов России по диагностике и лечению язвенного колита//Колопроктология, 2017, № 1(59), С. 6-30.

Klinicheskie rekomendacii rossijskoj gastroentero-logicheskoj associacii i associacii koloproktologov Rossii po diagnostike i lecheniyu yazvennogo kolita. Koloproktologiya. 2017. no. 1(59), pp.6-30.

3. Лоранская И.Д., Халиф И. Л., Болдырева М. Н., Купаева В. А. Характеристика микробиома при воспалительных заболеваниях кишечника. Экспериментальная и клиническая гастроэнтеро-логия,2018, № 153(5), С. 104-111.

Loranskaya I. D., Khalif I. L., Boldyreva M. N., Kupaeva V. A. Characteristic of microbiome in inflammatory bowel disease (Review). Experimental and Clinical Gastroenterology. 2018;(5):104-111. (In Russ.)

4. Пристеночная микрофлора кишечника. И. Д. Лоранская и др, M.: Прима Принт, 2015, 100 С. Loranskaya I. D. et al. Pristenochnaya mikroflora kishechnika. M.: Prima Print, 2015. 100 P.

5. ПЦР в реальном времени / Д. В. Ребриков [и др.]; под ред.д.б.н. Д. В. Ребрикова, 7-е изд, М.: Лаборатория знаний, 2019, 223 с.

Rebrikov D. V. et al. PCR v real'nom vremeni. 7-e izd. M.: Laboratoriya znanij, 2019. 223 P.

6. Чаплин А.В., Ребриков Д. В., Болдырева М. Н. Микробиом человека. Вестник РГМУ, 2017, no. 2, С. 5-13.

Chaplin A. V., Rebrikov D. V., Boldyreva M. N. Mikrobiom cheloveka. Vestnik RGMU. 2017, no. 2, pp. 5-13.

7. Andrews C.N., Griffiths T. A., Kaufman J. et al. Mesalazine (5-aminosalicylic acid) alters fecal bacterial profiles, but not mucosal proteolytic activity in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther. 2011. no. 34(3), pp. 374-83.

8. Bharadwaj R. S. Role of bacteria in Inflammatory bowel disease (IBD). International Journal of Infectious Diseases. 2016, Vol.45, Suppl. 1, pp. 134.

9. Biasco G., Zannoni U., Paganelli G. M.et al. Folic acid supplementation and cell kinetics of rectal mucosa in patients with ulcerative colitis. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev, 1997, no. 6, pp.469-471.

10. Frank D.N., Amand A. L. St, Feldman R. A. et al. Molecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, 2007, no. 104, pp.13780-13785.

11. Frick J.S., Autenrieth I. B. The gut microflora and its variety of roles in health and disease. Curr Top Microbiol Immunol, 2013, no. 358, pp.273-89.

12. Huang E.Y., Inoue T., Leone V. A. et al. Using corticosteroids to reshape the gut microbiome: implications for

inflammatory bowel diseases. Inflamm Bowel Dis, 2015, no. 21(5), pp. 963-72.

13. Kabeerdoss J., Sankaran V., Pugazhendhi S. et al. Clostridium leptum group bacteria abundance and diversity in the fecal microbiota of patients with inflammatory bowel disease: a case-control study in India. BMC Gastroenterol, 2013, 13:20.

14. Man S.M., Kaakoush N. O., Leach S. T. et al. Host attachment, invasion, and stimulation of proinflammatory cytokines by Campylobacter concisus and other non-Cam-pylobacter jejuni Campylobacter species. J. Infect. Dis, 2010, no. 202, pp.1855-65.

15. Nagao-Kitamoto H., Kamada N. Host-microbial Crosstalk in Inflammatory Bowel Disease. Immune Netw, 2017, № .17(1), pp.1-12.

16. Shin S.J., Collins M. T. Thiopurine drugs azathio-prine and 6-mercaptopurine inhibit Mycobacterium paratuberculosis growth in vitro. Antimicrob Agents Chemother, 2008, no. 52(2), 418-26.

17. Sokol H., Seksik P., Rigottier-Gois L. et al. Specificities of the fecal microbiota in inflammatory bowel disease. Inflamm. Bowel Dis, 2006, no. 12, pp.106-111.

18. Swidsinski A., Loening-Baucke V., Bengmark S. et al. Azathioprine and mesalazine-induced effects on the mucosal flora in patients with IBD colitis. Inflamm Bowel Dis, 2007, no. 13(1), pp.51-6.

19. Third European Evidence-based Consensus on Diagnosis and Management of Ulcerative Colitis. Journal of Crohn's and Colitis, 2017, Vol. 11, Issue 6, pp. 649-670.

20. Vermeiren J., Van den Abbeele P., Laukens D. et al. Decreased colonization of fecal Clostridium coccoides/ Eubacterium rectale species from ulcerative colitis patients in an in vitro dynamic gut model with mucin environment. FEMS Microbiol Ecol, 2012, no. 79, pp. 685-96.

21. Wills E.S., Jonkers D. M., Savelkoul P. H. et al. Fecal microbial composition of ulcerative colitis and Crohn's disease patients in remission and subsequent exacerbation. PLoS One, 2014;9(3): e90981.

22. Wilson J.C., Furlano R. I., Jick S. S. et al. Inflammatory bowel disease and the risk of autoimmune diseases. J Crohns Colitis, 2016, no. 10, pp.186-93.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.