Состояние микробно-тканевого комплекса кишечника у больных хронической болезнью почек

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Кишечная микробиота играет фундаментальную роль в поддержании нормального гомеостаза организма человека, регулируя широкий спектр метаболических, биосинтетических и иммунных функций. Эта сложная экосистема вместе с клеточными и стромальными компонентами стенки кишки образуют микробно-тканевой комплекс кишечника, изменения со стороны которого являются универсальным механизмом развития многих заболеваний, включая хроническую болезнь почек. Накопление продуктов азотистого обмена в кишечнике, специфическая диета, медикаментозная полипрагмазия, малоподвижный образ жизни, ограниченное потребление жидкости и расстройство моторики приводят у пациентов, страдающих хронической болезнью почек, к снижению количества бактерий, синтезирующих короткоцепочечные жирные кислоты, которые обладают важными физиологическими эффектами, и повышению содержания анаэробных протеолитических видов бактерии, экспрессирующих уреазу, уриказу, индол- и p-крезол-образующие ферменты. Характер изменений в составе кишечной микробиоты связан с этиологией хронической болезни почек, тяжестью почечной недостаточности, а также различается у лиц, получающих различные варианты заместительной терапии функции почек (гемодиализ, перитонеальный диализ, реципиенты почечного трансплантата). Аномальный микробный метаболизм способствует усилению продукции и накоплению уремических токсинов: индоксил сульфата, р-крезил сульфата и триметиламин-N-оксида. Нарушение функции почек, посредством механизмов преимущественно связанных с гидролизом накапливающейся мочевины, приводит к воспалению и отеку стенки кишки, что сопровождается расстройствами иммунной толерантности слизистой оболочки, а также дезорганизацией межклеточных соединительных комплексов, являющихся важными модуляторами межклеточного трансэпителиального кишечного транспорта. Индуцированные уремией нарушения целостности эпителиального барьера кишечника облегчают системную транслокацию многочисленных иммуногенных веществ, генерируемых аберрантной микробиотой, с последующим развитием оксидативного стресса и хронического субклинического воспаления, играющих важную роль в прогрессировании хронической болезни почек и связанных с ней осложнений. Наиболее выраженные изменения наблюдаются у лиц с терминальной стадией хронической болезни почек. Дальнейшее изучение двунаправленной взаимосвязи между почками и микробно-тканевым комплексом кишечника будут способствовать разработке новых направлений профилактики и патогенетической терапии неблагоприятных исходов у пациентов, страдающих хронической болезнью почек.

Об авторах

Михаил Олегович Пятченков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: pyatchenkovMD@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5893-3191
SPIN-код: 5572-8891

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Светлана Петровна Саликова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: salikova.1966@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4839-9578
SPIN-код: 2012-8481

д-р мед. наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Вячеславович Щербаков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: evgenvmeda@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3045-1721
SPIN-код: 6337-6039

нефролог

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Александрович Власов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vlasovandrej@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7915-3792
SPIN-код: 2801-1228

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Ткаченко Е.И., Гриневич В.Б., Губонина И.В., и др. Болезни как следствие нарушений симбиотических взаимоотношений организма хозяина с микробиотой и патогенами // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, № 2. С. 243–252. doi: 10.17816/brmma58117
  2. Пятченков М.О., Марков А.Г., Румянцев А.Ш. Структурно-функциональные нарушения кишечного барьера и хроническая болезнь почек. Обзор литературы. Часть I // Нефрология. 2022. Т. 26, № 1. С. 10–26. doi: 10.36485/1561-6274-2022-26-1-10-26
  3. Пятченков М.О., Румянцев А.Ш., Щербаков Е.В., Марков А.Г. Структурно-функциональные нарушения кишечного барьера и хроническая болезнь почек. Обзор литературы. Часть II // Нефрология. 2022. Т. 26, № 2. С. 46–64. doi: 10.36485/1561-6274-2022-26-2-46-64
  4. Jager K.J., Kovesdy C., Langham R., et al. A single number for advocacy and communication-worldwide more than 850 million individuals have kidney diseases // Nephrol Dial Transplant. 2019. Vol. 34, No. 11. P. 1803–1805. doi: 10.1093/ndt/gfz174
  5. Bhargava S., Merckelbach E., Noels H., et al. Homeostasis in the Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease // Toxins (Basel). 2022. Vol. 14, No. 10. ID 648. doi: 10.3390/toxins14100648
  6. Wilkins L.J., Monga M., Miller A.W. Defining Dysbiosis for a Cluster of Chronic Diseases // Sci Rep. 2019. Vol. 9, No. 1. ID 12918. doi: 10.1038/s41598-019-49452-y
  7. Li F., Wang M., Wang J., et al. Alterations to the Gut Microbiota and Their Correlation With Inflammatory Factors in Chronic Kidney Disease // Front Cell Infect Microbiol. 2019. Vol. 9. ID 206. doi: 10.3389/fcimb.2019.00206
  8. Monteiro R.C., Rafeh D., Gleeson P.J. Is There a Role for Gut Microbiome Dysbiosis in IgA Nephropathy? // Microorganisms. 2022. Vol. 10, No. 4. ID 683. doi: 10.3390/microorganisms10040683
  9. Shah N.B., Nigwekar S.U., Kalim S., et al. The Gut and Blood Microbiome in IgA Nephropathy and Healthy Controls // Kidney360. 2021. Vol. 2, No. 8. P. 1261–1274. doi: 10.34067/KID.0000132021
  10. Tao S., Li L., Li L., et al. Understanding the gut-kidney axis among biopsy-proven diabetic nephropathy, type 2 diabetes mellitus and healthy controls: an analysis of the gut microbiota composition // Acta Diabetol. 2019. Vol. 56, No. 5. P. 581–592. doi: 10.1007/s00592-019-01316-7
  11. Du X., Liu J., Xue Y., et al. Alteration of gut microbial profile in patients with diabetic nephropathy // Endocrine. 2021. Vol. 73, No. 1. P. 71–84. doi: 10.1007/s12020-021-02721-1
  12. Azzouz D., Omarbekova A., Heguy A., et al. Lupus nephritis is linked to disease-activity associated expansions and immunity to a gut commensal // Ann Rheum Dis. 2019. Vol. 78, No. 7. P. 947–956. doi: 10.1136/annrheumdis-2018-214856
  13. Hu X., Ouyang S., Xie Y., et al. Characterizing the gut microbiota in patients with chronic kidney disease // Postgrad Med. 2020. Vol. 132, No. 6. P. 495–505. doi: 10.1080/00325481.2020.1744335
  14. Chung S., Barnes J.L., Astroth K.S. Gastrointestinal Microbiota in Patients with Chronic Kidney Disease: A Systematic Review // Adv Nutr. 2019. Vol. 10, No. 5. P. 888–901. doi: 10.1093/advances/nmz028
  15. Zhao J., Ning X., Liu B., et al. Specific alterations in gut microbiota in patients with chronic kidney disease: an updated systematic review // Ren Fail. 2021. Vol. 43, No. 1. P. 102–112. doi: 10.1080/0886022X.2020.1864404
  16. Vaziri N., Wong J., Pahl M., et al. Chronic kidney disease alters intestinal microbial flora // Kidney Int. 2013. Vol. 83, No. 2. P. 308–315. doi: 10.1038/ki.2012.345
  17. Stadlbauer V., Horvath A., Ribitsch W., et al. Structural and functional differences in gut microbiome composition in patients undergoing haemodialysis or peritoneal dialysis // Sci Rep. 2017. Vol. 7, No. 1. ID 15601. doi: 10.1038/s41598-017-15650-9
  18. Crespo-Salgado J., Vehaskari V.M., Stewart T., et al. Intestinal microbiota in pediatric patients with end stage renal disease: a Midwest Pediatric Nephrology Consortium study // Microbiome. 2016. Vol. 4, No. 1. ID 50. doi: 10.1186/s40168-016-0195-9
  19. Salvadori M., Tsalouchos A. Microbiota, renal disease and renal transplantation // World J Transplant. 2021. Vol. 11, No. 3. P. 16–36. doi: 10.5500/wjt.v11.i3.16
  20. Wong J., Piceno Y.M., DeSantis T.Z., et al. Expansion of urease- and uricase-containing, indole- and p-cresol-forming and contraction of short-chain fatty acid-producing intestinal microbiota in ESRD // Am J Nephrol. 2014. Vol. 39, No. 3. P. 230–237. doi: 10.1159/000360010
  21. Jiang S., Xie S., Lv D., et al. A reduction in the butyrate producing species Roseburia spp. and Faecalibacterium prausnitzii is associated with chronic kidney disease progression // Antonie Van Leeuwenhoek. 2016. Vol. 109, No. 10. P. 1389–1396. doi: 10.1007/s10482-016-0737-y
  22. Sun C.-Y., Lin C.-J., Pan H.-C., et al. Clinical association between the metabolite of healthy gut microbiota, 3-indolepropionic acid and chronic kidney disease // Clin Nutr. 2019. Vol. 38, No. 6. P. 2945–2948. doi: 10.1016/j.clnu.2018.11.029
  23. Vaziri N.D., Yuan J., Nazertehrani S., et al. Chronic kidney disease causes disruption of gastric and small intestinal epithelial tight junction // Am J Nephrol. 2013. Vol. 38, No. 2. P. 99–103. doi: 10.1159/000353764
  24. Vaziri N.D., Yuan J., Norris K. Role of urea in intestinal barrier dysfunction and disruption of epithelial tight junction in chronic kidney disease // Am J Nephrol. 2013. Vol. 37, No. 1. P. 1–6. doi: 10.1159/000345969
  25. Gonzalez A., Krieg R., Massey H.D., et al. Sodium butyrate ameliorates insulin resistance and renal failure in CKD rats by modulating intestinal permeability and mucin expression // Nephrol Dial Transplant. 2019. Vol. 34, No. 5. P. 783–794. doi: 10.1093/ndt/gfy238
  26. de Almeida Duarte J.B., de Aguilar-Nascimento J.E., Nascimento M., Nochi R.J. Jr. Bacterial translocation in experimental uremia // Urol Res. 2004. Vol. 32, No. 4. P. 266–270. doi: 10.1007/s00240-003-0381-7
  27. Wang F., Jiang H., Shi K., et al. Gut bacterial translocation is associated with microinflammation in end-stage renal disease patients // Nephrology (Carlton). 2012. Vol. 17, No. 8. P. 733–738. doi: 10.1111/j.1440-1797.2012.01647.x
  28. Okada K., Sekino M., Funaoka H., et al. Intestinal fatty acid-binding protein levels in patients with chronic renal failure // J Surg Res. 2018. Vol. 230. P. 94–100. doi: 10.1016/j.jss.2018.04.057
  29. Guijarro-Muñoz I., Compte M., Álvarez-Cienfuegos A., et al. Lipopolysaccharide activates Toll-like receptor 4 (TLR4)-mediated NF-κB signaling pathway and proinflammatory response in human pericytes // J Biol Chem. 2014. Vol. 289, No. 4. P. 2457–2468. doi: 10.1074/jbc.M113.521161
  30. McIntyre C.W., Harrison L.E.A., Eldehni M.T., et al. Circulating endotoxemia: a novel factor in systemic inflammation and cardiovascular disease in chronic kidney disease // Clin J Am Soc Nephrol. 2011. Vol. 6, No. 1. P. 133–141. doi: 10.2215/CJN.04610510
  31. Guo S., Al-Sadi R., Said H.M., Ma T.Y. Lipopolysaccharide causes an increase in intestinal tight junction permeability in vitro and in vivo by inducing enterocyte membrane expression and localization of TLR-4 and CD14 // Am J Pathol. 2013. Vol. 182, No. 2. P. 375–387. doi: 10.1016/j.ajpath.2012.10.014
  32. Pedruzzi L.M., Stockler-Pinto M.B., Leite M. Jr., Mafra D. Nrf2-keap1 system versus NF-κB: the good and the evil in chronic kidney disease? // Biochimie. 2012. Vol. 94, No. 12. P. 2461–2466. doi: 10.1016/j.biochi.2012.07.015
  33. Sun C.-Y., Chang S.-C., Wu M.-S. Uremic toxins induce kidney fibrosis by activating intrarenal renin-angiotensin-aldosterone system associated epithelial-to-mesenchymal transition // PLoS One. 2012. Vol. 7, No. 3. ID e34026. doi: 10.1371/journal.pone.0034026
  34. Miyazaki T., Ise M., Seo H., Niwa T. Indoxyl sulfate increases the gene expressions of TGF-beta 1, TIMP-1 and pro-alpha 1(I) collagen in uremic rat kidneys // Kidney Int Suppl. 1997. Vol. 62. Р. 15–22.
  35. Ichii O., Otsuka-Kanazawa S., Nakamura T., et al. Podocyte injury caused by indoxyl sulfate, a uremic toxin and aryl-hydrocarbon receptor ligand // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 9. ID e108448. doi: 10.1371/journal.pone.0108448
  36. Wu I.-W., Hsu K.-H., Lee C.-C., et al. p-Cresyl sulphate and indoxyl sulphate predict progression of chronic kidney disease // Nephrol Dial Transplant. 2011. Vol. 26, No. 3. P. 938–947. doi: 10.1093/ndt/gfq580
  37. Watanabe H., Miyamoto Y., Honda D., et al. p-Cresyl sulfate causes renal tubular cell damage by inducing oxidative stress by activation of NADPH oxidase // Kidney Int. 2013. Vol. 83, No. 4. P. 582–592. doi: 10.1038/ki.2012.448
  38. Joossens M., Faust K., Gryp T., et al. Gut microbiota dynamics and uraemic toxins: one size does not fit all // Gut. 2019. Vol. 68, No. 12. P. 2257–2260. doi: 10.1136/gutjnl-2018-317561
  39. Tang W.W.H., Wang Z., Kennedy D.J., et al. Gut microbiota-dependent trimethylamine N-oxide (TMAO) pathway contributes to both development of renal insufficiency and mortality risk in chronic kidney disease // Circ Res. 2015. Vol. 116, No. 3. P. 448–455. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305360
  40. de Brito J.S., Borges N.A., dos Anjos J.S., et al. Aryl Hydrocarbon Receptor and Uremic Toxins from the Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease Patients: Is There a Relationship between Them? // Biochemistry. 2019. Vol. 58, No. 15. P. 2054–2060. doi: 10.1021/acs.biochem.8b01305
  41. Harlacher E., Wollenhaupt J., Baaten C., Noels H. Impact of Uremic Toxins on Endothelial Dysfunction in Chronic Kidney Disease: A Systematic Review // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, No. 1. ID 531. doi: 10.3390/ijms23010531
  42. Foresto-Neto O., Ghirotto B., Câmara N.O.S. Renal Sensing of Bacterial Metabolites in the Gut-kidney Axis // Kidney360. 2021. Vol. 2, No. 9. P. 1501–1509. doi: 10.34067/KID.0000292021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2023



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах