CC BY
29
© Коллектив авторов, 2020 УДК 579.61
DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15045 ISSN - 2073-8137
PSEUDOMONAS AERUGINOSA.
АССИСТЕНТЫ И КОНКУРЕНТЫ В МИКРОБИОМЕ
ИНФИЦИРОВАННЫХ ЛЕГКИХ БОЛЬНЫХ МУКОВИСЦИДОЗОМ
О. Л. Воронина \ Н. Н. Рыжова \ М. С. Кунда \ Е. И. Аксенова \ Н. А. Зигангирова 1, Л. Н. Капотина 1, С. А. Сайдакова 1, Г. А. Данилина \ А. В. Лазарева 2, Е. Л. Амелина 3, В. П. Черневич 2, О. И. Симонова 2' 5, Е. И. Кондратьева 4, А. Л. Гинцбург 1 5, А. Г. Чучалин 6
1 Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи, Москва, Российская Федерация
2 Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей, Москва, Российская Федерация
3 Научно-исследовательский институт пульмонологии, Москва, Российская Федерация
4 Медико-генетический научный центр им. академика Н. П. Бочкова, Москва, Российская Федерация
5 Первый Московский государственный медицинский университет
им. И. М. Сеченова (Сеченовский Университет), Российская Федерация
6 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова, Москва, Российская Федерация
PSEUDOMONAS AERUGINOSA. ASSISTANTS AND COMPETITORS
IN THE MICROBIOME OF INFECTED OF CYSTIC FIBROSIS PATIENTS' LUNGS
Voronina O. L. 1, Ryzhova N. N. 1, Kunda M. S. 1, Aksenova E. I. 1, Zigangirova N. A. 1, Kapotina L. N. 1, Saidakova S. A. 1, Danilina G. A. 1, Lasareva A. V. 2, Amelina E. L. 3, Chernevich V. P. 2, Simonova O. I. 2' 5, Kondratyeva E. I. 4, Gintsburg A. L. 1 5, Chuchalin A. G. 6
1 N. F. Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Moscow, Russian Federation
2 National Medical Research Center for Children's Health, Moscow, Russian Federation
3 Pulmonology Research Institute, Moscow, Russian Federation
4 Research Center for Medical Genetics, Moscow, Russian Federation
5 I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Russian Federation
6 N. I. Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russian Federation
Pseudomonas aeruginosa является самым актуальным патогенным микроорганизмом при муковисцидозе (МВ). Целью работы было исследование цитотоксичности изолятов P. aeruginosa, выделенных от российских пациентов с МВ, и анализ сопряжения наличия псевдомонадной инфекции с клиническими показателями пациентов и составом микробиоты. В выборке из 751 пациента P. aeruginosa выявлен у 45 %. 84 % изолятов с различными генотипами относились к ExoS-типу, характеризуя множественность и независимость источников заражения больных МВ. Выявление 7 ExoU изолятов, 5 из которых (ST235 и ST313) с высокой цитотоксичностью, подтверждает опасность инфицирования больных МВ внутрибольничными штаммами. Анализ микробиома легких показал, что P. aeruginosa находится в конкурентных отношениях с основными представителями «здорового» бактериома (Actinobacteria, Bac-teroidetes, Firmicutes), а также с микоплазмой и рядом таксонов Proteobacteria. Вместе с этим присутствие P. aeruginosa положительно коррелирует с грибами, энтеробактериями и моракселлой. Исследование сопряжения клинических показателей с составом микробиома подтверждает необходимость разработки антибактериального препарата избирательного действия в отношении патогенных для больных МВ микроорганизмов.
Ключевые слова: Pseudomonas aeruginosa, цитотоксичность, микробиом, актинобактерии, грибы, спирометрия
Pseudomonas aeruginosa aeruginosa is the most relevant pathogen in cystic fibrosis (CF). The aim of our work was to study the cytotoxicity of P. aeruginosa isolated from Russian patients with CF and to analyze the association of the presence of Pseudomonas infection with the clinical parameters of patients and the composition of the microbiota. In a cohort of 751 patients, P. aeruginosa was detected in 45 %. 84 % of isolates with different genotypes of the ExoS type, characterizing the multiplicity and independence of the sources of infection of CF patients. Identification of 7 ExoU isolates, 5 of which
medical news of north caucasus
2020. Vоl. 15. Iss. 2
(ST235 and ST313) had high cytotoxicity, confirms the risk of infection of CF patients with nosocomial strains. Analysis of the lung microbiome showed that P. aeruginosa is in competition with the main representatives of the «healthy» bacteriome (Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes), as well as with mycoplasma and a number of Proteobacteria taxa. At the same time, the presence of P. aeruginosa positively correlates with fungi, enterobacteria, and moraxella. A study of the combination of clinical indicators with the composition of the microbiome confirms the need to develop an antibacterial drug of selective action against microorganisms pathogenic for patients with CF.
Keywords: Pseudomonas aeruginosa, cytotoxicity, microbiome, actinobacteria, fungi, spirometria
Для цитирования: Воронина О. Л., Рыжова Н. Н., Кунда М. С., Аксенова Е. И., Зигангирова Н. А., Капотина Л. Н., Сайдакова С. А., Данилина Г. А., Лазарева А. В., Амелина Е. Л., Черневич В. П., Симонова О. И., Кондратьева Е. И., Гинцбург А. Л., Чучалин А. Г. PSEUDOMONAS AERUGINOSA. АССИСТЕНТЫ И КОНКУРЕНТЫ В МИКРОБИОМЕ ИНФИЦИРОВАННЫХ ЛЕГКИХ БОЛЬНЫХ МУКОВИСЦИДОЗОМ. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020;15(2):186-191. DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15045
For citation: Voronina O. L., Ryzhova N. N., Kunda M. S., Aksenova E. I., Zigangirova N. A., Kapotina L. N., Saidako-va S. A., Danilina G. A., Lasareva A. V., Amelina E. L., Chernevich V. P., Simonova O. I., Kondratyeva E. I., Gintsburg A. L., Chuchalin A. G. PSEUDOMONAS AERUGINOSA. ASSISTANTS AND COMPETITORS IN THE MICROBIOME OF INFECTED OF CYSTIC FIBROSIS PATIENTS' LUNGS. Medical News of North Caucasus. 2020;15(2):186-191. DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15045 (In Russ.)
МВ - муковисцидоз
МОС50 - максимальная объемная скорость на уровне 50 %
форсированной жизненной емкости легких ОФВ1 - объем форсированного выдоха в первую секунду CFTR - трансмембранный регулятор проводимости при
муковисцидозе DMSO - диметилсульфоксид
Pseudomonas aeruginosa, известный, прежде всего, как возбудитель внутрибольничных инфекций, является самым актуальным патогенным микроорганизмом при муковисцидозе (МВ). По данным регистров больных МВ, хроническая инфицированность P. aeruginosa составляет от 40,8 % в Швеции до 62,2 % в Болгарии, 45,3 % в Бразилии, 44,6 % в США, 43,3 % в Израиле, 32,4 % в России [1-4], т. е. высокая вне зависимости от континента, уровня противоэпидемических мероприятий и медицинской помощи больным МВ, что позволяет предположить множественность и постоянное присутствие источников инфицирования. Международный консорциум по P. aeruginosa (IPC, International P. aeruginosa Consortium), созданный в 2014 г., взял на себя задачу коллекционирования и всестороннего исследования штаммов P. aeruginosa [5]. В 2019 г. базу данных 1763 геномов IPC пополнил 161 геном [6]. Такие темпы накопления данных позволили коллективу под руководством Hauser провести популяцион-ное исследование 739 геномов [7], показавшее независимую эволюцию штаммов, секретирую-щих ExoU и ExoS эффекторы системы секреции III типа (T3SS). T3SS формирует структуру, пронизывающую клетку бактерии от цитоплазмы до наружной мембраны и продолжающуюся иглой для транслокации эффекторов в эукариотиче-скую клетку [8]. Активность эффекторов ExoU -папатин-подобной фосфолипазы А и ExoS - Rho ГТФазы и АДФ-рибозилтрансферазы приводит к некрозу или апоптозу клетки. Взаимосвязь цито-токсичности P. aeruginosa с эффекторами была доказана еще в 1997 г., так же как и клиническая значимость ExoU-штаммов [9]. Превалирование ExoU-изолятов в отделениях реанимации и интенсивной терапии было подтверждено Ballarini с со-авт. [10], показавших также, что ExoU-тип штаммов не характерен для МВ центров.
Наше исследование было нацелено на проверку типа и уровня цитотоксичности изолятов P. aeruginosa у российских больных МВ, выявление тех ком-
ITS (Internal Transcribed Spacer) - спейсер между генами в опе-
роне рибосомальной РНК MLST (MultiLocus Sequence Typing) - мультилоуксное секвени-рование
OTU - операционная таксономическая единица ST (Sequence Type) - генотип в контексте генов MLST
понентов микробиоты нижних дыхательных путей, которые содействуют или препятствуют развитию псевдомонадной инфекции, а также показателей пациента, наиболее сильно сопряженных с изменениями в составе микробиоты, таких как возраст, респираторная функция и частота обострений со стороны дыхательного тракта.
Материал и методы. Образцы мокроты и трахе-ального аспирата пациентов получены из НИИ пульмонологии, НМИЦ здоровья детей, Детского клинического многопрофильного центра Московской области.
Цикл исследований биологических образцов пациентов, больных МВ и врожденным пороком развития легких, одобрен комитетом по биомедицинской этике НИИЭМ им. Н. Ф. Гамалеи Минздрава России (протокол № 1 от 17.05.2012).
Выделение ДНК из образцов проводили, как описано ранее [11]. Генотипирование микроорганизмов выполняли по методикам, обобщенным в [12]. Для выявления актинобактерий, в том числе нетуберкулезных микобактерий, амплифицировали и секвени-ровали фрагмент гена groEL2, кодирующего белок теплового шока Hsp65, с праймерами, предложенными Telenti с соавт. [13]. Для амплификации фрагментов генов схемы MLST (MultiLocus Sequence Typing) Pseudomonas aeruginosa (https://pubmlst.org/paeru-ginosa/) модифицировали праймеры для 7 мишеней:
acsA-F868 5'-GAGCGGGTCTTCGACTACCG, mutL-R984 5'-GGTGCCATAGAGGAAGTCATG-3';
acsA-R1408 5'-AGGAGTCGAGGATCACCAGG-3\ nuoD-F546 5'-CCAAGCAGGACCTGGAGCAG-3\
aroE-F150 5'-CTTCGAGCAGGGCAAGGGC-3\ nuoD-R1040 5'-ATGGCCTCGACCACCTTGTAG-3';
aroE-R7185'-CCAGGCCATCCAGGGTACG-3; pps-F866 5'-TGAGCGACGCCGAGGTCAC-3\
gua-F586 5'-CGCTTCGTCCTCGACATCTG-3\ pps-R1422 5'-GTCGACCGAGTTCTTGCGC-3';
gua-R1084 5'-CGACGTTGTGGTGCGACTTG-3'; trpE-F741 5'-CGTCGCAGCGCATGTCCATC-3\
mutL-F438 5'-GACCAGCGTCGAGGTTCGC-3\ trpE-R1320 5'-AATGGCGGTGTCCATGTTGC-3\
Для амплификации фрагментов генов nuoD, acsA, ppsA, trpE использовали программу: 95 °C - 3 мин; (95 °C - 30 с, 62 °C - 40 с, 72 °C - 1 мин) x 35; 72 °C -5 мин; 4 °C - хранение. Для guaA, mutL, aroEтемпература отжига праймеров составила: 58 °C, 60 °C, б4 °С соответственно. При амплификации и секвенирова-нии гена aroE в реакцию добавляли DMSO (5 %), при секвенировании этой мишени отжиг праймеров проводили при 60 °C.
Культуры P. aeruginosa выделяли, как описано ранее [14]. Для идентификации использовали MALDI-TOF масс-спектрометрию (Bruker MALDI Biotyper или MALDI-TOF-Ms, в зависимости от лаборатории) и генотипирование (MLST). Новые генотипы и типи-рованные штаммы регистрировали у куратора сайта P. aeruginosa PubMLST Jolley K. (номера id: 68926946).
Для определения генотипа ExoU/ExoS амплифи-цировали фрагменты генов эффекторов ExoU и ExoS системы секреции III типа по методике, предложенной T. Ajayi с соавт. для мультиплексной ПЦР [15].
Цитотоксичность изолятов P. aeruginosa определяли на клетках СНО (Chinese Hamster Ovary cells) по выходу в среду инкубации фермента лактатдегидро-геназы, как описано в [16]. Время инкубации бактерий с клетками составило 5 часов при множественности инфекции 10.
Для характеристики микробиома образцов нижних дыхательных путей секвенирование гена 16S rDNA и региона ITS1_5.8S_ITS2 и анализ результатов выполняли, как описано ранее [12]. Данные секвени-рования депонировали в SRA (Sequence Read Archive) NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/): BioProject accession number PRJNA544655, PRJNA590873 для микро-биомов взрослых, PRJNA544933, PRJNA591432 - для микробиомов детей; PRJNA545010 - для фунгиома.
Для анализа сопряжения клинических показателей и состава микробиома использовали следующие данные выборки пациентов (95 образцов 2018 г. от 83 детей 4 мес. - 18 лет из НМИЦ здоровья детей): возраст, количество обострений в год, объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ^, максимальную объемную скорость на уровне 50 % форсированной жизненной емкости легких (МОС50).
Спирометрию проводили на аппарате Master Screen (Cardinal Health) в соответствии с рекомендациями Американского торакального и Европейского респираторного обществ [17, 18], а также с Федеральными клиническими рекомендациями [19].
Для статистического анализа категориальных данных в программе XLSTAT 2019.3.2 [20] использовали таблицы сопряженности. Пациентов разделили на следующие группы: 1) по возрасту: 0-6, 7-12, 1318 лет; 2) по степени дыхательной недостаточности в контексте ОФВ1 <40 %, 40-69 %, >70 %; 3) в контексте МОС50: <35 %, 35-70 %, >70 %; 4) по частоте обострений в год: 0-2 (редкие), 3-4 (частые), более 5 (очень частые). В группах частых и очень частых обострений количество обострений коррелировало с курсами внутривенной терапии. При редких обострениях чаще использовали таблетированные формы антибактериальных препаратов.
Нулевую гипотезу о независимости строк и столбцов таблицы сопряженности принимали или отвергали на основе критерия х2 Пирсона и величины уровня значимости p. Силу выявленного сопряжения проверяли на основе значений коэффициентов: ф - конфиденциальности, V- Крамера, T- Чупрова, т - Гудман -Крускал (GKtau), у - Гудман - Крускал, т - Кендалл, т - Стюарт.
Данные анализа микробиомов для 42 проб 19 пациентов 5 мес. - 38 лет, представленные таблицами обилия операционных таксономических единиц (OTU), исследовали с помощью XLSTAT 2019.3.2 [20]. Рассчитывали коэффициент корреляции Спирмена и величину уровня значимости p при интервале доверия 95 % для таксонов разных филумов, присутствующих в образцах.
Результаты и обсуждение. В настоящее время база данных больных МВ, образцы которых прошли генотипирование микроорганизмов, насчитывает 751 пациента 1949-2019 г.р. (49 % - дети). У 45 % пациентов в нижних дыхательных путях хотя бы однократно был выявлен P. aeruginosa (такой же процент показал анализ детской части выборки). Для 55 изо-лятов было выполнено ExoU/ExoS генотипирование. 84 % культур относились к ExoS-типу, 7 культур к ExoU, в одном изоляте были обнаружены гены обоих эффекторов, в одном - отсутствовали оба гена. 7 культур ExoU-типа относились к 4 ST (3 - ST313, 2 -ST235, 1 - ST207, 1 - ST446). Цитотоксичность изоля-тов ST313, 235 составила 86-99 %, а изолятов ST207 и 446 - 6,5 и 0 % соответственно. Штаммы всех 4 генотипов известны как внутрибольничные, наиболее широко распространенным является ST235. Среди 3361 ST, зарегистрированных в P. aeruginosa PubMLST, этот генотип составляет 3,5 %. Для изолятов ExoS-типа (46 изолятов, 27 ST) цитотоксичность была существенно ниже, а у 40 % отсутствовала. Среднее значение цитотоксичности оставшихся 60 % изолятов ExoS составило 16 %, максимальное - 70 %. Таким образом, типичные внутрибольничные ExoU штаммы обнаружены лишь у отдельных пациентов с МВ, но их высокая цитотоксичность вызывает настороженность.
Взаимосвязь цитотоксичности P. aeruginosa и возраста пациентов мы оценили на выборке из 40 изолятов, представленных на рисунке 1. Как видно из данных рисунка, изоляты ExoU проявляют высокую цитотоксичность у пациентов разного возраста. Для изолятов ExoS отмечена тенденция роста цитотоксичности с возрастом пациентов до 24 лет с последующим снижением.
В микробиоценозе легких P. aeruginosa сосуществует с разными микроорганизмами. Взаимосвязь P. aeruginosa и представителей царства грибов оценили на выборке 95 образцов от 83 детей. Положительную корреляцию между присутствием грибов и P. aeruginosa подтвердил х2=7,7 (степень свободы, df=1, p=0,006), скорректированные отклонения составили 2,775. Следует отметить, что грибы, выявляемые молекулярными методами, относятся не только к традиционным для больных МВ классам аскомицетов Eurotiomycetes (Aspergillus spp.), Saccharomycetes (Candida spp.), но и таким, как Ascomycetes (Exophiala derma-tidis), Dothideomycetes (Phoma spp., Didymella spp., Aureobasidium pullulans, Cladosporium herbarum). В нашей выборке выявлены также базидиомице-ты класса Agaricomycetes, например Fomitopsis pinicola, Schizophyllum commune. Последний (щеле-листник обыкновенный) известен с 1950 г. как возбудитель аллергического бронхолёгочного микоза [21]. Массовое параллельное секвенирование позволяет определить весь спектр грибов в образце. Например, для образца 19N9, помимо доминирующего Aureobasidium pullulans, были выявлены представители следующих родов аскомицетов, присутствовавшие более чем в 1 % в фунгиоме: Sarea, Oleoguttula, Candelariella, Exophiala, Xanthoria.
MEDiCAL NEWS OF NORTH CAUCASUS
2020. Vol. 15. Iss. 2
ST 235 / \ ST 313
V \ к
ST446 К- - 0.1 lux
1
I * i br- 1
- - i .11 1 [\ Ii 1 . 11 1 1 ill ¡1
> <v <J ^ J? $ $ A
% A .oi % %
с s? "i1' "i"' ■5*' «У v "У "С1' -С-' <9" »г
^ ,"5 Jb JV b
BoipacT, количеств« лет
Рис. 1. Цитотоксичность изолятов P. aeruginosa у пациентов разного возраста с МВ:
изоляты с эффектором ExoU - текстура; изоляты с эффектором ExoS - серая заливка.
Для изолятов ExoU обозначены генотипы
Динамику изменения сообщества бактерий в образцах пациентов, у которых когда-либо выявляли P. aeruginosa, мы также оценили методом массового параллельного секвенирования. Анализ 42 проб пациентов 5 мес. - 38 лет показал отрицательную корреляцию между P. aeruginosa и Actinobacteria (коэффициент Спирмена = -0,503, p=0,001), Bacteroidetes (-0,747, p<0,0001), Fir-micutes (-0,549, p=0,0002), Mycoplasma (-0,381, p=0,013) и рядом представителей Proteobacteria: Campylobacter (-0,400, p=0,009), Neisseriaceae (-0,367, p= 0,017), Haemophilus (-0,356, p=0,021), Curvibacter (-0,313, p=0,044). Положительную корреляцию наблюдали между P. aeruginosa и двумя таксонами Proteobacteria: Enterobacteriaceae (0,333, p=0,032) и Moraxellaceae (без Acinetobacter) (0,651, p<0,0001).
Таким образом, P. aeruginosa находится в конкурентных отношениях с основными представителями «здорового» бактериома, а также с микоплазмой и рядом таксонов Proteobacteria, однако присутствие P. aeruginosa положительно коррелирует с грибами, энтеробактериями и моракселлой.
Для оценки сопряжения состава микробиома и показателей пациентов определили превалирующие бактерии в микробиомах выборки 95 образцов от 83 детей. Ими оказались Proteobacteria, Firmicutes (без Staphylococcus), Prevotella, Staphylococcus. Как видно из рисунка 2, с возрастом снижается количество пациентов с превалирующими Firmicutes и Prevotella, но возрастает число больных МВ с Proteobacteria и Staphylococcus. Наиболее сильное сопряжение с возрастом отмечено для трех таксонов, что подтверждают показатели скорректированных отклонений (остатков).
Число обострений хронического бронхолегоч-ного процесса также ассоциировано с составом микробиома. Наиболее сильную отрицательную корреляцию продемонстрировали Firmicutes, количество детей с этим превалирующим таксоном рез-
ко снижается в группах частых и очень частых обострений. Пациенты с Prevotella есть только в группах с редкими и частыми, но не с очень частыми обострениями. Максимальное количество детей с превалирующими Proteobacteria сосредоточено в группе частых обострений. Для превалирующего Staphylococcus показана сильная положительная ассоциация с очень частыми обострениями.
Ассоциацию показателей респираторной функции с составом микробиома наиболее ярко отражают 2 параметра: ОФВ1 и МОС50. Firmic-utes демонстрируют сильную положительную ассоциацию с легкой степенью бронхиальной обструкции (М0С50>70 %, ОФВ! >70 %). С умеренными и низкими значениями ОФВ! и МОС50 корреляция Firmicutes отрицательная. Proteobacteria, напротив, имеют сильную отрицательную корреляцию с ОФВ1 >70 %. Значения стандартизованных скорректированных остатков доказывают сильную положительную связь Proteobacteria с низкими значениями МОС5о. И, наконец, Staphylococcus имеют самый высокий коэффициент, подтверждающий ассоциацию с низкими значениями МОС50 и ОФВ1 и отрицательную корреляцию с более высокими показателями функции внешнего дыхания.
Рис. 2. Диаграммы результатов сопряжения превалирующего микроорганизма в микробиоме нижних дыхательных путей и возраста пациента
Рассмотрим, как меняется состав микробиома с возрастом, на примере пациента 48CF (рис. 3) с мутациями II/V класса в гене CFTR. Ранее на выборке взрослых пациентов мы показали достоверное отличие в составе микробиома у пациентов с мутациями II/II класса по сравнению с больными МВ с мутациями II/V класса [12]. Синтез полноценного CFTR, пусть
Рис. 3. Возрастные изменения в микробиоме пациента 48CF.
Примечание: SAMN13381674, SAMN13381675 и SAMN13381676 - номера образцов в биопроекте PRJNA591432, зарегистрированном в GenBank NCBI
и в сниженном количестве при мутации V класса, благотворно влияет на микробиоту легких до определенного возраста. На диаграмме можно видеть, что в образце 13-летнего пациента Streptococcus, Prevotella и Actinobacteria были в достаточном количестве, а P. aeruginosa отсутствовал. В 14 лет снизилось количество Streptococcus и Actinobacteria, возросла доля Prevotella и появился P. aeruginosa. Через 3 года P. aeruginosa превалировал в микробиоме, а бактерии остальных таксонов практически отсутствовали. Заметим, что у больных МВ с мутациями II/ II класса P. aeruginosa, как превалирующий в микробиоме, выявляли уже в 3 (пациент 25N1) и 6 (24N4) месяцев, а с мутациями II/IV - в 3 года (38N22).
Заключение. P. aeruginosa, обнаруженный у 45 % выборки пациентов с МВ, преимущественно представлен ExoS штаммами разнообразных генотипов, что свидетельствует о независимых и множественных источниках заражения российских пациентов. Однако 7 выявленных ExoU изолятов, 5 из которых (ST235 и ST313) характеризуются высокой цитотоксичностью, подтверждают опасность инфи-
цирования больных МВ внутриболь-ничными штаммами при госпитализации.
В микробиоме нижних дыхательных путей P. aeruginosa находится в конкурентных отношениях с Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Mycoplasma и некоторыми протеобак-териями. В то же время энтеробакте-рии и моракселла, а также представители царства грибов положительно коррелируют с P. aeruginosa.
Высокое разнообразие как аско-, так и базидиомицетов, выявляемых молекулярными методами у пациентов с МВ, побудило создать в рамках ECFS (European Cystic Fibrosis Society) рабочую группу «ECFS Fungal Pathogen Working Group» (https:// www.ecfs.eu/ecfs-fungal-pathogens-wg), в задачу которой входит разработка методик выявления, анализ влияния грибов на клинические параметры, отработка схем терапии. Однако дилемма «лечить или оставить» пока не разрешена в отношении грибов, о чем свидетельствует даже название статьи, опубликованной рабочей группой [22].
В отношении применения антибактериальных препаратов широкого спектра действия при МВ тоже есть сомнения. Снижение доли бактерий «здоровой» части микробиома с возрастом пациентов является, в том числе, результатом длительной антибиотико-терапии. Как показали наши предыдущие исследования микробиома больных МВ детского возраста, антибиотики и при стабильном состоянии пациента, и при обострении приводят к снижению доли Actinobacteria и Bacteroidetes [23], сокращая тем самым количество конкурентов P. aeruginosa. Firmicutes дольше выдерживают курсы антибиотикотерапии, поэтому Staphylococcus и может составлять конкуренцию P. aeruginosa даже у пациентов с очень частыми обострениями.
Полученные данные свидетельствуют о необходимости разработки нового антибактериального препарата избирательного действия в отношении патогенных для больных МВ микроорганизмов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература/References
1. European Cystic Fibrosis Society Patient Registry Annual Data Report 2017. Zolin A., Orenti A., Naehrlich L., van Rens J., Fox A. [et al.]. 2019. Available at: https://www. ecfs.eu/projects/ecfs-patient-registry/annual-reports. Accessed January 21, 2020.
2. Cystic Fibrosis Foundation (US) Patient Registry Annual Data Report 2017. Available at: https://www.cff.org/. Accessed January 21, 2020.
3. Brazilian Cystic Fibrosis Patient Registry 2011 Annual Report. Available at: http://www.cysticfibrosisdata.org/ data-registry/brazilian-cystic-fibrosis-registry. Accessed January 21, 2020.
4. Регистр больных муковисцидозом в Российской Федерации. 2017 год. Под ред. А. Ю. Воронковой, Е. Л. Амелиной, Н. Ю. Каширской, Е. И. Кондратьевой, С. А. Красовского [и др.]. М.: ИД Медпрактика-М, 2019. [Registry of Cystic Fibrosis Patients in the Russian Federation 2017 year. Ed. by Voronkova A. Y., Amelina E. L., Kashirs-kaya N. Y., Kondratyeva E. I., Krasovsky S. A. [et al.]. M.: ID Medpraktika-M, 2019. (In Russ.)].
5. Freschi L., Jeukens J., Kukavica-Ibrulj I., Boyle B., Dupont M. J. [et al.]. Clinical utilization of genomics data produced by the international Pseudomonas aeruginosa consortium. Front. Microbiol. 2015;6:1036. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01036
6. Jeukens J., Emond-Rheault J. G., Freschi L., Kuka-vica-Ibrulj I., Levesque R. C. Major Release of 161 Whole-Genome Sequences from the International Pseudomonas Consortium Database. Microbiol. Res. Ann. 2019;8(13):e00013-19. https://doi.org/10.1128/MRA.00013-19
7. Ozer E. A., Nnah E., Didelot X., Whitaker R. J., Hauser A. R. The Population Structure of Pseudomonas aeruginosa Is Characterized by Genetic Isolation of exoU+ and exoS+ Lineages. Genome Biol. Evol. 2019;11(1):1780-1796. https://doi.org/10.1093/gbe/evz119
8. Finck-Barbanpon V., Goranson J., Zhu L., Sawa T., Wie-ner-Kronish J. P. [et al.]. ExoU expression by Pseudomonas aeruginosa correlates with acute cytotoxicity and epithelial injury. Mol. Microbiol. 1997;25(3):547-557. https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.1997.4891851.x
MEDiCAL NEWS OF NORTH CAUCASUS
2020. Vol. 15. Iss. 2
9. Enninga J., Rosenshine I. Imaging the assembly, structure and activity of type III secretion systems. Cell Microbiol. 2009;11(10):1462-1470.
https://doi.Org/10.1111/j.1462-5822.2009.01360.x
10. Ballarini A., Scalet G., Kos M., Cramer N., Wiehlmann L. [et al.]. Molecular typing and epidemiological investigation of clinical populations of Pseudomonas aeruginosa using an oligonucleotide-microarray. BMC Microbiol. 2012;12:152. https://doi.org/10.1186/1471-2180-12-152
11. Voronina O. L., Kunda M. S., Ryzhova N. N., Akseno-va E. I., Sharapova N. E. [et al.]. On Burkholderiales Order Microorganisms and Cystic Fibrosis in Russia. BMC Genomics. 2018,19(Suppl 3):74. https://doi.org/10.1186/s12864-018-4472-9
12. Voronina O. L., Ryzhova N. N., Kunda M. S., Loseva E. V., Aksenova E. I. [et al.]. Characteristics of the Airway Microbiome of Cystic Fibrosis Patients. Biochemistry. 2020;85(1):1-10.
https://doi.org/10.1134/S0006297920010010
13. Telenti A., Marchesi F., Balz M., Bally F., Böttger E. C. [et al.]. Rapid identification of mycobacteria to the species level by polymerase chain reaction and restriction enzyme analysis. J. Clin. Microbiol. 1993;31(2):175-178.
14. Симонова О. И., Воронина О. Л., Горинова Ю. В., Амелина Е. Л., Буркина Н. И. [и др.]. Особенности лечения пациента с муковисцидозом при смешанном микробном инфицировании органов дыхания, в том числе, Pandoraea pnomenusa. Российский педиатрический журнал. 2016;19(2):113-122. [Simonova O. I., Voronina O. L., Gorinova Yu. V., Amelina E. L., Burkina N. I. [et al.]. Features of the treatment of the cystic fibrosis patient with mixt microbial respiratory infection, including Pando-raea pnomenusa. Rossijskijpediatricheskijzhurnal. - Russian pediatric journal. 2016;19(2):113-122. (In Russ.)].
15. Ajayi T., Allmond L. R., Sawa T., Wiener-Kronish J. P. Sin-gle-nucleotide polymorphism mapping of the Pseudomonas aeruginosa type III secretion toxins for development of a diagnostic multiplex PCR system. J. Clin. Microbiol. 2003;41(8):3526-3531.
16. Sheremet A. B., Zigangirova N. A., Zayakin E. S., Luyk-saar S. I., Kapotina L. N. [et al.]. Small Molecule Inhibitor of Type Three Secretion System Belonging to a Class 2,4-disubstituted-4H-[1,3,4]-thiadiazine-5-ones Improves Survival and Decreases Bacterial Loads in an Airway
Pseudomonas aeruginosa Infection in Mice. Biomed. Res. Int. 2018;2018:5810767. https://doi.org/10.1155/2018/5810767
17. Quanjer P. H., Stanojevic S., Cole T. J., Baur X., Hall G. L. [et al.]. ERS Global Lung Function Initiative. ERS TASK FORCE REPORT. Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3-95-yr age range: the global lung function 2012 equations. Eur. Respir. J. 2012;40:1324-1343.
18. Quanjer P. H., Stanojevic S., Cole T. J., Stocks J. Implementing GLI-2012 regression equations. Available at: http://www.ers-education.org/guidelines/global-lung-func-tion-initiative/gli-2012-explained.aspx. Accessed January 21, 2020.
19. Чучалин А. Г., Айсанов З. Р., Чикина С. Ю., Черняк А. В., Калманова Е. Н. Федеральные клинические рекомендации Российского респираторного общества по использованию метода спирометрии. Пульмонология. 2014;(6):11-24. [Chuchalin A. G., Aysanov Z. R., Chikina S. Yu., Chernyak A. V., Kalmanova E. N. Federal guidelines of Russian Respiratory Society on spirometry. Pul'monologiya. - Russian Pulmonology. 2014;(6):11-24. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2017-0-3
20. Addinsoft. XLSTAT statistical and data analysis solution. New York, USA. (2019). Available at: https://www.xlstat. com. Accessed January 21, 2020.
21. Chowdhary A., Randhawa H. S., Gaur S. N., Agarwal K., Kathuria S. [et al.]. Schizophyllum commune as an emerging fungal pathogen: a review and report of two cases. Mycoses. 2013;56(1):1-10.
https://doi.org/10.1111/j.1439-0507.2012.02190.x
22. Singh A., Ralhan A., Schwarz C., Hartl D., Hector A. Fungal Pathogens in CF Airways: Leave or Treat? Mycopathologia. 2018;183(1):119-137. https://doi.org/10.1007/s11046-017-0184-y
23. Рыжова Н. Н., Воронина О. Л., Лосева Э. В., Аксенова Е. И., Кунда М. С. [и др.]. Микробиом респираторного тракта детей с муковисцидозом. Сибирское медицинское обозрение. 2019;(2):19-28. [Ryzhova N. N., Voronina O. L., Loseva E. V., Aksenova E. I., Kunda M. S. [et al.]. Respiratory tract microbiome in children with cystic fibrosis. Sibirskoe medicinskoe obozrenie. - Siberian Medical Review. 2019;(2):19-28. (In Russ.)]. https://doi.org/10.20333/2500136-2019-2-19-28
Сведения об авторах:
Воронина Ольга Львовна, кандидат биологических наук, доцент, заведующая лабораторией; тел.: 89162248683; e-mail: olv550@gmail.com; ORCID: 0000-0001-7206-3594
Рыжова Наталья Николаевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник; тел.: 89491933001; e-mail: rynatalia@yandex.ru; ORCID: 0000-0001-5361-870X
Кунда Марина Сергеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник; тел.: 89491933001; e-mail: markunda99@gmail.com; ORCID: 0000-0003-1945-0397
Аксенова Екатерина Ивановна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник; тел.: 89491933001; e-mail: aksenova16@gmail.com; ORCID: 0000-0003-2704-6730.
Зигангирова Наиля Ахатовна, доктор биологических наук, профессор, заведующая отделом; тел.: 89491933001; e-mail: zigangirova@mail.ru; ORCID: 0000-0001-6719-9403
Капотина Лидия Николаевна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник; тел.: 89491933001; e-mail: lidiya.kapotina57@mail.ru; ORCID: 0000-0003-0159-5053
Сайдакова Станислава Андреевна, младший научный сотрудник;
тел.: 89491933001; e-mail: 19ctasy94@mail.ru; ORCID: 0000-0002-5157-1415
Данилина Галина Алексеевна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник; тел.: 89491933001; e-mail: gala-dan@mail.ru
Лазарева Анна Валерьевна, доктор медицинских наук, заведующая лабораторией; тел.: 84959671420; e-mail: annalaz71@mail.ru; ORCID: 0000-0001-7149-5387
Амелина Елена Львовна, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией; тел.: 84953956393; e-mail: eamelina@mail.ru; ORCID: 0000-0002-5356-9415
Черневич Вера Петровна, младший научный сотрудник; e-mail: verikin@yandex.ru; ORCID: 0000-0002-6529-958X
Симонова Ольга Игоревна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделением; тел.: 84959671420; e-mail: oisimonova@mail.ru; ORCID: 0000-0002-2367-9920
Кондратьева Елена Ивановна, доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела; тел.: 84951110303; e-mail: elenafpk@mail.ru; ORCID: 0000-0001-6395-0407
Гинцбург Александр Леонидович, доктор биологических наук, академик РАН; тел.: 89491933001; e-mail: gintsburg@gamaleya.org; ORCID: 0000-0002-6182-3866
Чучалин Александр Григорьевич, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН; тел.: 84997850608; e-mail: chuchalin@inbox.ru
