CHANGES OF INTESTINAL MICROBIOME IN MULTIPLE SCLEROSIS ARE ASSOCIATED WITH IMMUNE SHIFT AND PSYCHOEMOTIONAL DISORDERS

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Recently, the role of the intestinal microbiota in MS has been actively investigated in connection with its influence the development and activity of immune and nervous systems. It is assumed that immune dysfunction, as well as disorders of the gastrointestinal tract and psycho-emotional functions in patients with MS, may be associated with intestinal microbiocenosis dysbiosis. The aim of the study was to assess changes in the intestinal microbiome in MS patients and to analyze the associations of the bacterial level with various subsets of Th cells in the blood and psycho-emotional disorders. 126 MS patients with disease duration of 12.2 ± 0.9 years and 69 healthy individuals were examined. Intestinal microbiome was determined by the Illumina/Solexa sequencing method. The quantitative content of microbial species was determined by the method of cultivation and real time PCR with specific primers, subsets of Th cells - by flow cytometry. Patients were assessed for anxiety, depression, and asthenia. It was shown that the intestinal microbiome of MS patients was significantly changed compared with healthy individuals: the proportion of Bacteroides, especially of the Prevotellaceae family, was reduced, the proportion of Firmicutes (Bacilli and Clostridia) and Actinobacteria was increased, and the symbiotic species in Enterobacteriaceae family were replaced by opportunistic species. A positive correlation between the level of Bifibobacteria spp. with disease severity and blood levels of DP Th17 CM cells. Enterobacter spp. level correlated with the level of “classical” or Th17/22 CM and DP Th17 EM. Bifidobacteria spp. the level was also associated with the level of depression in patients, the level of Escherichia coli and Prevotella spp. - with anxiety, and the level of atypical E. coli and Sutterella spp. - with asthenia. The data obtained suggest that immune and psycho-emotional disorders in patients with MS can be corrected by normalizing intestinal microbiocenosis.

About the authors

I N Abdurasulova

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

A V Matsulevich

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

E A Tarasova

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

I V Kudryavtsev

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

I G Nikiforova

N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain of the RAS, Saint Petersburg

M K Serebryakova

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

M I Miroshnichenko

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

E V Ivashkova

N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain of the RAS, Saint Petersburg

A E Tatarinov

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

A G Ilves

N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain of the RAS, Saint Petersburg

E I Ermolenko

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

G N Bisaga

Almazov National Medical Research Center, Saint Petersburg

I D Stolyarov

N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain of the RAS, Saint Petersburg

V M Klimenko

Institute of experimental medicine, Saint Petersburg

References

  1. Cryan JF, Dinan TG. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nat. Rev. Neurosci. 2012;13(10):701-712.
  2. Matsulevich AV, Abdurasulova IN, Tarasova EA, et al. Effect of course application of Enterococcus faecium L-3 on the psychoemotinal state of patients with multiple sclerosis. Med. Acad. Zh. 2017;17(3):38-46. (In Russ.).
  3. Abdurasulova IN, Tarasova EA, Ermolenko EI, et al. Multiple sclerosis is associated with the altered quantitative and qualitative composition of intestinal microbiota. Med. Acad. Zh. 2015;15(3):55-67. (In Russ.).
  4. Miyake S, Kim S, Suda W, et al. Dysbiosis in the gut microbiota of patients with multiple sclerosis, with a striking depletion of species belonging to Clostridia XIVa and IV clusters. PLoS One. 2015;10(9):e0137429.
  5. Jangi S, Gandhi R, Cox LM, et al. Alterations of the human gut microbiome in multiple sclerosis. Nat Commun. 2016;7:12015.
  6. Kudryavtsev IV, Ilves AG, Borisov AG, et al. CCR6-positive T-helper subsets from peripheral blood in multiple sclerosis. Cytokines and inflammation. 2016:15(2):166-172. (In Russ.).
  7. Abdurasulova IN, Matsulevich AV, Tarasova EA, et al. Enterococcus faecium L3 and glatiramer acetate ameliorate of experimental allergic encephalomyelitis (EAE) in rats by affecting different populations of immune cells. Beneficial microbes. 2016;7(5):719-729.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Abdurasulova I.N., Matsulevich A.V., Tarasova E.A., Kudryavtsev I.V., Nikiforova I.G., Serebryakova M.K., Miroshnichenko M.I., Ivashkova E.V., Tatarinov A.E., Ilves A.G., Ermolenko E.I., Bisaga G.N., Stolyarov I.D., Klimenko V.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».