State of intestinal microbiocenosis and quality of life in patients with thyroid diseases

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Non-invasive methods for diagnosing thyroid pathology with an inapparent, asymptomatic or clinically non-specific course is an urgent task of thyroidology today. It seems promising for such diagnostics to use a combination of mass spectrometry of microbial markers of the human intestinal microbiota with an assessment of the quality of life using the 36-Item Short Form Survey (SF-36) questionnaire.

AIM: to study the features of intestinal microbiocenosis and subjective assessment of the quality of life in patients with thyroid diseases.

MATERIALS AND METHODS: 21 patients were examined (8 men and 13 women, median age 40,5 [31,75; 54] years, respectively; 15 with thyroid disease of varying degrees of clinical manifestations, 6 without thyroid disease). In addition to the standard clinical and laboratory-instrumental examination, the patients underwent a study of the contents of the large intestine by the method of chromato-mass spectrometry of microbial markers. Through the use of the SF-36 methodology, an assessment of the quality of life was implemented. Descriptive, nonparametric statistics were used in the work, differences in relative frequency values were determined using Fisher’s exact test. The presentation of the results was carried out using range diagrams, compactly depicting a one-dimensional probability distribution, tables.

RESULTS: Differences in the composition of the microbiota of the control group and the study group for Alcaligenes spp., Staphylococcus spp. were revealed, a downward trend in the level of Megamonas hypermegale, Peptostreptococcus anaerobius in the main group is determined. A tendency revealing a decrease in the quality of life in the study group compared with the control in terms of social functioning, role emotional functioning was revealed.

CONCLUSIONS: Pathology of the thyroid gland is accompanied by deviations in the composition of the fecal microbiota, determined by the method of mass spectrometry of microbial markers. Characteristic features of changes in the intestinal microbiome are a decrease in the level of Alcaligenes spp., Staphylococcus spp., a tendency to decrease in the titers of Megamonas hypermegale, Peptostreptococcus anaerobius. Violation of the endocrine function of the thyroid gland can cause a deterioration in the quality of life, which is manifested by a tendency to reduce social functioning, role-playing emotional functioning.

About the authors

Kirill P. Raevskiy

Military Medical Academy

Email: sicarius001@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9939-3443
SPIN-code: 9133-3802

6th Year Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Mikhail V. Solovev

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: mvsol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6832-0498
SPIN-code: 1774-3521

M.D., Ph.D. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Kovaleva NI, Korneeva NA. Autoimmune thyroiditis. Modern methods of diagnostics and treatment. Medicinal herald. 2006;3(7(23)):22–26. (In Russ.)
  2. Healthcare in Russia. 2021: Stat. sb. Moscow: Rosstat; 2021. 171 p. (In Russ.) Available at: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2021.pdf (accessed 01.04.2022).
  3. Troshina EA, Platonova NM, Panfilova EA. Dynamics of epidemiological indicators of thyroid pathology in the population of the Russian Federation: analytical report for the period 2009–2018. Problems of Endocrinology. 2021;67(2):10–19. (In Russ.) doi: 10.14341/probl12433
  4. Kasatkina EP. Autoimmune thyroiditis: diagnosis and treatment (Discussion of the paper by V.V. Fadeev, G.A. Melnichenko, G.A. Gerasimov “Autoimmune Thyroiditis: First Step to Consensus”). Problems of Endocrinology. 2002;48(3):3–6. (In Russ.) doi: 10.14341/probl11596
  5. Kucher IA, Chapliev IY. Morphofunctional changes of the thyroid gland in its dysfunction and pathology. Russian Military Medical Academy Reports. 2020;39(S1–2):99–101. (In Russ.) doi: 10.17816/rmmar43373
  6. Platonova NM, Makolina NP, Rybakova AA, Troshina EA. Autoimmune thyroiditis and pregnancy: changes in the modern diagnostic and therapeutic paradigms. Russian Journal of Human Reproduction. 2020;26(1):29–38. (In Russ.) doi: 10.17116/repro20202601129
  7. Khvostovoy VV, Kiselev IL, Sychov MD, et al. The course, diagnosis, and treatment of thyroid tumors in the presence of chronic autoimmune thyroiditis. Diagnosis and treatment of head tumors and tumors. 2011;(4):5–11. (In Russ.)
  8. Dreval’ AV, Nechaeva OA, Garbuzov PI, et al. Quality of life indices and psychoemotional status of the patients presenting with diffuse toxic goiter during the long-term follow-up after iodine radiotherapy. Problems of Endocrinology. 2013;59(3):13–18. (In Russ.)
  9. Docimo G, Cangiano A, Romano R, et al. The Human Microbiota in Endocrinology: Implications for Pathophysiology, Treatment, and Prognosis in Thyroid Diseases. Frontiers in Endocrinology. 2020;11: 1–7. doi: 10.3389/fendo.2020.586529
  10. Knezevic J, Starchl C, Berisha A, Amrein K. Thyroid-Gut-Axis: How Does the Microbiota Influence Thyroid Function? Nutrients. 2020;12(6):1769. doi: 10.3390/nu12061769
  11. Bargiel P, Szсzuko M, Stachowska L, et al. Microbiome Metabolites and Thyroid Dysfunction. Journal of Clinical Medicine. 2021;10(16):3609. doi: 10.3390/jcm10163609
  12. Zhou H, Yuan Y, Wang H, et al. Gut Microbiota: A Potential Target for Cancer Interventions. Cancer Management and Research. 2021;13:8281–8296. doi: 10.2147/CMAR.S328249
  13. Zhu Q, Hou Q, Huang S, et al. Compositional and genetic alterations in Graves’ disease gut microbiome reveal specific diagnostic biomarkers. ISME J. 2021;15(11):3399–3411. doi: 10.1038/s41396-021-01016-7
  14. Voroshilina ES, Zornikov DL, Panacheva EA. Evaluation of the ejaculate microbiota by real-time PCR and culture-based technique. Bulletin of the RSMU. 2019;1:44–49. (In Russ.) doi: 10.24075/vrgmu.2019.009
  15. Alekseeva AE, Brusningina NF. Metagenomic research and diagnostics of infectious diseases. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2015;(2):81–89. (In Russ.)
  16. Malyshev VV, Razumova DN, Shayakhmetov LK. Metagenomic analysis of microbial contaminants in the hospital environment and the 16S gene. Medicine: theory and practice. 2019;4(S):333–334. (In Russ.)
  17. Ardatskaya MD, Bel’mer SV, Dobritsa VP, et al. Colon dysbacteriosis (dysbiosis): modern state of the problem, comprehensive diagnosis and treatment correction. Experimental & clinical gastroenterology. 2015;(5):13–50. (In Russ.)
  18. Krasakov IV, Litvinenko IV, Rodionov GG, Shantyr II, Svetkina EV. Evaluation of gut microbiota in Parkinson’s disease using gas chromatography with mass spectrometric detection. Annals of clinical and experimental neurology. 2018;12(4):23–29. (In Russ.) doi: 10.25692/ACEN.2018.4.3
  19. Rodionov GG, Shantyr II, Svetkina EV, Sar’yan ES, Vavilova TV. Evaluation of the wall intestinal microbiota of healthy people by gas chromatograthy — mass spectrometry method. Translational Medicine. 2017;4(6):34–42. (In Russ.) doi: 10.18705/2311-4495-2017-4-6-34-42
  20. Platonova AG, Osipov GA, Boiko NB, Kirillova NV, Rodionov GG. The chromatography-mass spectrometry analysis of microbial fatty acids in human biological fluids and their clinical significance. Klin Lab Diagn. 2015;60(12):46–55. (In Russ.)
  21. Burmistrova AL, Filippova YuYu, Nokhrin DYu, Timofeeva AV. Society of environmental niche: oral cavity of the healthy children. Russian Journal of Infection and Immunity. 2018;8(1):54–60. (In Russ.) doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-54-60
  22. Kuklina EM, Smirnova EN, Nekrasova IV, Balashova TS. The role of B-lymphocytes in the presentation of autoantigens to CD4+-T-lymphocytes in autoimmune thyroiditis. Reports of the Academy of Sciences. 2015;464(4):508–511. (In Russ.) doi: 10.7868/S0869565215280270
  23. Shimizu J, Suzuki N. Associations of intestinal dysbiosis and T cell dysfunctions in patients with collagen related diseases, such as Behcet’s disease and relapsing polychondritis. Int J Clin Rheumatol. 2019;14(4):130–133.
  24. Shimizu J, Kubota T, Takada E, et al. Relative abundance of Megamonas hypermegale and Butyrivibrio species decreased in the intestine and its possible association with the T cell aberration by metabolite alteration in patients with Behcet’s disease (210 characters). Clin Rheumatol. 2019;38(5):1437–1445. doi: 10.1007/s10067-018-04419-8
  25. Zdor VV. Correlation of hormonal and cytokines regulation in case of autoimmune thyroiditis. Clinical and experimental thyroidology. 2017;13(2):45–56. (In Russ.) doi: 10.14341/ket2017245-56
  26. Troshina EA, Senyushkina ES. The value of central regulators of the immune response in the development of autoimmune thyroid diseases. Problems of Endocrinology. 2019;65(6):458–465. (In Russ.) doi: 10.14341/probl10304
  27. Mizutani S, Yamada T, Yachida S. Significance of the gut microbiome in multistep colorectal carcinogenesis. Cancer Science. 2020;111(3):766–773. doi: 10.1111/cas.14298

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Comparison of the colonic microbiota of the study group and the control group by Alcaligenes spp.

Download (100KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Comparison of the colonic microbiota of the study group and the control group for Staphylococcus spp.

Download (97KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Comparison of the colonic microbiota of the study group and the control group by Megamonas hypermegale

Download (100KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Comparison of the microbiota of the colon of the study group and the control group for Peptostreptococcus anaerobius

Download (112KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Raevskiy K.P., Solovev M.V.

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».