Маркеры дисбиоза у пациентов с язвенным колитом и болезнью Крона
- Авторы: Данилова Н.А.1, Абдулхаков С.Р.1,2, Григорьева Т.В.1, Маркелова М.И.1, Васильев И.Ю.1, Булыгина Е.А.1, Ардатская М.Д.3, Павленко А.В.4, Тяхт А.В.5, Одинцова А.Х.6, Абдулхаков Р.А.2
-
Учреждения:
- ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
- ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России
- ФГБУ ДПО «Центральная государственная медицинская академия» Управления делами Президента РФ
- ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства России
- Институт биологии гена РАН
- Республиканская клиническая больница Минздрава Республики Татарстан
- Выпуск: Том 91, № 4 (2019)
- Страницы: 13-20
- Раздел: Передовая статья
- URL: https://journals.rcsi.science/0040-3660/article/view/33561
- DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2019.04.000211
- ID: 33561
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Наталья Александровна Данилова
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
Email: danilova.natalya.87@mail.ru
м.н.с. OpenLab «Генные и клеточные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; тел.: +7(962)568-54-00; ORCID: 0000-0002-7137-5032 Казань, Россия
Сайяр Рустамович Абдулхаков
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»; ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава Россиик.м.н., с.н.с. OpenLab «Генные и клеточные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; ассистент каф. общей врачебной практики ФГБОУ ВО «КГМУ»; ORCID: 0000-0001-9542-3580 Казань, Россия
Татьяна Владимировна Григорьева
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»к.б.н., с.н.с. OpenLab «Омиксные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; ORCID: 0000-0001-5314-7012 Казань, Россия
Мария Ивановна Маркелова
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»м.н.с. OpenLab «Омиксные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; ORCID: 0000-0001-7445-2091 Казань, Россия
Илья Юрьевич Васильев
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»м.н.с. OpenLab «Омиксные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; ORCID: 0000-0001-7799-1728 Казань, Россия
Евгения Александровна Булыгина
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»н.с. OpenLab «Омиксные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «КФУ»; ORCID: 0000-0003-3458-1176 Казань, Россия
Мария Дмитриевна Ардатская
ФГБУ ДПО «Центральная государственная медицинская академия» Управления делами Президента РФд.м.н., проф. каф. гастроэнтерологии ФГБУ ДПО «ЦГМА» Управления делами Президента РФ Павленко Александр Владимирович - н.с. ФГБУ «ФНКЦ ФХМ» ФМБА России Москва, Россия
Александр Владимирович Павленко
ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства Россиин.с. ФГБУ «ФНКЦ ФХМ» ФМБА России Москва, Россия
Александр Викторович Тяхт
Институт биологии гена РАНк.б.н., н.с. лаб. моделирования и терапии наследственных заболеваний Института биологии гена РАН; ORCID: 0000-0002-7358-2537 Москва, Россия
Альфия Харисовна Одинцова
Республиканская клиническая больница Минздрава Республики Татарстанк.м.н., зав. гастроэнтерологическим отд-нием Республиканской клинической больницы Казань, Россия
Рустам Аббасович Абдулхаков
ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава Россиид.м.н., проф. каф. госпитальной терапии ФГБОУ ВО «КГМУ»; ORCID: 0000-0002-1509-6776 Казань, Россия
Список литературы
- Лазебник Л.Б., Конев Ю.В. Новое понимание роли микробиоты в патогенезе метаболического синдрома. Consilium Medicum (Прил.). 2014;(8):77-82.
- Ситкин С.И., Вахитов Т.Я., Ткаченко Е.И. Орешко Л.С., Жигалова Т.Н., Радченко В.Г., Селиверстов П.В., Авалуева Е.Б., Суворова М.А., Комличенко Э.В. Микробиота кишечника при язвенном колите и целиакии. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017;1(137):8-30.
- Li K.Y, Wei J.P, Gao S.Y, Zhang Y.Y, Wang L.T, Liu G. Fecal microbiota in pouchitis and ulcerative colitis. World J Gastroenterol. 2016;22(40):8929-39. doi: 10.3748/wjg.v22.i40.8929
- Presley L.L, Ye J, Li X, Le Blanc J, Zhang Z, Ruegger P.M, Allard J, Mc Govern D, Ippoliti A, Roth B, Cui X, Jeske D.R, Elashoff D, Goodglick L, Braun J, Borneman J. Host - microbe relationships in inflammatory bowel disease detected by bacterial and metaproteomic analysis of the mucosal - luminal interface. Inflamm Bowel Dis. 2012 Mar;18(3):409-17. doi: 10.1002/ibd.21793
- Ganji L, Alebouyeh M, Shirazi M.H, Eshraghi S.S, Mirshafiey A, Daryani N.E, Zali M.R. Dysbiosis of fecal microbiota and high frequency of Citrobacter, Klebsiella spp., and Actinomycetes in patients with irritable bowel syndrome and gastroenteritis. Gastroenterol Hepatol Bed Bench. 2016;9(4):325-30.
- Vrakas S, Mountzouris K.C, Michalopoulos G, Karamanolis G, Papatheodoridis G, Tzathas C, Gazouli M. Intestinal Bacteria Composition and Translocation of Bacteria in Inflammatory Bowel Disease. PLoS One. 2017;12(1):e0170034. doi: 10.1371/journal.pone.0170034
- Ситкин С.И., Вахитов Т.Я., Демьянова Е.В. Микробиом, дисбиоз толстой кишки и воспалительные заболевания кишечника: когда функция важнее таксономии. Альманах клинической медицины. 2018;46(5):396-425. doi: 10.18786/2072-0505-2018-46-5-396-425
- Mondot S, de Wouters T, Doré J, Lepage P. The human gut microbiome and its dysfunctions. Dig Dis. 2013;31:278-85. doi: 10.1111/nyas.13033
- Qin J, Li R, Raes J, Arumugam M, Burgdorf K.S, Manichanh C, Nielsen T, Pons N, Levenez F, Yamada T, Mende D.R, Li J, Xu J, Li S, Li D, Cao J, Wang B, Liang H, Zheng H, Xie Y, Tap J, Lepage P, Bertalan M, Batto J.M, Hansen T, Le Paslier D, Linneberg A, Nielsen H.B, Pelletier E, Renault P, Sicheritz-Ponten T, Turner K, Zhu H, Yu C, Li S, Jian M, Zhou Y, Li Y, Zhang X, Li S, Qin N, Yang H, Wang J, Brunak S, Doré J, Guarner F, Kristiansen K, Pedersen O, Parkhill J, Weissenbach J, Bork P, Ehrlich S.D, Wang J. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010;464(7285):59-65. doi: 10.1038/nature08821
- Matsuoka K, Kanai T. The gut microbiota and inflammatory bowel disease. Semin Immunopathol. 2015;37:47-55. doi: 10.1007/s00281-014-0454-4
- Gill S.R, Pop M, Deboy R.T, Eckburg P.B, Turnbaugh P.J, Samuel B.S, Gordon J.I, Relman D.A, Fraser-Liggett C.M, Nelson K.E. Metagenomic analysis of the human distal gut microbiome. Science. 2006;5778:1355-9. doi: 10.1126/science.1124234
- Tap J, Mondot S, Levenez F, Pelletier E, Caron C, Furet J.P, Ugarte E, Muñoz-Tamayo R, Paslier D.L, Nalin R, Dore J, Leclerc M. Towards the human intestinal microbiota phylogenetic core. Environ Microbiol. 2009;11(10):2574-84. doi: 10.1111/j.1462-2920.2009.01982.x
- Eckburg P.B, Bik E.M, Bernstein C.N, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M, Gill S.R, Nelson K.E, Relman D.A. Diversity of the Human Intestinal Microbial Flora. Science. 2005;308(5728):1635-8. doi: 10.1126/science.1110591
- Tyakht A.V, Kostryukova E.S, Popenko A.S, Belenikin M.S, Pavlenko A.V, Larin A.K, Karpova I.Y, Selezneva O.V, Semashko T.A, Ospanova E.A, Babenko V.V, Maev I.V, Cheremushkin S.V, Kucheryavyy Y.A, Shcherbakov P.L, Grinevich V.B, Efimov O.I, Sas E.I, Abdulkhakov R.A, Abdulkhakov S.R, Lyalyukova E.A, Livzan M.A, Vlassov V.V, Sagdeev R.Z, Tsukanov V.V, Osipenko M.F, Kozlova I.V, Tkachev A.V, Sergienko V.I, Alexeev D.G, Govorun V.M. Human gut microbiota community structures in urban and rural populations in Russia. Nat Commun. 2013;4:2469. doi: 10.1038/ncomms3469
- Langmead B, Salzberg S.L. Fast gapped - read alignment with Bowtie 2. Nat Methods. 2012;9(4):357-9. doi: 10.1038/nmeth.1923
- Truong D.T, Franzosa E.A, Tickle T.L, Scholz M, Weingart G, Pasolli E, Tett A, Huttenhower C, Segata N. MetaPhlAn2 for enhanced metagenomic taxonomic profiling. Nat Methods. 2015;12:902-3. doi: 10.1038/nmeth.3589
- Abubucker S, Segata N, Goll J, Schubert A.M, Izard J, Cantarel B.L, Rodriguez-Mueller B, Zucker J, Thiagarajan M, Henrissat B, White O, Kelley S.T, Methé B, Schloss P.D, Gevers D, Mitreva M, Huttenhower C. Metabolic reconstruction for metagenomic data and its application to the human microbiome. PLoS Comput Biol. 2012:8:e1002358. doi: 10.1371/journal.pcbi.1002358
- Andoh A, Kuzuoka H, Tsujikawa T, Nakamura S, Hirai F, Suzuki Y, Matsui T, Fujiyama Y, Matsumoto T. Multicenter analysis of fecal microbiota profiles in Japanese patients with Crohn’s disease. J Gastroenterol. 2012;47:1298-307. doi: 10.1007/s00535-012-0605-0
- Ohkusa T, Sato N, Ogihara T, Morita K, Ogawa M, Okayasu I. Fusobacterium varium localized in the colonic mucosa of patients with ulcerative colitis stimulates species - specific antibody. J Gastroenterol Hepatol. 2002;17(8):849-53.
- Ott S.J, Musfeldt M, Wenderoth D.F, Hampe J, Brant O, Fölsch U.R, Timmis K.N, Schreiber S. Reduction in diversity of the colonic mucosa associated bacterial microflora in patients with active inflammatory bowel disease. Gut. 2004;53:685-93. doi: 10.1136/gut.2003.025403
- Baumgart M, Dogan B, Rishniw M, Weitzman G, Bosworth B, Yantiss R, Orsi R.H, Wiedmann M, Mc Donough P, Kim S.G, Berg D, Schukken Y, Scherl E, Simpson K.W. Culture independent analysis of ileal mucosa reveals a selective increase in invasive Escherichia coli of novel phylogeny relative to depletion of Clostridiales in Crohn's disease involving the ileum. ISMEJ. 2007;1:403-18. doi: 10.1038/ismej.2007.52
- Frank D.N, St Amand A.L, Feldman R.A, Boedeker E.C, Harpaz N, Pace N.R. Molecular - phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:13780-5. doi: 10.1073/pnas.0706625104
- Gophna U, Sommerfeld K, Gophna S, Doolittle W.F, Veldhuyzen van Zanten S.J. Differences between tissue - associated intestinal microfloras of patients with Crohn's disease and ulcerative colitis. J Clin Microbiol. 2006 Nov; 44(11):4136-41. doi: 10.1128/JCM.01004-06
- Bernstein C.N, Forbes J.D. Gut Microbiome in Inflammatory Bowel Disease and Other Chronic Immune-Mediated Inflammatory Diseases. Inflamm Intest Dis. 2017;2(2):116-23. doi: 10.1159/000481401
- Matsuoka K, Mizuno S, Hayashi A, Hisamatsu T, Naganuma M, Kanai T. Fecal microbiota transplantation for gastrointestinal diseases. Keio J Med. 2014;63(4):69-74. doi: 10.2302/kjm.2014-0006-RE
- Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, Lakhdari O, Bermúdez-Humarán L.G, Gratadoux J.J, Blugeon S, Bridonneau C, Furet J.P, Corthier G, Grangette C, Vasquez N, Pochart P, Trugnan G, Thomas G, Blottière H.M, Doré J, Marteau P, Seksik P, Langella P. Faecalibacterium prausnitzii is an anti - inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. Proc Natl Acad Sci USA. 2008;105:16731-6. doi: 10.1073/pnas.0804812105
- Sokol H, Seksik P, Furet J.P, Firmesse O, Nion-Larmurier I, Beaugerie L, Cosnes J, Corthier G, Marteau P, Doré J. Low counts of Faecalibacterium prausnitzii in colitis microbiota. Inflamm Bowel Dis. 2009;15:1183-9. doi: 10.1002/ibd.20903
- Pascal V, Pozuelo M, Borruel N, Casellas F, Campos D, Santiago A, Martinez X, Varela E, Sarrabayrouse G, Machiels K, Vermeire S, Sokol H, Guarner F, Manichanh C. A microbial signature for Crohn’s disease. Gut. 2017;66:813-22. doi: 10.1136/gutjnl-2016-313235
- Tyakht A.V, Manolov A.I, Kanygina A.V, Ischenko D.S, Kovarsky B.A, Popenko A.S, Pavlenko A.V, Elizarova A.V, Rakitina D.V, Baikova J.P, Ladygina V.G, Kostryukova E.S, Karpova I.Y, Semashko T.A, Larin A.K, Grigoryeva T.V, Sinyagina M.N, Malanin S.Y, Shcherbakov P.L, Kharitonova A.Y, Khalif I.L, Shapina M.V, Maev I.V, Andreev D.N, Belousova E.A, Buzunova Y.M, Alexeev D.G, Govorun V.M. Genetic diversity of Escherichia coli in gut microbiota of patients with Crohn’s disease discovered using metagenomic and genomic analyses. BMC Genomics. 2018;19:968. doi: 10.1186/s12864-018-5306-5
- Manichanh C, Rigottier-Gois L, Bonnaud E, Gloux K, Pelletier E, Frangeul L, Nalin R, Jarrin C, Chardon P, Marteau P, Roca J, Dore J. Reduced diversity of faecalmicrobiota in Crohn's disease revealed by a metagenomic approach. Gut. 2006;55:205-11. doi: 10.1136/gut.2005.073817
- Mirsepasi-Lauridsen H.C, Vrankx K, Engberg J, Friis-Møller A, Brynskov J, Nordgaard-Lassen I, Petersen A.M, Krogfelt K.A. Disease-Specific Enteric Microbiome Dysbiosis in Inflammatory Bowel Disease. Front Med. 2018. doi: 10.3389/fmed.2018.00304
- Ghavami S.B, Rostami E, Sephay A.A, Shahrokh S, Balaii H, Aghdaei H.A, Zali M.R. Alterations of the human gut Methanobrevibacter smithii as a biomarker for inflammatory bowel diseases. Microb Pathog. 2018;117:285-9. doi: 10.1016/j.micpath.2018.01.029
- Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Филометаболическое ядро микробиоты кишечника. Альманах клинической медицины. 2015;(40):12-34. doi: 10.18786/2072-0505-2015-40-12-34
- Fujimoto T, Imaeda H, Takahashi K, Kasumi E, Bamba S, Fujiyama Y, Andoh A. Decreased abundance of Faecalibacterium prausnitzii in the gut microbiota of Crohn's disease. J Gastroenterol Hepatol. 2013;28:613-9. doi: 10.1111/jgh.12073
- Machiels K, Joossens M, Sabino J, de Preter V, Arijs I, Eeckhaut V, Ballet V, Claes K, van Immerseel F, Verbeke K, Ferrante M, Verhaegen J, Rutgeerts P, Vermeire S. A decrease of the butyrate - producing species Roseburia hominis and Faecalibacterium prausnitzii defines dysbiosis in patients with ulcerative colitis. Gut. 2013;63:1275-83. doi: 10.1136/gutjnl-2013-304833
- Hall A.B, Yassour M, Sauk J, Garner A, Jiang X, Arthur T, Lagoudas G.K, Vatanen T, Fornelos N, Wilson R, Bertha M, Cohen M, Garber J, Khalili H, Gevers D, Ananthakrishnan A.N, Kugathasan S, Lander E.S, Blainey P, Vlamakis H, Xavier R.J, Huttenhower C. A novel Ruminococcus gnavus clade enriched in inflammatory bowel disease patients. Genome Medicine. 2017;9:103. doi: 10.1186/s13073-017-0490-5
- Takahashi K, Nishida A, Fujimoto T, Fujii M, Shioya M, Imaeda H, Inatomi O, Bamba S, Sugimoto M, Andoh A. Reduced abundance of butyrate - producing bacteria species in the fecal microbial community in Crohn’s disease. Digestion. 2016;93(1):59-65. doi: 10.1159/000441768
- Png C.W, Lindén S.K, Gilshenan K.S, Zoetendal E.G, Mc Sweeney C.S, Sly L.I, Mc Guckin M.A, Florin T.H. Mucolytic bacteria with increased prevalence in IBD mucosa augment in vitro utilization of mucin by other bacteria. Am J Gastroenterol. 2010;105(11):2420-8. doi: 10.1038/ajg.2010.281
- Pitcher M.C, Beatty E.R, Cummings J.H. The contribution of sulphate reducing bacteria and 5-aminosalicylic acid to faecal sulphide in patients with ulcerative colitis. Gut. 2000;46:64-72. doi: 10.1136/gut.46.1.64
- Nishida A, Inoue R, Inatomi O, Bamba S, Naito Y, Andoh A. Gut microbiota in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Clin J Gastroenterol. 2018;11(1):1-10. doi: 10.1007/s12328-017-0813-5
- Deplancke B, Finster K, Graham W.V, Collier C.T, Thurmond J.E, Gaskins H.R. Gastrointestinal and microbial responses to sulfate - supplemented drinking water in mice. Exp Biol Med (Maywood). 2003;228(4):424-33. doi: 10.1177/153537020322800413
- Sartor R.B, Wu G.D. Roles for Intestinal Bacteria, Viruses, and Fungi in Pathogenesis of Inflammatory Bowel Diseases and Therapeutic Approaches. Gastroenterology. 2016;152(2):327-39. doi: 10.1053/j.gastro.2016.10.012
- Захарова И.Н., Ардатская М.Д., Свинцицкая В.И., Сугян Н.Г., Елезова Л.И., Гадзова И.С. Метаболическая активность кишечной микрофлоры у детей на фоне применения cинбиотика, содержащего bifidobacterium bb-12, lactobacillus acidophilus la-5 и фруктоолигосахарид. Педиатрия. 2011;(3):118-24.
- Huda-Faujan N, Abdulamir A.S, Fatimah A.B, Muhammad Anas O, Shuhaimi M, Yazid A.M, Loong Y.Y. The impact of the level of the intestinal short chain Fatty acids in inflammatory bowel disease patients versus healthy subjects. Open Biochem J. 2010;4:53-8. doi: 10.2174/1874091X01004010053
- Hamer H.M, Jonkers D, Venema K, Vanhoutvin S, Troost F.J, Brummer R.J. Review article: the role of butyrate on colonic function. Aliment Pharmacol Ther. 2008;27(2):104-19. doi: 10.1111/j.1365-2036.2007.03562.x
- Takaishi H, Matsuki T, Nakazawa A, Takada T, Kado S, Asahara T, Kamada N, Sakuraba A, Yajima T, Higuchi H, Inoue N, Ogata H, Iwao Y, Nomoto K, Tanaka R, Hibi T. Imbalance in intestinal microflora constitution could be involved in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Int J Med Microbiol. 2008;298:463-72. doi: 10.1016/j.ijmm.2007.07.016