Дисбактериоз у детей симптомы и лечение 6 лет: Дисбактериоз кишечника у детей — ПроМедицина Уфа

Содержание

Вульвит у детей причины и решения

27.06.2019



Вульвит, или воспалительный процесс вульвы, — частое гинекологическое заболевание у девочек с 1 года до 8 лет.


Причин для развития вульвита много. Существуют инфекционные (бактериальные, вирусные), а так же не инфекционные (в следствие энтеробиоза, инородного тела влагалища и др.) причины.


Но наиболее частой причиной вульвита являются

  • обменные нарушения в организме ребенка,
  • острые вирусные инфекции,
  • аллергия,
  • дисбактериоз кишечника,
  • заболевания мочевыводящих путей,
  • различные острые детские инфекции.


В 85% случаев — вульвит в дошкольном возрасте — вторичный процесс, являющийся следствием фоновых заболеваний.


В настоящее время пищевая аллергия все чаще проявляет себя на половых органах. Поэтому есть риск, что у девочки разовьется аллергодерматоз вульвы. Дисбактериоз кишечника может так же способствовать дисбиозу влагалища и в последующем быть причиной развития вульвита.


В развитии и поддержании воспалительного процесса предрасполагающими факторами являются

  • анатомические особенности,
  • аномалии развития наружных гениталий
  • и физиологические особенности девочек в этом возрасте.


Местные иммунные механизмы защиты у девочек в данный период развития находятся только в состоянии функционального становления, и роль их минимальна. А частые и хронические заболевания у ребенка снижают местный иммунитет и в результате нарушается нормальное функционирование микробиоценоза влагалища.


Основные жалобы девочек — зуд и (или) жжение наружных половых органов, дискомфорт при подмывание… а их мамы могут заметить покраснение и (или) выделения в области вульвы , либо на трусиках девочки.


Успешное лечение воспалительных заболеваний половых органов во многом зависит от

  • полноценности лабораторной диагностики,
  • комплексного обследования ребенка специалистами,
  • правильной оценки клинической диагностики вульвита детским гинекологом.


Профилактикой нарушений репродуктивного здоровья девочки заключается в состоянии ее общефизического здоровья.


Обязательно нужно

  • соблюдать правила личной гигиены,
  • следить за поддержанием иммунитета,
  • ограничивать ребенка от неправильного питания,
  • своевременно санировать очаги хронической инфекции (особенно тонзиллиты, циститы, заболевания верхних дыхательных путей).


А своевременная санация вульвы и влагалища, правильно подобранное антибактериальное лечение детским гинекологом в период острого течения заболевания, будет препятствовать переходу в хроническое течение вульвита и вульвовагинита и способствовать укреплению репродуктивного потенциала девочки.


Материал подготовлен на основании диссертационной работы «клиника, диагностика и лечение гинекологической патологии у девочек с инфекцией мочевой системы», к.м.н, Силенко О.Н.

Возврат к списку

дисбактериоз, лактазная недостаточность и посев молока на стерильность

Как-то раз я получила задание от своего руководства ответить на вопрос нашей американской коллеги, консультанта по грудному вскармливанию из La Lache League: «На родительских конференциях в интернете российские мамочки очень часто обсуждают три вопроса: лактазная недостаточность, дисбактериоз и посев молока на стерильность. Что имеется в виду?»

Первые два состояния напоминают, то, что они, в LLL называют дисбалансом переднего и заднего молока и дисбиозом. Но эти состояния не являются страшной патологией, а на сайтах они обсуждаются именно с такой точки зрения. Про посев молока на стерильность –  американка и вовсе спросила,  а зачем проводят ??

Начну по порядку.

Лактазная недостаточность (или непереносимость лактозы)

По данным специальной литературы, болезни углеводного обмена, связанные изменением активности ферментов, расщепляющих сахара, в том числе лактозу, встречаются в популяции крайне редко. Данные по разным странам различны. Частота таких заболеваний изменяется от 1 на 20 000 до 1 на 200 000 детей. Почему же педиатры говорят о лактозной непереносимости чуть ли не у каждого второго ребенка?

Как смогло выжить человечество, если это заболевание, приводящее, например, к гипотрофии при отсутствии лечения и гибели, встречается у большинства младенцев? Человечество смогло дожить до нынешних времен потому, что истинная лактозная непереносимость, обусловленная генетически и связанная с полным отсутствием или серьезным недостатком необходимых ферментов встречается очень редко. А что же встречается очень часто? С чем же постоянно сталкиваются современные врачи? С лактозной непереносимостью, образовавшейся в результате неправильно организованного грудного вскармливания.

Если мама кормит ребенка 6-7 раз в сутки, «копит» молоко к кормлению, сцеживает после кормлений, перекладывает ребенка во время кормления то к одной, то к другой груди – очень велика вероятность развития лактозной непереносимости. Это та самая лактозная непереносимость, причиной развития которой является дисбаланс между «передней» и «задней» порциями молока. Получается, что ребенок питается преимущественно «передней» порцией молока, более жидкой, содержащей большое количество лактозы. В груди между кормлениями также собирается преимущественно «переднее» молоко, «заднее» молоко, густое, более жирное, образуется преимущественно во время сосания ребенка. Если мама переложит малыша минут через 5-10 после начала кормления к другой груди, он и из нее высосет переднее молоко. Заднее молоко мама сцедит. Малыш будет не очень хорошо прибавлять в весе, иногда просто мало. У него может быть жидкий стул с зеленью и пеной. Мама будет считать, что у нее плохое молоко, хотя его и много.

Такая же ситуация может быть, если мама ограничивает ребенка в сосании, например, строго по 15-20 минут. Ребенок часто не успевает добраться до «заднего» молока. И, кроме того, он недостаточно стимулирует грудь на выработку молока, если по 15-20 минут он сосет 6-7 раз в сутки. Поэтому параллельно, в описанных выше ситуациях, будет развиваться недостаток молока. Когда ребенка начнут прикармливать безлактозной смесью, он начнет толстеть, все вздохнут с облегчением и в сознании укрепится миф о том, что молоко может быть плохим и его вообще мало у современных женщин. Встречается также и транзиторная, временная лактазная недостаточность. У ребенка на правильно организованном грудном вскармливании, с хорошей прибавкой в весе, вообще с хорошим самочувствием, в первые 2-3 месяца жизни (а иногда и дольше) стул пенистый. Если мама скажет об этом врачу, будет назначено обследование, в анализе будут обнаружены сахара. Ребенка переведут на безлактозную смесь. Однако неполное поглощение лактозы является обычным явлением для ребенка на грудном вскармливании!!! (66% детей в возрасте 6 недель и 60% детей в возрасте 3 месяцев).

Одной маме, например, в такой ситуации было сказано: «Ваш ребенок испытывает сильнейшие боли! Посмотрите, какое у него газообразование! А вы продолжаете кормить его своим молоком! Оно для него — яд!!!» Я не утверждаю, что так действуют все врачи. Я знаю педиатров, которые, видя что ребенок вполне благополучен, не начинают его лечить, опираясь только на полученные лабораторные результаты, и даже не назначают излишние обследования! Давайте вспомним о том, что последние лет 50 врачи имели дело преимущественно с детьми, которых кормили смесями. Соответственно, многие знания и лабораторные тесты применимы только к этой группе детей. Наличие сахара в стуле ребенка на искусственном вскармливании является патологией. Наличие сахара в стуле ребенка на грудном вскармливании нормально!

Значительное количество сахара может быть следствием неправильных рекомендаций по кормлению ребенка (частая перемена груди во время кормления, ограничение продолжительности сосания, сцеживание после кормления), т.к. ребенок получает много богатого лактозой переднего молока. Лактозная непереносимость и новорожденный ребенок — неслыханное сочетание!!!

Дисбактериоз новорожденного

Это состояние необычайно популярно. Малыш, как известно, рождается со стерильным кишечником. Если с момента родов к нему в рот не попадает ничего, кроме материнского соска (на что он, кстати, природой только и рассчитан), то довольно быстро желудочно-кишечный тракт ребенка засевается нормальной микрофлорой. В молозиве и в материнском молоке содержатся факторы, способствующие росту нормальной микрофлоры и подавляющие патогенную. В случае, если грудное вскармливание было организованно неправильно (а случай этот, к сожалению, самый распространенный), если уже в первые сутки после родов, до знакомства с материнской микрофлорой, малыш начал получать через рот разнообразные жидкости, заселение кишечника происходит далеко не идеально.

Но даже в этом случае материнское молоко поможет справиться с проблемами. Самое интересное происходит при появлении ребенка дома. Нормальный стул ребенка на грудном вскармливании жидкий, желтый, с белыми комочками, может быть 7-10 раз в сутки по чуть-чуть или 1 раз в несколько суток, но большим объемом. Чаще всего стул бывает 3-5 раз в день, у малышей первых месяцев жизни. Участковые педиатры называют эти нормальные детские какашки поносом и отправляют сдавать маму анализ кала на дисбактериоз.

При этом совершенно не учитывается тот факт, что малыш первые полгода жизни имеет право на дисбиоз в своем кишечнике и на любой стул, особенно, если при этом он хорошо растет и развивается. Потом начинается лечение, одним из главных пунктов которого является перевод ребенка, например, на кисломолочную смесь. Педиатры не виноваты. Они привыкли к стулу ребенка на искусственном вскармливании – более густому и однообразному. Еще более интересная ситуация встречается потом, когда несмотря на питье, например, различных биопрепаратов, у ребенка продолжают высеваться микроорганизмы, не подходящие для его кишечника. В этом случае маме говорится, что все дело в ее молоке, и настаивают на прекращении грудного вскармливания.

Показателен в этом отношении следующий случай. У малыша на грудном вскармливании постоянно высевались грибы Candida и гемолизирующая кишечная палочка, в больших количествах. Никакое лечение на данных микроорганизмов действия не оказывало. Маме все время говорилось, что виновато молоко. Докормив ребенка до года, мама отняла его от груди. Ребенок начал часто болеть, а грибы и палочки остались в прежних количествах.

Посев молока на стерильность

При посеве молока на стерильность в 50-70% случаев высеваются различные микроорганизмы, чаще всего стафилококки золотистый и эпидермальный. Очень часто, при обнаружении этих организмов, маме прописывается курс лечения антибиотиками, в это время ребенка неделю кормят смесью, после чего он обычно отказывается от груди. Это худший вариант, но часто встречающийся. Или маму и ребенка начинают лечить, используя биопрепараты, или мама и ребенок пьют хлорофиллипт. Между тем, наличие стафилококков в молоке ничего не означает! И золотистый и эпидермальный стафилококки живут на коже человека, а также имеются на большинстве окружающих его предметов. Например, стафилококк обладает тропностью к хлопчатобумажной ткани. При перемещении стопки пеленок количество стафилококков в воздухе резко увеличивается! Вместе с материнским молоком ребенок получает специфические антитела, помогающие ему справляться со стафилококком при необходимости.

Получается, что стафилококк материнского молока поступает к ребенку вместе с защитой от него же. Он не опасен для ребенка! Больше того, ребенку необходимо, в первые часы после родов, заселиться маминым стафилококком. От этого стафилококка он будет защищен мамиными антителами, которые он будет получать с молозивом и молоком, и которые он уже получал трансплацентарно! Вся микрофлора маминого организма уже «знакома» иммунной системе ребенка, благодаря проникающим трансплацентарно антителам. Для ребенка опасно заселение микрофлорой роддома, в том числе и госпитальными штаммами стафилококка, устойчивого к антибиотикам! С этими микроорганизмами он не знаком и заселение ими его кожи и желудочно-кишечного тракта опасно для младенца. Если ребенок не имеет возможности «заселиться» маминой микрофлорой, он заселяется тем, что есть вокруг. Как говорится, свято место пусто не бывает. Если нет возможности «домашнему» штамму Staphyloccocus aureus поселится на младенце, его место займет госпитальный штамм. Но это не страшно ребенку на грудном вскармливании, организм матери, выработкой соответствующих антител, поможет ребенку. Если, конечно, в жизни ребенка будет место грудному вскармливанию.

Наличие стафилококка в молоке никак не сказывается на его качестве. Стафилококковый энтероколит, которым часто пугают мам, убеждая их перестать кормить своим «ядовитым» молоком – состояние крайне редкое, встречающееся при заболеваниях иммунной системы, и возникновению которого способствует искусственное вскармливание! Надо полагать потому, что если даже у малыша, по каким-то внутренним причинам, ослаблен иммунитет, с материнским молоком он все же будет получать значимую поддержку. При переводе на искусственное вскармливание он лишается этой поддержки.

Обращение к педиатрам

Уважаемые коллеги! Если наблюдаемый вами соматически здоровый ребенок, находящийся на грудном вскармливании, плохо набирает в весе, имеет зеленый, неустойчивый стул, проблемы с кожей, прежде чем переводить его на искусственное вскармливание, назначать обследование и лечение, постарайтесь выяснить, а правильно ли организовано грудное вскармливание данного младенца? Грудное вскармливание – процесс очень простой, если не сказать, элементарный. Но! Только в том случае, если мама, кормящая грудью, выполняет несколько простых правил и действий.

Эти правила и действия, относящиеся к области культуры материнства, в течение тысячелетий были повсеместно известны и использовались. А ныне почти утрачены. Без знания этих правил полноценное грудное вскармливание не может состояться.

Если мама кормит малыша 6-7 раз в сутки, использует пустышку, допаивает младенца чайком или водичкой, сцеживается, не кормит ночью – она совершает действия, на которые ни ребенок, ни она сама природой не рассчитаны. Невозможно наладить естественный процесс, действуя противоестественно! Если у ребенка неправильное прикладывание к груди, и никто этого не замечает – это очень грустно, т.к. природа не рассчитывала, что у начинающей кормить женщины не накопится опыт наблюдения в течение жизни за другими кормящими женщинами и не будет рядом опытной матери, способной ее исправить.

Без правильного прикладывания не будет достаточной стимуляции груди для выработки необходимых количеств молока, даже при частых кормлениях и ребенку с неправильным прикладыванием трудно извлекать из груди «заднее», жирное, густое молоко! В такой ситуации необходимо обучить маму и ребенка правильному прикладыванию к груди, наладить частые кормления по требованию ребенка, исключить использование других оральных объектов и допаивание, наладить полноценные ночные кормления, свести на нет сцеживания, если они имеются. Через 2-4 недели посмотрите на ребенка опять. В 99% случаев ни искусственное питание, ни обследование, ни лечение ребенку не понадобятся.

Автор: Лилия Казакова, педиатр, 

руководитель «Службы консультантов по грудному вскармливанию и уходу за ребенком»

Дисбактериоз у детей

Одним из часто встречающихся у детей заболеваний является дисбактериоз кишечника. При этом состоянии нарушается нормальный баланс микрофлоры, которая необходима для жизнедеятельности организма. Снижается количество «полезных» бактерий и увеличивается содержание патогенных микроорганизмов.

 

Причины

Основной причиной развития дисбактериоза у новорожденных и детей старшего возраста является нерациональная медикаментозная терапия. Особенно это относится к антибактериальному лечению. Однако дисбаланс микрофлоры может появляться и при наличии других заболеваний, а также под влиянием факторов, снижающих иммунитет:

  • ожоги;
  • тяжелые операции;
  • повышенное влияние ионизирующего излучения;
  • ухудшение экологической ситуации;
  • перевод на искусственное питание, позднее начало грудного вскармливания, заболевания матери.

Симптомы дисбактериоза

Симптомы дисбактериоза зависят возраста ребенка.

У детей старшего возраста может наблюдаться:

  • жидкий стул или запор;
  • кусочки непереваренной пищи и прожилки крови в кале.

У грудничка патология проявляется следующими симптомами:

  • рвота, срыгивания;
  • вздутие и боли в животе; урчание в животе;
  • обильный жидкий или кашицеобразный стул;
  • медленный набор веса.

Такие дети плохо растут и мало прибавляют в весе, могут болеть рахитом или анемией.

Диагностика

Для определения нарушения микрофлоры используются следующие исследования:

  • анализ кала, в том числе биохимическое исследование;
  • бактериологическое изучение состава кишечного содержимого и желчи;
  • эзофагогастроскопия с последующим бактериологическим изучением соскоба со слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки;
  • колоноскопия с бактериологическим исследованием соскоба слизистой оболочки толстой и прямой кишки.

Лечение дисбактериоза у детей

Лечение дисбактериоза начинается с устранения причины, которая способствовала его развитию. Для нормализации состава микрофлоры применяются пребиотики и пробиотики. В целом лечение похоже на лечение  Дисбактериоз у взрослых.

Диета

Диета при дисбактериозе у детей зависит от особенностей клинической картины у каждого пациента: показателей кислотности желудочного сока, степени нарушения пищеварения, локализации патологического процесса. Питание ребенка при дисбактериозе должно быть сбалансированным и легкоусвояемым.

Опасность

Опасность заключается в нарушении водно-электролитного баланса, истощения малыша вследствие длительного поноса.

Группа риска

В группу риска входят малыши, которые перенесли:

  • родовые травмы;
  • глистные инвазии;
  • искусственное вскармливание;
  • Колит, энтерит;
  • инфекционные заболевания (дизентерия, тиф).

Профилактика

Профилактика заключается в соблюдении режима питания малыша и проведении рациональной антибиотикотерапии.

Данная статья размещена исключительно в познавательных целях и не является научным материалом или профессиональным медицинским советом.

Лечение гингивита у детей: методы лечения воспаленных десен

Гингивит — это воспаление слизистой оболочки десны и межзубных сосочков. Гингивиты могут возникать в любом возрасте и от разных причин. Воспаление зубных сосочков может быть только около одного или нескольких зубов, или захватить все межзубные сосочки и десну.

Признаки гингивита

Характерными признаками гингивита являются покраснение десен и их кровоточивость при чистке зубов и приеме твердой пищи, например, при надкусывании яблока. При длительном воспалении слизистой оболочки десен воспаление может распространяться на костную ткань.

Причинами гингивита могут быть:

  • скученное положение зубов;
  • аномалии прикуса с недогрузкой или перегрузкой зубов;
  • недостаток витамина С;
  • дисбактериоз полости рта;
  • гормональные дисфункции;
  • прием некоторых лекарственных средств;
  • недостаточное количество слюны и т. д.

Виды гингивита у детей:

  1. Катаральный гингивит считается наиболее распространенной формой, встречающейся у детей в раннем возрасте. Как правило, течение гингивита в этой форме сопровождается болевыми ощущениями в полости рта, выделением из него неприятного запаха. При приеме пищи или чистке зубов может наблюдаться кровоточивость десен.
  2. Язвенный гингивит в большинстве случаев является следствием катарального гингивита, возможно появление этой формы на фоне переохлаждения ребенка, в процессе прорезывания зубов или после перенесения ребенком инфекционного заболевания. Симптомами язвенного гингивита является покраснение, отек, затем следует синюшность слизистой оболочки десен, а также ее кровоточивость.
  3. Язвенно-некротический гингивит является тяжелой формой данного заболевания, наблюдается обычно на фоне тяжелого общего состояния. При язвенно-некротическом гингивите десны покрывает налет зеленого или серого цветов, язвы, при этом вязкость слюны повышается, изо рта выделяется гнилостный запах.
  4. Атрофический гингивит может выступать следствием неадекватно выполненного стоматологического лечения иных заболеваний полости рта. Воспалительный процесс при данной форме имеет невысокую степень выраженности, жалобы со стороны ребенка могут отсутствовать. Диагностика атрофического гингивита может быть выполнена специалистами на основании осмотра пациента.

Методы лечения гингивита

  1. Удаление зубных отложений.
    Мягкий зубной налет, твердый зубной камень у детей необходимо удалить. Сделать это можно путем проведения сеанса профессиональной гигиены полости рта на приеме у стоматолога. Зубные отложения снимаются при помощи ультразвука и полировочных щеток. Процедура безболезненна.
  2. Противовоспалительная терапия.
    Кровоточивость десен у детей является одним из основных симптомов гингивита, наряду с болезненностью при чистке зубов, отеком и покраснением краевой десны. Для того, чтобы скорее снять симптомы необходимо провести курс противовоспалительной терапии. Воспаленные десны ребенка можно лечить следующими лекарственными формами: антисептические полоскания, аппликации.
    Если Вы решили самостоятельно лечить ребенка, то Вам нужно знать, что снятие зубных отложений перед началом лечения является обязательным. Если противовоспалительная терапия будет применяться буз удаления мягкого и твердого зубного налета, то это вызовет временное исчезновение симптомов (кровоточивость и пр.), но их возобновление после окончания лечения, так как причина развития гингивита не была удалена(микробный зубной налет). А также в данном случае возможен переход гингивита из острой формы в хроническую, а в худшем случае закончиться развитием пародонтита.
  3. Обучение ребенка гигиене полости рта, контроль гигиены.
  4. Санация полости рта.

Необходимо вылечить все кариозные зубы, так как они являются дополнительным источником инфекции в полости рта.

Профилактика гингивита у детей:

Для профилактики гингивита у детей необходимо приучить ребенка тщательно следить за гигиеной полости рта. Рекомендуется использовать зубную щетку с мягкой щетиной, поскольку жесткая может травмировать нежные десны ребенка. Зубная паста, содержащая в составе антисептические средства, будет благотворно воздействовать на состояние зубов и десен. Следует также тщательно следить за рационом питания ребенка, поддерживать и укреплять его иммунитет и не забывать о регулярных визитах к стоматологу!

Наши цены

Все цены

  • Удаление зубного налета

    от 1390 вся группа зубов, от 112 — 1 зуб.

    * Предложение не является публичной офертой, за уточнением цены обращайтесь в клинику

    от 112 ₽

Нет нужной суммы на лечение?

Можно воспользоваться системой рассрочки оплаты.


от 10000 руб до 300000 руб
0% переплаты
До 12 месяцев.

🧬 Анализ на «дисбактериоз»: пожалуйста, хватит


Прилетели как-то на Землю инопланетяне. Посмотрели: ледники тают, озоновые дыры растут, панды не размножаются. Стали думать, отчего это все. Спустились в московский район Бирюлево. Взяли сотню человек, раздели, пощупали, допросили. Сделали вывод: озоновые дыры — из-за брюнетов (много их попалось), панды не размножаются из-за мужиков — их на летающей тарелке оказалось больше половины. Ну, а глобальное потепление — из-за рубля: у всех жителей Бирюлево в карманах оказалась эта валюта. Улетели инопланетяне к себе домой и по результатам исследования напечатали своими зелеными щупальцами десять кандидатских диссертаций.8 в грамме стула. Ссылок на литературу в стандарте полно, но, что подозрительно, среди них нет ни одной зарубежной публикации. Ну а сами статьи и учебники не описывают, как именно сравнивали микрофлору здоровых и больных людей, то есть как именно был сделан вывод о нормальном содержании той или иной бактерии.

  • Бактерии, обнаруживаемые в стуле (который формируется в толстой кишке) — это совсем не те же бактерии, что обитают в ротовой полости или тонкой кишке. Кроме того, бактерии в стуле (то есть в просвете кишки) — это совсем не бактерии, обитающие в слизи, защищающей кишечную стенку. Вообще, через наш пищеварительный тракт «пролетает» безумное количество чужеродных бактерий, грибов и вирусов. К счастью, большая их часть не могут подобраться к кишечной стенке: обитающая там пристеночная микрофлора конкурирует с «пришельцами». Мы называем это явление колонизационной резистентностью, и именно ему мы обязаны тем, что первая же проглоченная со стаканом московской воды условно-патогенная бактерия не вызывает у нас понос.
  • Состав и соотношение кишечных бактерий у каждого человека свои. Изучив (не посевом кала, конечно, а сложнейшими генетическими методами) состав бактерий в стуле, можно, например, угадать принадлежит ли образец жителю Нью-Йорка или побережья Амазонки. Ну, или в каком регионе отдельной страны (например, Дании). проживает человек, отправивший на анализ свои фекалии. В общем, истинный состав кишечной микрофлоры — наши «отпечатки пальцев», и предполагать некую общую норму, а уж тем более судить о «нормальности» флоры всего по 20 видам из 1000 — смешно.
  • То, будут ли размножаться бактерии на питательной среде, зависит не только от того, какие бактерии в стуле живут, но и от того, как стул собрали (с унитаза, со стерильной бумаги), как хранили (в холодильнике, у батареи, у окна), как быстро доставили в лабораторию. Много ли людей, которым рекомендовали анализ на дисбактериоз читали вот эту инструкцию, согласно которой кал нужно собрать в стерильную посуду, поместить в холодильник и нести в лабораторию не в руках, а в термосе с кубиком льда? Впрочем, даже при совершении этих действий результат анализа на дисбактериоз интерпретировать нормальный врач не может. А значит, не должен и пытаться это сделать.

  • В питательной среде появились колонии бактерий. К счастью для нас, действительно опасная Сальмонелла растет в питательной среде. Большая часть кишечных бактерий, увы, нет.

    Так что, нет такого понятия — «дисбактериоз»?


    Конечно, есть. Например, псевдомембранозный колит — тяжелое воспаление толстой кишки после антибиотика — самый настоящий дисбактериоз: погибли конкуренты, и поэтому размножается Clostridium difficile. Только для того, чтобы это лечить, совершенно не нужно констатировать очевидное — состав бактерий в кишке изменился. Достаточно подтвердить инфекцию (выявить токсины C.difficile) и назначить лечение.


    Кишечная микрофлора, вне сомнения, влияет на все процессы в нашем организме. Пересадив стул от мыши с ожирением мышке с нормальным весом, у последней мы вызываем ожирение. Состав кишечных бактерий принципиально разный у людей с тревожностью и депрессией. Ну, а добавление пробиотика Bacteroides fragilis мышам, у которых искусственно вызвали аутизм, улучшает их социальные навыки. Прочитайте популярную книгу «Смотри, что у тебя внутри» известного микробиолога Роба Найта: наши знания о микрофлоре колоссальны, но применять их на практике (то есть для лечения болезней) мы пока только начинаем.


    Состав бактерий можно и нужно изучать. Этому посвящено амбициозное международное исследование Human Microbiome Project с бюджетом $115 млн. Естественно, никакие «посевы стула» при этом не используются. Для анализа микробных «джунглей» кишечника используются методы метагеномики. Они позволяют описать, сколько уникальных последовательностей ДНК присутствует у конкретного человека, какие группы бактерий преобладают, а какие отсутствуют. К слову, когда такие технологии (например, секвенирование 16S-рРНК появились, выяснилось, что 75% видов, обнаруживаемых при генетическом анализе того же кала, вообще не известны науке.

    Стоп. То есть делать посев стула вообще нет смысла?


    Я этого не говорил. Мы обязательно выполняем посев стула, если хотим выявить рост по-настоящему вредных бактерий. Например, у человека с кровавой диареей мы пытаемся найти Сальмонеллу или Шигеллу, Кампилобактерию или особую разновидность кишечной палочки. Здесь посев кала жизненно необходим, ведь так мы сможем назначить лечение антибиотиком — убить конкретного возбудителя.


    Грамотный врач выполняет диагностический тест только тогда, когда его результат может изменить лечение. Если и при «дефиците» лактобактерий, и при «избытке» кишечной палочки будет назначено одно и то же лекарство или диета, анализ является пустой тратой денег.


    Полноценное исследование собственной микрофлоры уже можно сделать на коммерческой основе в США и Европе. Стоит «удовольствие» около 100 евро, и в результате генетического анализа микрофлоры вы получите заключение (например, вот такое) о преобладающих в вашем пищеварительном тракте бактериях. Проблема в том, что и эти результаты невозможно применить на практике. Потому что:


    пока у нас НЕТ способа, избирательно менять состав кишечных бактерий.


    Предположим, мы однозначно установили, что у человека имеется дефицит какой-то конкретной микроорганизмы (например, лактобактерий). Мы можем:

    • Дать пробиотик (то есть конкретную живую бактерию) и надеяться, что она останется жить в кишечнике.
    • Дать пребиотик (то есть «корм» для бактерии) и надеяться, что это усилит рост именно нужной нам бактерии.
    • Дать антибиотик (яд для бактерии) и надеяться, что погибнет именно чрезмерно размножившаяся бактерия.
    • Пересадить человеку чужую микрофлору — сделать трансплантацию фекальной микробиоты (ввести разбавленный стул здорового человека больному человеку).


    Очевидно, избирательным действием можно считать только назначение пробиотика. Максимальная доза лучшего коммерческого пробиотика — это 10 млрд. жизнеспособных бактерий в дозе препарата. В кишечнике обитает около 100 триллионов бактерий. То есть, на каждую бактерию «из аптеки» приходится 10 тысяч бактерий, уже «проживающих» в кишке. Маловероятно, что это ничтожное количество бактерий сможет преодолеть колонизационную резистентность и «заселить» кишку. Кроме того, механизм действия пробиотиков (когда они работают) может вообще быть связан с не с самими бактериями: у трансгенных мышей, предрасположенных в воспалению кишечника это самое воспаление удалось остановить, применяя не «живой» пробиотик, а вообще ДНК и некоторые белки, выделенные из «убитого» температурой препарата.


    Ну, а главное: одно дело — теория и лабораторные исследования, другое дело — клинические испытания (то есть изучение эффекта препаратов у людей). Разберем три типовых для России ситуации, когда человеку предлагают сдать «анализ кала на дисбактериоз»:

    Колики у новорожденного


    Мама жалуется, что ребенок много плачет. К слову, любой ребенок в первые три месяца жизни кричит от 117 до 133 минут в сутки (мета-анализ). Наличие или отсутствие колик (беспричинный крик более 3 часов за день хотя бы 3 дня в неделю), в целом, не влияет на риск задержки развития ребенка. В одном исследовании, простая беседа с родителями о «безопасности» колик уменьшала продолжительность плача с 2,6 до 0,8 часов в день. Дети — эмпаты.


    Чаще бывает не так. Выполняется анализ кала на дисбактериоз, там, естественно (норма-то взята с «потолка»), обнаруживаются «отклонения». Назначается пробиотик. И часто ведь помогает: еще бы, ведь частота колик неумолимо снижается с возрастом ребенка. При этом уверенности в том, что пробиотики вообще эффективны при коликах, у нас нет. Многочисленные мета-анализы, посвященные лечению и профилактике этого состояния, не смогли однозначно подтвердить эффективность пробиотиков. Возможно, какое-то полезное действие оказывает пробиотик Lactobacillus reuteri. Вот только для того, чтобы назначить этот препарат, анализ кала на «дисбактериоз» нам совершенно не нужен.

    Атопический дерматит у ребенка


    Все уверены, что проблемы с кожей — от «живота». Будь это так, наверное, атопический дерматит прекрасно лечился бы пробиотиками. Но этот подход не слишком эффективен. Последний мета-анализ свидетельствует: применение пробиотиков (главным образом, Lactobacillus rhamnosus GG) несколько уменьшает выраженность экземы, но эффект этот весьма символический, а дополнительная терапия пробиотиком не позволяет сократить частоту применения местных стероидов, которые (вместе с увлажнением кожи) остаются основой лечения атопического дерматита. И вновь: назначить этот пробиотик мы можем вне зависимости от «результатов» «анализа на дисбактериоз».

    Вздутие и спазмы в животе у взрослого


    Вздутие живота чаще всего является проявлением избыточного бактериального роста в тонкой кишке (СИБРа), при котором помогает не пробиотик, а антибиотик, например, рифаксимин. Это состояние диагностируется при помощи специального дыхательного теста. Нередко постоянное вздутие живота является следствием внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы: дефицит ферментов в стуле можно выявить при помощи теста на фекальную эластазу, назначив при снижении постоянную терапию ферментами. Но чаще всего ощущение «вздутия» связано с повышенной чувствительностью кишки (висцеральной гиперчувствительностью), которая развивается у людей с синдромом раздраженного кишечника. Как вы уже догадались, для того, чтобы оценить количество бактерий в тонкой кишке, функцию поджелудочной железы или чувствительность кишки к растяжению, изучать 20 бактерий в кале бессмысленно. Да и эффективность пробиотиков при синдроме раздраженного кишечника вызывает сомнения.

    Так нужно хоть в какой-то ситуации сдавать «кал на дисбактериоз»?


    Нет. Никогда. Ни при каких обстоятельствах. Мы не лечим вздутие живота, изучая линии на ладони. Мы не лечим сыпь, глядя в хрустальный шар. Мы не делаем бессмысленный анализ на дисбактериоз, чтобы назначить лечение.


    Мы ждем, когда доказательная медицина предложит нам эффективные препараты и практические способы понять, что не так с нашими бактериями.


    Жду вместе с вами!


    Источник: deti.mail.ru

    Раздел для практикующего врача, назначающего лечение, наглядно демонстрирующий применение новейших научных разработок в области медицины. Статьи носят рекомендательный характер, сочетая в себе практическую информацию и научные обзоры.

    Запор является часто встречающимся клиническим синдромом у детей, который проявляется нарушением процесса опорожнения кишечника (дефекации). По данным разных авторов, им страдают от 10 до 25% детского населения нашей страны.


    Под запором понимают нарушение функции толстой кишки с урежением возрастного ритма дефекации (отсутствие самостоятельного стула в течение 32 ч и более, в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей ребенка), а также с достаточным или затрудненным опорожнением кишечника, сопровождающимся беспокойством, сильными продолжительными натуживаниями, болезненностью при дефекации.


    К развитию запора могут приводить различные факторы: замедленный транзит каловых масс по толстой кишке, повышенное всасывание в ней воды и неспособность пациента произвести акт дефекации. Эти патогенетические механизмы действуют изолированно или сочетанно.


    Запоры бывают временными (эпизодическими) или систематическими (хроническими), т.е. продолжающимися в течение 3 мес. и более.


    Среди наиболее частых причин временных запоров у детей выделяют перемену места жительства, изменение режима питания, характера пищи и минерального состава питьевой воды, непривычные и некомфортные условия для дефекации, эмоциональные стрессы, лихорадочные состояния, длительный постельный режим, прием антибиотиков, сорбентов, антацидных препаратов и др. Специального лечения временные запоры, как правило, не требуют и проходят самостоятельно при выздоровлении больного или устранении причинно-значимого фактора.


    При хронических запорах замедленное продвижение каловых масс по отделам кишечника может быть обусловлено слабостью внутрибрюшного давления, нарушением рецепторной чувствительности кишки, ослаблением или усилением мышечных сокращений, что приводит к формированию фрагментированного стула, гипер- и гипомоторным нарушениями перистальтики.


    Для постановки диагноза «хронический запор» достаточно в течение 3 мес. наблюдать не менее 2 признаков из числа существующих стандартных диагностических критериев хронического запора:

    • натуживание не менее ? времени всего акта дефекации;
    • плотная (в виде комочков) консистенция кала;
    • чувство неполного опорожнения кишечника;
    • 2 или менее акта дефекации в неделю (для взрослых) и менее 3 раз в неделю (для детей старше 3 лет).


    Хронические запоры у детей делятся на функциональные и органические, что отражается на выборе лечебной тактики. Запоры могут возникать также при воспалительном поражении толстой кишки (колитах) и при заболеваниях, сопровождающихся общей мышечной гипотонией (рахите, гипотрофии, гипотиреозе, болезни Дауна и пр.).


    К запорам функционального происхождения относят алиментарные и неврогенные формы (дискинетические с преобладанием атонии или спазма, рефлекторные, условно-рефлекторные, психогенные). В основе функциональных запоров лежит дискоординация моторной функции толстой кишки. Анатомические (структурные) нарушения при этом, как правило, отсутствуют. Причины развития функциональных запоров многообразны.


    В детском возрасте они чаще всего обусловлены нарушениями питания (алиментарные запоры), перенесенными ранее перинатальным поражением центральной нервной системы, висцеро-висцеральными патологическими рефлексами, исходящими из органов пищеварения, умышленным подавлением позывов на дефекацию, дефицитом двигательной активности, реже – длительным или бесконтрольным использованием ряда медикаментозных средств (сорбентов, антацидов, ганглиоблокаторов, холинолитиков, диуретиков, транквилизаторов и др.).


    Органические запоры у детей обусловлены в основном различными аномалиями развития толстой кишки или аноректальной области (долихосигма, долихоколон, мегаколон (болезнь Гиршпрунга), мегаректум и др.), а также наличием пресакральных опухолей и кист.


    Клинические проявления хронических запоров разнообразны. Помимо задержки опорожнения кишечника ребенка могут беспокоить различные диспепсические явления, такие как тошнота, снижение аппетита, гнилостный запах изо рта, метеоризм, также нередко наблюдается налет на языке, беспокоят боли в животе, присоединяется дисбиоз кишечника. Стул становится плотным, фрагментированным в виде «овечьего кала» (спастическая, гипермоторная дискинезия) или в виде калового цилиндра большого диаметра (атоническая, гипомоторная дискинезия).


    В тяжелых случаях развивается хроническая интоксикация, проявляющаяся бледностью кожных покровов, периорбитальными тенями, вялостью и повышенной утомляемостью, головными болями и нарушением сна.


    Хронический запор может стать причиной серьезных осложнений, таких как анальные трещины и свищи, геморрой, энкопрез, парапроктит.


    В комплексе терапевтических мероприятий при хронических запорах ведущую роль играет лечебное питание. Наиболее эффективной диетотерапия бывает при функциональных запорах алиментарного и неврогенного генеза, которые чаще всего встречаются в детском возрасте.


    Среди основных алиментарных причин, приводящих к формированию запоров у детей старше 1 года, выделяют нарушения режима питания:

    • редкие и обильные приемы пищи, ночные кормления, частые «перекусывания», переедание, быстрая еда;
    • неправильный подбор продуктов питания: отсутствие или ограничение в рационе свежих овощей и фруктов, преимущественное использование измельченных, протертых и пюреобразных блюд (каши быстрого приготовления, протертые супы, мясные, овощные и фруктовые пюре и пр.), рафинированной пищи (кондитерские и макаронные изделия, сладости, сухие завтраки и чипсы, осветленные соки и кисели) и продукции предприятий быстрого питания (fast-food).


    Диетическая коррекция в этом случае заключается в строгом соблюдении ребенком режима питания. В рационе должны присутствовать свежие овощи и фрукты (в т.ч. в виде салатов с добавлением растительного масла), сухофрукты, хлебобулочные и макаронные изделия из муки грубого помола, показано регулярное употребление кисломолочных напитков и слабогазированных соляно-щелочных и гидрокарбонатно-сульфатных минеральных вод со степенью минерализации более 8 г/л, оказывающих стимулирующее действие на моторную деятельность кишечника (Ессентуки №17, Арзни, Донат магний). Следует приучать ребенка к приему плотной пищи, учить медленно и хорошо разжевывать ее. Из рациона следует исключить жирные и острые блюда (тугоплавкие животные жиры, маргарины, крепкие бульоны, копчености, пряности, маринады), продукты, усиливающие процессы брожения и гниения в кишечнике и способствующие развитию метеоризма (бобовые, сырую белокочанную капусту, орехи, жилистое мясо, хрящи, кожу птиц и рыб), «грубоволокнистые» овощи (редьку, репу, редис), вязкие блюда, замедляющие прохождение пищевого комка по кишечнику (кисели, протертые каши, слизистые супы), свежую выпечку, крепкий чай, кофе, какао, сильно газированные напитки, вызывающие рефлекторный спазм кишечника.


    Необходимо ограничить или исключить бедные пищевыми волокнами рафинированные и легкоусвояемые продукты: манную и рисовую крупы, макаронные и кондитерские изделия, сладости, чипсы, кукурузные хлопья, осветленные фруктовые и овощные соки, измельченные блюда. В ряде случаев ограничивают употребление яиц и пресного молока, т.к. они усиливают процессы брожения и гниения в кишечнике.


    Для дополнительного обогащения пищи растительными волокнами детям старше 1 года можно назначать пшеничные отруби, суточное количество которых (М) рассчитывают в граммах в зависимости от возраста ребенка: М (г) = n (число лет) + 5 и дают с едой в 3-4 приема. Отруби можно использовать в неизмененном виде, измельчать или предварительно запаривать кипятком в течение 1-2 часов.


    В целом больным, страдающим хроническим алиментарным запором, показана диета №3, которая полностью соответствует возрастным потребностям детей в пищевых веществах и энергии, необходимых для нормального развития ребенка (табл.).


    При этом необходимо не только обращать внимание на состав диеты, но и не забывать о строгом соблюдении режима питания. Беспорядочные приемы пищи приводят к нарушению ритмичности работы кишечника вследствие ослабления гастроколитического рефлекса. Ребенку с запором с лечебной целью дополнительно натощак назначают плодоовощные соки, кисломолочные напитки или минеральную воду, в качестве второго завтрака – свежие фрукты, перед сном – кефир, иммунеле, актимель и др.


    Неврогенные запоры встречаются у детей с дискинезией желчных путей, холестазом, нарушениями внешнесекреторной функции поджелудочной железы, при болезнях желудка и мочеполовой системы, дисбактериозе кишечника, лактазной недостаточности («запорная» форма), гастроинтестинальных проявлениях пищевой аллергии. Нередко запоры возникают у детей-невропатов, при неврозах, в результате информационных и психогенных перегрузок.


    Терапию неврогенных запоров следует начинать с лечения основного заболевания, приводящего к нарушению опорожнения кишечника. Одновременно, в случае гипомоторной дискинезии, назначается диета №3, рекомендуемая при алиментарных запорах.


    При гипермоторных (спастических) запорах, которым свойственны приступообразные боли в животе, сухой, сегментированный «овечий» кал со слизью и прожилками крови, для снятия кишечного спазма и профилактики болевого синдрома, в первые 5-7 дней диетотерапии назначается щадящее питание с ограниченным содержанием пищевых волокон: овощи и фрукты дают только после тепловой обработки, хлебобулочные и макаронные изделия допускаются только из пшеничной муки высшего сорта. С целью послабления рекомендуются растительные масла, минеральные воды без газа, кисломолочные напитки с пробиотическими свойствами, гомогенизированные фруктово-ягодные пюре и соки с мякотью. По мере уменьшения кишечного спазма в рационе постепенно увеличивают долю продуктов, богатых растительными волокнами, и в конечном итоге ребенка переводят на диету №3.


    При органических запорах, обусловленных аномалиями развития толстой кишки или новообразованиями в пресакральной области, ведущим методом лечения является оперативное вмешательство, а диетическая коррекция носит симптоматический характер. Лечебное питание в этом случае направлено на поддержание двигательной функции толстой кишки, а также призвано предупреждать возникновение кишечной непроходимости. Для избежание копростаза сырые фрукты и овощи с нежной клетчаткой (спелые фрукты и ягоды, морковь, свекла, кабачки) назначают с осторожностью, дробно, в небольших количествах, а репу, редис, виноград, хлеб грубого помола, пшенную и перловую крупы полностью исключают. Продуктами выбора при органических заболеваниях кишечника являются кисломолочные напитки, содержащие полезную бактериальную флору и органические кислоты (нарине, иммунеле, активиа, актимель, биокефир и др.), а также плодоовощные соки (осветленные и с мякотью), гомогенизированные фруктово-ягодные пюре, компоты из сухофруктов, слабогазированные минеральные воды средней и высокой степени минерализации, растительные масла, оказывающие умеренное стимулирующее влияние на двигательную активность кишечной мускулатуры.


    Помимо диетотерапии важно соблюдать водный режим: ребенок в зависимости от возраста, а также с учетом  влажности и температуры окружающей среды должен потреблять в среднем 1,5-2,5 л жидкости в сутки (с учетом жидких блюд).


    К немедикаментозным методам лечения запоров можно отнести также ежедневную двигательную активность, занятия лечебной физкультурой, массаж передней брюшной стенки, физиотерапию (электрофорез с кальцием, электростимуляцию кишечника и др.), которые способствуют повышению перистальтики толстой кишки. Не следует игнорировать возникающие позывы на дефекацию, т.к. в противном случае может наблюдаться снижение порога возбудимости рецепторов прямой кишки.


    При отсутствии или недостаточной эффективности этиотропной терапии и немедикаментозных методов восстановления регулярного стула прибегают к симптоматической терапии. С этой целью используют слабительные средства, которые по механизму действия можно разделить на 4 группы.

    1. Контактные слабительные: увеличивают объем кишечного содержимого. К этой группе относятся растворимые волокна с высокой водосвязывающей способностью (пектин), нерастворимые растительные волокна (пшеничные отруби, морская капуста, метилцеллюлоза, семена льна и подорожника (мукофальк).
    2. Осмотические слабительные повышают содержание воды в каловых массах и ускоряют их транзит по толстой кишке. В эту группу входят сульфат магния и натрия, Карловарская соль, многоатомные спирты (сорбитол, маннитол, глицерол), гидрофильные коллоиды (полиэтиленгликоль (транзипег), форлакс, фортранс), природные и синтетические дисахариды (сахароза, лактоза, лактулоза (дюфалак, нормазе).
    3. Стимулирующие слабительные оказывают раздражающее действие на рецепторы слизистой толстой кишки. К этой группе относятся антрахиноны (препараты сены, крушины, ревеня), соединения дифенилметана (фенолфталеин, бисакодил (дульколакс), натрия пикосульфат (гутталакс), рецинолиевая кислота (касторовое масло).
    4. Мягчительные средства (вазелиновое и миндальное масла) размягчают каловые массы и облегчают процесс дефекации.


    Для коррекции эпизодических и хронических запоров у детей раннего возраста препаратом выбора является лактулоза, которая хорошо переносится маленькими пациентами, не вызывает побочных эффектов и, помимо слабительного, оказывает выраженное пребиотическое действие. У детей старше 7 лет при временных ситуационных запорах, болезненной дефекации, а также при подготовке к исследованию желудочно-кишечного тракта эффективен препарат гутталакс, который обычно назначается коротким курсом (1-3 дня). При спастических запорах одновременно с гутталаксом целесообразно назначение спазмолитиков: папаверина, дротаверина (но-шпы), мебеверина (дюспаталина), бускопана.


    Особое место в лечении запоров у детей отводится клизмам. Основной механизм их действия заключается в растяжении прямой кишки и раздражении ее слизистой оболочки, кроме того, в ампуле прямой кишки размываются имеющиеся каловые «пробки». У детей используют различные виды клизм: водные, солевые, масляные и травяные (с ромашкой, толченым льняным семенем и пр.) или смешанные.


    Вид клизмы и объем вводимой жидкости в каждом случае подбирают индивидуально. При длительных хронических запорах, осложненных интоксикаций, наличии каловых камней и «завалов» обычно назначают ежедневные солевые клизмы (1-1,5 и 5%) в течение 3-4 нед. В случаях эпизодических, «условно-рефлекторных» и других функциональных запоров ограничиваются назначением курса из 5-10 клизм (солевых, травяных). При воспалительных изменениях в прямой кишке показаны масляные клизмы (с маслом шиповника, облепихи). При подборе объема клизм руководствуются минимальным объемом жидкости, после введения которой наступает дефекация. Максимальный объем вводимой жидкости при очистительных (водных и 1% солевых) клизмах составляет не более 500 мл, при гипертонических (5% солевых) – 200 мл. Объем лечебных масляных и травяных клизм, в зависимости от возраста ребенка и их назначения, составляет 50-200 мл.


    Следует заметить, что при длительном (на протяжении 3 и более месяцев) приеме слабительных средств и применении клизм может развиваться привыкание и психологическая зависимость от них. Очистительные клизмы и многие слабительные препараты могут вызывать побочные эффекты: спастические боли в животе, тенезмы, раздражение слизистой оболочки толстой кишки, диарею, обезвоживание и электролитные нарушения, аллергические реакции. Препараты, содержащие растительные волокна, набухают и вызывают интенсивное газообразование в толстой кишке, и поэтому противопоказаны больным с органическими запорами. Кроме того, при гипермоторной дискинезии переполнение толстой кишки жидкостью может вызвать или усилить спазмы и тем самым усугубить запор. Все вышеперечисленное ограничивает применение слабительных средств и слабительных клизм в педиатрической практике. В случае необходимости при функциональных запорах у детей клизмы и слабительные средства назначают на максимально возможный короткий срок – до достижении регулярного стула, после чего следует стремиться к формированию у ребенка самостоятельного рефлекса на дефекацию.


    Следует подчеркнуть, что очень важно не оставлять без внимания ни один эпизод задержки стула у ребенка и стараться своевременно принимать соответствующие лечебные меры, т.к. на ранних стадиях нарушения моторной функции толстой кишки провести ее коррекцию значительно легче, чем в более поздние сроки, когда запоры приобретают систематический характер.


    Источник: журнал «Медицинский совет» №3 2008.

    Анализ кала на дисбактериоз | Медицинский центр «Президент-Мед»

    В кишечнике любого человека находятся бактерии, они перерабатывают пищу и помогают нашему организму усваивать питательные вещества. Когда таких микроорганизмов мало развиваются нарушения, приводящие к расстройству пищеварения.

    Исследовать состав кишечной микрофлоры помогает анализ кала на дисбактериоз, он позволяет определить наличие бифидобактерий, а также лактобактерий (полезные бактерии), выявить энтеробактерии, энтерококки, бактероиды и другие патогенные микроорганизмы.

    Анализ  кала на дисбактериоз может назначаться пациентам всех возрастов, поскольку этот диагноз бывает даже у самых маленьких пациентов. Показан данный анализ и после применения антибиотиков, так как они пагубно влияют на микрофлору кишечника.

    Что такое дисбактериоз, чем он опасен

    Дисбактериоз – состояние, при котором в микрофлоре кишечника диагностируется преобладание патогенных и условно-патогенных микроорганизмов над полезными бактериями. Как следствие нарушается нормальное функционирование ЖКТ, появляется риск развития многих тяжелых заболеваний из-за того, что иммунная система человека очень сильно ослабевает.

    Различают несколько стадий развития дисбактериоза:

    1-ая стадия – патогенные бактерии имеются в кишечнике, но плохая микрофлора развивается не стремительно. Неприятные симптомы на этом этапе могут не проявляться.

    2-ая стадия – полезных микроорганизмов мало, вредные бактерии активно развиваются. У пациента может быть понос, метеоризм.

    3-я стадия – не обнаруживается полезная микрофлора. Развивается воспаление стенок кишечника, появляются хронические запоры или диарея, симптоматика болезненная.

    4-ая стадия – патогенные организмы активны, они прогрессируют и истощают организм. Длительное преобладание вредной микрофлоры кишечника приводит к авитаминозу, анемии и другим неприятным состояниям.

    Быстрое восстановление работы ЖКТ возможно только на ранних стадиях, запущенные же варианты тяжело лечатся, они могут стать катализатором для развития онкологических и других опасных недугов. Именно поэтому важно своевременно выявить дисбактериоз.

    Признаки дисбактериоза

    Особое проявление симптоматики дисбактериоза наблюдается в младенческом и детском возрасте. У взрослых пациентов симптомы также прослеживаются, но из-за постоянной загруженности, как правило, на недомогание вовремя никто внимания не обращает.

    Симптомы дисбактериоза:

    • Постоянная тошнота.
    • Чрезмерное выделение слюны.
    • Отсутствие аппетита.
    • Неприятный запах изо рта.
    • Повышенное газообразование.
    • Диарея или запор.
    • Во рту привкус металла.
    • Боль в животе.
    • Аллергическая реакция.
    • Ухудшение состояния ногтей, кожи, а также волос.
    • Частые простудные заболевания.

    У взрослых больных появляются признаки интоксикации организма, могут ощущаться головные боли. При дисбактериозе повышается утомляемость, наблюдается постоянное состояние слабости.

    Если человека мучают выше приведенные симптомы, врач в обязательном порядке назначит исследование кала на дисбактериоз. Сдавать анализ можно и в профилактических целях, чтобы предупредить развитие болезней ЖКТ.

    Правила сбора анализа кала

    Чтобы результаты анализа кала на дисбактериоз были достоверными, нужно заранее подготовиться и правильно собрать исследуемый материал. Примерно за четыре дня до сдачи кала перестают принимать медикаментозные средства, которые могут воздействовать на состав микрофлоры. Если необходима терапия антибиотиками, тогда пройти исследование рекомендуют до приема лекарств и после их отмены.

    Перед сбором материала для диагностики дисбактериоза нельзя применять клизму, а за три дня до анализа следует перестать использовать свечи. Придется также посидеть несколько дней на диете, из рациона нужно исключить продукты, оказывающие воздействие на микрофлору: острые и кислые блюда, жирное мясо, а также алкогольные напитки.

    Собирать анализ необходимо только в стерильную тару, поэтому утку или другую емкость нужно продезинфицировать. Удобнее всего кал транспортировать в специальном калоприемнике (продают в аптеке), он стерильный и не требует обработки. На анализ материал нужно принести не позднее трех часов после сбора. Замораживать или оставлять на ночь в холодильнике кал нельзя, результаты будут недостоверные.

    Чтобы сдать анализ кала на дисбактериоз в Видном и в Москве (метро Коломенская и ВДНХ) обращайтесь в медцентры Президент-Мед

    Автор: Лаврова Нина Авенировна

    Заместитель генерального директора по медицинской части

    Окончила Ярославский государственный медицинский институт по специальности «Лечебное дело»

    Медицинский опыт работы — 25 лет

    Записаться к врачу

    ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ

    Елена

    От души и с добрым чувством, выражаю благодарность ЧУДО-ВРАЧУ Семенову Артему Юрьевичу, за неоценимый вклад в возвращении красоты моих ножек! Даже и не думала, что можно буквально стереть с них (ножек) «карту мира», которая злостно ограничивала выбор моего гардероба, не заикаюсь уже об отсутствии эстетики… Что и говорить, склеротерапия — великая вещь в волшебных руках…[…]

    Евгения

    Хочу от всего сердца поблагодарить и выразить чувство глубочайшего уважения уникальному доктору Артему Юрьевичу Семенову за выполненную в марте 2014 года лазерную операцию с минифлебэктомией на обеих ножках. Варикозная болезнь у меня проявилась после рождения детей в 30 лет. А в последний год тяжесть и боли в ногах, особенно в жаркое время года, стали просто нестерпимыми….[…]

    Мария

    Я сдавала анализы, и была очень довольна. Медсестра Римма настолько легко берет анализы, я даже не поняла когда она меня уколола, очень обходительная, добрая и с чувством юмора! Потом мне пришлось еще и ребенка своего привезти, так он у меня не только дал взять кровь, но и даже не успел заплакать, хотя перед этим мы сдавали кровь в обычной поликлинике, да еще и конфету получил…[…]

    Евгения

    Была на приёме у гинеколога Ольги Александровны, была только один раз, но врач показался очень квалифицированный, далее судить буду в процессе лечения, и отпишусь. Клиника платная, но деньги не дерут! Профессионализм на высшем уровне, а цены ниже чем во многих псевдоклиниках. Девушка на телефоне очень приятная и уважительно относится к клиентам, старается помочь и выгодно для…[…]

    Мария

    Хочу поблагодарить врача-онколога Яннау Ирину Николаевну. Очень внимательный и душевный доктор, настоящий профессионал, выслушала все жалобы и страхи по поводу обнаруженного уплотнения в молочной железе. Уже после разговора с врачом почувствовала облегчение. При повторном приеме Ирина Николаевна очень подробно объяснила результаты анализов, УЗИ, назначила лечение. Я себя…[…]

    Ксения Романенкова

    Выражаю огромную благодарность Доктору с большой буквы Семенову Артему Юрьевичу!!! Своими ножками, благодаря ему, я сейчас очень довольна, от варикозного расширения вен 2 степени не осталось и следа! Хочу подписаться под каждым положительным отзывом в его адрес и советую всем,кто имеет проблемы с венами, не раздумывая и не откладывая обращаться к этому добродушному…[…]

    Наталья

    Прекрасный молодой доктор,внимательный прислушивается к жалобам больных, лечил ногу после неудавшейся операции у флеболога Семенова А. Ю.[…]

    Матвеева Ольга

    Хочу выразить свою благодарность Семенову Артему Юрьевичу за блестяще проведенную лазерную облитерацию большой подкожной вены в октябре 2015 года. Не было никаких сомнений в выборе врача и клиники. До этого, восемь лет назад Артем Юрьевич провел блестящую склеротерапию на вене. Вы -профессионал, знающий свое дело, о таких людях говорят : «на своем месте». Внимательный….[…]

    Валентина

    Хочу выразить свою благодарность Семенов Артему Игоревичу за блестяще проведенную лазерную облитерацию по технологии Biolitec на обеих голенях . Выбирая клинику я сомневалась и очень боялась так как 10 лет назад мне делали операцию и я помнила насколько это было болезненно и как тяжело я проходила реабилитационный период. А здесь все так быстро и совершенно…[…]

    Елена

    Хочу всем женщинам на свете порекомендовать высококвалифицированного специалиста, мастера своего дела Артема Юрьевича Семенова. У него просто золотые руки! Я делала склеротерапию обеих ног, после двух лечебных процедур ножки мои наконец то стали без сосудистых «звездочек». Очень рада что обратилась именно к этому врачу. Искренне желаю — здоровья, благополучия, успехов во всем…[…]

    Наталья

    Замечательный доктор Семенов А.Ю. помог с проблемой расширенных вен. Делала у него ЭВЛА в мае 2016г. Все прошло очень хорошо. Профессионально, качественно, безболезненно, с добрым веселым общением. Приехала из Воронежа просто по отзывам других людей в инете. Боялась, вдруг отзывы липовые!! Но теперь сама пишу хвалебную оду. Все получилось. Всем страждущим по вопросам…[…]

    Галина

    Артем Юрьевич спасибо Вам большое за Ваши золотые ручки. Артем Юрьевич делал мне склеротерапию обеих конечностей в 2015 году, в этом году была на профилактике. Очень благодарна, ножками можно любоваться. И мои друзья и знакомые лечились у него, очень благодарны. Спасибо Вам. Рекомендую !!!!![…]

    Сергей Бусурин

    Четыре года страдал варикозном. Были сильные боли. Большое спасибо Алексею Михайловичу, замечательно провел операцию. Доктор от Бога.[…]

    Наталья

    Выражаю большую благодарность Бадмаеве Тамаре Борисовна! Помогла в лечение, отличный врач![…]

    Валерия

    Много лет лечилась, обошла много врачей, но никак не удавалось найти подходящее лечение. Эти бесконечные неудобства в жизни стали ее неотъемлемой частью, я уже свыклась с таким состоянием.
    Так вышло,что привела сына на консультацию в связи с подростковыми угрями и Тамара Борисовна сразу заметила и мою проблему.
    Таким образом она помогла и сыну, и нашла источник моей…[…]

    Елена

    Были с ребёнком у этого педиатра уже несколько раз. Очень хороший врач! Внимательная, ответственная, компетентная, а главное, очень хорошо ладит с детьми! Рекомендую её всем своим подругам .[…]

    Наталья

    Хочу выразить благодарность врачу Озеровой М.С. В городскую поликлинику к кардиологу не попасть, долго собиралась и пошла в платную клинику. Очень боялась, что сейчас назначат кучу анализов, кучу лекарств выпишут, но была приятно удивлена. Врач провела осмотр, сделала ЭКГ, назначила только необходимые анализы. Очень благодарна Марии Сергеевне за чуткое, внимательное отношение…[…]

    Анастасия

    Спасибо огромнейшее за Вашу работу! Все четко, ясно, понятно и быстро! Без лишних разговоров «о судьбе отечества». Просто невероятно позитивные эмоции после общения![…]

    Инна

    Прекрасный врач, имеет огромный опыт, может правильно поставить диагноз, все объяснить клиенту. К каждому находит свой подход.[…]

    Анна

    Хочется сказать слава благодарности доктору Колонтарову А.Я. Ходила в поликлинику, сдавала несколько раз анализы и особо мне помочь не смогли. Пришла на приём к врачу по рекомендации знакомой, и правда такого врача можно советовать всем! Грамотный, опытный, помог мне. Назначил анализы, выявил причину и лечение подобрал индивидуально, т к не все препараты мне можно пить….[…]

    Марина Степановна

    Мария Сергеевна, профессионал своего дела. Большое ей спасибо! Пришла с высоким давлением, головной болью, провели полное обследование, назначили лечение. В поликлинике не дождёшься на записи к врачи, а про ЭКГ вообще нечего говорить. А в мед центре сразу сделали ЭКГ, УЗИ сердца, взяли анализы. Я теперь буду наблюдаться только тут. Давно не встречала такого специалиста![…]

    Ольга

    Спасибо Юлие Владимировне! Врач очень опытная, внимательная, а самое главное ее очень любят дети! Приходилось уже несколько раз с ребёнком обращаться и всегда каждый приём на высоте. Как хорошо, когда есть такие хорошие врачи[…]

    Наталья

    Спасибо от меня и всей моей семьи за профессионализм, поддержку, чуткое и внимательное отношение. Это – огромное счастье, что такие компетентные, умелые и талантливые, неравнодушные люди работают именно там, где они больше всего нужны. Ваши терпение, отзывчивость, чуткость, понимание, забота, доброжелательное и внимательное отношение, лечат и успокаивают. Желаю крепкого…[…]

    Дмитрий

    Хочу сказать огромное спасибо доктору Колонтарову Аркадию Яковлевичу за высочайший профессионализм и врачебную проницательность.Только после лечения у Аркадия Яковлевича появились ощутимые улучшения!Очень рекомендую этого доктора.[…]

    Дмитрий

    Низкий поклон, Аркадий Яковлевич! Несколько лет назад Вы диагностировали мне варикоцеле и сделали операцию. Сегодня я отмечаю первый месяц со дня рождения сына. Спасибо за Ваш профессионализм, чуткость и позитив![…]

    Дмитрий

    Низкий поклон, Аркадий Яковлевич! Несколько лет назад Вы диагностировали мне варикоцеле и сделали операцию. Сегодня я отмечаю первый месяц со дня рождения сына. Спасибо за Ваш профессионализм, чуткость и позитив![…]

    ТАТЬЯНА

    Замчательный доктор! Был варикоз на левой ноге.Убрали все лазером.Сечас ничего не заметно.После операции год наблюдали. Очень благодарна!!![…]

    Ольга

    Была на приёме у маммолога Яннау Ирины Николаевны. В середине приёма врач удалилась на 20 мин. ссылаясь на то, что ей самой нужно посетить врача, у которой заканчивается рабочий день.
    Врач осмотрела, дала рекомендации.
    Вопрос почему за первичный приём пришлось платить на 20% больше оплаты оговоренной с администратором, остался загадкой.
    Задав данный вопрос, обрушился…[…]

    Щетининой О.Н.

    Большое спасибо всем работникам клиники за слаженную работу и хорошее настроение. Отдельное спасибо Ивановой Ю.А. за профессионализм, отзывчивость, индивидуальный подход.[…]

    Ирина

    Хочу рассказать свою историю. В 2015 году обращалась к доктору Семенову Артему Юрьевичу по поводу лечения варикозного расширения вен. Доктро провел обследование и предложил операцию по новой методике с использованием лазера. Я пребывала в нерешительности и думах в течение нескольких лет. А зря, болезнь прогрессировала. И вот наконец вчера 10 апреля 2019 года решилась на…[…]

    Светлана

    Хочу выразить огромную благодарность Чулак Ольге Александровне, за внимательность, инд. подход к пациенту, а так же профессионализм, доброжелательность и заботу! А ТАк же клинику Президент-мед и всему персоналу на ресепшн. Ольга Александровна- вы лучшая :)[…]

    Светлана

    Хочу выразить огромную благодарность Чулак Ольге Александровне, за внимательность, инд. подход к пациенту, а так же профессионализм, доброжелательность и заботу! А ТАк же клинику Президент-мед и всему персоналу на ресепшн. Ольга Александровна- вы лучшая :)[…]

    Татьяна

    Роман Евгеньевич хороший,грамотный специалист.Я разбираюсь в медицине и могу полностью доверять доктору.Спасибо.[…]

    Наталья Ивановна

    Была на приеме у доктора для получения справки на права. Внимательно провел осмотр с использованием всей офтальмологической аппаратуры. Очень серьезный молодой человек. Никаких лишних разговоров. Но работу свою знает на отлично. По сравнению с предыдущими осмотрами окулистов для получения справки, которые были чисто формальным осмотром, здесь я получила полноценный осмотр и…[…]

    Марат Кудайкулов

    Нас несет поток бесконечных событий, заданий, аттестаций… Цейтнот – естественное для нас состояние… И среди этого вечного движения островок простой человеческой доброты – Аркадий Яковлевич Колонтаров! После знакомства с ним автоматически попадаешь в некую систему абсолютной защищенности. Через некоторое время понимаешь – эта защищённость из нашего детства… Это когда медсестра…[…]

    Татьяна

    От души хочу поблагодарить флеболога Семенова А.Ю. На первичном приеме Артем Юрьевич сделал УЗИ, показал и прокомментировал состояние моих вен, затем на схеме нарисовал и объяснил суть операции лазерной коагуляции вен. Доктор очень доброжелательный и внимательный. Операцию я перенесла легко, в тот же день была уже дома. Много лет (больше 10) мучилась с тяжестью и болями в…[…]

    наталья

    Долго собиралась с духом на проведение процедуры гастроскопии и, как оказалось, совершенно зря. При первом общении с доктором сразу попадаешь в атмосферу спокойствия и доброжелательности. это достаточно неприятное исследование Владимир Израилевич сделал очень нежно и безболезненно. Огромное ему спасибо. Руки у него просто золотые. Теперь на контрольную гастроскопию через 6…[…]

    Киселева Елена

    Хочу выразить свою благодарность Медицинскому Инновационному Флебологическому Центру, в лице Семенова Артема Юрьевича и его команды профессионалов!

    Мой путь в вашу клинику и профессиональные руки был целых 5 лет, за это время я перенесла 3 тромбоза на одной ноге, имея при этом сопутствующую болезнь, т.к. Бронхиальная астма, с аллергическим компонентом, непереносимость всех…[…]

    Светлана

    Выражаю благодарность Роману Евгеньевичу Бачурину. Доктор провел УЗИ брюшной полости на высшем уровне, проконсультировал по всем беспокоившим меня вопросам, показал на мониторе проблемные области и порекомендовал дальнейшие действия. Осталась очень довольна и отношением врача, и его работой. При необходимости буду вновь к нему обращаться.[…]

    Екатерина

    Добрый день, хочу выразить свое восхищение Екатериной Викторовной, врач высшей категории, с первой секунды располагает пациента, чувствуется высокий профессионализм, очень доброжелательная, внимательная, реально всегда на связи со своими пациентами, что очень важно, так как в наше время мало кто может брать на себя ответственность. Всем советую![…]

    Максим Ерохин

    Выражаю огромную признательность коллективу клиники «Президент-Мед». В особенности хирургу-флебологу Семенову Артёму Юрьевичу за высокий профессионализм, преданность своему делу, чуткое и внимательное отношение к пациентам. Буду рекомендовать Вашу клинику своим знакомым. Спасибо![…]

    Ольга

    Ходим к Педиатру Кобизской Н. В.. Внимательна, осторожна. Грамотно подходит к осмотру ребенка и назначению лечения.
    Также, ходили к гастроэнтерологу, но честно сказать не могу с уверенностью сказать, что это «наш» врач.
    Назначили УЗИ, при этом в кабинете уже другой пациент и приходиться ждать, пока с ним закончат… хотя мы как бы на приеме. Спасибо[…]

    Алла

    Вырожаю сердечную ость Артему[…]

    Алла Саблина

    Вырожаю сердечную благодарность Артему Семеновичу за его золотые руки! У меня был не легкий случай. Никто не брался,чтобЫ гарантировать хороший исход. Артем Семенрвич не только взялся,но и результат просто превосходный. Реабилитация прошла успешно. Доктор с большой буквы,по другому не скажешь!!!![…]

    Дисбактериоз кишечника у детей с синдромом короткой кишки связан с нарушением исхода | Microbiome

    Предпосылки

    Детская кишечная недостаточность (IF) определяется как неспособность желудочно-кишечного тракта поддерживать адекватный рост, гидратацию и гомеостаз электролитов у детей без парентерального питания (PN). Синдром короткой кишки (SBS) — наиболее частая причина детской IF. Состояние вызвано массивной резекцией тонкой кишки из-за некротического энтероколита (НЭК) или заворота, а также врожденных пороков развития, таких как гастрошизис и атрезия тощей кишки.СБС новорожденных — заболевание с высокой заболеваемостью и смертностью [1]. Медицинское руководство SBS направлено на обеспечение полного энтерального / перорального кормления и отлучение от PN.

    Кишечная микробиота, по-видимому, является основным фактором в определении успешного клинического исхода SBS, определяемого как независимость от лечения PN и кишечной адаптации. Изменения в микробиоте могут привести к серьезным осложнениям, таким как избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике (SBBO) и воспаление слизистой оболочки кишечника, что может предотвратить отлучение от ПП из-за нарушения абсорбционных функций кишечника [2,3].При SBBO у детей рекомендовано длительное лечение люминальными / пероральными антибиотиками [4,5]. Большинство случаев SBS возникает у новорожденных в период, когда стерильный кишечник обычно заселяется бактериями, достигая микробного профиля, характерного для желудочно-кишечного тракта взрослых, в возрасте от 2 до 4 лет [6]. Нарушение сбалансированного микробного сообщества кишечника, то есть дисбактериоз, с повышенным относительным содержанием факультативных анаэробных Enterobacteriaceae в толстой кишке, наблюдается при воспалительном заболевании кишечника (ВЗК) на моделях мышей, у людей с болезнью Крона и у людей. НЭК у недоношенных детей [7,8].

    На сегодняшний день нет сообщений о картировании кишечной микробиоты у детей с SBS. Здесь мы представляем первый отчет о микробном профиле у детей с SBS с использованием секвенирования гена 16S рРНК на платформе Illumina MiSeq.

    Методы

    Пациенты

    Это исследование было одобрено региональным комитетом по этике медицинских исследований в Упсале (Dnr2012 / 002). Информированное письменное согласие на сбор образцов и последующие анализы было получено от родителей.Характеристики исследуемой группы и соответствующих здоровых братьев и сестер представлены в таблице 1. В исследование включены 11 детей в возрасте от 1,5 до 7 лет с диагнозом ИФ / СБС в неонатальном периоде, из которых двое относятся к группе тройняшек (2А и 3А) (таблица 1). Все дети, кроме одного, родились преждевременно. Ребенку 1А, 8А и 13А была проведена процедура удлинения кишечника с серийной поперечной энтеропластикой (STEP) [9]. Пятеро детей не были отлучены от ПП на момент исследования. Семь здоровых братьев и сестер служили контролем.Дети, получающие ПП, получали пероральный и / или энтеральный прием безлактозной гидролизованной белковой смеси и соответствующее возрасту потребление твердой пищи со снижением содержания дисахаридов в соответствии с таблицей 1.

    Таблица 1
    Характеристики исследуемой группы и соответствующих здоровых братьев и сестер

    Сбор данных и статистический анализ

    Образцы фекалий собирали и хранили при -80 ° C до анализа.ДНК экстрагировали из каждого образца фекалий с помощью набора для выделения ультрачистой фекальной ДНК (MoBio, Naxo Ltd, Тарту, Эстония) в соответствии с инструкциями производителя.

    Библиотеки секвенирования

    получали путем амплификации области V3-V4 гена 16S рРНК с использованием праймеров 341f-805r, описанных Hugerth et al . [10]. После начальной амплификации была проведена вторая ПЦР для присоединения адаптеров Illumina, а также штрих-кодов, которые позволяют мультиплексировать. Образцы были секвенированы с использованием IlluminaMiSeq, что дало в общей сложности 10 136 440 считываний 2 × 300 пар оснований со средним значением 307 165 считываний на образец.Последовательности праймеров были обрезаны, а считывания парных концов, произведенные инструментом для секвенирования, были объединены с использованием SeqPrep версии 1.1 (https://github.com/jstjohn/SeqPrep) с параметрами по умолчанию и затем обработаны с помощью конвейера QIIME 1.8.0 ( Количественное понимание микробной экологии) [11]. Объединенные чтения были случайным образом разделены на субдискретизаторы с равномерной глубиной 151 610 считываний на выборку, что было минимальным числом считываний среди выборок. Используя алгоритм UCLUST [12], встроенный в конвейер QIIME, последовательности были сгруппированы с 97% идентичностью по справочной базе данных Greengenes, что дало 4216 OTU (операционные таксономические единицы) [11].Для каждого образца; количество не-одноэлементных OTU, а также наиболее доминирующих OTU с соответствующим описанием представлено в дополнительных данных (Дополнительный файл 1). Индексы разнообразия Шеннона были рассчитаны для детей с SBS, получавших и не принимавших PN, и проверены на значимость с помощью критерия суммы рангов Вилкоксона. Используя конвейер QIIME, были получены невзвешенные расстояния UniFrac, которые использовались для исследования бета-разнообразия путем построения координат PCA. Подробные сведения о праймерах гена 16S рРНК, условиях амплификации и штрих-кодах образцов показаны в дополнительных данных (дополнительный файл 2).

    Результаты

    Рисунок 1 показывает, что индекс разнообразия Шеннона значительно снижен у детей с SBS, все еще получающих PN, по сравнению с детьми, отлученными от PN. Ни у кого из детей, получавших ПП, не осталось ICV.

    Рисунок 1

    Индекс разнообразия Шеннона у детей с SBS, все еще получающих PN, по сравнению с детьми, отлученными от PN.

    У детей, все еще получающих PN, четверо из пяти (1A, 3A, 8A и 9A) были обследованы на несколько эпизодов подозрения на SBBO, также во время взятия пробы кала (Таблица 1).Их лечили пероральным метронидазолом, триметоприм-сульфаметоксазолом, гентамицином или амоксициллин-клавулановой кислотой. У этих пациентов Enterobacteriacae были наиболее многочисленным таксономическим семейством и полностью доминировали в микробном сообществе этих детей (рис. 2). У оставшегося пациента в этой группе (12A), все еще принимавшего PN и с пониженным индексом разнообразия Шеннона, было обнаружено относительное преобладание Lactobacillaceae , за которым следовали Enterobacteriacae. В целом, высокая относительная численность Enterobacteriacae была связана с SBS у 6 из 11 пациентов (1A, 3A, 8A, 9A, 11A и 12A). У оставшихся пяти пациентов с SBS, все без PN (2A, 4A, 13A, 16A и 18A), был более разнообразный состав микробиоты и более равномерное распределение таксономических семейств. Однако ни один из детей SBS, кроме одного (2А), не достиг показателей разнообразия Шеннона на том же уровне, что и контрольная группа (таблица 1). У одного из детей, все еще получающих PN (1A), верхняя и нижняя эндоскопия с биопсией выявила макроскопическое и гистопатологическое острое воспаление в желудке, двенадцатиперстной кишке, тонкой кишке и проксимальном отделе толстой кишки.У ребенка 3А, также получавшего ПП, верхняя эндоскопия с биопсией показала атрофию ворсинок тонкой кишки.

    Рисунок 2

    Микробные сообщества у детей с SBS, получавших PN (1A, 3A, 8A, 9A, 12A), детей с SBS, отлученных от PN (2A, 4A, 11A, 13A, 16A, 18A), и братьев и сестер (2C1, 2C2, 11C1, 11C2, 12C, 13C1, 13C2). На рисунке показана относительная численность 19 наиболее распространенных таксономических семейств, на долю которых приходится не менее 84% численности во всех выборках.

    На рисунке 3 представлены индексы разнообразия Шеннона, а на рисунке 4 — невзвешенные расстояния UniFrac у детей с SBS на PN (1A, 3A, 8A, 9A, 12A), дети SBS, отлученные от PN (2A, 4A, 11A, 13A). , 16A, 18A) и братьев и сестер (2C1, 2C2, 11C1, 11C2, 12C, 13C1, 13C2).

    Рисунок 3

    Индекс разнообразия Шеннона у детей с SBS, получавших PN (1A, 3A, 8A, 9A, 12A), детей с SBS, отлученных от PN (2A, 4A, 11A, 13A, 16A, 18A) и братьев и сестер (2C1 , 2C2, 11C1, 11C2, 12C, 13C1, 13C2).

    Рис. 4

    График PCoA, описывающий невзвешенное расстояние UniFrac между образцами. Попарные расстояния между всеми образцами проецируются на двумерное пространство, где ось PC1 описывает наивысшую степень вариации. Таким образом, считается, что образцы, которые сгруппированы близко друг к другу, имеют большую долю филогенетического дерева по сравнению с образцами, которые более разделены.

    У нас была уникальная возможность изучить тройню, представляющую все три группы. Ребенок 2А и ребенок 3А были тройняшками мужского пола, рожденными на 23 неделе беременности. Оба мальчика в неонатальном периоде перенесли НЭК, что привело к резекции тонкой кишки (таблица 1). Третий тройняшек (2С2) остался здоровым. У ребенка 2А было резецировано только 2 см тонкой кишки, однако после обширной НЭК у него развился ИФ, и он стал зависимым от ПП. Во время лечения ПН у него не было признаков СБО. Его приучили к полноценному пероральному вскармливанию и без антибиотиков за 3 месяца до забора фекалий.Его кишечное бактериальное разнообразие было таким же, как у его здорового брата (SDI 4, 67 и 4, 97, соответственно).

    Ребенок 12A лечился антибиотиками только в течение первых 2 недель постнатального периода, у него не было признаков SBBO, и отлучение от PN продвигалось, но медленно. Ее фекальное бактериальное разнообразие показало, что Lactobacillacae являются наиболее относительно многочисленным таксономическим семейством в соответствии с нашими предыдущими результатами (Рисунок 2) [13]. Мы смогли обнаружить Clostridium difficile у двух из десяти пациентов с SBS (пациенты 2A и 11A) и в очень низкой относительной численности (данные не показаны).

    Выводы

    Тенденция SBBO и воспаления кишечника к задержке или предотвращению отлучения от PN у этих детей с SBS, по-видимому, связана с микробным дисбиозом в кишечном тракте. Этот результат согласуется с предыдущим исследованием, показывающим, что введение PN независимо связано с SBBO [14]. Влияние PN на изменение профиля из-за истощения микробиома маловероятно, поскольку нарушение всасывания при пероральном / энтеральном питании является основной проблемой при SBS.В целом, наблюдаемые изменения микробиоты у детей с SBS, скорее всего, являются как причиной, так и следствием болезненного статуса ребенка. Ограничением исследования является небольшая исследовательская группа, и смешанные факторы, которые могут повлиять на результаты, — это возраст, длина кишечника и лечение антибиотиками. Тем не менее, когорта в настоящем исследовании представляет детей с SBS в клинической практике.

    В нашем центре мы лечим SBBO пероральными антибиотиками в соответствии с рекомендациями других центров [4-6].Однако наиболее вероятно, что антибиотики в дальнейшем будут способствовать развитию дисбактериоза у этих детей. У детей с SBS нормальная колонизация нарушается из-за раннего и частого использования антибиотиков, а уменьшение бактериального разнообразия позволяет потенциальным патогенным бактериям расширяться. Антибиотики были предложены для снижения устойчивости к колонизации против Enterobacteriacae , таких как Escherichia coli и Salmonella enterica , за счет повышения воспалительного тонуса слизистой оболочки кишечника [15].Чаще всего пробиотики используются для изменения кишечной микробиоты при SBS; однако существуют противоречивые данные и сообщения о пробиотической сепсисе [16].

    Общее снижение бактериального разнообразия у наших детей с SBS согласуется с дисбактериозом кишечника у пациентов с IBD, младенцев с NEC, а также было описано в модели SBS у поросят [7,8,17,18]. Кроме того, у детей с рецидивирующей диареей, связанной с C. difficile-, наблюдается снижение фекального разнообразия с уменьшением на Bacteriodetes и Firmicutes [19].У этих детей успешность трансплантации фекальной микробиоты (FMT) превышает 90%. Такое лечение также успешно использовалось в качестве дополнения к лечению ВЗК [19,20]. Следовательно, FMT может оказаться альтернативой лечения в тщательно отобранных случаях SBS с дисбактериозом. Однако, поскольку дети с SBS часто уязвимы из-за своего первоначального состояния здоровья, необходимо учитывать трудности и риски FMT. Хотя случаи серьезных побочных эффектов редки, одним из таких рисков является заражение донором, когда бессимптомные микроорганизмы, не вызывающие проблем у здорового донора, могут вызвать реакцию у реципиента.Кроме того, массовое появление новой микробиоты также может вызвать аутоиммунное заболевание, а также развитие бактерий и септический шок. Также следует проявлять особую осторожность при FMT, если у пациента есть какие-либо признаки иммунодефицита [21].

    Это первый отчет, описывающий микробный профиль кишечника у детей с SBS с использованием секвенирования следующего поколения. Мы наблюдали выраженный микробный дисбактериоз у детей с SBS, все еще получающих PN, по сравнению с детьми, отлученными от PN с повышенным относительным количеством протеобактерий, большинство из которых длительное время лечились антибиотиками.Наши результаты показывают, что дисбактериоз кишечника у детей с SBS связан с ухудшенным исходом с длительной зависимостью от PN. В будущих исследованиях необходимо найти новые стратегии лечения дисбактериоза кишечника у этих детей.

    Дисбактериоз кишечника и целостность ГЭБ при аутизме — Просмотр полного текста

    Расстройство аутистического спектра (РАС) — это расстройство нервного развития, характеризующееся нарушением социального взаимодействия и общения, связанное с повторяющимся поведением и ограниченными интересами.Патофизиология РАС сложна из-за клинической гетерогенности и множества сопутствующих заболеваний. Удивительно, но до 70% детей с РАС страдают желудочно-кишечными (ЖКТ) расстройствами, коррелирующими с тяжестью РАС. На эти расстройства желудочно-кишечного тракта влияют расстройства пищевого поведения, связанные с РАС. Также при РАС наблюдается дисбаланс кишечной микробиоты. Кроме того, микробиота кишечника играет ключевую роль в регулировании оси кишечник-мозг. Он участвует в развитии мозга и нейровоспалении, одном из патофизиологических путей при РАС.Нейровоспаление также участвует в регулировании целостности гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), который нарушается при РАС. Поэтому возникает вопрос, влияет ли дисбактериоз кишечника на целостность ГЭБ при РАС.

    Основная цель — определить, существует ли связь между составом кишечной микробиоты и целостностью ГЭБ при РАС.

    Вторичные цели: i / определить патофизиологические пути, вовлеченные в эту ассоциацию, в частности, через процессы нейровоспаления; ii / оценить влияние этой ассоциации на некоторые характеристики РАС; iii / определить влияние нутритивного статуса на измеряемые биологические и клинические параметры.

    Это моноцентрическое обсервационное и перекрестное исследование 60 детей с РАС в возрасте от 6 до 16 лет, проживающих в регионе Лангедок-Руссильон, и из когорты ELENA (эта когорта включает 900 французских детей с РАС, первоначально в возрасте от 2 до 16 лет). 16, и следовали в течение 6 лет).

    Иммуноанализ сыворотки будет оцениваться для измерения нейровоспаления, анализы плазмы на воспаление кишечника и проницаемость. Клинические характеристики будут собираться врачом и с помощью анкет для родителей (тест на тяжесть РАС, уровень социального взаимодействия, повторяющееся и стереотипное поведение, поведенческие расстройства, качество жизни, интенсивность расстройств желудочно-кишечного тракта).Состояние питания будет оцениваться с помощью анализа метаболома сыворотки и антропоморфных мер.

    Участники будут разделены на группы в зависимости от выраженности их характеристик РАС и наличия или отсутствия расстройств желудочно-кишечного тракта.

    Описательные анализы состава микробиоты, биологических маркеров кишечной проницаемости и воспаления, нейровоспаления и целостности ГЭБ будут выполнены с использованием корреляции тепловой карты. Анализ главных компонентов позволит идентифицировать образцы состава микробиоты.Связи между различными группами измеряемых биомаркеров (паттерны микробиоты, целостность ГЭБ, кишечная проницаемость, кишечное воспаление и нейровоспаление) будут выполнены с использованием многомерных регрессионных моделей. Модели будут систематически корректироваться по возрасту и полу.

    Исследование продлится 3 года и закончится в мае 2023 года. Продолжительность включения составляет 24 месяца. Никаких конкретных последующих действий не планируется за пределами 6-месячного максимального периода между заявкой на исследование и посещением включения.Исследование будет представлено пациентам в конце их визита через 3 или 6 лет наблюдения в рамках когорты ELENA. Для пациентов, отвечающих критериям включения и согласившихся участвовать в исследовании, будет проведено два посещения Центра источников аутизма в Лангедок-Руссильоне (CRA-LR) для получения согласия и доставки материалов, которые будут использоваться в дом. За неделю, предшествующую их второму посещению CRA-LR, родители будут собирать образец стула своего ребенка в специальную банку, которая будет упакована в пластиковый пакет и храниться в домашней глубокой заморозке до тех пор, пока они не достигнут CRA-LR.Родители заполняют бристольскую шкалу, позволяющую отображать стул ребенка, опросник PedsQL GSS для оценки желудочно-кишечных расстройств и опросник RBS-R для оценки повторяющегося и стереотипного поведения. Во время инклюзивного визита будет проведено клиническое обследование детей и будет взят образец крови.

    Это исследование будет одновременно оценивать многие клинические и биологические параметры, некоторые из которых никогда ранее не исследовались у детей с РАС.Это позволит лучше понять роль оси кишечник-мозг в патофизиологии РАС и откроет путь к новым терапевтическим целям.

    Квазипарная когортная стратегия выявляет нарушение детоксицирующей функции микробов в кишечнике аутичных детей

    Abstract

    Растущие данные свидетельствуют о том, что расстройство аутистического спектра (РАС) тесно связано с дисбактериозом в микробиоме кишечника с точными механизмами все еще неясно. Мы предложили новую аналитическую стратегию — квазипарную когорту — и применили ее к метагеномному исследованию микробиома РАС.Сравнивая парные выборки пациентов с РАС и нейротипиков, мы выявили значительный дефицит у детей с РАС детоксикационных ферментов и метаболических путей, которые показывают сильную корреляцию с биомаркерами митохондриальной дисфункции. Диагностические модели, основанные на этих детоксифицирующих ферментах, точно отличали людей с РАС от контроля, и оценка дисфункции, выведенная из модели, увеличивалась с клиническими оценками РАС. Таким образом, наши результаты предполагают ранее не обнаруженную потенциальную роль нарушенной кишечной микробной детоксикации в накоплении токсинов и митохондриальной дисфункции, ключевом компоненте патогенеза РАС.Эти результаты открывают путь для разработки будущих терапевтических стратегий по восстановлению возможностей микробной детоксикации для пациентов с РАС.

    ВВЕДЕНИЕ

    Расстройство аутистического спектра (РАС) — это сложное расстройство нервного развития, характеризующееся нарушением социального общения и повторяющимся и стереотипным поведением, интересами или деятельностью ( 1 ). Распространенность РАС растет во всем мире и, по оценкам Сети мониторинга аутизма и нарушений развития в 2014 году, затронула примерно 1.6% американских 8-летних детей ( 2 ). Этиология РАС остается неизвестной и, вероятно, связана с широким спектром факторов окружающей среды, которые влияют на многие физиологические процессы у генетически предрасположенных лиц ( 3 ). Недавно были получены данные, свидетельствующие о возможном вкладе кишечного микробиома в патогенез РАС, как и во многих других заболеваниях ( 4 ). Во-первых, у детей с РАС часто встречается сопутствующая желудочно-кишечная патология ( 5 ). Во-вторых, пациенты с РАС в основном разборчивы в еде ( 6 ) и часто испытывают дефицит пищеварительных ферментов ( 7 ), что неизбежно изменяет питательные вещества или среду микробов, населяющих их кишечник, и влияет на рост составляющих видов, что приводит к дисбактериоз.Наконец, многие исследования обнаружили очевидный дисбиоз в микробиоме кишечника пациентов с РАС, такой как дефицит Bifidobacterium longum и чрезмерный рост Clostridium spp. и Candida albicans ( 8 , 9 ). Считается, что дисбактериоз микробиома ASD связан с воспалением кишечного эпителия и повышенной проницаемостью кишечно-гематологического барьера ( 10 ). Однако то, как микробиом кишечника влияет на патогенез РАС, до конца не изучено.

    Исследование метагенома, основанное на секвенировании с дробовиком, широко применяется для изучения взаимодействий микроб-хозяин и патогенеза, связанного с микробиомом, при многих заболеваниях. По сравнению с целевым секвенированием рибосомной ДНК (рДНК) 16 S , которое представляет только профили видов, секвенирование дробовика является более информативным, поскольку оно дает исчерпывающую информацию для вывода конкретных метаболических путей и физиологических функций микробиома ( 11 ) . Несмотря на то, что для кишечного микробиома РАС было опубликовано несколько исследований метагеномного анализа на основе дробовика ( 12 , 13 ), препятствия остаются из-за высокого межличностного разнообразия, на которое влияет широкий спектр факторов, таких как генетика, возраст, диета и здоровые условия ( 14 ).Индивидуальное разнообразие часто настолько велико и его трудно контролировать, что оно даже подавляет изменения, связанные с заболеванием, и глубоко влияет на идентификацию связанных с заболеванием особенностей микробиома. Таким образом, результаты метагеномных исследований сильно зависят от собранных образцов и часто включают стохастические ложноположительные или отрицательные результаты ( 15 , 16 ).

    Хорошо известно, что состав микробиома широко варьируется даже среди здоровых людей ( 17 ).Более того, микробные компоненты и их количество находятся под сильным влиянием сложных метаболических взаимодействий и строго ограничены всей метаболической сетью микробиома ( 18 , 19 ). Таким образом, относительную активность конкретного пути можно сравнить между образцами схожего метаболического фона ( 16 , 20 ). На основе этой концепции мы разработали новую стратегию метагеномного анализа, «квазипарную когорту», ​​в которой мы объединили образцы ASD с контрольными образцами аналогичного метаболического фона, то есть профиля метаболических путей, выведенного из метагеномных данных. .Этот подход позволил нам преобразовать исходную групповую когорту в парную когорту, которая не только контролирует индивидуальное разнообразие, но и увеличивает статистическую мощность. Затем мы выполнили метагеномное секвенирование 79 образцов фекалий от людей с РАС и здоровых людей из контрольной группы; Эта аналитическая стратегия позволила нам выявить очевидные недостатки в путях раскисления и деградации токсичных веществ в микробиоме РАС. Поскольку воздействие токсинов было эпидемиологически продемонстрировано как один из основных этиологических факторов РАС ( 21 ), нарушение детоксикационной способности кишечного микробиома предполагает ранее неизвестный механизм, объясняющий, почему пациенты с РАС более уязвимы к воздействию токсических веществ и как Кишечный микробиом вносит свой вклад в патогенез РАС.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Дизайн исследования

    Детей с РАС и нейротипичных контрольных групп, соответствующих полу и возрасту, последовательно набирали из Центра исследования аутизма при Научном центре здоровья Пекинского университета и близлежащих сообществ. Образцы фекалий и утренней мочи были собраны у каждого участника для секвенирования метагенома и измерения метаболитов в моче соответственно. Следуя протоколам квазипарной когорты (см. Ниже), была создана парная когорта, в которой индивидуумы из контрольной группы и группы с РАС были объединены в пары для выявления характеристик микробиома, связанных с РАС (см. Ниже и рис.1). Характеристики микробиома, такие как обилие метаболических путей, сравнивались между образцами в каждой паре, и те из них, которые были значительно перепредставлены или недостаточны в образцах ASD, были предложены как связанные с ASD. Биомаркеры мочи и клинические рейтинговые баллы использовались для подтверждения роли выявленных характеристик микробиома, связанных с РАС. Наконец, идентифицированные особенности были использованы для построения диагностической модели, и ее производительность была оценена с помощью анализа рабочих характеристик приемника (ROC).

    Рис. 1 Принцип квазипарного когортного анализа.

    ( A ) Групповая когорта индивидуумов с РАС и здоровых участников контрольной группы. ( B ) Было построено многомерное пространство с каждой особенностью микробиома, представляющей измерение, и образцы были размещены. Образцы с аномально далекими расстояниями от других (контуры, помеченные синими прямоугольниками) или слишком близкие (дубликаты, помеченные розовыми прямоугольниками) были удалены. ( C ) Граничные выборки около границы принятия решения (черная линия) были выбраны для обеих групп и спарены с ближайшими к ним выборками из противоположной группы.( D ) Создали квазипарную когорту и использовали ее для проверки значимости разницы по каждому параметру (микробной характеристике) между случайными и контрольными образцами.

    Участники

    Были набраны дети с РАС и обычно развивающиеся подходящие контрольные субъекты в возрасте от 3 до 8 лет. Диагнозы РАС были подтверждены с помощью Пересмотренного диагностического интервью по аутизму ( 22 ) и Графика обследования диагностики аутизма (ADOS) ( 23 ) в соответствии с критериями Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам (пятое издание).Рейтинговые или оценочные инструменты: шкала оценки детского аутизма (CARS) ( 24 ), пересмотренная шкала повторяющегося поведения (RBS-R) ( 25 ), контрольный список поведения при аутизме (ABC) ( 26 ) и Индекс тяжести желудочно-кишечного тракта. ( 27 ) также были выполнены для детей-аутистов. Для контрольных субъектов были проведены медицинские осмотры и беседы с родителями, чтобы исключить кого-либо с психическими расстройствами. Испытуемые также исключались, если они перенесли инфекцию или принимали психоактивные препараты, антибиотики, пробиотики, пребиотики или специальную диету (например, кетогенную диету) за 3 месяца до включения.

    Секвенирование и аннотация метагенома

    Образцы фекалий всех участников были собраны и немедленно заморожены при температуре –20 ° C в пробирках для образцов и сохранены при –80 ° C для последующего секвенирования метагенома. Суммарную ДНК из каждого образца фекалий экстрагировали с помощью набора QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit (QIAGEN), а секвенирование парных концов выполняли на платформе Illumina HiSeq X10 (150 пар оснований × 2). Необработанные чтения были сначала применены для контроля качества, где неоднозначные последовательности и адаптеры были отфильтрованы с помощью FastQC (версия 0.11,5; www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/), а низкокачественные базы и чтения были обрезаны с помощью FASTX-Toolkit (версия 0.0.13; http://hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit/). Затем были удалены считывания человеческого происхождения, сопоставленные с человеческими геномами Hs37 с помощью Burrows-Wheeler Aligner (модуль памяти с параметрами по умолчанию; http://bio-bwa.sourceforge.net/), а дубликаты полимеразной цепной реакции были удалены с помощью PRINSEQ ( http://prinseq.sourceforge.net/). Окончательные чистые чтения были применены к аннотации таксономии и метаболической функции.Для каждого образца MetaPhlAn2 (www.huttenhower.org/metaphlan2) использовался для классификации микробов и расчета относительной численности каждого вида, а HUMAnN2 (http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann2) использовался для аннотирования микробных путей в соответствии с коллекцией баз данных BioCyc (https://biocyc.org/) и для определения численности каждого пути. Альфа-разнообразие каждого образца было обозначено индексом Шеннона, который был рассчитан с использованием пакета R vegan (https: //cran.r-project.org / web / packages / vegan / index.html), а анализ основных компонентов (PCA) использовался для оценки бета-разнообразия среди образцов.

    Построение квазипарной когорты

    Чтобы построить «парную когорту» из исходной групповой когорты, мы сначала построили многомерное пространство, где изобилие каждого метаболического пути представляло собой измерение, и все субъекты были расположены в пространстве. в соответствии с их профилями метаболических путей. Наша цель — очертить границу между клиническими и контрольными образцами, описанными как существенные различия в путях, связанных с РАС.Во-первых, сходство каждой выборки с ее ближайшими соседями k было представлено как KNN (среднее расстояние Брея-Кертиса до ближайших соседей k ), где k было квадратным корнем из размера выборки. Затем были удалены слишком большие выбросы (KNN> среднее значение KNN + SD) и избыточности, которые были слишком близки (KNN <среднее значение KNN - SD) к своим соседям, чтобы избежать стохастического воздействия этих выборок на выбор парной выборки и статистики. Чтобы определить границу между РАС и контролем, мы определили граничные образцы для обеих групп, используя образцы, которые были более похожи на соседей в противоположной группе, чем на их собственную группу, т.е.е., внутригрупповой KNN> межгрупповой KNN. Эти граничные образцы, которые имеют сходный фон с соседями из противоположной группы, более ценны, чем другие в контроле метаболического фона, оставляя различные метаболические пути между парными образцами с большей вероятностью, связанные с РАС. Затем для каждой группы было выбрано сопоставимое количество граничных образцов, и пары ASD-контроль были построены с одним граничным образцом и одним из его ближайших соседей k противоположной стороны.Таким образом, пары состоят из выборок с одинаковым метаболическим фоном (ближайшие соседи в многомерном пространстве), но в противоположных фенотипических группах. Наконец, квазипарная когорта была построена с этими парами ASD-контроль после удаления избыточности (рис. 1 и рис. S1).

    Измерение органической кислоты в моче

    Утренняя моча детей с РАС и контрольной группы была собрана и немедленно заморожена при -20 ° C, а затем перенесена в морозильную камеру -80 ° C. Для каждого образца мочи было измерено в общей сложности 75 метаболитов с помощью газового хроматографа-масс-спектрометра Agilent 7890A (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя и проанализировано с помощью MSD ChemStation (E.02.02.1431) для расчета концентрации каждого метаболита, нормированной на концентрацию креатина в том же образце.

    Модель случайного леса

    Модель случайного леса была построена с кареткой (https://cran.r-project.org/web/packages/caret/) и randomForest (https://cran.r-project.org /web/packages/randomForest/index.html) R-пакеты для выбора наиболее отклоняющихся маркеров ферментов. Модель была обучена на 50% выборок посредством двойной перекрестной проверки и протестирована на всех выборках.Самозагрузка производилась 1000 раз. Для каждого результата начальной загрузки регистрировали вклад каждого фермента в модель и диагностический балл для каждого субъекта. Затем диагностическая способность модели отличать пациентов с РАС от контрольных субъектов была оценена с помощью AUC (площадь под кривой ROC) с помощью пакетов R pROC (https://cran.r-project.org/web/packages/ pROC / index.html) и ROCR (https://cran.r-project.org/web/packages/ROCR/index.html). Средние вклады каждого фермента в модель были рассчитаны для оценки их отклонений между ASD и контролем.Средний диагностический балл каждого субъекта, который был выведен из обилия ферментов детоксикации и скорректирован моделью в соответствии с их отклонениями между РАС и контролем, использовался для всестороннего представления степени дисфункции микробной детоксикации и проверен на корреляцию с клинической оценкой. оценки.

    Статистический анализ

    Тест суммы рангов Вилкоксона использовался для сравнения среднего значения между ASD и контрольной группой по их показателям альфа-разнообразия, численности каждого вида или метаболическому пути, с скорректированным P <0.05 как значительный. Различия в количестве путей между парными выборками квазипарной когорты были протестированы с помощью знакового рангового критерия Вилкоксона для парных выборок, при этом значимость P <0,05 и частота ложных открытий (FDR) <0,1. Корреляции метаболических путей с органическими кислотами в моче и баллами детоксикационной дисфункции по сравнению с рейтингами РАС оценивали с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена и считали сильно коррелированными, если r <-0,4 или r> 0.4.

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Кишечный микробиом показал большое индивидуальное разнообразие

    В исследование было включено 79 участников, в том числе 39 детей с РАС и 40 нейротипичных контрольных субъектов соответствующего возраста и пола (средний возраст 5,59 лет; диапазон от 3 до 8 лет; процент мужчин, 82%; таблица S1). Секвенирование метагенома и анализ образцов стула выявили в общей сложности 209 видов во всех образцах, в каждом образце 101 ± 14 видов. Альфа-разнообразие или богатство микробиома было одинаковым у пациентов с РАС и контрольной группы (рис.S2A). Среди 209 видов 18 показали значительные различия между группами (рис. S2B), которые включали виды Veillonella parvula и Lactobacillus rhamnosus , обогащенные ASD, и виды B. longum и Prevotella copri , обогащенные контролями ( Критерий суммы рангов Вилкоксона, P <0,05, FDR <0,3). Эти результаты частично согласуются с предыдущими исследованиями по профилированию видов на основе секвенирования 16 S рДНК ( 8 , 28 , 29 ).Тем не менее, каждое из этих исследований, включая наше, выявило список специфических для исследования дифференциальных видов РАС, и эти виды не предоставляют точных механизмов для понимания патогенеза РАС.

    PCA профилей видов явно не отделял образцы ASD от образцов контроля (рис. S2C) при построении графика с двумя верхними ПК, а образцы каждой группы были широко разбросаны, что указывает на большое индивидуальное разнообразие даже среди образцов одного и того же вида. группа. Затем мы вычислили попарные расстояния Брея-Кертиса между каждой парой выборок и обнаружили, что межгрупповые расстояния не превышают внутригрупповые различия (рис.S2D), подразумевая, что индивидуальное разнообразие было настолько велико, что подавляло связанные с РАС изменения. После функциональной аннотации метаболических путей, присутствующих в микробиоме, мы сделали вывод о распространенности каждого пути для каждого образца. PCA метаболических профилей показал, что образцы из одной и той же группы не группировались (рис. S2E), а расстояния Брея-Кертиса парных образцов, основанные на путях, были одинаковыми между группами и внутри группы (рис. S2F), что свидетельствует о большом метаболическом разнообразии среди образцы тоже.Прямое сравнение распространенности каждого метаболического пути в группах случаев и контрольной группе не выявило многих соответствующих путей; только три пути показали значительное обогащение образцов ASD по сравнению с контрольными образцами (критерий суммы рангов Вилкоксона, P <0,05). Этими тремя путями являются митохондриальная взаимопревращение NAD.NADP.NADH.NADPH (дрожжи), супер-путь биосинтеза ацетил-кофермента А и супер-путь биосинтеза тиаминдифосфата.

    Стратегия квазипарной когорты выявила недостаточную микробную детоксикацию в РАС

    Поскольку традиционный анализ не дал четких указаний на то, как микробиом влияет на патогенез РАС, мы затем провели анализ, основанный на стратегии квазипарной когорты.При этом мы создали когорту из 65 пар РАС-контроль, в которую в конечном итоге вошли 20 субъектов РАС и 18 контрольных субъектов из исходных групп на основе метаболических профилей образцов. Сравнение парных выборок выявило в общей сложности 96 путей, связанных с РАС (знаковый ранговый критерий Вилкоксона, P <0,05, FDR <0,1; таблица S2) с 39 избыточно представленными и 57 недостаточными путями, вовлеченными во многие метаболические категории (таблица S3). .

    Среди списка путей, связанных с РАС, мы выявили заметную тенденцию дефицита метаболической категории детоксикации в образцах РАС.Всего пять полных путей в этой категории продемонстрировали очевидное снижение численности у пациентов с РАС по сравнению с их контрольными аналогами (рис. 2). В генерации глутатиона (GSH) участвовали два нарушенных пути детоксикации при РАС: пути γ-глутамилового цикла и биосинтез l-глутамата и l-глутамина, предшественника GSH (рис. S3). Три других пути задействованы в разложении органических токсикантов метилфосфоната, 3-фенилпропаноата или 3- (3-гидроксифенил) пропаноата и метилглиоксаля (рис.S4). Почти все ферменты в этих путях демонстрируют значительный дефицит в образцах ASD, включая следующие ключевые ферменты (критерий знакового ранга Вилкоксона, P <0,05): глутамат-цистеинлигаза ( gshA ), GSH-синтаза ( gshB ), 𝛾-глутамилтрансфераза (ggt) и аминопептидаза B ( pepB ) в биосинтезе GSH; C-P лиаза ( phnJ ), которая удаляет фосфатную группу при разложении метилфосфоната; дегидрогеназа ( hcaB ) и оксидаза ( mhpB ), которые разрывают бензольное кольцо; и глиоксалаза ( gloA ) и гидролаза ( gloB / gloC ), которые разлагают метилглиоксаль до лактата (рис.2).

    Рис. 2. Детоксифицирующие ферменты и пути, связанные с РАС.

    Тепловая карта показывает относительное содержание каждого детоксифицирующего фермента в каждом образце, включенном в парную когорту. Цвета указывают на относительную численность, которая нормализована по шкале z . Названия модулей пути и репрезентативных генов энтеробактерий фермента отмечены слева и справа от тепловой карты соответственно. Сравнения относительного количества путей между контрольной группой и субъектами с РАС показаны справа от тепловой карты и связаны с соответствующими путями стрелками.Значимость была проверена с помощью знакового рангового критерия Вилкоксона; * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. HC, здоровый контроль.

    Помимо вышеуказанных путей детоксикации, мы дополнительно изучили все ферменты, участвующие в деградации различных видов токсинов, и сравнили их количество между субъектами с РАС и их контрольными аналогами (критерий знакового ранга Вилкоксона, P <0,05). Ни один из ферментов не демонстрирует значительного перепредставления, в то время как восемь имели значительный дефицит ASD и участвовали в разложении широкого спектра токсичных веществ, включая хлоралкан / хлоралкен, аминобензоат, бензамид, стирол, нафталин, ксилол и бензоат (рис.2 и таблица S4). Эти токсиканты широко используются в качестве инсектицидов и пищевых добавок. Дефицит этих критических ферментов предполагает более широкий диапазон нарушений детоксикации при РАС, хотя соответствующие пути, которые содержат эти ферменты, существенно не различались между парными образцами.

    Другие пути, связанные с РАС, которые мы идентифицировали, в значительной степени соответствовали предыдущим знаниям о РАС, в том числе многие из них, участвующие в биосинтезе пиримидина, пурина и тетрагидрофолата (таблица S3), проявляли дефицит у детей с РАС.Хорошо известно, что метаболизм тетрагидрофолата часто нарушен у пациентов с РАС ( 30 ). Тетрагидрофолат является одноуглеродным донором для биосинтеза нуклеотидов и реметилирования гомоцистеина с образованием метионина и, следовательно, S -аденозилметионина. Основным источником фолиевой кислоты, предшественника тетрагидрофолата, является пища, что подразумевает общий дефицит фолиевой кислоты как для микробного метаболизма, так и для метаболизма тетрагидрофолата в организме хозяина при РАС. Кроме того, из 39 путей, обогащенных ASD, 17 происходят от дрожжей.Один из этих дрожжевых путей синтезирует 2-амино-3-карбоксимуконат полуальдегид (таблица S3), промежуточное соединение для образования эксайтотоксина, хинолиновой кислоты. Эти результаты согласуются с предыдущими данными о перепроизводстве хинолиновой кислоты ( 31 ) и чрезмерном росте дрожжей в кишечнике у пациентов с РАС ( 32 ). Согласованность ассоциированных с РАС путей, которые мы идентифицировали с ранее сообщенными метаболическими изменениями при РАС, подтверждают надежность квазипарного когортного метода и дополнительно подтверждают вклад микробного метаболизма кишечника в организм хозяев.

    Нарушение микробной детоксикации связано с митохондриальной дисфункцией и степенью тяжести РАС

    Из-за очевидных метаболических нарушений, наблюдаемых при РАС, мы количественно оценили абсолютные концентрации метаболитов в моче, чтобы оценить метаболические изменения у наших субъектов. Результаты показали, что у большинства детей с РАС наблюдались метаболические нарушения по сравнению с контрольной группой в соответствии с предыдущими данными (таблица S5) ( 33 ). Наиболее значимые аномальные метаболиты у наших пациентов с РАС включали аконитовую кислоту, субериновую кислоту, 2-гидроксигиппуровую кислоту и фумаровую кислоту.Все эти органические кислоты являются метаболитами, участвующими в цикле Кребса, и могут выделяться в кровоток и выводиться с мочой при повреждении митохондрий, таким образом, выступая в качестве биомаркеров повреждения или дисфункции митохондрий. Измерения этих биомаркеров отрицательно коррелировали с изобилием большинства ферментов детоксикации, дефицитных у пациентов с РАС (рис. 3). Эти корреляции предполагают потенциальную защитную роль этих ферментов микробной детоксикации для митохондрий: проглоченные токсиканты окружающей среды, которые могут вызвать повреждение митохондрий, в значительной степени детоксифицируются кишечными микробами.Утрата такой защиты при РАС может способствовать митохондриальной дисфункции, одному из основных патологических изменений в различных тканях у детей с РАС, включая мозг.

    Рис. 3 Корреляция детоксифицирующих ферментов с биомаркерами митохондриальной дисфункции в моче.

    ( Top ) Средние концентрации каждого биомаркера митохондриальной дисфункции в моче (отмечены под тепловой картой) в ASD и контрольных образцах. Ось y показывает их концентрации (мкмоль, нормализованные на концентрацию креатина в том же образце).Значимость была помечена как * P <0,05 и *** P <0,001 на основе критерия суммы со знаком Вилкоксона. ( Нижний ) Тепловая карта корреляций между каждым детоксицирующим ферментом и биомаркером мочи. Цвет указывает значение ρ рангового теста Спирмена, * ρ ≥ 0,4 или ρ ≤ −0,4.

    Чтобы еще больше подтвердить роль этих детоксикационных ферментов в патогенезе РАС, мы построили случайный лесной классификатор на основе количества идентифицированных нами детоксикационных ферментов, связанных с РАС (как показано на рис.2) и оценил его эффективность в различении РАС от контрольных субъектов. Оценка ROC с помощью 1000 бутстрапов показала, что модель, основанная на панели ферментов детоксикации, точно описывает отклонения между ASD и контрольными субъектами и достигла диагностической мощности до 88% AUC (рис. 4A). Диагностическая модель также выводит вклад каждого фермента в модель с пятью ведущими ферментами в качестве ключевых ферментов в биосинтезе GSH и l-глутамата / l-глутамина и деградации аминобензоата, хлоралкана / хлоралкена / нафталина и метилглиоксаля, что означает, что они ферменты в основном различаются между ASD и контролем (рис.4Б).

    Рис. 4 Диагностическая модель, основанная на детоксикационных ферментах для определения статуса РАС.

    Все идентифицированные детоксифицирующие ферменты были использованы для построения диагностической модели для прогнозирования статуса РАС с помощью случайных лесных классификаторов с 1000 повторениями начальной загрузки. ( A ) ROC-анализ производительности диагностической модели. ( B ) Средние вклады каждого детоксифицирующего фермента на основе 1000 повторений начальной загрузки. ( C ) Баллы дисфункции микробной детоксикации, выведенные из диагностической модели для образцов в каждом квартиле пациентов, разделенные в соответствии с их клиническими рейтинговыми баллами РАС.

    Кроме того, мы исследовали корреляции между средней диагностической оценкой каждой выборки, выведенной из модели, и тяжестью РАС. Поскольку диагностический балл был выведен из обилия ферментов детоксикации и скорректирован с учетом их соответствующего отклонения между РАС и контролем, балл можно рассматривать как общий балл степени нарушения микробной детоксикации и далее именовать баллом дисфункции. Поскольку не существует объективных биомаркеров тяжести заболевания или даже диагноза РАС, мы применили клинические рейтинговые баллы для РАС, т.е.е., ADOS, ABC, CARS и RBS-R, чтобы разделить пациентов на соответствующие квартили в соответствии с каждой из оценок. Показатели дисфункции пациентов в квартилях имеют тенденцию к увеличению с увеличением рейтинговых баллов (рис. 4С). Логистическая регрессия между оценкой дисфункции и клинической оценкой в ​​значительной степени подтвердила их положительные корреляции, хотя они не были значимыми, возможно, из-за субъективности клинической оценки РАС (рис. S5). Эти корреляции между нарушенной микробной детоксикацией и степенью тяжести РАС дополнительно продемонстрировали участие кишечного микробиома в патогенезе РАС из-за его дисфункции при детоксикации.

    ОБСУЖДЕНИЕ

    При поддержке квазипарной когортной стратегии наше исследование выявило ранее не идентифицированный ассоциированный с РАС дефицит микробной детоксикации, который показал сильную корреляцию со степенью митохондриальной дисфункции, а также тяжестью клинических проявлений. Проявления РАС. Эпидемиологически подтверждено, что воздействие токсичных веществ является важным этиологическим фактором РАС, и у пациентов часто наблюдаются некоторые клинические проявления интоксикации.Млекопитающие постоянно подвергаются воздействию токсичных веществ из внешней среды, таких как глифосат, или от внутренних метаболических процессов хозяина или микробов, таких как метилглиоксаль. Таким образом, способность к детоксикации необходима для жизни. В дополнение к системе детоксикации хозяина, такой как печеночные ферменты, такие как P450, микробиом кишечника может действовать как первые защитные токсины, разрушая или изгоняя их, поскольку пищеварительный тракт является основным путем, по которому мы попадаем в организм токсинов. Таким образом, микробная детоксикация служит важным компонентом системы детоксикации хозяина.

    Одним из основных патологических проявлений РАС является дисфункция митохондрий, основных мишеней органических токсикантов из-за их липофильных свойств. Когда кишечная микробная детоксикация серьезно нарушена при РАС, большее количество токсичных веществ внешнего и внутреннего происхождения может попасть в кровоток и повредить митохондрии различных тканей. Таким образом, наше открытие нарушения микробной детоксикации помогает объяснить, почему дети с РАС настолько уязвимы для токсинов окружающей среды, и предполагает, что нарушение микробной детоксикации может быть вовлечено в патогенез РАС (рис.5). Однако причины недостатков микробной детоксикации не ясны. Одна из возможностей заключается в том, что дефицит микробной детоксикации является следствием дисбиоза микробиома, вызванного различными генетическими факторами и факторами окружающей среды, такими как изменение диеты и дефекты пищеварительной системы, которые изменяют питательные вещества, предоставляемые микробным обитателям.

    Рис. 5 Роль нарушенной микробной детоксикации в патогенезе РАС.

    Цветные точки в просвете кишечника указывают на непереваренные токсические вещества.ПАУ, полициклический ароматический углеводород; ФП, фосфорорганические; ХОП, хлорорганические пестициды; и MGO, метилглиоксаль. Кишечные бактерии, отмеченные зеленым цветом, указывают на микробы, способные выводить токсины из организма, в отличие от РАС. Больше токсикантов может попасть в кровоток, если функция кишечной микробной детоксикации нарушена, а накопление токсикантов в тканях потенциально может вызвать повреждение митохондрий или другой целостности структуры / функции, что представляет собой характерные проявления РАС.

    Токсиканты, вызывающие РАС, включают хлорорганические пестициды, полициклические ароматические углеводороды, автомобильные выхлопные газы и тяжелые металлы, большинство из которых являются органическими соединениями, особенно ароматическими и галогенированными соединениями.Органические токсиканты часто липофильны и склонны накапливаться в жировой ткани, такой как мозг, после хронического приема, а затем повреждают мембранные структуры, такие как структуры митохондрий. Глифосат ( N -фосфонометил-глицин), наиболее широко используемый гербицид в мире, представляет собой метилфосфонат, хорошо известный своей ядерной и митохондриальной токсичностью. Микробное разложение метилфосфоната очень распространено у бактерий, и многие виды используют этот путь в качестве единственного источника фосфора ( 34 ).По нашим результатам, эта важная функция детоксикации микробов явно недостаточна при РАС.

    Ароматические углеводороды — это соединения, содержащие одно бензольное кольцо или более одного конденсированного кольца (полиароматические углеводороды). Многие виды бактерий, особенно филы Proteobacteria и Actinobacteria, могут расщеплять ароматические углеводороды путем разложения 3-фенилпропаноата и 3- (3-гидроксифенил) -пропаноата, что также является дефектом при ASD. Метилглиоксаль — это неизбежный побочный продукт процессов гликолиза и метаболизма жирных кислот и белков.Метилглиоксаль может проникать в клетки и вреден как сильнодействующий гликирующий агент, взаимодействующий с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами с образованием конечных продуктов гликирования, которые участвуют в различных дегенеративных процессах, включая поражения головного мозга ( 35 ). Одно исследование показало, что метилглиоксаль изменяет функцию и окислительное состояние митохондрий и вызывает повреждение митохондрий в головном мозге людей с РАС ( 36 ). Следовательно, кишечные микробы могут быстро разлагать местный метилглиоксаль in situ, чтобы поддерживать концентрацию метилглиоксаля в кишечнике на низком, нетоксичном уровне.

    Помимо прямой деградации токсинов, в микробиоме ASD также отсутствует биосинтез GSH. GSH является одним из основных антиоксидантов организма и ключевым кофактором многих детоксицирующих ферментов. GSH необходим для разложения органических токсичных веществ и удаления тяжелых металлов, которые способствуют поддержанию нормальных функций митохондрий ( 37 ). Как предшественник GSH, l-глутамин не только участвует в деградации органических токсинов, но также полезен для заживления язв.Глютамин помогает поддерживать целостность и функцию кишечного барьера, предотвращая попадание в кровоток органических токсичных веществ, таких как липополисахариды ( 38 , 39 ). Таким образом, GSH, вырабатываемый кишечными микробами, вносит существенный вклад в локальную детоксикацию.

    Растущее количество данных свидетельствует о важности митохондриальной дисфункции в патогенезе РАС с врожденными дефектами митохондрий и приобретенными повреждениями, вызванными токсинами окружающей среды, о которых сообщается при РАС ( 33 ).Исследования показали, что поврежденные митохондрии могут высвобождать митохондриальную ДНК и другие связанные с повреждениями молекулярные паттерны, которые активируют низкую воспалительную реакцию в различных тканях, включая мозг ( 40 ). Такое системное воспаление низкой степени с повышенными воспалительными цитокинами, хемокинами и клеточной иммунной активностью хорошо задокументировано у пациентов с РАС ( 41 ), и поэтому функция нейроцитов и развитие мозга могут быть нарушены. Недавно сообщалось о перекрестном взаимодействии микробиома и митохондрий ( 42 ), поскольку определенные микробные продукты могут подавлять или точно настраивать функцию митохондрий ( 43 45 ).Здесь мы сообщили о защитном эффекте микробиома на структурную и функциональную целостность митохондрий, что иллюстрируется тесной корреляцией между нарушенной микробной детоксикацией и митохондриальной дисфункцией.

    Хотя это исследование обнаружило дефицит в путях детоксикации кишечного микробиома у пациентов с РАС на основе метагеномных данных, доказательства накопления токсичных веществ получить нелегко. Во-первых, многие токсиканты и их восстановительные антиоксиданты, которые мы идентифицировали, очень химически активны, такие как метилглиоксаль и GSH, и они быстро реагируют с окружающими биомолекулами, что затрудняет обнаружение этих соединений в замороженных образцах.Во-вторых, степень воздействия токсичных веществ часто колеблется, и, возможно, токсические вещества не обнаруживаются в фекалиях после всасывания. Однако хроническое нарушение, которое они вызывают, может длиться долгое время, что отделяет концентрацию токсического вещества в образцах от клинических проявлений интоксикации. В-третьих, вещества, катализируемые ферментами детоксикации, которые мы определили, составляют длинный список органических токсикантов, и их воздействие варьируется от человека к человеку, что затрудняет количественную оценку долгосрочного воздействия на любую когорту рассечения. различные токсиканты и их взаимосвязь с клиническими проявлениями РАС.Наконец, в настоящее время не существует подходящего метода для одновременного измерения абсолютных концентраций метаболитов. Таким образом, чтобы прояснить процесс патогенеза, связанный с воздействием токсичных веществ и детоксикацией при РАС, необходимы новые методы измерения токсических веществ, которые были бы не только полезны для демонстрации накопления токсических веществ, но также были бы полезны для клинической оценки индивидуальных этиологических факторов.

    Помимо потенциальной защитной роли кишечной микробной детоксикации против развития РАС, квазипарная когорта также является достоинством этого исследования, которое позволяет идентифицировать связанные с заболеванием микробные особенности по сотням измерений.Принцип этого метода аналогичен принципу исследования близнецов для выявления генетических вариантов, связанных с заболеванием, в которых образцы близнецов являются мощным инструментом для контроля межиндивидуального разнообразия в миллионах локусов однонуклеотидного полиморфизма, и только те вариации, которые различаются в зависимости от случая и контроля. между близнецами признаются причинными факторами болезни. При построении квазипарной когорты выбираются только граничные выборки и их ближайшие соседи из противоположной группы, которые являются более ценными, как в двойных выборках, применяемых для генетического анализа.Преимущества квазипарной когорты по сравнению с традиционным анализом включают следующее: (i) лучший контроль высокого межиндивидуального разнообразия в метагеномных данных; (ii) повышенная статистическая мощность за счет преобразования групповой когорты в парную когорту, что требует гораздо меньшего размера выборки для достижения того же уровня статистической значимости; и (iii) повышенная чувствительность при выявлении причинных особенностей микробиома с низкой численностью.

    В заключение, наше исследование предлагает новую стратегию метагеномного анализа — квазипарную когорту — и успешно определяет заметную тенденцию ухудшения детоксикации в микробиоме кишечника с РАС.Нарушение микробной детоксикации коррелирует с клинической оценкой РАС и степенью митохондриальной дисфункции, одного из основных патологических изменений РАС, что убедительно свидетельствует о том, что нарушение микробной детоксикации глубоко вовлечено в патогенез РАС. Такая ранее неизвестная защитная роль кишечных микробов предполагает потенциальные будущие терапевтические стратегии восстановления нарушенной микробной детоксикации для пациентов с РАС. Более того, новая квазипарная когортная стратегия является мощным инструментом для метагеномного анализа и может быть применена к исследованиям других сложных заболеваний или даже других наборов данных -omics с аналогичными характеристиками высокой размерности и сложности.

    Выражение признательности: Это исследование было одобрено институциональным наблюдательным советом Пекинского университета (документ этической экспертизы №: IRB00001052-17100). Исследовательская группа получила информированное согласие родителей / опекунов на сбор образцов кала и мочи, а также информацию об испытаниях. Мы подтвердили, что все методы были выполнены в соответствии с руководящими принципами IRB и соответствующими нормативными актами. Мы благодарны всем детям, принявшим участие в этом исследовании, и их родителям за сотрудничество. Финансирование: Эта работа была поддержана грантом Центра науки о здоровье Пекинского университета (BJMU88443Y0306 и BMU2018MX002), Национального научного фонда Китая (31671350, 31970568), Главного национального проекта науки и технологий Китая (2018ZX10712001-018-002). ) и программы Китайской академии наук (QYZDY-SSW-SMC017 и Y8YZ02E001). Вклад авторов: J.W. и Ю.К. задумал и спроектировал проект. M.Z., Y.H. и R.D. собрали информацию от участников.Y.C., Q.M. и X.S. обработали и проанализировали все данные секвенирования метагенома. Y.C. и X.S. провели статистический анализ. Ю.К. и J.Y. задумал и согласовал проект. Z.W. набирали, диагностировали и обследовали набранных участников. Хуан Чжан, J.L. и Цзе Чжан предоставили образцы для исследования. Все авторы внесли свой вклад в написание рукописи. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: Все данные, необходимые для оценки выводов в статье, представлены в документе и / или дополнительных материалах.Необработанные данные секвенирования метагенома, представленные в этой статье, были депонированы в Архиве геномных последовательностей в BIG Data Center Пекинского института геномики (BIG) Китайской академии наук под регистрационным номером CRA001746 на http://bigd.big.ac. cn / gsa. Дополнительные данные, относящиеся к этой статье, могут быть запрошены у авторов.

    • Copyright © 2020 Авторы, некоторые права защищены; эксклюзивный лицензиат Американской ассоциации содействия развитию науки. Нет претензий к оригинальным работам правительства США.Распространяется по некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY-NC).

    Кандида и ее влияние на поведение детей

    Кандида (Candida albicans) является обычным обитателем кишечного тракта человека. Однако если он выйдет из-под контроля, это может вызвать различные неприятные симптомы.

    Учитывая, что симптомы кандиды очень часто напоминают симптомы других заболеваний, может пройти много времени, прежде чем будет установлено, что человек поражен этой грибковой инфекцией . Люди чаще всего имеют проблемы с разрастанием кандиды в кишечнике, хотя полость рта также подходит для ее разрастания. Кроме того, использование антибиотиков у большого количества людей приводит к нарушению кишечной флоры и разрастанию этого стойкого грибка.

    FreeDigitalPhotos.net

    Что касается ротовой полости, кандидоз обычно проявляется частым кашлем, неприятным запахом изо рта, белым налетом на языке … Некоторые другие симптомы, которые могут быть связаны с чрезмерным количеством этих грибов в организме: отсутствие концентрации внимания, утомляемость, кожа сыпь (особенно у младенцев), мышечные боли и даже депрессия.Кандидозная инфекция может вызвать серьезные проблемы у детей. Фактически, детей могут даже проявлять поведенческие и обучающие трудности, раздражительность и депрессию в результате их индивидуальных реакций на пищу, химические вещества и консерванты, которые вполне могут быть связаны с кандидозной дрожжевой инфекцией. Следовательно, педиатрам очень сложно найти корень проблемы. Практикующий врач может ошибочно назвать ребенка с кандидой гиперактивным, если он не полностью понимает или не понимает эту дрожжевую инфекцию.Кроме того, многие люди не подозревают о наличии кандидоза в организме и не связывают это с поведением ребенка.

    Каково реальное влияние кандиды на поведение ребенка?

    FreeDigitalPhotos.net

    Существует несколько способов обнаружения кандиды, например, анализ мазка из зева или пробы стула. Однако более надежными считаются анализы крови (тест IGg). Системный кандидоз можно диагностировать, исследуя образец мочи в лабораториях Парижа и США Хотя причина аутизма и других нарушений развития не обнаружена, некоторые ученые говорят, что небольшой, но тем не менее значительный процент сегодняшних детей с диагнозом аутизм может фактически быть жертвами довольно тяжелой формы кандидозной дрожжевой инфекции .Если в этих случаях кандидозная инфекция была успешно вылечена, симптомы аутизма могут значительно улучшиться. Многие исследования показали, что у детей с отклонениями в развитии также есть проблемы с пищеварительной системой. Некоторые недавно использованные методы связывают поведение детей с их пищевой непереносимостью. Избыточное количество грибков в кишечнике сопровождается газами, тошнотой, неприятными болями в животе, тягой к сладкому.

    Кроме того, есть врачи, которые по-прежнему регулярно прописывают антибиотики, несмотря на то, что уничтожаются не только вредоносные бактерии, но и дружественные бактерии, такие как Lactobacillus acidophilus , важные для правильного усвоения пищи.Потребляя пищу, дети не могут правильно переваривать пищу, что может привести к поведенческим проблемам. Нередко можно обнаружить, что ребенок с поведенческими проблемами в прошлом регулярно лечился антибиотиками, например, ушная инфекция, кашель или боль в горле — инфекции, которые часто повторяются. В то время как некоторые врачи считают, что метаболические проблемы связаны с нарушениями развития, многие ученые теперь утверждают, что эти синдромы являются результатом совместного действия следующих факторов — генетической предрасположенности, ослабленного иммунитета и проблем с пищеварительной системой .

    Каким образом кандидоз связан с поведенческими расстройствами у детей? Чрезмерное распространение кандиды в кишечнике приводит к выработке токсичного сахара, который очень негативно влияет на нервную систему — он блокирует центры мозга, ответственные за внимание и речь.

    Противокандидозная диета

    FreeDigitalPhotos.net

    Очень важной частью лечения кандидоза является диета, которая будет держать кандидоз под контролем. Каждый ребенок любит есть сладости, в том числе мороженое и всю сладкую и дрожжевую пищу, которые, наряду с ослабленной иммунной системой, считаются основной мишенью для разрастания кандиды.Исключив эту пищу из детского питания, кандидозу нечем питаться, что приводит к ее удалению из организма. Это может стать проблемой из-за того, что дети очень любят сладкое.

    Изменить их диету можно, хотя для этого потребуется время, терпение и приверженность от вашего имени как родителя или опекуна.

    Есть много еды, которая может заменить сладкое. Вам просто нужно узнать, что еще, помимо сладостей, любит есть ваш ребенок.Вы можете найти более здоровую и не менее вкусную пищу, чтобы заменить потребление сладостей.

    После постановки диагноза врачи обычно назначают соответствующее лекарство. Однако также важно ввести специальную диету в сочетании с некоторыми натуральными средствами для успешного лечения кандиды. Поскольку у моего брата были проблемы из-за чрезмерного разрастания кандиды в кишечнике, в дополнение к прописанным лекарствам моя мама дала ему жидкий экстракт прополиса в каплях, , который помог ему изгнать кандидоз из организма.При лечении кандидоза орегано и чеснок могут быть очень полезными (хотя следует проконсультироваться с врачом, так как не рекомендуется давать орегано детям до 3 лет). Каждое утро Лука принимает на завтрак напиток лимонно-чесночный — эти ингредиенты важны не только для борьбы с кандидозом, но и для укрепления иммунной системы как у детей, так и у взрослых. Исключив из своего рациона белый дрожжевой хлеб, Лука почувствовал огромное облегчение.Полностью исчезли раздражительность и боли в животе.

    Продукты, которых следует избегать при антикандидозной диете:

    FreeDigitalPhotos.net

    Хлеб и макаронные изделия
    Необходимо избегать использования дрожжей, используемых при приготовлении хлеба и хлебобулочных изделий, а также белой муки. Вместо этого используйте пресный хлеб из непросеянной пшеницы и злаки . Семена тыквы, овес и ячмень также рекомендуются.

    Сладости и подсластители
    Сахар способствует росту кандидоза, поэтому его необходимо исключить из рациона.Вам также следует избегать меда, кленового сиропа, шоколада, тортов и искусственных подсластителей.

    Фрукты
    Высокое содержание сахара в кормах Candida. Поэтому фрукты тоже нежелательны. Тем не менее, в меню можно добавить такие фрукты, как лимон , грейпфрут и черника .

    Молочные продукты
    Следует избегать почти всех молочных продуктов , таких как молоко, сыр и особенно мороженое. С другой стороны, потребление йогурта является предпочтительным, поскольку он содержит полезные пробиотики, которые помогают в достижении баланса бактерий в пищеварительном тракте.

    Специи и консерванты
    Следует избегать корицы, перца, соевого соуса, уксуса, майонеза, кетчупа и всех продуктов, содержащих такие ингредиенты. Вместо спирта можно использовать яблочный уксус . Также следует использовать орегано, базилик и петрушку. .

    FreeDigitalPhotos.net

    Используйте оливковое масло вместо сливочного масла в кулинарии. Очень важно использовать в рационе овощей и овощей. Однако следует избегать картофеля и других овощей, богатых крахмалом.

    Рыба, птица и мясо дичи рекомендуются для борьбы с кандидозом. Вы должны добавить яйца в свое меню .

    В некоторых случаях симптомы кандидоза могут ухудшиться через две недели после изменения диеты. Происходит это из-за того, что токсины выделяются из мертвых микроорганизмов кандида. Очень важно включать продуктов с высоким содержанием клетчатки в свою антикандидозную диету.

    Кандида может поражать детей всех возрастов, и ее обязательно следует учитывать, когда вы работаете над диагностикой поведенческих проблем и проблем со здоровьем вашего ребенка — даже тревожности и депрессии.

    Был ли у вас опыт лечения кандида и что вы делали для облегчения его симптомов? Пожалуйста, поделитесь с нами своим опытом. Мы хотели бы знать.

    «Синдром дырявого кишечника» — NHS

    «Синдром дырявого кишечника» — это предполагаемое состояние, которое, по утверждению некоторых практикующих врачей, является причиной широкого спектра долгосрочных состояний, включая синдром хронической усталости и рассеянный склероз (РС).

    Сторонники «синдрома дырявого кишечника» утверждают, что многие симптомы и состояния вызваны реакцией иммунной системы на микробы, токсины или другие вещества, которые попали в кровоток через пористый («дырявый») кишечник.

    Хотя это правда, что некоторые состояния и лекарства могут вызывать «дырявую» кишку (то, что ученые называют повышенной кишечной проницаемостью), в настоящее время мало доказательств, подтверждающих теорию о том, что пористый кишечник является прямой причиной каких-либо серьезных, широко распространенных проблем.

    Также имеется мало свидетельств того, что «методы лечения», которые, по утверждению некоторых людей, помогают уменьшить проницаемость кишечника, например, пищевые добавки и лечебные травы, оказывают какое-либо благотворное влияние на большинство состояний, которые они якобы помогают.

    Что может вызвать негерметичность кишечника?

    Внутренняя часть кишечника выстлана одним слоем клеток, которые составляют слизистую оболочку (барьер между внутренней частью кишечника и остальной частью тела).

    Этот барьер эффективен при абсорбции питательных веществ, но предотвращает попадание большинства крупных молекул и микробов из кишечника в кровоток и потенциально вызывает широко распространенные симптомы.

    В некоторых случаях этот барьер может стать менее эффективным и «негерметичным», хотя это само по себе обычно не считается достаточным, чтобы вызвать серьезные проблемы.

    Алкоголь и некоторые обезболивающие

    Алкоголь, аспирин и нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), такие как ибупрофен, являются хорошо известными раздражителями слизистой оболочки кишечника. Они могут повредить перемычки между клетками, позволяя некоторым веществам проходить через щели в кровоток.

    Гастроэнтерологи (специалисты по заболеваниям кишечника) в целом согласны с тем, что эти раздражители обычно не вызывают ничего, кроме легкого воспаления определенной области кишечника.

    Обычно это не вызывает явных симптомов и со временем улучшится, если вы перестанете принимать лекарства или пить алкоголь. В худшем случае воспаление может быть достаточно сильным, чтобы иногда вызывать язвы на слизистой оболочке кишечника.

    Некоторые условия и методы лечения

    Следующие условия и методы лечения также могут повредить уплотнения слизистой оболочки кишечника:

    Как правило, даже в этих ситуациях лечение «дырявого» кишечника не требуется. Однако при определенных обстоятельствах люди с болезнью Крона, например, могут получить пользу от жидкой диеты, чтобы уменьшить воспаление кишечника, которое также улучшает проницаемость кишечника (подробнее о лечении болезни Крона).

    Теория «синдрома дырявого кишечника»

    Сторонники «синдрома проницаемой кишки» — в основном практикующие комплементарную и альтернативную медицину — полагают, что слизистая оболочка кишечника может стать раздраженной и неплотной в результате гораздо более широкого диапазона факторов, включая чрезмерный рост дрожжевых грибков или бактерий в кишечнике. диета и злоупотребление антибиотиками.

    Они считают, что непереваренные частицы пищи, бактериальные токсины и микробы могут проходить через «дырявую» стенку кишечника в кровоток, вызывая иммунную систему и вызывая стойкое воспаление по всему телу.По их словам, это связано с гораздо более широким кругом проблем со здоровьем, в том числе:

    Однако в настоящее время мало доказательств того, что эти состояния на самом деле вызваны повышенной проницаемостью кишечника.

    Продвигаемые товары

    Люди, пропагандирующие идею синдрома дырявого кишечника, предложили множество различных «методов лечения», включая диетические книги, пищевые добавки (например, содержащие пробиотики), лечебные травы, безглютеновые продукты и другие специальные диеты, такие как диеты с низким содержанием белка. FODMAP, диета с низким содержанием сахара или противогрибковая диета.

    Однако вам следует с осторожностью относиться к лечению, предлагаемому людьми, которые утверждают, что могут «вылечить синдром дырявого кишечника», поскольку существует мало научных доказательств того, что они полезны при многих состояниях, которые, как они утверждают, помогают.

    Некоторые диетические изменения, предлагаемые при «синдроме дырявого кишечника» (например, диета с низким содержанием FODMAP), могут помочь людям с синдромом раздраженного кишечника (СРК), но они, похоже, работают независимо от наличия «дырявого» кишечника.

    Как правило, исключение продуктов из рациона — не лучшая идея, если только это не является строго необходимым (например, если у вас глютеновая болезнь) и сделано по совету врача, поскольку это может привести к дефициту питательных веществ.

    Консультации и дополнительная информация

    Если у вас есть симптомы, которые не объясняются диагнозом, может быть полезно прочитать раздел о симптомах, необъяснимых с медицинской точки зрения. Такие загадочные симптомы удивительно распространены, составляя до пятой части всех консультаций терапевта в Великобритании.

    Если вам поставили диагноз определенного состояния здоровья, вы можете найти его в нашем индексе лечения и состояний от А до Я, где вы найдете надежную, основанную на доказательствах информацию о его лечении.

    Как правило, разумно относиться к веб-сайтам «целостного» и «естественного здоровья» со скептицизмом — не думайте, что предоставляемая ими информация верна или основана на научных фактах или доказательствах.

    Последняя проверка страницы: 9 марта 2018 г.
    Срок следующей проверки: 9 марта 2021 г.

    Дисбактериоз микробиоты при раке легких: доказательства ассоциации и потенциальных механизмов — Сюй

    Введение

    Человеческое тело населяют триллионы микробов (т.д., бактерии, археи, грибы, протисты и вирусы), которые все чаще считаются критическими для здоровья человека (1,2). Симбиотические сообщества в нашем организме участвуют в деградации питательных веществ, борьбе с вторжением ксенобиотиков, устранении патогенов и созревании нашей иммунной системы (3). Наши знания об этом обширном микробиоме, сдерживаемые развитием экспериментальных методов и технологий, ранее казались очень ограниченными. С развитием и распространением технологии секвенирования мы получили глубокое понимание микробиома человека; Таким образом, наше понимание роли микробиома в здоровье и болезнях человека значительно расширилось (4,5).На основе ключевых характеристик микробиома, включая микробное разнообразие, относительную численность и богатство микробных генов, исследования консорциума проекта микробиома человека продемонстрировали, что здоровые люди обладают высоким бактериальным разнообразием и отчетливой индивидуальной изменчивостью на уровне видов (6,7). Недавние исследования продемонстрировали сложное взаимодействие между микробиомом человека и различными состояниями болезни, включая рак (8-11). Например, Helicobacter pylori , обычная Proteobacteria , проживающая в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, значительно увеличивает риск рака желудка и канцерогенеза поджелудочной железы (12,13).Кроме того, было показано, что энтеротоксигенный Bacteroides fragilis , являющийся одним из наиболее распространенных патобионтов, обнаруженных у пациентов с колоректальным раком, индуцирует онкогенез толстой кишки мышей путем генерации мутагенов ДНК, таких как генотоксин, супероксид и перекись водорода (14). В дополнение к исследованиям, посвященным отдельным патогенным видам, все больше исследований выявили изменения в составе микробиоты в различных анатомических участках, связанные с канцерогенезом (15). Кроме того, неопровержимые данные свидетельствуют о том, что физиологические факторы и факторы окружающей среды, включая диету, курение, употребление алкоголя и загрязнение воздуха, значительно изменяют состав микробиоты в различных анатомических областях (16).Эти факторы часто связаны с канцерогенезом. Таким образом, необходимы обширные исследования для дальнейшего определения связи между микробиотой и развитием рака. Заболеваемость раком легких как основной причиной смертности от рака среди мужчин и женщин во всем мире возрастает (17). У него мрачный прогноз, то есть более половины людей, у которых диагностирован рак легких, умирают в течение одного года после постановки диагноза, а пятилетняя выживаемость составляет менее 18% (18). Двумя основными гистологическими группами рака легкого являются мелкоклеточная карцинома легкого (SCLC, 15% всех видов рака легких) и немелкоклеточная карцинома легкого (NSCLC, 85% всех видов рака легких).НМРЛ далее подразделяется на плоскоклеточный рак, аденокарциному и крупноклеточный рак (19). Хотя этиология, морфология и внутренний молекулярный характер хорошо описаны, мало что известно о связи рака легких с микробиотой легких. В этом обзоре мы в основном суммируем текущий прогресс в исследованиях микробиоты легких и роли микробиома легких в различных заболеваниях легких и других связанных с ними заболеваниях, особенно при раке легких. Кроме того, мы сосредотачиваемся на изменении микробиома легких и потенциальных патогенных механизмах, чтобы обеспечить теоретическую основу для лечения этого смертельного заболевания.


    Микробиота легких здоровых людей и болезни легких

    Хотя легкие связаны с наружным воздухом, легкие здоровых людей даже раньше долгое время считались стерильными. В последнее время появилось большое количество исследований, подтверждающих наличие микробиоты легких у здоровых людей. Независимые от культуры молекулярные методы использовались в предыдущих исследованиях для анализа наиболее распространенных типов бактерий, включая Bacteroidetes , Firmicutes и Proteobacteria , а известные роды включают Prevotella , Veillonella и Streptococcus (20121 Streptococcus ). -23).Эти роды также обнаруживаются в оральных образцах. Кроме того, в легких содержатся специфические бактерии, такие как Enterobacteriaceae , Haemophilus , Methylobacterium , Ralstonia и Tropheryma видов (21, 24). В здоровых легких микробная плотность низкая, от 10 3 клеток / г до 10 5 клеток / г ткани (для сравнения, микробиота кишечника достигает плотности от 10 11 до 10 12 клеток / г) (25,26).Состав микробиоты легких определяется балансом между иммиграцией микробов из верхних дыхательных путей и устранением микробов (например, за счет кашля или иммунной защиты) с относительно небольшим вкладом за счет регионального роста самих микробов (27-29). Иммиграция микробов из верхних дыхательных путей происходит в основном через микроаспирацию. Эта точка зрения может быть подтверждена большим сходством между микробиотой нижних дыхательных путей и ротоглотки, а не носоглотки.Микроаспирация — это пассивный процесс, в котором задействованы мышцы рта и глотки; в основном это происходит во время сна (8). Тем не менее, исследование с использованием секвенирования гена 16S рРНК показывает сходство микробиоты легких с микробиотой ротоглотки и носоглотки у детей раннего возраста (23). Это открытие может быть связано с разной анатомической структурой верхних дыхательных путей у детей и взрослых. Баланс между иммиграцией микробов (например, посредством микроаспирации) и устранением микробов (например, мукоцилиарный клиренс, кашель и иммунная защита хозяина) определяет состав микробиоты легких.

    Кроме того, еще один уровень сложности добавляется влиянием условий окружающей среды (например, pH, температуры, питательных веществ, напряжения кислорода и активации воспалительных клеток хозяина) на этот процесс. Таким образом, географическое, физиологическое и иммунологическое разнообразие также влияет на состав микробиоты легких (30,31). Недавние исследования показали, что атмосферная концентрация (мкг / м 3 ) твердых частиц диаметром 10 и 2.5 микрометров (PM10 и PM2,5) могут повлиять на микробиоту легких и дыхательные функции (32-34). Кроме того, загрязнение воздуха в домашних условиях играет роль в составе микробиома легких (35,36). Сообщалось, что курение как фактор риска заболеваний легких изменяет микробное разнообразие и сообщества в нижних дыхательных путях мышей и испытаний на людях (37,38). Антибиотик — еще один важный фактор, влияющий на микробиоту легких; в последние годы он привлек к себе большое внимание. Однако влияние антибиотиков на микробиоту в основном сосредоточено на кишечных исследованиях; меньше известно о влиянии на состав микробиома легких (39-41).Недавнее исследование показало, что после одного года лечения азитромицином бактериальное разнообразие уменьшилось у пациентов с астмой (42). Точно так же лечение азитромицином уменьшило альфа-разнообразие у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), но не изменило общую бактериальную нагрузку (43).

    У пациентов с заболеваниями легких баланс между иммиграцией и элиминацией нарушен. Таким образом, микробиота легких изменяется, количество симбиотических бактерий уменьшается, а патогенные бактерии преобладают.Это изменение приводит к уменьшению разнообразия микробиоты легких и связано с прогрессированием хронических заболеваний легких, таких как ХОБЛ (44-54), муковисцидоз (55-58), астма (59-62) и идиопатический легочный фиброз. (63-65) ( Таблица 1 ).

    Таблица 1 Текущие данные о взаимосвязи между микробиотой легких и неонкологическими легкими
    Полная таблица

    Таким образом, гомеостаз микробиоты легких связан с балансом между иммунной защитой патогенов и иммунной толерантностью к комменсалам.С одной стороны, легкие хозяина создали три основных пути защиты от вторжения патогенов. Во-первых, слизь, в основном секретируемая бокаловидными и булавовидными клетками, обеспечивает эффективную защиту от повреждения эпителия и ограничивает миграцию патогенов в эпителиальные клетки. Таким образом предотвращается систематическое распространение микробов в организме; воспаление также предотвращается, и гомеостаз микробиоты и хозяина защищается (66,67). Во-вторых, альвеолярный сурфактант, содержащий sIgA, покрывает поверхность альвеолярных эпителиальных клеток легких и участвует во врожденном иммунитете легких (68).Наконец, слой эпителиальных клеток является не только структурным барьером, но и компонентом врожденной защиты хозяина. Эпителиальные клетки экспрессируют несколько рецепторов распознавания образов (PRR) и секретируют антимикробные молекулы и муцины для защиты от вторжения патогенов (69). PRR, включая толл-подобный рецептор (TLR) и нуклеотид-связывающие олигомеризационные домены-подобные рецепторы, могут предотвращать перегрузку патогенов или метаболитов путем выявления молекулярных паттернов, связанных с патогенами, или молекулярных паттернов, связанных с повреждением клеток (70,71).Затем патогены дополнительно устраняются путем активации нижестоящего воспалительного сигнального пути (72). С другой стороны, иммунная толерантность к комменсалам регулируется противовоспалительными макрофагами в альвеолах путем ингибирования воспалительных путей и адаптивных иммунных ответов (73,74).


    Взаимосвязь между микробиомом кишечника и микробиомом легких

    В последнее время многие исследования начали сосредотачиваться на двустороннем взаимодействии между кишечником и легкими, известном как «ось кишечник – легкие» (75).Эта теория основана на теории «кишечник – лимфа» Samuelson et al. (76). Согласно теории, многие макрофаги и другие иммунные клетки присутствуют в подслизистой оболочке кишечника или в мезентериальных лимфатических узлах, которые содержат много перемещающихся бактерий. Если они не очищены первой линией защиты, то выжившие бактерии, фрагменты клеточной стенки или белковые фрагменты мертвых бактерий будут ускользать вместе с цитокинами и хемокинами, продуцируемыми в кишечнике, и перемещаться по мезентериальной лимфатической системе к цистерне хили. а затем в кровеносную систему.Один из способов — доступ к малому кругу кровообращения, ведущий к локальной активации дендритных клеток и макрофагов, а также к инициации и дифференцировке Т-клеток. Другой путь — активация иммунных клеток, которые воздействуют на область легких за счет собственной миграции при первом контакте с антигеном в слизистой оболочке кишечника. Таким образом, микробиомы кишечника влияют на микробиом легких частично посредством вдыхания содержимого желудочно-пищеводного тракта, глотания мокроты и, что наиболее важно, посредством модуляции иммунитета хозяина.

    Исследования показали, что сигаретный дым, являясь ключевым фактором риска развития ХОБЛ, также может изменять состав кишечной микробиоты и уменьшать разнообразие кишечных бактерий (77), а изменение состава микробиоты тесно связано со многими воспалительными заболеваниями, включая воспаление кишечника и воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) (75,78,79). Многие респираторные инфекции часто сопровождаются желудочно-кишечными симптомами, учитывая, что «ось кишечник – легкие» является двунаправленной (80).Этот результат также был продемонстрирован на животных моделях с респираторной инфекцией (81,82). Однако прямых доказательств влияния микробиоты легких и ее продуктов, а также их циркуляции нет. Эксперимент на животных показал, что неабсорбируемый индикатор, попавший в полость носа, впоследствии может быть обнаружен в желудочно-кишечном тракте (83). Для подтверждения и расширения этих результатов необходимы дальнейшие исследования.


    Микробиом и рак легких

    Микробиом полости рта и рак легких

    Микробиом полости рта сильно коррелирует с микробиомом легких, потому что легкие напрямую связаны с полостью рта.В последнее время значительное внимание привлекла связь микробиома полости рта с раком легких. Несколько проспективных когорт последовательно показали, что заболевания пародонта, которые, как известно, изменяют микробиоту полости рта, связаны с повышенным риском рака легких после контроля потенциальных мешающих факторов, включая курение (84-88). Результаты секвенирования гена 16S рРНК в микробиоме слюны свидетельствуют о повышенном количестве Capnocytophaga и Veillonella при пониженном количестве Neisseria (89).Другое исследование с участием некурящих женщин с раком легких показывает, что роды Blastomonas и Sphingomonas были значительно увеличены в микробиоте полости рта пациентов с раком легких, тогда как Acinetobacter и Streptococcus были выше в контрольной группе (90). Хотя связь между пародонтозом и раком легких обычно считается сильной, причинно-следственная связь остается большой проблемой, и необходимы дальнейшие исследования для оценки потенциальных механизмов.

    Микробиом легких и рак легких

    Исследования показали, что пациенты с раком легких могут иметь аналогичную микроэкологию легких.Сводный обзор взаимосвязи между микробиотой легких и раком легких показан в Таблице 2 (30,91-102). Hasegawa et al. собрал интраоперационную бронхиальную жидкость с помощью зонда для микропробоотбора у девяти субъектов с легочной карциномой и культивировал анаэробно на чашках с кровяным агаром. Преобладающие изоляты из интраоперационных бронхиальных жидкостей обычно присутствуют в полости рта, а именно: Streptococcus , Veillonella , Gemella , Porphyromonas , Olsenella и Eikenella .Эти данные указывают на то, что интраоперационные бронхиальные жидкости содержат бактерии, вероятно, происходящие из микробиоты полости рта (93). Результат другого исследования образцов чистки дыхательных путей показал, что известные типы или роды также преобладали в оральных образцах пациентов с раком легких (94). Simon et al. собрали образцы мокроты у 10 пациентов с возможным ЦП, у четырех из которых в конечном итоге была диагностирована ЦП (ЦП +), а у шести ЦП не было через год (ЦП–). Среди семи видов бактерий, обнаруженных во всех образцах, Streptococcus viridans был значительно выше по LC +.Среди пяти видов, имеющих значительно более высокую численность в LC +, Granulicatella adiacens показал самый высокий уровень изменения численности. Причем G . Численность adiacens коррелировала с шестью другими видами бактерий только в образцах LC +, а именно с Enterococcus sp . 130 , Streptococcus intermediateus , Escherichia coli , S . viridans , Acinetobacter junii и Streptococcus sp . 6 , что может быть связано со стадией LC. Результаты этого исследования показали, что спонтанная мокрота может быть жизнеспособным источником бактериальных биомаркеров для определения статуса и стадии ЦП (91). Другое исследование образцов мокроты у некурящих пациентки с ЦП показало обогащение Granulicatella , Abiotrophia и Streptococcus (92). Ли и др. изучил жидкость бронхоальвеолярного лаважа у 28 пациентов и обнаружил, что Acteroidetes , Firmicutes и Proteobacteria были наиболее распространенными типами, а Prevotella , Streptococcus и Neisseria были наиболее распространенными в группах родов . .Относительная численность двух типов ( Firmicutes и TM7 ) и четырех родов ( Veillonella , Megasphaera , Atopobium и Selenomonas ) была значительно увеличена у пациентов с раком легких. Кроме того, комбинация двух родов ( Veillonella и Megasphaera ) показала более высокое значение рабочих характеристик приемника, чем отдельный род при прогнозировании рака легких. Таким образом, эту комбинацию можно использовать в качестве биомаркера рака легких.Еще одним примечательным открытием стало то, что у курящих пациентов с раком легких соотношение Firmicutes к Bacteroidetes значительно выше, чем у некурящих пациентов (92). Аналогичный результат показан и при исследовании образцов легочной ткани с ХОБЛ (47). Кроме того, при ХОБЛ сообщалось об увеличении филума TM7 (48). Эти результаты дополнительно подтверждают мнение о тесной взаимосвязи между ХОБЛ и раком легких, как указано в других исследованиях (103,104).

    Таблица 2 Текущие данные о взаимосвязи между микробиотой легких и раком легких
    Полная таблица

    В большинстве предыдущих исследований микробиоты легких использовались образцы ротовой полости, мокроты или бронхоскопической чистки.Общая проблема с этими образцами заключается в том, что они могут быть загрязнены микробиотой верхних дыхательных путей или полости рта. Некоторые исследования показали, что бактерии, участвующие в канцерогенезе легких, могут быть связаны с аспирацией бактерий полости рта или глотки. Однако исследование 165 образцов доброкачественной легочной ткани от больных раком показало, что микробиота легких имеет отличительные особенности, которые отличаются от микробиоты полости рта и других участков тела. Фактически, в нем преобладают Proteobacteria .Подобные результаты других исследований показывают преобладание Proteobacteria в образцах легочной ткани с раком легкого (97, 98, 102). Кроме того, род Thermus более распространен в тканях пациентов с продвинутой стадией, а Legionella высок в тканях пациентов с метастазами (30). Кроме того, на микробиоту легких влияет загрязнение воздуха и курение табака.

    Таким образом, у пациентов с раком легких наблюдаются изменения в относительной численности нескольких родов.Последовательные выводы из всех недавних исследований ограничены из-за небольшого размера выборки большинства исследований и неоднородности рака легких. Однако большинство исследований показывают, что Streptococcus и Proteobacteria могут быть ключевыми бактериями рака легких. Тем не менее, необходимы дальнейшие крупномасштабные исследования для проверки определенных микробных биомаркеров у пациентов с раком легких.

    Возможные механизмы, опосредующие микробиоту легких и рак легких

    Дисбиоз микробиома в основном проявляется уменьшением количества симбиотических бактерий и увеличением количества патогенных бактерий, а затем индукцией канцерогенеза на нескольких уровнях, включая изменение метаболизма, воспаление и иммунный ответ (105,106).Настоящие исследования механизмов микробиоты и рака в основном сосредоточены на кишечной флоре и раке толстой кишки (107-109). При нарушении регуляции кишечная микробиота может способствовать развитию колоректального рака за счет модуляции иммунной функции и выработки метаболитов микробного происхождения (110). Увеличение количества патогенных бактерий может привести к хроническому воспалению из-за постоянного образования медиаторов воспаления, тем самым влияя на апоптоз клеток и увеличивая количество мутаций.Более того, метаболиты бактерий, такие как реактивный кислород и азот, посредством прямого повреждения ДНК или модификации клеточной передачи сигналов создают проканцерогенную среду. Бактерии влияют на передачу сигналов в клетках и / или вызывают воспаление слизистой оболочки, чтобы инициировать или способствовать онкогенезу толстой кишки, продуцируя различные онкогенные токсины для прямого повреждения ДНК (111).

    Однако исследований механизма микробиоты легких и рака легких мало. Прилагаются большие усилия для выявления и характеристики потенциальной причинно-следственной связи между раком легких и взаимодействием микробов легких.

    Большое когортное исследование Boursi et al. продемонстрировал, что повторяющееся воздействие определенных антибиотиков (пенициллин, цефалоспорины или макролиды) может увеличивать риск рака легких (112). Дисбиоз, индуцированный антибиотиками, не только изменяет численность, состав и разнообразие бактерий в моделях на животных, но также ускоряет развитие ЦП Льюиса на стороне хозяина (113). Дисбиоз микробиоты легких может способствовать развитию рака легких за счет высвобождения способствующих раку бактериальных метаболитов и индукции воспалительных путей хозяина (114).Возможные механизмы, опосредующие микробиоту легких и рак легких, проиллюстрированы на Рис. 1 .

    Рисунок 1 Возможные механизмы, опосредующие микробиоту легких и рак легких. Комменсальная микробиота способствует иммунной толерантности за счет уменьшения воспаления легких и привлечения дендритных клеток. Макрофаги и Т-клетки реагируют на микробную колонизацию и предотвращают перегрузку патогенами или метаболитами (левая панель).Когда баланс нарушается, патогены или метаболиты повышают экспрессию медиаторов воспаления и цитокинов (например, IL-1, IL-23, TNF и IL-17), воздействуя на MAMP. Эти медиаторы воспаления или цитокины запускают нижестоящие важные сигнальные пути (например, пути STAT3 и NF-kB и пути ERK и PI3K), которые способствуют канцерогенезу клеток-хозяев.

    Обмен веществ

    Недавние исследования показали, что метаболиты бактерий могут участвовать в развитии рака легких.Цитолетальный растягивающий токсин (CDT) как бактериальный генотоксин, продуцируемый различными грамотрицательными бактериями, такими как Actinobacillus , может вызывать апоптоз в клеточной линии аденокарциномы легких человека A549 (115). Г . Было обнаружено, что adiacens связан с раком легких. Кроме того, исследование функциональной емкости показало, что G . adiacens участвует в метаболизме полиамина (91). Интересно, что повышенные уровни полиаминов, таких как путресцин и гамма-аминомасляная кислота, были связаны с рядом видов рака, включая злокачественные новообразования легких (116).Apopa et al. обнаружил, что численность Cyanobacteria была значительно увеличена в аденокарциноме легких, а функциональный анализ показал, что токсин Cyanobacteria (т.е. микроцистин) может быть связан с увеличением повторяющегося проциклического белка 1 (PARP1), тем самым увеличивая воспаление и приводит к раку. Результат был дополнительно подтвержден на клеточных линиях аденокарциномы легкого (A427), зараженных микроцистином (98).

    Кроме того, некоторые бактерии в кишечном микробиоме могут увеличивать биодоступность противоопухолевых препаратов.Ниу предположил, что Bacteroidaceae и Prevotellaceae содержат виды, способные гидролизовать гинзенозиды, присутствующие в экстракте красного женьшеня (RGE), усиливая эффект RGE в профилактике и лечении рака легких (117). Это открытие указывает на то, что уменьшение количества симбиотических бактерий может ускорить прогрессию ЦП.

    Воспалительные пути и иммунный ответ

    В последние годы обширные исследования показали, что хроническое воспаление играет важную роль в развитии нескольких форм рака, включая рак легких.Дисбиоз микробиоты может активировать воспалительный путь, вызывая пролиферацию и выживание эпителиальных клеток при определенных условиях, способствуя развитию опухолей. TLR4, как член рецептора распознавания образов, инициирует естественный иммунитет на ранней стадии инвазии патогенов. Все больше данных показывает, что он играет решающую роль в развитии микросреды опухоли и все чаще исследуется. TLR способствуют канцерогенным эффектам, активируя путь ядерного фактора κB (NF-κB), высвобождая воспалительный фактор и активируя транскрипцию 3 (STAT3) (118).TLR4 сильнее экспрессируется в ткани рака легкого, чем в ткани парарака (119).

    Очоа и др. обнаружил, что воздействие на дыхательные пути частиц дыма и нетипируемого препарата Haemophilus influenzae (NTHi) способствует пролиферации клеток рака легких за счет высвобождения IL-6 и TNF, которые дополнительно активируют пути STAT3 и NF-kB в эпителии дыхательных путей (120). Другое исследование продемонстрировало, что блокада IL-6 значительно ингибирует развитие рака легких, активацию STAT3, присущую опухолевым клеткам, пролиферацию опухолевых клеток и маркеры ангиогенеза (121).

    Кроме того, было установлено, что воспаление, опосредованное клетками Th27, играет критическую роль в онкогенезе легких (122). Jungnickel et al. показал, что эпителиальный цитокин IL-17C опосредует опухолевый эффект бактерий, таких как NTHi, через нейтрофильное воспаление (123). В последнее время наблюдается растущее осознание важности NTHi в патофизиологии ХОБЛ, а ХОБЛ-подобное воспаление дыхательных путей, вызванное NTHi, создает микроокружение опухоли, которое способствует продвижению и прогрессированию опухоли легких (124-126).Таким образом, NTHi может действовать как мост между ХОБЛ и раком легких.

    Кроме того, накапливающиеся данные указывают на то, что активация пути PI3K играет центральную роль в пролиферации клеток, выживаемости и тканевой инвазии при раннем раке легкого (127). Цай и др. сообщил, что оральные таксоны ( Streptococcus и Veillonella ), обогащенные в нижних дыхательных путях пациентов с раком легких, были связаны с активацией сигнальных путей ERK и PI3K, и те же самые сигнальные пути были активированы. эпителиальные клетки дыхательных путей к Veillonella , Prevotella и Streptococcus (128).Эти исследования предварительно показали, что легочные бактерии повышают экспрессию медиаторов воспаления и цитокинов, воздействуя на рецепторы распознавания молекулярных образов (MAMP), связанные с микробами, тем самым влияя на развитие рака легких.


    Применение микробиома легких в клинических испытаниях

    Большинство экспериментальных исследований, посвященных анализу применения микробиоты легких в клинической терапии, в основном сосредоточено на моделях на животных.Соответствующая тема содержания была рассмотрена в нескольких обзорах (11,129,130). Наиболее часто изучаемые микроорганизмы в контексте заболеваний легких — это известные пробиотики, такие как Lactobacillus и Bifidobacterium . Их полезная роль на животных моделях заболеваний легких была хорошо продемонстрирована (130). Например, было показано, что пероральное или интраназальное введение Lactobacillus и Bifidobacterium защищает мышей от инфекции легких за счет увеличения продукции антител, усиления активности естественных клеток-киллеров и продукции IFN-γ, а также увеличения секреции IL-10.Кроме того, было показано, что Lactobacillus и Bifidobacterium оказывают благоприятное воздействие на аллергическое воспаление дыхательных путей, индуцируя клетки T reg и клетки T H 1. В настоящее время экспериментальные исследования по применению микробиома легких при раке легких относительно ограничены. Было показано, что пероральное введение Lactobacillus acidophilus на модели рака легких у мышей уменьшает размер опухоли и увеличивает выживаемость после лечения цисплатином (131).Более того, введение Enterococcus hirae и Barnesiella кишечника в сочетании с химиоиммунотерапией может значительно повысить эффективность у пациентов с распространенным раком легких (132).


    Выводы

    Таким образом, обнаружено накопление доказательств того, что определенные бактерии являются биомаркерами наличия рака легких. Однако точный механизм регуляции рака легких микробиотой легких до сих пор частично неясен.Дальнейшие исследования причинной роли этих бактерий в канцерогенезе легких будут полезны для нашего понимания взаимодействий между микробиотой легких и функцией легких, что также имеет большое значение для обеспечения терапевтических целей для профилактики и лечения рака легких.


    Благодарности

    Финансирование: Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (81871734, 81471994, 81700463, 81700389), Медицинским центром провинции Цзянсу (ZDRCA2016053), проектом «Шесть пиков талантов провинции Цзянсу» (WSN-135), Advanced Health талант шесть-один проект провинции Цзянсу (LGY2016042).


    Конфликт интересов: Все авторы заполнили единую форму раскрытия информации ICMJE (доступна по адресу http://dx.doi.org/10.21037/tlcr-20-156). Авторы не заявляют о конфликте интересов.

    Этическое заявление: Авторы несут ответственность за все аспекты работы, гарантируя, что вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследованы и решены.

    Заявление об открытом доступе: Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0), которая разрешает некоммерческое копирование и распространение статьи со строгим условием, что никакие изменения или правки не будут внесены, а оригинальная работа должным образом процитирована (включая ссылки как на официальную публикацию через соответствующий DOI, так и на лицензию).См. Https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.


    Список литературы

    1. Barton W, O’Sullivan O, Cotter PD. Метаболический фенотип микробиома человека. F1000Res 2019; 8: F1000 Faculty Rev-1956.
    2. Sender R, Fuchs S, Milo R. Пересмотренные оценки количества клеток человека и бактерий в организме. PLoS Biol 2016; 14: e1002533. [Crossref] [PubMed]
    3. Thomas RM, Zajac-Kaye M.Микробные мародеры: микробиота поджелудочной железы и ее влияние на канцерогенез. Энн Трансл Мед 2018; 6: S63. [Crossref] [PubMed]
    4. Чакраворти С., Хельб Д., Бурдей М. и др. Подробный анализ сегментов гена 16S рибосомной РНК для диагностики патогенных бактерий. J. Microbiol Methods 2007; 69: 330-9. [Crossref] [PubMed]
    5. Ван Треурен В., Додд Д. Микробный вклад в метаболизм человека: последствия для здоровья и болезней. Анну Рев Патол 2020; 15: 345-69.[Crossref] [PubMed]
    6. Арумугам М., Раес Дж., Пеллетье Э. и др. Энтеротипы микробиома кишечника человека. Природа 2011; 473: 174-80. [Crossref] [PubMed]
    7. Проект «Микробиом человека» C. Структура, функции и разнообразие здорового микробиома человека. Природа 2012; 486: 207-14. [Crossref] [PubMed]
    8. Chen J, Domingue JC, Sears CL. Дисбиоз микробиоты в некоторых раковых опухолях человека: доказательства связи и причинной связи.Семин Иммунол 2017; 32: 25-34. [Crossref] [PubMed]
    9. Cong J, Zhang XC. Как микробиом человека говорит о здоровье и болезни. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2018; 37: 1595-601. [Crossref] [PubMed]
    10. Orr MR, Kocurek KM, Bakos YJ, et al. Перспективы восстановления экологии при лечении воспалительных заболеваний кишечника. Evol Med Public Health 2019.217-20. [Crossref] [PubMed]
    11. Fabbrizzi A, Amedei A, Lavorini F, et al.Микробиом легких: клинические и терапевтические последствия. Intern Emerg Med 2019; 14: 1241-50. [Crossref] [PubMed]
    12. Го Ю., Лю В., Ву Дж. Инфекция Helicobacter pylori и риск рака поджелудочной железы: метаанализ. J Cancer Res Ther 2016; 12: C229-32. [Crossref] [PubMed]
    13. Trikudanathan G, Philip A, Dasanu C, et al. Связь между инфекцией Helicobacter pylori и раком поджелудочной железы Мета-анализ. Am J Gastroenterol 2010; 105: S48-S.
    14. Wu SG, Rhee KJ, Albesiano E, et al. Комменсал толстой кишки человека способствует онкогенезу толстой кишки за счет активации Т-хелперных ответов Т-клеток 17-го типа. Нат Мед 2009; 15: 1016-22. [Crossref] [PubMed]
    15. Швабе Р.Ф., Джобин С. Микробиом и рак. Nat Rev Cancer 2013; 13: 800-12. [Crossref] [PubMed]
    16. Casey SC, Vaccari M, Al-Mulla F, et al. Влияние химических веществ окружающей среды на микросреду опухоли.Канцерогенез 2015; 36: S160-83. [Crossref] [PubMed]
    17. Шанкар А., Сайни Д., Дубей А. и др. Возможность скрининга рака легких в развивающихся странах: проблемы, возможности и путь вперед. Перевод Lung Cancer Res 2019; 8: S106-21. [Crossref] [PubMed]
    18. Zappa C, Mousa SA. Немелкоклеточный рак легкого: современное лечение и будущие достижения. Перевод Lung Cancer Res 2016; 5: 288-300. [Crossref] [PubMed]
    19. Йонеяма Р., Саджи Х., Като Ю. и др.Клинико-патологические характеристики и стратегии лечения молодых больных раком легких. Энн Транс Мед 2019; 7: 100. [Crossref] [PubMed]
    20. Сегал Л.Н., Алексеенко А.В., Клементе Дж. С. и др. Обогащение микробиома легких надгортанными таксонами связано с усилением легочного воспаления. Микробиом 2013; 1:19. [Crossref] [PubMed]
    21. Моррис А., Бек Дж. М., Шлосс П. Д. и др. Сравнение респираторного микробиома у здоровых некурящих и курильщиков.Am J Respir Crit Care Med 2013; 187: 1067-75. [Crossref] [PubMed]
    22. Bassis CM, Erb-Downward JR, Dickson RP, et al. Анализ микробиоты верхних дыхательных путей как источника микробиоты легких и желудка у здоровых людей. mBio 2015; 6: e00037. [Crossref] [PubMed]
    23. Марш Р.Л., Кестли М., Чанг А.Б. и др. Микробиота бронхоальвеолярного лаважа маленьких детей с хроническим заболеванием легких включает таксоны, присутствующие как в ротоглотке, так и в носоглотке.Микробиом 2016; 4: 37. [Crossref] [PubMed]
    24. Диксон Р.П., Эрб-Даунворд Дж. Р., Фриман С.М. и др. Пространственная изменчивость микробиома здорового человека и адаптированная островная модель биогеографии легких. Анн Ам Торак Соц 2015; 12: 821-30. [Crossref] [PubMed]
    25. Mathieu E, Escribano-Vazquez U, Descamps D, et al. Парадигмы функций микробиоты легких в условиях здоровья и болезней, в частности, при астме. Front Physiol 2018; 9: 1168. [Crossref] [PubMed]
    26. Мадди А., Сабхарвал А., Виоланте Т. и др.Микробиом и рак легких. J Thorac Dis 2019; 11: 280-91. [Crossref] [PubMed]
    27. Dickson RP, Erb-Downward JR, Huffnagle GB. К экологии легких: новые концептуальные модели микробиологии легких и патогенеза пневмонии. Ланцет Респир Мед 2014; 2: 238-46. [Crossref] [PubMed]
    28. Диксон Р.П., Мартинес Ф.Дж., Хаффнагл, Великобритания. Роль микробиома в обострениях хронических заболеваний легких. Ланцет 2014; 384: 691-702. [Crossref] [PubMed]
    29. Venkataraman A, Bassis CM, Beck JM, et al.Применение модели нейтрального сообщества для оценки структуры микробиома легких человека. mBio 2015; 6: e02284-14. [Crossref] [PubMed]
    30. Ю. Г., Гейл М. Х., Консонни Д. и др. Характеристика микробиоты легочной ткани человека и ее связи с эпидемиологическими и клиническими особенностями. Геном Биол 2016; 17: 163. [Crossref] [PubMed]
    31. Ni L, Chuang CC, Zuo L. Мелкие твердые частицы при обострении ХОБЛ. Front Physiol 2015; 6: 294. [Crossref] [PubMed]
    32. Wang L, Cheng HX, Wang DB и др.Микробиом дыхательных путей связан с респираторными функциями и реакцией на воздействие твердых частиц из окружающей среды. Ecotoxicol Environ Saf 2019; 167: 269-77. [Crossref] [PubMed]
    33. Qin T, Zhang FR, Zhou HJ, et al. Воздействие высокого уровня PM2,5 / PM10 связано с изменениями в составе микробиоты глотки человека. Front Microbiol 2019; 10:54. [Crossref] [PubMed]
    34. Li X, Sun Y, An YH и др. Загрязнение воздуха в зимний период и микробный дисбаланс дыхательных путей у здорового молодого населения в Северо-Восточном Китае.Загрязнение окружающей среды 2019; 246: 972-9. [Crossref] [PubMed]
    35. Rylance J, Kankwatira A, Nelson DE, et al. Загрязнение воздуха в домашних условиях и микробиом легких здоровых взрослых в Малави: перекрестное исследование. BMC Microbiol 2016; 16: 182. [Crossref] [PubMed]
    36. Hosgood HD 3rd, Sapkota AR, Rothman N, et al. Потенциальная роль микробиоты легких в развитии рака легких объясняется воздействием сжигания угля в домашних условиях. Environ Mol Mutagen 2014; 55: 643-51.[Crossref] [PubMed]
    37. Чжан Р., Чен Л., Цао Л. и др. Влияние курения на микробиом нижних дыхательных путей у мышей. Респир Рес 2018; 19: 253. [Crossref] [PubMed]
    38. Хуанг Ц., Ши ГК. Курение и микробиом при заболеваниях полости рта, дыхательных путей, кишечника и некоторых системных заболеваниях. Дж. Транс Мед 2019; 17: 225. [Crossref] [PubMed]
    39. Циммерманн П., Кертис Н. Влияние антибиотиков на состав кишечной микробиоты — систематический обзор.J Infect 2019; 79: 471-89. [Crossref] [PubMed]
    40. Ким С., Ковингтон А., Памер Э.Г. Кишечная микробиота: антибиотики, резистентность к колонизации и кишечные патогены. Immunol Rev 2017; 279: 90-105. [Crossref] [PubMed]
    41. Hufnagl K, Pali-Scholl I, Roth-Walter F, et al. Дисбактериоз кишечника и микробиома легких играет роль в развитии астмы. Семин Иммунопатол 2020; 42: 75-93. [Crossref] [PubMed]
    42. Taylor SL, Leong LEX, Mobegi FM и др.Азитромицин длительного действия снижает уровень Haemophilus influenzae и повышает устойчивость к антибиотикам при тяжелой астме. Am J Respir Crit Care Med 2019; 200: 309-17. [Crossref] [PubMed]
    43. Segal LN, Clemente JC, Wu BG и др. Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование азитромицина отбирает противовоспалительные микробные метаболиты в эмфизематозном легком. Торакс 2017; 72: 13-22. [Crossref] [PubMed]
    44. Erb-Downward JR, Thompson DL, Han MK, et al.Анализ микробиома легких у «здорового» курильщика и при ХОБЛ. PLoS One 2011; 6: e16384. [Crossref] [PubMed]
    45. Hilty M, Burke C, Pedro H, et al. Нарушенные микробные сообщества в дыхательных путях, пораженных астмой. PLoS One 2010; 5: e8578. [Crossref] [PubMed]
    46. Kim HJ, Kim YS, Kim KH, et al. Микробиом легкого и его внеклеточные везикулы у некурящих, здоровых курильщиков и пациентов с ХОБЛ. Exp Mol Med 2017; 49: e316. [Crossref] [PubMed]
    47. Sze MA, Dimitriu PA, Hayashi S, et al.Микробиом легочной ткани при хронической обструктивной болезни легких. Am J Respir Crit Care Med 2012; 185: 1073-80. [Crossref] [PubMed]
    48. Прагман А.А., Ким Х.В., Рейли С.С. и др. Микробиом легких при умеренной и тяжелой хронической обструктивной болезни легких. PLoS One 2012; 7: e47305. [Crossref] [PubMed]
    49. Millares L, Ferrari R, Gallego M и др. Бронхиальный микробиом пациентов с тяжелой формой ХОБЛ, колонизированных синегнойной палочкой. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2014; 33: 1101-11.[Crossref] [PubMed]
    50. Гарсия-Нуньес М., Милларес Л., Помарес X и др. Изменения микробиома бронхов при хронической обструктивной болезни легких, связанные с тяжестью. Дж. Клин Микробиол 2014; 52: 4217-23. [Crossref] [PubMed]
    51. Ли С.В., Куан С.С., Ву Л.С. и др. Метагеномное и метатранскриптомное профилирование мокроты средней и тяжелой степени ХОБЛ у тайваньских мужчин хань. PLoS One 2016; 11: e0159066. [Crossref] [PubMed]
    52. Мэйхью Д., Девос Н., Ламберт С. и др.Продольное профилирование микробиома легких в исследовании AERIS демонстрирует повторяемость обострений бактериальной и эозинофильной ХОБЛ. Торакс 2018; 73: 422-30. [Crossref] [PubMed]
    53. Jubinville E, Veillette M, Milot J, et al. Обострение вызывает сдвиг микробиоты в мокроте у пациентов с ХОБЛ. PLoS One 2018; 13: e0194355. [Crossref] [PubMed]
    54. Leitao Filho FS, Alotaibi NM, Ngan D, et al. Микробиом мокроты связан с годичной смертностью после госпитализации с хронической обструктивной болезнью легких.Am J Respir Crit Care Med 2019; 199: 1205-13. [Crossref] [PubMed]
    55. Фейгельман Р., Калерт ЧР, Баты Ф. и др. Секвенирование ДНК мокроты при муковисцидозе: неинвазивный доступ к микробиому легких и деталям патогенов. Микробиом 2017; 5:20. [Crossref] [PubMed]
    56. Фрайман КБ, Армстронг Д.С., Карзино Р. и др. Микробиота нижних дыхательных путей при раннем муковисцидозе легких: продольный анализ. Торакс 2017; 72: 1104-12. [Crossref] [PubMed]
    57. Laguna TA, Wagner BD, Williams CB, et al.Микробиота дыхательных путей в жидкости бронхоальвеолярного лаважа от клинически здоровых младенцев с муковисцидозом. PLoS One 2016; 11: e0167649. [Crossref] [PubMed]
    58. Кармоди Л.А., Чжао Дж., Шлосс П.Д. и др. Изменения микробиоты дыхательных путей при муковисцидозе при обострении легких. Энн Ам Торак Соц 2013; 10: 179-87. [Crossref] [PubMed]
    59. Дурак Дж., Линч С.В., Нария С. и др. Особенности бактериального микробиома бронхов, связанные с атопией, астмой и реакцией на лечение ингаляционными кортикостероидами.Журнал Allergy Clin Immunol 2017; 140: 63-75. [Crossref] [PubMed]
    60. Тео С.М., Мок Д., Фам К. и др. Микробиом носоглотки младенца влияет на тяжесть инфекции нижних дыхательных путей и риск развития астмы. Клеточный микроб-хозяин 2015; 17: 704-15. [Crossref] [PubMed]
    61. Хуанг Ю. Дж., Нария С., Харрис Дж. М. и др. Микробиом дыхательных путей у пациентов с тяжелой астмой: ассоциации с особенностями и тяжестью заболевания. Журнал Allergy Clin Immunol 2015; 136: 874-84.[Crossref] [PubMed]
    62. Marri PR, Stern DA, Wright AL, et al. Связанные с астмой различия в микробном составе индуцированной мокроты. Журнал Allergy Clin Immunol 2013; 131: 346-52.e1-3.
    63. Molyneaux PL, Cox MJ, Wells AU и др. Изменения респираторного микробиома при обострениях идиопатического фиброза легких. Респир Рес 2017; 18:29. [Crossref] [PubMed]
    64. Хан М.К., Чжоу Ю., Мюррей С. и др. Микробиом легких и прогрессирование заболевания при идиопатическом фиброзе легких: анализ исследования COMET.Ланцет Респир Мед 2014; 2: 548-56. [Crossref] [PubMed]
    65. Molyneaux PL, Cox MJ, Willis-Owen SA и др. Роль бактерий в патогенезе и прогрессировании идиопатического фиброза легких. Am J Respir Crit Care Med 2014; 190: 906-13. [Crossref] [PubMed]
    66. Fahy JV, Dickey BF. Функция и дисфункция слизи дыхательных путей. N Engl J Med 2010; 363: 2233-47. [Crossref] [PubMed]
    67. Evans CM, Raclawska DS, Ttofali F, et al.Полимерный муцин Muc5ac необходим при аллергической гиперреактивности дыхательных путей. Нац Коммуна 2015; 6: 6281. [Crossref] [PubMed]
    68. LeVine AM, Whitsett JA, Gwozdz JA, et al. Отчетливые эффекты дефицита сурфактантного белка A или D во время бактериальной инфекции на легкие. J. Immunol 2000; 165: 3934-40. [Crossref] [PubMed]
    69. Leiva-Juárez MM, Kolls JK, Evans SE. Эпителиальные клетки легких: терапевтически индуцируемые эффекторы противомикробной защиты. Mucosal Immunol 2018; 11: 21-34.[Crossref] [PubMed]
    70. Меджитов Р. Распознавание микроорганизмов и активация иммунного ответа. Природа 2007; 449: 819-26. [Crossref] [PubMed]
    71. Mariathasan S, Monack DM. Адаптеры и сенсоры инфламмасом: внутриклеточные регуляторы инфекции и воспаления. Нат Рев Иммунол 2007; 7: 31-40. [Crossref] [PubMed]
    72. Jahnsen FL, Strickland DH, Thomas JA и др. Ускоренный отбор образцов и транспортировка антигена дендритными клетками слизистой оболочки дыхательных путей после вдыхания бактериального раздражителя.J Immunol 2006; 177: 5861-7. [Crossref] [PubMed]
    73. Вестфален К., Гусарова Г.А., Ислам М.Н. и др. Сидящие альвеолярные макрофаги сообщаются с альвеолярным эпителием, чтобы модулировать иммунитет. Природа 2014; 506: 503-6. [Crossref] [PubMed]
    74. Копф М, Шнайдер С, Нобс СП. Развитие и функция резидентных в легких макрофагов и дендритных клеток. Нат Иммунол 2015; 16: 36-44. [Crossref] [PubMed]
    75. Бадден К.Ф., Геллатли С.Л., Вуд Д.Л. и др.Возникающие патогенные связи между микробиотой и осью кишечник-легкие. Nat Rev Microbiol 2017; 15: 55-63. [Crossref] [PubMed]
    76. Самуэльсон Д.Р., Валлийский Д.А., Шеллито Дж. Э. Регулирование иммунитета легких и защиты хозяина кишечной микробиотой. Front Microbiol 2015; 6: 1085. [Crossref] [PubMed]
    77. Бадден К.Ф., Шукла С.Д., Рехман С.Ф. и др. Функциональные эффекты микробиоты при хронических респираторных заболеваниях. Ланцет Респир Мед 2019; 7: 907-20. [Crossref] [PubMed]
    78. Kabeerdoss J, Jayakanthan P, Pugazhendhi S, et al.Изменения микробиоты слизистой оболочки толстой кишки у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника, выявленные с помощью амплификации 16S рибосомальной рибонуклеиновой кислоты с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени. Индийский журнал J Med Res 2015; 142: 23-32. [Crossref] [PubMed]
    79. Шваб С., Берри Д., Раух И. и др. Продольное исследование активности микробиоты мышей и взаимодействия с хозяином во время острого воспаления и выздоровления. ISME J 2014; 8: 1101-14. [Crossref] [PubMed]
    80. Dilantika C, Sedyaningsih ER, Kasper MR, et al.Инфекция вируса гриппа среди педиатрических пациентов, сообщающих о диарее и гриппоподобном заболевании. BMC Infect Dis 2010; 10: 3. [Crossref] [PubMed]
    81. Ван Дж., Ли Ф, Вэй Х и др. Инфекция, вызванная вирусом респираторного гриппа, вызывает поражение иммунной системы кишечника через вызванное микробиотой воспаление, зависимое от клеток Th27. J Exp Med 2014; 211: 2397-410. [Crossref] [PubMed]
    82. Самуэльсон Д.Р., Чарльз Т.П., де ла Руа Н.М. и др. Анализ кишечного микробного сообщества и предполагаемых функциональных возможностей во время реакции хозяина на пневмоцистную пневмонию.Exp Lung Res 2016; 42: 425-39. [Crossref] [PubMed]
    83. Саутэм Д.С., Долович М., О’Бирн П.М. и др. Распределение интраназальных инстилляций у мышей: влияние объема, времени, положения тела и анестезии. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2002; 282: L833-9. [Crossref] [PubMed]
    84. Юн Х.С., Вен В., Лонг Дж. И др. Связь здоровья полости рта с риском рака легких у афроамериканцев и американцев европейского происхождения с низким доходом на юго-востоке США.Рак легкого 2019; 127: 90-5. [Crossref] [PubMed]
    85. Zeng XT, Xia LY, Zhang YG, et al. Заболевания пародонта и риск рака легких: метаанализ когортных исследований. Журнал Periodontol 2016; 87: 1158-64. [Crossref] [PubMed]
    86. Мишо Д.С., Лу Дж., Пикок-Виллада А.Ю. и др. Заболевания пародонта, оцененные с помощью клинических стоматологических измерений, и риск рака в исследовании ARIC. J Natl Cancer Inst 2018; 110: 843-54. [Crossref] [PubMed]
    87. Май Х, Ламонте М.Дж., Хови К.М. и др.Тяжесть пародонта и риск рака у женщин в постменопаузе: исследование Buffalo OsteoPerio. Контроль причин рака 2016; 27: 217-28. [Crossref] [PubMed]
    88. Фернандес-Плата Р., Ольмедо-Торрес Д., Мартинес-Бризено Д. и др. Распространенность тяжелых заболеваний пародонта и их связи с респираторными заболеваниями у госпитализированных взрослых пациентов в центры третичной медицинской помощи. Gac Med Mex 2015; 151: 608-13. [PubMed]
    89. Ян X, Ян М., Лю Дж. И др.Открытие и проверка потенциальных бактериальных биомаркеров рака легких. Am J Cancer Res 2015; 5: 3111-22. [PubMed]
    90. Ян Дж., Му Х, Ван И и др. Дисбиоз микробиома слюны связан с некурящим раком легких у женщин и коррелирует с маркерами иммуноцитохимии. Фронт Онкол 2018; 8: 520. [Crossref] [PubMed]
    91. Cameron SJS, Lewis KE, Huws SA и др. Пилотное исследование с использованием метагеномного секвенирования микробиома мокроты предполагает наличие потенциальных бактериальных биомаркеров рака легких.PLoS One 2017; 12: e0177062. [Crossref] [PubMed]
    92. Ли Ш., Сунг Дж.Й., Йонг Д. и др. Характеристика микробиома в жидкости бронхоальвеолярного лаважа пациентов с раком легких по сравнению с доброкачественными новообразованиями. Рак легких 2016; 102: 89-95. [Crossref] [PubMed]
    93. Hasegawa A, Sato T, Hoshikawa Y, et al. Обнаружение и идентификация оральных анаэробов в интраоперационной бронхиальной жидкости пациентов с карциномой легких. Микробиол Иммунол 2014; 58: 375-81.[Crossref] [PubMed]
    94. Лю Х.Х., Тао Л.Л., Чжан Дж. И др. Различия микробиома нижних дыхательных путей в двусторонней защищенной щетке для образцов между пациентами с раком легких с односторонними долевыми массами и контрольными субъектами. Int J Cancer 2018; 142: 769-78. [Crossref] [PubMed]
    95. Zhuang H, Cheng L, Wang Y, et al. Дисбактериоз кишечного микробиома при раке легких. Front Cell Infect Microbiol 2019; 9: 112. [Crossref] [PubMed]
    96. Чжан В., Ло Дж. В., Донг ХР и др.Микробный дисбиоз слюны связан с системными воспалительными маркерами и прогнозируемыми пероральными метаболитами у пациентов с немелкоклеточным раком легких. Журнал J Cancer 2019; 10: 1651-62. [Crossref] [PubMed]
    97. Greathouse KL, White JR, Vargas AJ, et al. Взаимодействие микробиома и TP53 при раке легких человека. Геном Биол 2018; 19: 123. [Crossref] [PubMed]
    98. Apopa PL, Alley L, Penney RB, et al. PARP1 активируется в немелкоклеточных тканях рака легких в присутствии цианобактериального токсина микроцистина.Front Microbiol 2018; 9: 1757. [Crossref] [PubMed]
    99. Петерс Б.А., Хейс Р.Б., Гопараджу С. и др. Микробиом в ткани рака легкого и выживаемость без рецидивов. Биомаркеры эпидемиологии рака Prev 2019; 28: 731-40. [Crossref] [PubMed]
    100. Цай Дж. Дж., Ву Б. Г., Бадри М. Х. и др. Микробиота дыхательных путей связана с активацией пути PI3K при раке легких. Am J Respir Crit Care Med 2018; 198: 1188-98. [Crossref] [PubMed]
    101. Hosgood HD, Sapkota AR, Rothman N, et al.Потенциальная роль микробиоты легких в раке легких, связанная с воздействием сжигания угля в домашних условиях. Environ Mol Mutagen 2014; 55: 643-51. [Crossref] [PubMed]
    102. Bingula R, Filaire M, Radosevic-Robin N, et al. Характеристика микробиоты кишечника, легких и верхних дыхательных путей у пациентов с немелкоклеточной карциномой легких. Протокол исследования для наблюдательного исследования случай-контроль. Медицина (Балтимор) 2018; 97: e13676. [Crossref] [PubMed]
    103. Seijo LM, Zulueta JJ.Понимание связей между раком легких, ХОБЛ и эмфиземой: ключ к более эффективному лечению и скринингу. Онкология (Уиллистон-Парк) 2017; 31: 93-102. [PubMed]
    104. Дай Дж., Ян П., Кокс А. и др. Рак легких и хроническая обструктивная болезнь легких: с клинической точки зрения. Oncotarget 2017; 8: 18513-24. [Crossref] [PubMed]
    105. Руссо Э., Таддеи А., Рингресси М.Н. и др. Взаимодействие между микробиомом и адаптивным иммунным ответом при развитии рака.Therap Adv Gastroenterol 2016; 9: 594-605. [Crossref] [PubMed]
    106. Раджагопала С.В., Ваши С., Олдфилд Л.М. и др. Микробиом человека и рак. Cancer Prev Res (Phila) 2017; 10: 226-34. [Crossref] [PubMed]
    107. Удерживайте GL. Желудочно-кишечная микробиота и рак толстой кишки. Dig Dis 2016; 34: 244-50. [Crossref] [PubMed]
    108. Бирт Д.Ф., Филлипс Г.Дж. Диета, гены и микробы: сложности профилактики рака толстой кишки. Токсикол Патол 2014; 42: 182-8.[Crossref] [PubMed]
    109. Rescigno M. Патогенная роль кишечной флоры при ВЗК и раке толстой кишки. Curr Drug Targets 2008; 9: 395-403. [Crossref] [PubMed]
    110. Де Алмейда CV, де Камарго М.Р., Руссо Э. и др. Роль диеты и микробиоты кишечника в иммуномодуляции колоректального рака. Всемирный журнал J Gastroenterol 2019; 25: 151-62. [Crossref] [PubMed]
    111. Dejea C, Wick E, Sears CL. Бактериальный онкогенез в толстой кишке. Future Microbiol 2013; 8: 445-60.[Crossref] [PubMed]
    112. Бурси Б., Мамтани Р., Хейнс К. и др. Периодическое воздействие антибиотиков может способствовать образованию рака — еще один шаг в понимании роли микробиоты человека? Eur J Cancer 2015; 51: 2655-64. [Crossref] [PubMed]
    113. Jenkins SV, Robeson MS 2nd, Griffin RJ, et al. Дисбиоз желудочно-кишечного тракта усиливает прогрессирование дистальной опухоли за счет подавления торговли лейкоцитами. Cancer Res 2019; 79: 5999-6009. [Crossref] [PubMed]
    114. Холмс I, Харрис К., Айва К.Полиномиальные смеси Дирихле: генеративные модели микробной метагеномики. PLoS One 2012; 7: e30126. [Crossref] [PubMed]
    115. Yaghoobi H, Bandehpour M, Kazemi B. Апоптотические эффекты субъединицы B бактериального цитолетального расширяющегося токсина на линии клеток рака легкого A549. Азиатский Pac J Cancer Prev 2016; 17: 299-304. [Crossref] [PubMed]
    116. Nowotarski SL, Woster PM, Casero RA Jr. Полиамины и рак: значение для химиотерапии и химиопрофилактики.Эксперт Rev Mol Med 2013; 15: e3. [Crossref] [PubMed]
    117. Ниу Т., Смит Д.Л., Янг З. и др. Биологическая активность и биодоступность гинсенозидов зависят от гликозидазной активности кишечного микробиома мышей A / J, определяемой пиросеквенированием. Pharm Res 2013; 30: 836-46. [Crossref] [PubMed]
    118. Herfs M, Hubert P, Delvenne P. Эпителиальная метаплазия: репрограммирование взрослых стволовых клеток и (пред) неопластическая трансформация, опосредованная воспалением? Тенденции Мол Мед 2009; 15: 245-53.[Crossref] [PubMed]
    119. Ван К., Ван Дж., Вэй Ф. и др. Экспрессия TLR4 при немелкоклеточном раке легкого связана с PD-L1 и плохим прогнозом у пациентов, перенесших пульмонэктомию. Фронт Иммунол 2017; 8: 456. [Crossref] [PubMed]
    120. Ochoa CE, Mirabolfathinejad SG, Ruiz VA, et al. Интерлейкин 6, но не цитокины Т-хелпера 2, способствует канцерогенезу легких. Cancer Prev Res (Phila) 2011; 4: 51-64. [Crossref] [PubMed]
    121. Caetano MS, Zhang H, Cumpian AM, et al.Блокада IL6 перепрограммирует микросреду опухоли легкого, чтобы ограничить развитие и прогрессирование K-ras-мутантного рака легкого. Cancer Res 2016; 76: 3189-99. [Crossref] [PubMed]
    122. Chang SH, Mirabolfathinejad SG, Katta H, et al. Клетки Т-хелперы 17 играют критическую патогенную роль в развитии рака легких. Proc Natl Acad Sci U S A 2014; 111: 5664-9. [Crossref] [PubMed]
    123. Jungnickel C, Schmidt LH, Bittigkoffer L, et al. IL-17C опосредует привлечение опухолевых нейтрофилов и рост опухоли легких.Онкоген 2017; 36: 4182-90. [Crossref] [PubMed]
    124. King PT, Sharma R. Иммунный ответ легких на нетипируемый Haemophilus influenzae (иммунитет легких к NTHi). J Immunol Res 2015; 2015: 706376.
    125. Moghaddam SJ, Ochoa CE, Sethi S, et al. Нетипируемый Haemophilus influenzae при хронической обструктивной болезни легких и раке легких. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2011; 6: 113-23. [Crossref] [PubMed]
    126. Шрирам К.Б., Кокс А.Дж., Сивакумаран П. и др.Нетипируемое обнаружение Haemophilus Influenzae в нижних дыхательных путях у пациентов с раком легких и хронической обструктивной болезнью легких. Мультидисциплинарный Respir Med 2018; 13:11. [Crossref] [PubMed]
    127. Gustafson AM, Soldi R, Anderlind C, et al. Активация пути PI3K в дыхательных путях является ранним и обратимым событием в развитии рака легких. Sci Transl Med 2010; 2: 26ra25. [Crossref] [PubMed]
    128. Цай Дж. Дж., Ву Б. Г., Бадри М. Х. и др. Микробиота дыхательных путей связана с активацией пути PI3K при раке легких.Am J Respir Crit Care Med 2018; 198: 1188-98. [Crossref] [PubMed]
    129. Sommariva M, Le Noci V, Bianchi F, et al. Микробиота легких: роль в поддержании легочного иммунного гомеостаза и его значение в развитии рака и терапии. Cell Mol Life Sci 2020. [Epub перед печатью]. [Crossref] [PubMed]
    130. Wypych TP, Wickramasinghe LC, Marsland BJ. Влияние микробиома на здоровье органов дыхания. Нат Иммунол 2019; 20: 1279-90. [Crossref] [PubMed]
    131. Сиван А., Корралес Л., Хуберт Н. и др.Commensal Bifidobacterium повышает противоопухолевый иммунитет и усиливает эффективность против PD-L1. Наука 2015; 350: 1084-9. [Crossref] [PubMed]
    132. Daillère R, Vetizou M, Waldschmitt N, et al. Enterococcus hirae и Barnesiella gastinihominis способствуют терапевтическому иммуномодулирующему действию, вызванному циклофосфамидом. Иммунитет 2016; 45: 931-43. [Crossref] [PubMed]

    Цитируйте эту статью как: Xu N, Wang L, Li C, Ding C, Li C, Fan W, Cheng C, Gu B. Дисбиоз микробиоты при раке легких: доказательства связи и потенциальные механизмы.Перевод Lung Cancer Res 2020; 9 (4): 1554-1568. doi: 10.21037 / tlcr-20-156

    Инфекция, вызванная вирусом простого герпеса, лечение ацикловиром и внутривенным иммуноглобулином, все независимо вызывающие дисбактериоз кишечника

    Abstract

    Вирус простого герпеса 1 (ВПГ) является повсеместным вирусом, резидентным для большинства населения мира как скрытая инфекция. Ацикловир (ACV) — это стандартное лекарственное средство, используемое для лечения первичных и рецидивирующих инфекций, которое у некоторых пациентов дополняется внутривенным иммуноглобулином (ВВИГ) для подавления вредных воспалительных реакций.Мы обнаружили, что HSV, ACV и IVIG могут независимо друг от друга разрушать кишечное бактериальное сообщество в зависимости от пола при введении неинфицированным мышам. Лечение мышей, инфицированных ВПГ, с помощью ACV или IVIG по отдельности или вместе, выявило сложные взаимодействия между этими препаратами и инфекцией, которые вызвали выраженный дисбактериоз с предвзятым отношением к полу. ACV снижал уровень Bacteroidetes у самцов мышей, но не у самок, в то время как уровни противовоспалительных клостридий (AIC) были снижены у самок, но не самцов мышей, что является значительным, поскольку эти таксоны связаны с защитой от развития GVHD в кроветворной системе. Пациенты с трансплантацией стволовых клеток (ТГСК).Дисфункция кишечного барьера связана с GVHD у пациентов с HSCT, и ACV также снижает Akkermansia muciniphila, , что важно для поддержания функциональности кишечного барьера. В совокупности наши данные предполагают, что длительное профилактическое лечение пациентов с HSCT ACV может способствовать развитию GVHD и потенциально влиять на восстановление иммунитета. Эти данные имеют важное значение для других клинических условий, включая заболевания глаз, вызванные вирусом простого герпеса, и генитальные инфекции, когда ACV назначают в течение длительного времени.

    Краткое содержание автора Первичные и реактивированные инфекции HSV и VZV лечат ацикловиром (ACV), противовирусным препаратом, который блокирует синтез вирусной ДНК.У некоторых пациентов ВВИГ используется в качестве дополнительной терапии для блокирования пагубного воспаления. Долгосрочное профилактическое лечение пациентов, которым выполняются стволовые трансплантаты от различных видов рака крови, успешно предотвращает опасные для жизни реактивированные инфекции HSV и VZV, но GVHD остается основным фактором, ограничивающим успех трансплантации. Исследования, представленные здесь, показывают, что инфекция HSV, ACV и IVIG, вводимые отдельно, могут нарушить микробиоту кишечника, и что сложное взаимодействие между этими препаратами и инфекцией приводит к еще более выраженным смещенным по половому признаку изменениям в структуре сообщества кишечных бактерий.Важно отметить, что лечение ACV снижало уровни определенных бактериальных таксонов, включая противовоспалительные Clostriodia и Bacteroidetes , которые, как было показано, защищают от развития GVHD у пациентов с трансплантацией стволовых клеток. Эти данные предполагают, что долгосрочное профилактическое лечение пациентов с ACV может способствовать развитию GVHD у пациентов с трансплантатом и иметь негативные последствия при других заболеваниях, вызванных HSV, при длительном лечении ACV. Влияние на здоровье длительного лечения ACV и IVIG требует дальнейших клинических исследований.

    Введение

    Вирус простого герпеса типа 1 (ВПГ), широко распространенный человеческий вирус, является основной причиной энцефалита ВПГ (HSE), наиболее распространенного спорадического энцефалита, возникающего в результате первичной инфекции или реактивации латентного вируса. Однако, несмотря на улучшенные диагностические процедуры и эффективную противовирусную терапию, у большинства выживших с HSE наблюдаются стойкие неврологические нарушения, включая нарушения памяти и поведения, дисфазию и судороги, и только 50-65% из этих выживших возвращаются к самостоятельной жизни [1, 2].Задержка в начале лечения ацикловиром (ACV) после второго дня госпитализации связана с плохими неврологическими исходами [3, 4]. Недавние клинические испытания, оценивающие пролонгированное пероральное лечение ACV / валацикловиром (VACV) после стандартного 14-дневного внутривенного введения ACV, показали улучшение нейрокогнитивных результатов у новорожденных, но не у взрослых по неясным причинам [5, 6]. Хотя общепризнано, что в основе неврологической дисфункции, связанной с ВПГ, лежит патология, вызванная репликацией, подтверждающих экспериментальных или клинических данных нет.Неопровержимые доказательства связывают воспаление с развитием различных неврологических расстройств и психоневрологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера (БА), шизофрению, расстройство аутистического спектра (РАС), рассеянный склероз (РС), болезнь Паркинсона (БП), депрессию и тревогу [7– 9].

    Однозначно установив, что HSE возникает из-за преувеличенных воспалительных реакций ЦНС и что иммуномодулирующая активность внутривенных иммуноглобулинов (ВВИГ) может предотвращать HSE на мышиной модели [10], мы проверили гипотезу, что стойкое воспаление, которое задокументировано у людей и мышей. после HSE [11–14] вызывает нейроповеденческие нарушения у выживших, чему должна препятствовать противовоспалительная активность ВВИГ [10].По сравнению с лечением мышей, инфицированных вирусом простого герпеса, только ACV или PBS, лечение ACV + IVIG с четвертого дня уменьшало воспаление ЦНС и тревогу, что согласуется с нашей гипотезой. Поразительно, что развитие дефицита обучения и памяти (LM), которое было очевидным только у самок мышей, получавших PBS, ингибировалось обработкой ACV и, что противоречит интуиции, усугублялось обработкой ACV + IVIG. Лечение инфицированных мышей-самцов ACV + IVIG также ухудшало LM по сравнению с ACV или только PBS, показывая, что IVIG антагонизировал положительные эффекты ACV [15].Интересно, что дифференциальные антагонистические эффекты ACV + IVIG на когнитивное поведение у мышей, инфицированных HSV, по сравнению с лечением только ACV и PBS, были отражены в дифференциальных протеомных профилях сыворотки [15]. Эти сообщенные антагонистические эффекты ACV и IVIG на LM представляют собой загадку, поскольку они противоречат известным механизмам действия этих препаратов.

    Быстро накапливающиеся данные показывают критическую роль микробиома в регулировании гомеостаза и функции мозга, так что нарушение структуры и функции сообщества кишечных бактерий все чаще становится причиной различных нейродегенеративных и нейропсихиатрических заболеваний.В попытке понять, как ВПГ вызывает нарушение LM и парадоксальные эффекты ACV и IVIG, мы исследовали роль микробиоты кишечника. Инфекция HSV, ACV и IVIG были связаны со значительным нарушением структуры кишечного бактериального сообщества, которое было предвзято по признаку пола. Кроме того, лечение мышей, инфицированных HSV, либо ACV, либо IVIG отдельно, либо обоими препаратами вместе, приводило к более выраженным сдвигам в зависимости от пола в структуре кишечного бактериального сообщества по сравнению с неинфицированными мышами.Эти результаты имеют важное клиническое значение, особенно когда пациенты получают длительное лечение ACV или IVIG.

    Результаты

    Равное количество (n = 8) самок и самцов мышей C57BL / 6 были двусторонне инокулированы вирулентным штаммом HSV1 17+ (1 × 10 5 БОЕ / глаз) путем скарификации роговицы, как описано ранее [15]. На 4-й день после инфицирования (пи) ACV вводили в дозе 1,25 мг / мышь внутрибрюшинно (ip) ежедневно в течение 3 дней, тогда как IVIG вводили в виде однократной дозы 25 мг / мышь внутрибрюшинно в день 4pi [15].Свежие фекальные гранулы (n = 1-2 / мышь) собирали на 7-й день и хранили при -80 ° C до обработки для секвенирования гена 16S рРНК Illumina для определения эффектов инфекции и лечения лекарственными препаратами на микробиом кишечника. Нормальные самцы и самки мышей различались по составу кишечных бактерий, и неожиданно глазная инфекция, вызванная вирусом простого герпеса, вызвала дальнейшие сдвиги в сообществе кишечных бактерий и усилила эти половые различия, как показано на графике PCoA значений расстояния бета-разнообразия Hellinger для инфицированных по сравнению с неинфицированными самцами и самцами мыши ( Рисунок 1A ; P <0.05, Тесты Адониса). Кроме того, инфекция HSV оказала большее влияние на бактериальные сообщества кишечника у мужчин (P = 0,003) по сравнению с женщинами (P = 0,011) (, рис. 1A, ). Существенные различия наблюдались на уровне филы, особенно для фирмикутов (, рис. 1В, ), с более заметными различиями, очевидными на уровне видов для Clostridium aerotolerans и других видов клостридиум, например Clostridium XIVa , которые сбраживают углеводы в кишечнике, в результате чего в производстве короткоцепочечных жирных кислот (SFC), которые способствуют целостности барьера, а также обладают противовоспалительными свойствами ( Рисунок 1C ).Заметная разница также наблюдалась для Akkermansia muciniphila , который выполняет множество мероприятий, способствующих укреплению здоровья, включая поддержание здоровья кишечного барьера (, рис. 1C, ).

    Рис. 1. Фекальные бактерии от инфицированных ВПГ и неинфицированных мышей.

    A. Анализ главных координат (PCoA) значений расстояния разнообразия бета-версии Хеллингера, полученных из последовательностей гена 16S рРНК. Все четыре группы были разными (P <0,05, тесты Адониса). Количество мышей (n) в каждой группе генотип-микробиота указано в скобках.B. Типы бактерий, ассоциированные с инфицированными ВПГ и неинфицированными мышами. C. Бактериальные виды (или более высокие таксоны), связанные с инфицированными ВПГ и неинфицированными мышами. Самки = _F, а самцы = _M.

    Лечение мышей, инфицированных вирусом простого герпеса, ACV, начиная с 4 дня после инфицирования в течение трех дней, привело к еще более резким сдвигам в составе кишечных бактерий и преувеличенным половым различиям (, фиг. 2A, ), чем в случае одной инфекции. Значительные изменения численности были очевидны на уровне Phyla для Bacteroidetes , Firmicutes и Verrucomicrobia ( Рисунок 2B ) и на уровне видов ( Рисунок 2C ).Примечательно, что в то время как инфекция HSV значительно снизила численность Firmicutes у самцов, но не у самок мышей (, рис. 1В, ), ACV обратил этот эффект, восстанавливая численность до уровня у неинфицированных мышей-самцов, одновременно увеличивая численность у самок мышей ( Рисунок 2B и Рисунок 1B ). Заметные изменения численности на уровне видов включали резкое подавление Clostridium aerotolerans у инфицированных мышей-самцов по сравнению с увеличением численности у самок (, рис. 1C, ), в то время как обработка ACV дополнительно увеличивала эту численность только у самок (, рис. 2C, ). Численность Akkermansia muciniphila увеличивалась в результате инфицирования у самцов мышей, но снижалась у самок (, рисунок 1C, ), в то время как обработка ACV приводила к полному подавлению этого вида у самок мышей по сравнению с заметным снижением у самцов мышей (, рисунок 2C ) . Есть много других подобных изменений в численности видов, на которые лечение ACV по-разному влияет с учетом пола, что свидетельствует о сложных взаимодействиях между инфекцией, воздействием ACV на инфицированные клетки-хозяева и бактерии, а также метаболиты, продуцируемые бактериальным метаболизмом ACV. .

    Рисунок 2. Фекальные бактерии от мышей, инфицированных вирусом простого герпеса, получавших и не получавших ACV.

    A. Анализ главных координат (PCoA) значений расстояния разнообразия бета-версии Хеллингера, полученных из последовательностей гена 16S рРНК. Все четыре группы были разными (P <0,05, тесты Адониса). Количество мышей (n) в каждой группе генотип-микробиота указано в скобках. B и C. Бактерии типа и вида (или более высокие таксоны), соответственно, ассоциированные с инфицированными HSV мышами, получавшими и не получавшими ACV. Самки = _F, а самцы = _M.

    Обработка неинфицированных мышей одним ВВИГ также изменила состав сообщества кишечных бактерий с заметным заметным половым эффектом, как определено с помощью анализа бета-разнообразия (, фиг. 3, ). Самцы и самки показали значительное снижение уровня A. muciniphila, и меньшее снижение уровня Verrucomicrobia у самцов по сравнению с самками, которые показали повышенную численность этого типа в ответ на лечение ВВИГ (, рис. 4, ). Численность многих других видов бактерий по-разному изменялась обработкой самцов и самок ВВИГ, например, Clostridium aerotolerans , Bacteroides acidifaciens и Porphyromonadaceae ( Рисунок 4B ).Реакция на ВВИГ была различной у мышей, инфицированных ВПГ, и сложные взаимодействия между инфекцией, АКВ и ВВИГ были также очевидны на уровне типов и видов и также сильно зависели от пола (, рис. 4А и 4В, ). Обработка ВВИГ значительно снизила распространенность A. muciniphila у инфицированных мужчин и женщин, как и ACV, тогда как лечение ACV + IVIG вызывало заметное увеличение его численности, что свидетельствует об антагонистических эффектах этих двух препаратов в контексте инфекции ( Рисунок 4B ) Аналогичным образом, C.aerotolerans заметно увеличилась у самцов, но не изменилась у самок, получавших ВВИГ, тогда как, напротив, она сильно снизилась у самцов, но немного увеличилась у самок, получавших только ACV. Напротив, лечение ACV + IVIG подавляло индуцированное IVIG увеличение у мужчин и вызванное ACV увеличение у женщин, выявляя антагонизм между ACV и IVIG в контексте инфекции HSV ( Рисунок 4B ).

    Рисунок 3. Анализ бета-разнообразия фекальных бактерий от инфицированных HSV и неинфицированных мышей, получавших и не получавших ACV и / или IVIG.

    Анализ основных координат (PCoA) значений расстояния бета-разнообразия Хеллингера, полученных из последовательностей гена 16S рРНК. Количество мышей (n) в каждой группе генотип-микробиота указано в скобках. Самки = _F, а самцы = _M.

    Рис. 4. Бактериальные бактерии в фекалиях от инфицированных HSV и неинфицированных мышей, получавших и не получавших ACV и / или IVIG.

    A и B. Бактерии типа и вида (или более высокие таксоны), соответственно, ассоциированные с инфицированными HSV и неинфицированными мышами, получавшими и не получавшими ACV, IVIG или ACV + IVIG.Самки = _F, а самцы = _M.

    Пациенты с гематологическими и другими злокачественными новообразованиями получили огромную пользу от трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток (алло-ТГСК или ТГСК), которая может быть мощной лечебной иммунотерапией. Однако опасные для жизни осложнения, такие как болезнь «трансплантат против хозяина» (GVHD), рецидив и инфекции, которые включают реактивированные HSV и VZV, ограничивают его применение [16]. Реактивация HSV и ветряной оспы (VZV) успешно подавляется профилактическим лечением ACV, хотя ACV-резистентный (ACVr) HSV является новой проблемой [17, 18].Долгосрочное профилактическое лечение ACV в настоящее время является рутинным для пациентов с HSCT, поскольку было обнаружено, что оно коррелирует со снижением заболеваемости HSV и ACVr HSV у тех, кто лечится более 1 года [19].

    Учитывая эту рутинную клиническую практику, мы оценили влияние ACV на фекальные бактерии, поскольку кишечные микробы вовлечены в патофизиологию GVHD и потому, что мы полагаем, что ACV способствует развитию GVHD, изменяя микробиоту кишечника. Во-первых, мы идентифицировали бактериальные изменения кишечника у людей с РТПХ [20–30].Затем мы определили, соответствуют ли изменения, вызванные ACV, которые мы обнаружили в этом исследовании на мышах, изменениям, связанным с GVHD. Всякий раз, когда мы идентифицировали таксоны, которые были изменены в обоих типах исследований, направление изменения было одинаковым, и это соответствовало нашей гипотезе о том, что ACV способствует развитию РТПХ человека, изменяя микробиоту кишечника. Ниже мы описываем эти результаты и отмечаем, что эти вызванные ACV изменения наблюдались только у мышей, инфицированных HSV, а не у неинфицированных мышей.

    Было показано, что пониженные уровни некоторых таксонов, принадлежащих к типу Bacteroidetes , связаны с GVHD, что указывает на то, что эти кишечные бактерии могут играть защитную роль. В педиатрическом исследовании пациенты с РТПХ имели более низкие уровни семейства Bacteroidaceae и рода Parabacteroides [30]. В продольном исследовании у педиатрических пациентов, у которых уровень Bacteroidetes был ниже до ТГСК, вероятность развития РТПХ была выше [24]. В нашем исследовании все три таксона были уменьшены обработкой ACV у самцов, но не у самок мышей (, фиг. 5A, ).

    Рис. 5. Бактериальные бактерии в фекалиях от инфицированных ВПГ и неинфицированных мышей, получавших и не получавших ACV.

    A и B. Таксоны фекальных бактерий, которые были изменены как в исследованиях РТПХ у человека, так и на ACV в этом исследовании. A и B. Члены групп Bacteroidetes, и AIC, соответственно. C. Две самые распространенные бактериальные ОТЕ. Показаны только парные различия между обработанными ACV и необработанными мышами для каждого пола (значения P с поправкой на FDR <0,05). Полоски = стандартная ошибка. Самки = _F, а самцы = _M.

    Пониженные уровни противовоспалительных клостридий (AIC) также были обнаружены у пациентов с РТПХ человека [20, 23–25, 27–30], что указывает на то, что эти кишечные бактерии могут играть защитную роль. Эта терминология была впервые введена Piper et al. [31] в контексте синдрома короткой кишки, а затем введены в литературу по РТПХ Simms-Waldrip et al. [30]. Таксоны AIC включают представителей семейств Clostridiaceae , Erysipelotrichaceae , Eubacteriaceae , Lachnospiraceae и Ruminococcaceae .В педиатрическом исследовании снижение Blautia и Clostridium bolteae было связано с развитием РТПХ [30]. В исследовании взрослых более низкие уровни Blautia , Blautia hansenii и Blautia stercoris были связаны с развитием РТПХ [28]. В продольном исследовании было показано, что снижение уровня Blautia перед ТГСК является прогностическим маркером развития РТПХ [27]. В нашем исследовании все эти таксоны были уменьшены обработкой ACV у самок, но не у самцов мышей (, фиг. 5B, ).

    При более подробном анализе бактерий AIC мы заметили, что, хотя инфекция HSV увеличивала численность Blautia hansenii только у самцов, обработка ACV уменьшала его численность у самок, но не влияла на его численность у самцов (, дополнительный рисунок 1 ). Примечательно, что резкое увеличение содержания B. hansenii у неинфицированных самок наблюдалось после лечения ВВИГ, и это увеличение было отменено ACV (сравните NoHSV_F, NoHSV_IVIG_F и NoHSV_ACVplusIVIG_F) ( Supplemental Figure 1 ), результат, подтверждающий половой признак. дифференциальные эффекты этих препаратов.Однако во время инфицирования ВПГ и ВВИГ, и АЦВ снижали содержание B. hansenii у женщин, тогда как только ВВИГ снижали численность у мужчин. Интересно, что инфекция HSV значительно увеличивала численность AIC родов Blautia, Allobaculum, и Clostridium XVIII, но не Turicibacter , как у мужчин, так и у женщин ( Supplemental Figure 2 ). Обработка ACV инфицированных HSV самок мышей привела к значительному снижению численности 4 родов AIC: Blautia , Allobaculum , Clostridium XVIII и Turicibacter, , тогда как у инфицированных самцов ACV снизил численность Marvinbryantia и Marvinbryantia. Oscillibacter ( Дополнительный рисунок 2 ).Кроме того, ACV увеличивал количество Turicibacter у неинфицированных самок, но не у самцов.

    Наконец, две наиболее распространенные операционные таксономические единицы (OTU), относительная численность которых изменилась в результате обработки ACV, были отнесены к семейству Porphyromonadaceae и виду A. muciniphila ( Рисунок 5C ) . Хотя мы не обнаружили эти таксоны, связанные с GVHD, в предыдущих исследованиях на людях, GVHD была связана с дисфункцией кишечного барьера [32–36].Подтверждая нашу гипотезу о том, что ACV способствует развитию GVHD, изменяя микробиоту кишечника, было показано, что представители Porphyromonadaceae вызывают дисфункцию кишечного барьера [37, 38], а количество OTU Porphyromonadaceae было увеличено за счет ACV. . Кроме того, в нашем исследовании уровень A. muciniphila был снижен при лечении ACV, и было показано, что он усиливает функционирование кишечного барьера [39–41].

    Обсуждение

    Наше намерение в этом кратком отчете состоит в том, чтобы обратить внимание научного сообщества и особенно клиницистов на тот факт, что инфекция HSV, противовирусный препарат ACV и иммуномодулирующий биологический препарат, ВВИГ, могут независимо друг от друга привести к значительным нарушениям кишечной бактериальной сообщества.Наши данные показывают сложные взаимодействия между инфекцией HSV и лечением ACV или / и IVIG, что приводит к заметным изменениям в бактериальных сообществах кишечника. Хотя клинические последствия этих изменений еще не выяснены, они могут иметь серьезные последствия в некоторых условиях, включая HSCT-ассоциированную GVHD.

    Хотя механизмы, с помощью которых глазная инфекция HSV вызывает дисбактериоз кишечника, неясны, можно предвидеть нейровоспалительные механизмы и влияние на кишечную нервную систему через связанные нейрональные цепи ствола мозга [15, 42].Действительно, недавние отчеты о смене парадигмы показывают, что периферические нейроны, включая ноцицептивные и сенсорные нейроны, могут напрямую воспринимать и реагировать на тревожные сигналы окружающей среды, высвобождая нейропептиды, которые могут регулировать иммунные ответы в органах-мишенях, включая кишечник [43, 44]. Устойчивость дисбактериоза кишечника здесь не оценивалась, но результаты поведенческого исследования, о котором говорилось ранее, предполагают, что следует изучить долгосрочные эффекты инфекции и медикаментозного лечения на бактериальную экологию кишечника [15]. Влияние предвзятого пола на вызванный ВПГ дисбиоз заслуживает дальнейшего изучения, поскольку оно может включать микроглиальные реакции на инфекцию ВПГ, а микроглиальный компартмент, как известно, регулируется микробиотой в зависимости от пола [45–47].

    Механизм, с помощью которого ACV, стандартный противовирусный препарат для инфекций HSV, изменяет микробиоту кишечника, вероятно, связан с его поглощением бактериями. ACV предпочтительно фосфорилируется кодируемой вирусом тимидинкиназой (Tk), что приводит к задержке клеток и возможному включению в вирусную ДНК, что приводит к ингибированию репликации вируса за счет терминации цепи ДНК. Поскольку Tk консервативен у многих видов бактерий, ACV может поглощаться и включаться в ДНК, что приводит к бактерицидным эффектам [48–51].Действительно, ранние исследования механизмов репликации ДНК основывались на маркировке бактериальной ДНК меченным тритием тимидином, и многие бактериальные таксоны можно визуализировать с использованием аналогов нуклеозидов, таких как 1- (2_-дезокси-2_-фтор -_- D-арабинофуранозил) -5- [125I ] иодурацил ([125I] FIAU), которые являются субстратами для HSV Tk [52–55]. Включение [ метил 3 H] тимидина в ДНК было однозначно продемонстрировано для представителей рода Clostridium [56], и наши данные показывают, что ACV снижает численность представителей рода Blautia (порядок Clostridiales; ). [57]) Blautia hansenii , Blautia stercoris и Clostridium bolteae у самок, но не у самцов.Кроме того, опрос эталонной последовательности генома NCBI для Blautia hansenii подтвердил присутствие фермента тимидинкиназы. Таким образом, наши данные согласуются с тем, что ACV вызывает дисбактериоз, по крайней мере частично, ингибируя рост различных таксонов бактерий через механизм Tk, хотя нельзя исключить другие механизмы, включающие бактериальный метаболизм ACV. Очевидно, что механизмы, с помощью которых ACV влияет на бактериальную экологию кишечника, сложны, что дополнительно подтверждается эффектами смещения по полу.

    Мы также исследовали эффекты лечения ВВИГ отдельно и в сочетании с АЦВ у мышей, инфицированных ВПГ, и неинфицированных мышей, поскольку ВВИГ использовался для лечения энцефалита ВПГ (HSE), а также является передовой терапией аутоиммунного энцефалита, который запускается Вышка и другие оскорбления [58–60]. Более того, ВВИГ оценивается в рандомизированном контрольном исследовании у детей с энцефалитом всех причин, чтобы определить, улучшаются ли неврологические исходы по сравнению со стандартной противовирусной терапией, что похоже на наше поведенческое исследование, которое дало парадоксальные результаты [15, 61].Сообщения о том, что антигенный репертуар ВВИГ включает реактивность в отношении различных кишечных комменсальных антигенов и метаболитов, в последнее время увеличились [62–64], что согласуется с отчетом о том, что кишечные комменсалы могут каким-то образом запускать системные ответы IgG в гомеостатических условиях, которые защищают от системной инфекции [65 , 66]. Мы предполагаем, что, нейтрализуя бактериальные / хозяйские антигены / метаболиты, ВВИГ может влиять на иммунитет хозяина, нервную систему и другие физиологические процессы, что приводит к нарушению экологии кишечных бактерий.Мы предполагаем, что разрозненные и сложные эффекты ACV и IVIG по отдельности и в комбинации на экологию кишечных бактерий, вероятно, объясняют их антагонистические эффекты на когнитивное поведение мышей, латентно инфицированных HSV, о чем мы упоминали ранее [15].

    Это исследование имеет несколько ограничений. Будучи исследовательским по своей природе, анализ кишечных бактерий проводился в единственном временном пункте сразу после заражения или лечения лекарствами, а не в качестве длительного исследования, которое могло бы предоставить информацию о сохранении дисбиотического состояния, а также механистические представления о том, как HSV, ACV и IVIG провоцируют дисбактериоз.В идеале эффекты ACV следует тестировать на латентно инфицированных мышах, поскольку практически все пациенты с HSCT имеют латентный HSV. Однако, поскольку инфекция HSV сама по себе разрушает бактериальное сообщество кишечника, оценка воздействия ACV на структуру сообщества кишечных бактерий у латентно инфицированных мышей, вероятно, будет затруднена. Поскольку ACV вводили внутрибрюшинно мышам, но обычно перорально пациентам с HSCT [67], его влияние на сообщество кишечных бактерий в нашем исследовании может быть недооценено.

    Несмотря на эти предостережения, наш вывод о том, что лечение ACV мышей, инфицированных HSV, снижает относительную численность нескольких бактериальных таксонов, важно, поскольку эти бактерии имеют отрицательную корреляцию с индукцией и смертностью от GVHD у пациентов с HSCT [24, 27, 28, 30].Эти результаты также согласуются с нашей гипотезой о том, что ACV способствует развитию GVHD, изменяя микробиоту кишечника. В контексте алло-ТГСК, РТПХ возникает, когда донорские иммунные клетки распознают ткани реципиента как чужеродные, что приводит к иммуноопосредованному повреждению нескольких органов и тканей, включая желудочно-кишечный тракт. Это привело исследователей к выводу, что уменьшение количества противовоспалительных бактерий, таких как AIC, способствует патологии GVHD [30]. Результаты нашего исследования расширяют эту гипотезу и включают лечение ACV как предполагаемого фактора РТПХ, поскольку ACV снижает количество бактерий AIC в кишечнике.Обработка ACV также снизила относительную численность некоторых представителей Bacteroidetes , некоторые из которых, как было показано, проявляют противовоспалительные свойства [68–71]. Что более важно, капсульный полисахарид A (PSA) из Bacteroides fragilis снижает смертность мышей, ассоциированную с HSV, за счет значительного уменьшения иммуноопосредованного воспаления [72]. Кроме того, две наиболее распространенные OTU, идентифицированные в нашем исследовании, относительная численность которых была положительной ( Porphyromonadaceae, ) и отрицательной ( A.muciniphila ), коррелированное с лечением ACV, ослабляет [37, 38] и усиливает [39–41] барьерную функцию кишечника, соответственно. Эти результаты обеспечивают дополнительную связь между лечением ACV и GVHD, потому что дисфункция барьера, которая может вызвать системное воспаление, является отличительным признаком GVHD [32–36]. Наконец, длительная профилактика ACV, начатая рано после HSCT, может также нарушить восстановление иммунитета, основываясь на результатах исследования истощения антибиотиков кишечными бактериями на мышиной модели сингенной трансплантации костного мозга [73].Эти заманчивые результаты требуют независимой проверки и дальнейших подробных исследований с использованием мышиной аутологичной модели BMT для более тщательной оценки влияния долгосрочной профилактики ACV на GVHD и приживление, поскольку результаты таких исследований могут в конечном итоге привести к улучшению результатов для пациентов с HSCT. В идеале такие будущие исследования следует проводить на мышах, являющихся носителями дикой микробиоты, потому что несколько недавних отчетов показывают, что иммунные ответы у мышей с дикими микробиомами моделируют иммунные ответы человека более точно, чем обычные мыши с микробиотой SPF [74–76].

    Материалы и методы

    Заявление об этике

    Все процедуры с животными были выполнены с предварительного одобрения Институционального комитета по уходу и использованию животных City of Hope (IACUC) в соответствии с протоколом № 07043 и в рамках Руководства по уходу и использованию Лабораторные животные. C57BL6 / J (B6) были выведены в виварии города Надежды.

    Исследования на мышах

    Были приготовлены исходные образцы штамма 17 HSV1, состоящего только из выделенного клетками вируса, и их титры были определены на свободных от микоплазм монослоях клеток CV-1.Одноразовые аликвоты вируса в сбалансированном солевом растворе Хэнкса с добавлением 2% фетальной бычьей сыворотки хранили при -80 ° C. Самцы и самки мышей в возрасте 6–8 недель были инфицированы вирулентным штаммом HSV1 17 + . Мышей успокаивали кетамином (60 мг / кг) и ксилазином (5 мг / кг) перед инокуляцией HSV путем скарификации роговицы. Мышам B6 с двух сторон вводили 1 × 10 5 БОЕ на глаз и ежедневно наблюдали, как описано ранее [15, 77].

    Введение ацикловира и внутривенных иммуноглобулинов

    ACV, полученный от (APP Pharmaceuticals, Schaumburg, IL), вводили в дозе 50 мг / кг массы тела внутрибрюшинной (ip) инъекцией ежедневно в течение 3 дней, начиная с 4-го дня, и вводили PBS. по тому же графику для контрольных мышей.ВВИГ (Carimune, NF), полученный от CSL Behring (King of Prussia, PA, USA), вводили внутрибрюшинно в виде однократной дозы 0,5 мл (25 мг / мышь) на 4-й день после инъекции или в сочетании с 3-дневным курсом ACV.

    Секвенирование гена 16S рРНК бактерий Illumina

    Библиотеки генов 16S рРНК бактерий Illumina были сконструированы следующим образом. ПЦР проводили в термоциклере MJ Research PTC-200 (Bio-Rad Inc., Геркулес, Калифорния, США) в виде 25 мкл реакции, содержащей: 50 мМ Трис (pH 8,3), 500 мкг / мл бычьего сывороточного альбумина (BSA), 2.5 мМ MgCl 2 , 250 мкМ каждого дезоксинуклеотидтрифосфата (dNTP), 400 нМ праймера прямой ПЦР, 200 нМ каждого праймера обратной ПЦР, 1 мкл матрицы ДНК и 0,25 единицы ДНК-полимеразы JumpStart Taq (Sigma-Aldrich , Сент-Луис, Миссури, США). ПЦР-праймеры 515F (GTGCCAGCMGCCGCGGTAA) и 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) использовали для нацеливания на ген 16S рРНК, содержащий части гипервариабельных областей V4 и V5, с обратными праймерами, включающими штрих-код длиной 12 пар оснований [78]. Параметры термоциклирования: 94 ° C в течение 5 мин; циклы 94 ° C в течение 20 секунд, 50 ° C в течение 20 секунд и 72 ° C в течение 30 секунд, а затем 72 ° C в течение 5 минут.Продукты ПЦР очищали с использованием набора MinElute 96 UF PCR Purification Kit (Qiagen, Валенсия, Калифорния, США).

    Обработка данных гена 16S рРНК

    Мы использовали конвейер UPARSE для демультиплексирования, обрезки длины, фильтрации качества и выбора операционных таксономических единиц (OTU) с использованием параметров по умолчанию или рекомендуемых руководств, которые были первоначально описаны в [79] и которые были обновлено на https://www.drive5.com/usearch/manual/uparse_pipeline.html. Вкратце, после демультиплексирования последовательности были обрезаны до постоянной длины 249 п.н., а затем отфильтрованы с рекомендованной 1.0 ожидаемый порог ошибки. Затем последовательности были дереплицированы и кластеризованы в OTU нулевого радиуса с использованием алгоритма UNOISE3 [80], который также обнаруживает и удаляет химерные последовательности; этот метод основан на создании 100% идентичности OTU. Затем с помощью команды otutab была сгенерирована таблица OTU. OTU, имеющие небактериальную ДНК, были идентифицированы путем выполнения локального поиска BLAST [81] их семенных последовательностей в базе данных nt. OTU удалялись, если какое-либо из попаданий BLAST с наивысшим баллом содержало таксономические идентификаторы в пределах Rodentia, Viridiplantae, Fungi или PhiX.Таксономические присвоения OTU были выполнены с помощью SINTAX [82] с использованием обучающего набора RDP Classifier 16S номер 16 [83] в качестве справочной базы данных.

    Анализ данных гена 16S рРНК

    Бета-разнообразие было измерено с помощью QIIME 1.9.1 [84] для расчета матрицы расстояний бета-разнообразия Хеллингера, которая была отображена с использованием анализа основных координат (PCoA) и статистически оценена путем выполнения тестов Адониса. Статистические различия между таксонами определяли с помощью edgeR [85, 86].Данные об относительной численности таксонов были получены с использованием Prism (GraphPad, La Jolla, CA). Сравнительный анализ бактериальных таксонов между исследованиями РТПХ человека и нашим исследованием на мышах исключил селективную кПЦР с последовательностью, потому что селективность таких анализов сомнительна, учитывая консервативную природу гена 16S рРНК, и потому что результаты таких исследований обычно не подтверждаются анализ последовательности. Бактериальные последовательности депонированы в Архиве считывания последовательностей (SRA) Национального центра биотехнологической информации (NCBI) под регистрационным номером биопроекта PRJNA549765.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *