Оригинальные статьи

Профиль пристеночного и полостного микробиома кишечника пациентов с язвенным колитом

DOI
10.32756/ 0869-5490-2020-3-49-54
Скачать статью в PDF

Дисбаланс бактерий, приводящий к нарушению кишечного гомеостаза наблюдаются при различных патологических состояниях, в том числе при воспалительных заболеваниях кишечника. Однако остается неясным, является ли дисбиоз одним из этиологических факторов воспаления кишечной стенки или его следствием.

Цель

Определить состав пристеночной и полостной микробиоты толстой кишки у пациентов с язвенным колитом в российской популяции методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с детекцией результатов в режиме реального времени.

Материалы и методы

В исследование были включены 70 пациентов с верифицированным диагнозом язвенного колита, 43 женщины и 27 мужчин. Средний возраст составил 40,0±14,4 лет, средняя длительность анамнеза язвенного колита – 7,2±7,0 лет. Тотальное поражение диагностировано у 55 (78,6%) больных, левостороннее – у 15 (21,4%). Хроническое реци- дивирующее течение язвенного колита отмечено у 29 (41,4%) пациентов, хроническое непрерывное – у 38 (54,3%), острое – у 3 (4,3%). Эндоскопическую активность заболевания оценивали на основании классификации Schroeder: ремиссия – 18 (25,7%), минимальная активность – 31 (44,3%), умеренная – 18 (25,7%), выраженная – 3 (4,3%). У всех пациентов с язвенным колитом и 50 пациентов с синдромом раздраженного кишечника и бессимптомными дивертикулами ободочной кишки, составивших контрольную группу, про- изводили забор биоптатов слизистой оболочки толстой кишки и образцов фекалий. В полученных материалах определяли состав просветного и пристеночного микробиома методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени .

Результаты

В составе пристеночной и просветной микробиоты при язвенном колите преобладали три типа бактерий: Firmicutes, Bacteroidetes и Proteobacteria. Состав фекального и пристеночного микробиома отличался незначительно. В составе микробиоты при язвенном колите по сравнению с груп- пой сравнения достоверно чаще определялись микроорганизмы рода Bacteroides. При левостороннем язвенном колите не выявлено достоверной разницы в составе микробиоты пораженного и непораженного отделов тол- стой кишки (p>0,05). При хроническом рецидивирующем и непрерывном течении заболевания состав микробиоты толстой кишки достоверно не отличался (p>0,05). Количество бактерий рода Bacteroides spp. увеличивалось при нарастании эндоскопической активности язвенного колита (p<0,05), а содержание бактерий семейства Erysipelotrichaceae уменьшалось (p<0,05).

Заключение

Полученные данные свидетельствуют о том, что представители рода Bacteroides spp. как в биоптатах слизистой оболочки кишки, так и в образцах фекалий могут рассматриваться в качестве биомаркера язвенного колита.

Язвенный колит развивается в результате сочетания нескольких этиологических факторов. Достигнут значительный прогресс в понимании роли иммунитета, генетических факторов и окружающей среды в формировании хронического воспалительного процесса [1,2]. В настоящее время активно обсуждается взаимосвязь микробиоты кишки и иммунного ответа хозяина в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), а также потенциальные терапевтические стратегии, связанные с влиянием на кишечную экосистему [3]. Эволюция методов диагностики микробного состава от посева кала на обогащенные питательные среды до современных молекулярно-генетических методов, позволяющих выделить генетический материал бактерий, безусловно, играет ключевую роль в нашем понимании роли микроорганизмов в развитии заболеваний различных органов и систем человека.

Имеющиеся данные об изменениях микробиоты кишки у пациентов с язвенным колитом немногочисленны. Большинство научных исследований, посвященных этой тематике, проведены с использованием образцов фекалий, что позволяет определить лишь состав просветной микробиоты. Более ценной считают информацию о микробной колонизации кишечной стенки, полученную путем забора биоптатов слизистой оболочки толстой кишки. Таких работ значительно меньше, и они проведены на небольших выборках.

Целью нашего исследования была оценка просветного и пристеночного микробиома толстой кишки у пациентов с язвенным колитом в российской популяции методом ПЦР с детекцией результатов в режиме реального времени.

Материал и методы

Научная работа проводилась в гастроэнтерологическом отделении на базе отдела по изучению воспалительных и функциональных заболеваний кишечника ФГБУ “НМИЦ колопроктологии имени А.Н. Рыжих" Минздрава России с 2017 по 2018 г. Протокол исследования был одобрен на заседании Комитета по этике научных исследований ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России от 14.11.2017 года.

В исследование включали пациентов старше 18 лет с язвенным колитом, установленным на основании действующих клинических рекомендаций (2017 г.) [4]. В исследовании принимали участие пациенты с различными клиническими формами и течением заболевания, получавшие терапию препаратами 5-аминосалициловой кислоты, глюкокортикостероидами, иммуносупрессивными средствами и/или генно-инженерными биологическими пре паратами.

Критерии невключения: 1) тяжелая или сверхтяжелая атака язвенного колита; 2) прием антибактериальных или пробиотических препаратов на догоспитальном этапе; 3) наличие кишечной инфекции; 4) наличие тяжелой сопутствующей патологии. Группу сравнения составили 50 пациентов с диагнозами синдрома раздраженного кишечника или бессимптомных дивертикулов ободочной кишки.

Для количественной оценки состава пристеночной микробиоты у больных язвенным колитом при колоноскопии брали биоптаты слизистой оболочки левых отделов толстой кишки, а также дополнительно биоптаты из правых отделов толстой кишки при левостороннем поражении. Для изучения просветной микробиоты использовали образцы фекалий. У пациентов группы сравнения для определения состава мукозного микробиома были взяты биоптаты слизистой оболочки неизмененных левых отделов толстой кишки.

Биологический материал помещали в пробирку типа “Эппендорф" объемом 1,5 мл, содержащую транспортную среду для ПЦР исследований, и маркировали. Био ло гические образцы замораживали, хранили при -20°С и доставляли в лабораторию с соблюдением правил транспортировки.

ПЦР диагностика исследуемых образцов проводилась на базе ФГБУ “ГНЦ Институт иммунологии" ФМБА России с использованием детектирующего амплификатора ДТпрайм (производитель ООО “ДНК-Технология", Россия), обеспечивающего проведение ПЦР с автоматической регистрацией результатов в режиме реального времени. Изучали состав и проводили количественную оценку пристеночной и просветной микробиоты.

В образцах определяли следующие параметры: 1) общая бактериальная масса (ОБМ) – показатель, по которому можно судить об общем количестве бактерий, присутствующих в данной пробе; 2) абсолютные значения показателей, которые зависят от техники взятия биоматериала и способа выделения ДНК и представлены в виде десятичного логарифма (lоg); 3) относительные значения показателей микробного состава, которые отражают количество конкретных микроорганизмов по отношению к ОБМ и применяются для более точного анализа. Например, ОБМ составляет 6,0 lоg, абсолютный показатель микроорганизма – 5,7 lоg; относительный показатель (5,7 lоg – 6,0 lоg) = -0,3 lоg. Количество ДНК искомого микроорганизма в образце принято выражать в геном-эквивалентах (ГЭ/обр.), которое пропорционально количеству микроорганизма.

Статистическая обработка результатов выполнена с использованием пакета прикладной программы Statistica 12.0. Качественные признаки представлены в виде абсо лютных и относительных показателей. Нормальность распределения проверяли с помощью критерия Колмого рова-Смирнова. Для распределения, отличающегося от нормального, вычисляли среднее значение, стандартное отклонение, медиану (Me) и интерквартильный размах (25-й и 75-й процентиль). Данные представлены в виде Me (25%;75%). Для оценки достоверности различий непараметрических показателей использовали U-критерий МаннаУитни. Для исследования взаимосвязи двух переменных применяли коэффициент корреляции Пирсона (r). Ста ти стически достоверными считали значения при p<0,05.

Результаты

В исследование были включены 70 пациентов с язвенным колитом (43 женщины и 27 мужчин; средний возраст – 40,0±14,4 лет) (табл. 1). Средняя длительность анамнеза язвенного колита – 7,2±7,0 лет. Тотальное поражение диагностировано у 55 (78,6%) больных, левостороннее – у 15 (21,4%). Хроническое рецидивирующее течение язвенного колита наблюдалось у 29 (41,4%) пациентов, хроническое непрерывное – у 38 (54,3%), острое – у 3 (4,3%). Эндоскопическую активность заболевания оценивали на основании классификации Schroeder. Ремиссия язвенного колита выявлена у 18 (25,7%) больных, минимальная активность – у 31 (44,3%), умеренная – у 18 (25,7%), выраженная – у 3 (4,3%).

ТАБЛИЦА 1. Характеристика пациентов с язвенным колитом (n=70)
Показатели Значение
Примечание: 5-АСК – 5-аминосалициловая кислота, ГКС – глюкокортикостероиды, АЗА – азатиоприн, ГИБП – генно-инженерные биологические препараты
Женщины, n (%) 43 (61,4)
Средний возраст, годы 40,0±14,4
Длительность анамнеза, годы 7,2±7,0
Протяженность поражения, n (%)
   тотальное 55 (78,6)
   левостороннее 15 (21,4)
Течение заболевания, n (%)
   острое 3 (4,3)
   хроническое рецидивирующее 29 (41,4)
   хроническое непрерывное 38 (54,3)
Эндоскопическая активность, n (%)
   ремиссия 18 (25,7)
   минимальная 31 (44,3)
   умеренная 18 (25,7)
   выраженная 3 (4,3)
Лечение, n (%)
   5-АСК 33 (47,1)
   5-АСК + ГКС 10 (14,3)
   5-АСК + АЗА 15 (21,4)
   ГИБП + АЗА 12 (17,1)

Группу сравнения составили 50 пациентов (30 женщин и 20 мужчин, средний возраст 54,5±13,6 лет). У 26 (52,0%) из них при эндоскопии диагностировали бессимптомные дивертикулы ободочной кишки, а у 24 (48,0%) – синдром раздраженного кишечника.

Методом ПЦР в режиме реального времени в полученных материалах выделены микроорганизмы, относящиеся к домену Bacteria, четырем основным (Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria) и двум редко встречающимся (Fusobacteria и Verrucomicrobia) типам, а также к домену Archaea (филотип Euryarchaeota). Систематика и распределение микроорганизмов в иерархическом порядке согласно таксономическим группам выполнены с использованием базы данных Национального центра биотехнологической информации США (табл. 2) [5].

ТАБЛИЦА 2. Систематика микроорганизмов, выделенных методом ПЦР в режиме реального времени
Домен Тип Класс Порядок Семейство Род Вид
Bacteria Actinobacteria Actinobacteria Bifidobacteriales Bifidobacteriaceae Bifidobacterium
Coriobacteriia Coriobacteriales Coriobacteriaceae
Bacteroidetes Bacteroidia Bacteroidales Bacteroidaceae Bacteroides
Odoribacteraceae Butyricimonas
Prevotellaceae Prevotella
Rikenellaceae Alistipes
Tannerellaceae Parabacteroides
Firmicutes Bacilli Bacillales Staphylococcaceae Staphylococcus spp.
Lactobacillales Enterococcacaea Enterococcus spp.
Clostridia Clostridiales Hungateiclostridiaceae Mageeibacillus M. indolicus
Lachnospiraceae Blautia C. (Blautia) coccoides gr
Peptostreptococcaceae Clostridioides unclassified C. difficile gr
Ruminococcaceae Ruminococcaceae C. leptum gr+
Erysipelotrichia Erysipelotrichales Erysipelotrichaceae C. leptum gr-
Negativicutes Veillonellales Veillonellaceae Dialister
Megasphaera
Allisonella
Veillonella
Tissierellia Tissierellales Peptoniphilaceae Anaerococcus spp.
Fusobacteria Fusobacteriia Fusobacteriales Fusobacteriaceae
Proteobacteria Betaproteobacteria Burkholderiales Sutterellaceae Sutterella wadsworthensis
Gammaproteobacteria Pseudomonadales Pseudomonadaceae Pseudomonas spp.
Enterobacterales Enterobacteriaceae Escherichia E. coli
Deltaproteobacteria Desulfovibrionales Desulfovibrionaceae Desulfovibrio
Epsilonproteobacteria Campylobacterales Helicobacteraceae Helicobacter spp.
Campylobacteriaceae Campylobacter spp.
Oligoflexia Bdellovibrionales Bdellovibrionaceae Bdellovibrio
Verrucomicrobia Verrucomicrobiae Verrucomicrobiales Akkermansiaceae Akkermansia A. muciniphila
Archaea Euryarcheota Methanobacteria Methanobacteriales Methanobacteriaceae Methanobrevibacter

Общая бактериальная масса в образцах фекалий пациентов с язвенным колитом составила 6,55 log (ГЭ/обр.). Основу просветной микробиоты в основной группе составили представители типа Firmicutes (46,7%), доля которых в 2 раза превышала таковую Bacteroidetes (21,7%) (рис. 1). Главными бактериями фекального микробного сообщества были Bacteroides spp., Clostridium leptum group+ и Clostridium coccoides group, а также Streptococcus spp, Clostridium leptum group-, Erysi pe lotrichaceae, Veillonellaceae (Dialister + Alisonella + Mega spherae + Veillonella), Parabacteroides spp. и Alistipes spp. (рис. 2). Далее по численности расположились представители типа Proteobacteria (19,5%) с основной бактерией E. coli и типа Actinobacteria (10,1%), включающие Bifido bacterium spp. и Coriobacteriia. Филотипы Verrucomicrobia (1,4%), Fusobacteria (0,5%) и Eury arc haeota (0,1%) имели наименьшее представительство (рис. 1).

Распределение (%) типов микроорганизмов в полученных образцах
Рис. 1. Распределение (%) типов микроорганизмов в полученных образцах. *Другие: Actinobacteria, Fusobacteria, Verrucomic robia, Euryarchaeota

Согласно филотипической принадлежности бактерии в образцах слизистой оболочки толстой кишки при язвенном колите расположились следующим образом в порядке убывания: Firmicutes (46,3%), Bacteroidetes (23,8%), Proteobacteria (17,1%), Actinobacteria (9,9%), Fusobacteria (1,8%) и Verrucomicrobia (1,1%) (рис. 1). Общая бактериальная масса составила 4,47 log (ГЭ/обр.).

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на ОБМ, в составе фекальной и пристеночной микробиоты пациентов с язвенным колитом приведено на рис. 2 и 3. В составе пристеночного микробиома пациентов основной группы преобладали Bacteroides spp., Clostridium coccoides group, Clostridium leptum group+, Streptococcus spp, Clostridium leptum group(рис. 3).

Относительное количество микроорганизмов, нормированное на ОБМ, в составе фекальной микробиоты пациентов с язвенным колитом
Рис. 2. Относительное количество микроорганизмов, нормированное на ОБМ, в составе фекальной микробиоты пациентов с язвенным колитом
Относительное количество микроорганизмов, нормированное на ОБМ, в составе пристеночной микробиоты пациентов с язвенным колитом
Рис. 3. Относительное количество микроорганизмов, нормированное на ОБМ, в составе пристеночной микробиоты пациентов с язвенным колитом

При сравнении бактериального состава пристеночной (биоптаты толстой кишки) и просветной (образцы фекалий) микробиоты пациентов с язвенным колитом существенных различий по основным представителям не выявили (p>0,05).

На предыдущем этапе исследования у пациентов с язвенным колитом не выявлено статистически достоверной разницы состава пристеночной микробиоты в зависимости от течения заболевания, протяженности поражения толстой кишки, а также между пораженным и непораженным участком толстой кишки при левосторонней локализации воспалительного процесса (p>0,05) [6].

Эндоскопическая активность воспалительных заболеваний кишечника играет важную роль в оценке тяжести атаки заболевания, определении дальнейшей тактики ведения и лечения пациента. Микробный состав у пациентов с ремиссией воспалительного процесса был более разнообразным по сравнению с таковым у больных с минимальной и умеренной активностью (p<0,05) и не отличался от состава микробиоты у пациентов с выраженной активностью. Количество Clostridium leptum group+, Streptococcus spp. и Clostridium coccoides group было достоверно снижено в ремиссии заболевании по сравнению с таковым при минимальной активности язвенного колита (p<0,05). Количество Bacteroides spp. возрастало при увеличении активности заболевания (p<0,05), в то время как количество бактерий семейства Erysipelotrichaceae достоверно уменьшалось (p<0,05) (табл. 3). При анализе количества остальных бактерий значимых различий не выявлено.

ТАБЛИЦА 1. Классификация идиопатических интерстициальных пневмоний (ИИП) ATS/ERS (2013 г.) [1]
Эндоскопическая
ремиссия (1)
Минимальная
активность (2)
Умеренная
активность (3)
Выраженная активность (4) р1-2 р1-3 р1-4 р2-3 р2-4 р3-4
ОБМ 4,83 4,27 4,42 4,63 0,02 0,05 0,62 0,88 0,49 0,51
Clostridium leptum gr+ -0,77 (-0,90;-0,70) -0,61 (-0,70;-0,40) -0,56 (-0,60;-0,40) -0,63 (-0,70;-0,60) 0,00 0,01 0,19 0,98 0,40 0,34
Streptococcus spp. -1,16 (-1,50;-0,60) -0,86 (-1,30;-0,30) -0,86 (-1,10;-0,60) -1,00 (-1,40;-0,60) 0,04 0,10 0,73 0,66 0,45 0,69
Clostridium coccoides gr -0,76 (-0,80;-0,60) -0,55 (-0,70;-0,40) -0,64 (-0,90;-0,40) -0,57 (-0,70;-0,50) 0,01 0,16 0,12 0,51 1,00 0,88
Bacteroides spp. -0,61 (-0,90;-0,20) -0,22 (-0,10; 0,00) -0,17 (-0,30; 0,00) -0,40 (-0,70;-0,10) 0,01 0,01 0,15 0,03 1,00 0,19
Erysipelotrichaceae -1,59 (-1,90;-1,20) -1,74 (-2,10;-1,30) -3,01 (-3,10;-3,10) -2,90 (-3,10;-2,70) 0,63 0,00 0,01 0,00 0,06 0,23

С-реактивный белок является основным лабораторным маркером воспалительного процесса при язвенном колите. С содержанием С-реактивного белка отрицательно коррелировало только количество представителей семейства Erysipelotrichaceae (r= -0,313, р=0,008).

ТАБЛИЦА 4. Сравнение состава пристеночной микробиоты пациентов с язвенным колитом и группы сравнения (разница log (ГЭ/обр.) группы микроорганизмов и ОБМ)
Язвенный колит Группа сравнения p
ОБМ 4,47 5,01 0,0000
Clostridium leptum gr+ -0,64 (-0,70;-0,40) -0,99 (-0,80;-1,10) 0,0000
Streptococcus spp. -0,94 (-1,30;-0,40) -1,80 (-1,50;-2,10) 0,0000
Clostridium coccoides gr -0,63 (-0,80;-0,50 0,02 (0,20; -0,10) 0,0000
Clostridium difficile gr -2,29 (-2,70;-1,90) -2,12 (-1,60;-2,50) 0,0804
Bacteroides spp. -0,39 (-0,40;-0,10) -0,72 (-0,40;-1,00) 0,0000
Bifidobacterium spp. -1,40 (-1,70;-0,90) -3,12 (-2,20;-4,30) 0,0000
Methanobrevibacter spp. -3,09 (-3,10;-3,10) -4,34 (-3,90;-5,20) 0,0000
Parabacteroides spp. -1,33 (-1,50;-1,00) -1,53 (-1,30;-1,70) 0,0001
Alistipes spp. -1,90 (-2,70;-1,30) -2,23 (-1,40;-2,70) 0,1033
Fusobacteriaceae -2,56 (-3,10;-1,70) -3,40 (-1,80;-5,10) 0,0207
Akkermansia muciniphila -2,80 (-3,10;-3,10) -2,87 (-1,80;-4,20) 0,0781
Butyricimonas -2,50 (-3,10;-2,00) -2,36 (-2,00;-2,50) 0,0307
Desulfovibrio spp. -2,68 (-3,10;-2,20) -2,05 (-1,60;-2,30) 0,0000
Coriobacteriia -1,70 (-3,10;-0,90) -1,79 (-1,50;-2,10) 0,1705
Enterococcus spp. -2,96 (-3,10;-3,10) -4,36 (-3,50;-5,20) 0,0000
Staphylococcus spp. -2,43 (-3,10;-1,90) -4,55 (-4,30;-5,20) 0,0000
Anaerococcus spp. -2,90 (-3,10;-3,00) -4,97 (-4,70;-5,20) 0,0000
Helicobacter -3,09 (-3,10;-3,10) -4,97 (-4,70;-5,20) 0,0000
Bdelovibrio -3,03 (-3,10;-3,10) -5,00 (-4,80;-5,20) 0,0000
Sutterella wadsworthensis -2,68 (-3,10;-2,40) -3,10 (-1,90;-4,50) 0,5708
Dialister+Alisonella+ -1,36 (-1,60;-0,90) -1,80 (-1,50;-1,90) 0,0000
Megaspherae+Veillonella
Pseudomonas spp. -1,84 (-2,30;-1,20) -3,08 (-2,40;-3,40) 0,0000
Enterobacteriaceae -1,25 (-1,80;-0,70) -0,90 (-0,40;-1,40) 0,0100
Campylobacter spp. -3,08 (-3,10;-3,10) -4,90 (-4,70;-5,20) 0,0000
Mageebacillus indolicus -3,09 (-3,10;-3,10) -5,01 (-4,80;-5,20) 0,0000
Prevotella spp. -1,71 (-3,10;-0,70) -1,67 (-0,60;-2,10) 0,5690
Clostridium leptum gr -1,08 (-1,20;-0,90) -0,78 (-0,70;-0,90) 0,0000
Erysipelotrichaceae -1,78 (-2,00;-1,30) -1,63 (-1,30;-2,00) 0,5161
Escherichia coli -2,38 (-3,10;-1,50) -2,49 (-1,60;-3,00) 0,4063
Lactobacillaceae -2,87 (-3,10;-2,80) -4,39 (-3,20;-5,20) 0,0000

У пациентов как основной группы, так и группы сравнения в пристеночной микробиоте преобладали представители типа Firmicute. При язвенном колите в наибольшем количестве в образцах слизистой оболочки толстой кишки были выявлены бактерии типа Bacteroidetes рода Bacteroides и в меньшем количестве – Clostridium leptum group+, Streptococcus spp. и Clostridium coccoides group. Количество Clostridium coccoides group было снижено при наличии воспаления (р=0,0000). Представители семейства Veillonellaceae (Dialister + Alisonella + Megaspherae + Veillonella) преобладали в образцах слизистой оболочки толстой кишки при язвенном колите (р=0,0000). Количество Clostridium difficile group, Escherichia coli и Akkermansia muciniphila достоверно не отличалось в двух группах (табл. 4). Вероятно, данные микроорганизмы не принимают активного участия в воспалительном ответе при язвенном колите.

Обсуждение

Данные об изменении соотношения филотипов бактерий при ВЗК в целом и при язвенном колите в частности несколько противоречивы. В достаточно крупном исследовании D. Frank и соавт. [7], опубликованном в 2007 г., было проведено 16S секвенирование рРНК в образцах биоптатов толстой кишки у 68 пациентов с болезнью Крона, 61 пациента с язвенным колитом и 61 пациента контрольной группы. У пациентов с ВЗК выявлено увеличение количества представителей типа Proteobacteria и снижение количества Firmicutes и Bacteroidetes. В нашем исследовании в составе пристеночной и просветной микробиоты при язвенном колите преобладали три типа бактерий: Firmicutes, Bacteroidetes и Proteobacteria. При этом состав фекальной и пристеночной биоты отличался незначительно.

Неоднозначны данные об участии бактерий рода Bacteroides в развитии воспаления. Представители этого рода, вероятно, связаны с деградацией муцина и усиленным воспалительным ответом слизистой оболочки. В предыдущих исследованиях было выявлено увеличение количества представителей рода Bacteroides в биоптатах толстой кишки при язвенном колите по сравнению с контрольной группой [8,9]. Согласно последним данным, роду Bacteroides отводится значительная роль в формировании воспалительного ответа. А. Altomare и соавт. [10] предложили использовать увеличение количества Bacteroides в биоптатах толстой кишки в качестве биомаркера ВЗК. В нашем исследовании количество представителей рода Bacteroides в биоптатах толстой кишки пациентов основной группы превышало таковое в группе сравнения (p<0,05). Полученные данные подтверждают, что увеличение количества бактерий этого рода в биоптатах толстой кишки и образцах фекалий может быть биомаркером язвенного колита.

О роли представителей класса Bacilli (тип Firmicutes) в развитии воспаления информации несколько меньше. F. Imhann и соавт. [9] показали, что при язвенном колите повышено содержание представителей семейств Enterococcaceae и Lactobacillaceae. В исследовании Lo Presti и соавт. [11] выявлено изменение количества Streptococcus в составе микробиоты толстой кишки при ВЗК. О возможном участии Streptococcus в развитии воспаления свидетельствуют также результаты других исследований, в которых выявлено взаимодействие стрептококковых факторов вирулентности с иммунными клетками, вызывающими воспалительный ответ в различных органах. Мы показали, что в составе пристеночной биоты при язвенном колите содержание Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Lactobacillus и Streptococcus достоверно превышает таковое в группе сравнения.

Информации о представителях семейства Veillone llaceae в литературе немного. Altomare и соавт. [10] выявили статистически значимое увеличение содержание Veillonella dispar в пристеночной микробиоте у пациентов с ВЗК независимо от локализации и активности заболевания. В нашем исследовании содержание представителей семейства Veillonellaceae (Dialister + Alisonella + Megaspherae + Veillonella) в слизистой оболочке толстой кишки также было достоверно повышено при язвенном колите.

Многие авторы говорят о важной роли типа Proteo bacteria и увеличении его содержания при ВЗК, причем

как в пристеночной, так и фекальной микробиоте. Прежде всего речь идет о семействе Еnterobacteriaceae и E. coli. Этот факт безусловно имеет место быть в первую очередь при болезни Крона. Altomare и соавт. даже рассматривают Еnterobacteriaceae в образцах стула как биомаркер ВЗК [10]. Однако во все эти исследования включали пациентов как с язвенным колитом, так и болезнью Крона. Вероятно, поэтому в нашем исследовании, в котором принимали участие только пациенты с язвенным колитом, были получены иные результаты. Тип Proteobacteria в составе пристеночной биоты занимал лишь третье место после Firmicutes и Bacteroidetes. Содержание представителей семейства Еnterobacteriaceae и рода Desulfovibrio было достоверно снижено при язвенном колите, в то время как количество E. coli и Sutterella wadsworthensis достоверно не отличалось от контроля.

Таким образом, полученные нами результаты не противоречат опубликованным ранее общемировым данным и позволяют дополнить и уточнить имеющуюся информацию, так как наше исследование было выполнено на выборке пациентов с язвенным колитом.

Заключение

В данной работе проведена комплексная оценка микробного состава как полостной, так и пристеночной биоты с помощью ПЦР в режиме реального времени при различных протяженности поражения толстой кишки, течении, эндоскопической активности и схемах лечения язвенного колита в российской популяции. Новая информация об изменениях микробиоты толстой кишки необходима для лучшего понимания патогенеза язвенного колита и в будущем может стать основой для разработки оптимальных схем обследования и консервативного лечения пациентов.

Используемые источники

  1. Халиф И.Л., Шелыгин Ю.А. (ред.). Атлас. Воспалительные заболевания кишечника: диагностика и лечение. СПб: Гиппократ; 2017, 116 с. [Atlas. Inflammatory Bowel Disease: Diagnosis and Treatment. Khalif IL, Shelygina JA (ed). SPb: 2017. 116 s. (In Russ.)].
  2. Лоранская И.Д., Халиф И.Л., Болдырева М.Н. и др. Характеристика микро- биома при воспалительных заболеваниях кишечника. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2018;153(5):104–11 [Loranskaya ID, Khalif IL, Boldyreva MN, et al. Characteristic of microbiome in inflammatory bowel disease. Experimental and Clinical Gastroenterology 2018;153(5):104–11 (In Russ.)].
  3. Clemente JC, Ursell LK, Parfrey LW, et al. The impact of the gut microbiota on human health: an integrative view. Cell 2012;148:1258-70.
  4. Ивашкин В.Т., Шелыгин Ю.А., Халиф И.Л. и др. Клинические рекоменда- ции российской гастроэнтерологической ассоциации и ассоциации коло- проктологов России по диагностике и лечению язвенного колита. Колопроктология 2017;1:6-30 [Ivashkin VT, Shelygin JA, Halif IL, et al. Clinical guide of Russian association of gastroenterology and Russian association of coloproctology on diagnostics and treatment of ulcerative colitis. Koloproktologia 2017;1:6-30 (In Russ.)].
  5. National Center for Biotechnological Information, NCBI [Internet]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi.
  6. Купаева В.А., Лоранская И.Д., Болдырева М.Н. и др. Особенности микро- биоты кишечника при язвенном колите. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2020;179(7). [Kupaeva VA, Loranskaya ID, Boldyreva MN, et al. Features of intestinal microbiota in ulcerative colitis. Experimental and Clinical Gastroenterology 2020;179(7). (In Russ.)].
  7. Frank DN, Amand AL, Feldman RA, et al. Molecular-phylogenetic characteriza- tion of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104(34):13780-85.
  8. Kabeerdoss J, Sankaran V, Pugazhendhi S, et al. Clostridium leptum group bacte- ria abundance and diversity in the fecal microbiota of patients with inflammatory bowel disease: a case-control study in India. BMC Gastroenterol 2013;13:20.
  9. Imhann F, Vich Vila A, Bonder MJ, et al. Interplay of host genetics and gut microbiota underlaying the onset and clinical presentation of inflammatory bowel disease. Gut 2018;67(1):108–19.
  10. Altomare A, Putignani L, Del Chierico F, et al. Gut mucosal-associated micro- biota better discloses inflammatory bowel disease differential patterns than fecal microbiota. Dig Liver Dis 2019;51(5):648–656.
  11. Lo Presti A, Zorzi F, Del Chierico F, et al. Fecal and mucosa microbiota profil- ing in irritable bowel syndrome and inflammatory bowel disease. Front Microbiol 2019;10:1655.

Версия на английском языке