Роль кишечной микробиоты в развитии аллергических заболеваний у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

На сегодняшний день выявлена чёткая корреляция между нарушениями микробиоты кишечника в детском возрасте и иммунными и метаболическими нарушениями в более позднем периоде. Экспериментальные данные, подтверждая долгосрочные преимущества для здоровья, вызванные микробиотой кишечника младенцев, указывают на участие микробиоты кишечника детей в модулировании факторов риска, связанных с конкретным состоянием здоровья взрослых, что обосновывает целесообразность разработки стратегий воздействия на развитие, состав и активность кишечного микробиома младенцев с помощью пробиотиков и/или пребиотиков, синбиотиков и постбиотиков.

Состав кишечного микробиома ребёнка зависит от его гестационного возраста, способа родоразрешения, типа вскармливания, условий окружающей среды и играет жизненно важную роль на протяжении всей жизни человека.

Внутриутробный и неонатальный периоды представляют собой критические этапы формирования микробиома ребёнка, нарушение которого ассоциируется с развитием различных патологических состояний в детском организме, включая аллергические, тогда как ранняя коррекция микробных сообществ кишечника может служить основой для предотвращения аллергической сенсибилизации.

В обзорной статье представлен анализ современных данных о роли микробиоты кишечника в развитии атопических заболеваний у детей; обсуждаются возможности профилактического и терапевтического применения препаратов нутрицевтиков с про-, пре- и постбиотическим действием, их воздействия на развитие, состав и активность кишечного микробиома у детей с атопическими заболеваниями.

Об авторах

Наталья Вячеславовна Колесникова

Кубанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nvk24071954@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9773-3408
SPIN-код: 9685-7584

д-р биол. наук, профессор

Россия, Краснодар

Евгений Александрович Коков

Кубанский государственный медицинский университет

Email: Kokovea@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5239-0846
SPIN-код: 3476-5062

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар

Людмила Николаевна Кокова

Кубанский государственный медицинский университет

Email: kokovaln@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8995-5572
SPIN-код: 1415-3290

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар

Элла Витальевна Чурюкина

Кубанский государственный медицинский университет; Ростовский государственный медицинский университет

Email: echuryukina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6407-6117
SPIN-код: 8220-1439

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар; Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Смирнова Г.И., Манкуте Г.Р. Микробиота кишечника и атопический дерматит у детей // Российский педиатрический журнал. 2015. Т. 18, № 6. С. 46–53.
  2. Максимова О.В., Гервазиева В.Б., Зверев В.В. Микробиота кишечника и аллергические заболевания // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014. № 3. С. 49–60.
  3. Sanchez-Borges M., Martin B.L., Muraro A.M., et al. The importance of allergic diseases for public health: iCAALL statement // World Allergy Authority J. 2018. Vol. 11, N 1. P. 8. doi: 10.1186/s40413-018-0187-2
  4. Ferreira M.A., Wong J.M., Baurecht H., et al. Eleven loci with new reproducible genetic associations with the risk of allergic diseases // J Allergy Wedge Immunal. 2019. Vol. 143, N 2. P. 691–699. doi: 10.1016/j.jaci.2018.03.012
  5. Bernard A., Nickmiller M., Dumont H. Respiratory tract epithelial defects and risks of allergic diseases: Multiple associations identified in the study of biomarkers among adolescents // Am J Respir Crit Care Med. 2015. Vol. 191, N 6. P. 714–717. doi: 10.1164/rcm.201409-1748LE
  6. Han P., Gu J.Q., Li L.S., et al. The association between intestinal bacteria and allergic diseases-cause or consequence? // Front Call Infect Microbiol. 2021. N 11. P. 650893. doi: 10.3389/fcimb.2021.650893
  7. Van Niemwegen F.A., Penders J., Stobbering E.E., et al. Mode and place of delivery, gastrointestinal microbiota, and their influence on asthma and atopy // J Allergy Clin Immunol. 2011. Vol. 128, N 5. P. 948–955. doi: 10.1016/j.jaci.2011.07.027
  8. Lozupone K.A., Stombaugh А., Gordon J.I., et al. Diversity, stability and stability of the human gut microbiota // Nature. 2012. Vol. 489, N 7415. P. 220–230. doi: 10.1038/nature11550
  9. Schlaeppi K., Bulgarelli D. The plant microbiome at work // Mol Plant Microbe Interact. 2015. Vol. 28, N 3. P. 212–217. doi: 10.1094/MPMI-10-14-0334-FI
  10. Bokulich N.A., Chang J., Battaglia T., et al. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life // Sci Transl Med. 2016. Vol. 8, N 343. P. 343ra82. doi: 10.1126/scitranslmed.aad7121
  11. Urcell L.K., Clemente J.K., Radeоut J.R., et al. The interpersonal and intrapersonal diversity of human-associated microbiota in key body sites // J Allergy Clin Immunol. 2012. Vol. 129, N 5. P. 1204–1208. doi: 10.1016/j.jaci.2012.03.010
  12. Di Costanzo M., Carucci L., Berni C., Biasucci G. Gut microbiome modulation for preventing and treating pediatric food allergies // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, N 15. P. 5275. doi: 10.3390/ijms21155275
  13. Фролова Э.В., Гмошинский И.В., Лысиков Ю.А., и др. Диагносика аллергической энтеропатии у детей // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2001. Т. 80, № 2. P. 19–22.
  14. Milani C., Duranti S., Bottacini F., et al. The first microbial colonizers of the human gut: Composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota // Microbiol Mol Biol Rev. 2017. Vol. 81, N 4. P. e00036-17. doi: 10.1128/MMBR.00036-17
  15. Li L., Mendis N., Trigui H., et al. The importance of the viable but non-culturable state in human bacterial pathogens // Front Microbiol. 2014. N 5. P. 258. doi: 10.3389/fmicb.2014.00258
  16. Younge N., McCann J.R., Ballard J., et al. Fetal exposure to the maternal microbiota in humans and mice // JCI Insight. 2019. Vol. 4, N 19. P. e127806. doi: 10.1172/jci.insight.127806
  17. Biasucci G., Rubin M., Riboni S., et al. The method of delivery affects the bacterial community in the intestines of the newborn // Early Hum Dev. 2010. Vol. 86, Suppl. 1. Р. S13–S15. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2010.01.004
  18. Bager P., Wohlfahrt J., Westergaard T. Caesarean delivery and the risk of atopy and allergic diseases: Meta-analysis // Clin Exp Allergy. 2008. Vol. 38, N 4. P. 634–642. doi: 10.1111/j.1365-2222.2008.02939.x
  19. De Meij T.G., Budding A.E., de Groot E.F., et al. Composition and stability of intestinal microbiota of healthy children within a Dutch population // FASEB J. 2016. Vol. 30, N 4. P. 1512–1522. doi: 10.1096/fj.15-278622
  20. Hill C.J., Lynch D.B., Murphy K., et al. Evolution of gut microbiota composition from birth to 24 weeks in the INFANTMET Cohort // Microbiome. 2017. Vol. 5, N 1. P. 4. doi: 10.1186/s40168-016-0213-y
  21. Kong X., Xu W., Anton S., et al. Gut microbiome developmental patterns in early life of preterm infants: Impacts of feeding and gender // PLoS One. 2016. Vol. 11, N 4. P. e0152751. doi: 10.1371/journal.pone.0152751
  22. Collado M.C., Cerenada M., Neu J., et al. Factors influencing gastrointestinal tract and microbiota immune interaction in preterm infants // Pediatr Res. 2015. Vol. 77. P. 726–731. doi: 10.1038/ave.2015.54
  23. Ward R.E., Ninonuevo M., Mills D.A., et al. In vitro fermentation of breast milk oligosaccharides by Bifidobacterium infantis and Lactobacillus gasseri // Appl Environ Microbiol. 2006. Vol. 72, N 6. P. 4497–4499. doi: 10.1128/AEM.02515-05
  24. Genia S., Turker M., Hazel T., et al. Human milk oligosaccharides inhibit Candida albicans invasion of human premature intestinal epithelial cells // J Nutr. 2015. Vol. 145, N 9. P. 1992–1998. doi: 10.3945/jn.115.214940
  25. Avershina E., Lundgard K., Sekelja M., et al. Transition from infant: To adult-like gut microbiota // Environ Microbiol. 2016. Vol. 18, N 7. P. 2226–2236. doi: 10.1111/1462-2920.13248
  26. O’Sullivan A., Farber M., Smilowitz J.T. The influence of early infant-feeding practices on the intestinal microbiome and body composition in infants // Nutr Metab Insights. 2015. Vol. 8, Suppl. 1. P. 1–9. doi: 10.4137/NMI.S29530
  27. Wang S., Wei Y., Liu L., Li A. Association between breastmilk microbiota and food allergy in infants // Front Call Infect Microbiol. 2022. N 11. P. 770913. doi: 10.3389/fcimb.2021.770913
  28. Pravdin P., Jordan F., Priami S., Morine M.J. The role of breast-feeding in infant immune system: A systems perspective on the intestinal microbiome // Microbiome. 2015. N 3. P. 41. doi: 10.1186/s40168-015-0104-7
  29. Adlerbert I., Strahan D.P., Matricardi P.M., et al. Gut microbiota and development of atopic eczema in 3 European birth cohorts // J Allergy Clin Immunol. 2007. Vol. 120, N 2. P. 343–350. doi: 10.1016/j.jaci.2007.05.018
  30. Laursen M.F., Zahariassen G., Ball M.I., et al. Having older siblings is associated with gut microbiota development during early childhood // IUD Microbiol. 2015. N 15. P. 154. doi: 10.1186/s12866-015-0477-6
  31. Bonder M.J., Kurilshchikov A., Tigchelaar E.F., et al. The effect of host genetics on the gut microbiome // Nat Genet. 2016. Vol. 48, N 11. P. 1407–1412. doi: 10.1038/ng.3663
  32. Honda K., Takeda K. Regulatory mechanisms of immune responses to intestinal bacteria // Mucosal Immunol. 2009. Vol. 2, N 3. P. 187–196. doi: 10.1038/mi.2009.8
  33. Николаева И.В., Царегородцев А.Д., Шайхиева Г.С. Формирование кишечной микробиоты у ребенка и факторы, влияющие на этот процесс // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2018. Т. 63, № 3. C. 13–18. doi: 10.21508/1027-4065-2018-63-3-13-18
  34. Rabe H., Lundell A.C., Sjoberg F., et al. Neonatal gut colonization by Bifidobacterium is associated with higher childhood cytokine responses // Intestinal Microbes. 2020. Vol. 12, N 1. P. 1–14. doi: 10.1080/19490976.2020.1847628
  35. Selma-Royo M., Arroyo C.M., Garcia-Mantrana I., et al. Perinatal environment shapes microbiota colonization and infant growth: Impact on response and intestinal function // Microbiome. 2020. Vol. 8, N 1. P. 1–19. doi: 10.1186/s40168-020-00940-8
  36. Макарова С.Г., Намазова-Баранова Л.С., Ерешко О.А., и др. Кишечная микробиота и аллергия. Про- и пребиотики в профилактике и лечении аллергических заболеваний // Педиатрическая фармакология. 2019. Т. 16, № 1. С. 7–18.
  37. Johnson S.S., Ownby D.R. The infant gut bacterial microbiota and risk of pediatric asthma and allergic diseases // Translation Res. 2017. N 179. P. 60–70. doi: 10.1016/j.trsl.2016.06.010
  38. Sun L., Liu V., Zhang L.J. The role of toll-like receptors in skin host defense, psoriasis, and atopic dermatitis // J Immunal Res. 2019. Vol. 2019. P. 1824624. doi: 10.1155/2019/1824624
  39. Jo R., Yama K., Aita Y., et al. Comparison of oral microbiome profiles in 18-month-old infants and their parents // Sci Rep. 2021. Vol. 11, N 1. P. 861. doi: 10.1038/s41598-020-78295-1
  40. Fujimura K.E., Sitarik A.R., Havstad S., et al. Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T-cell differentiation // Nat Med. 2016. Vol. 22, N 10. P. 1187–1191. doi: 10.1038/nm.4176
  41. Ismail I.H., Oppedisano F., Joseph S.J., et al. Reduced gut microbial diversity in early life is associated with later development of eczema but not atopy in high-risk infants // Pediatr Allergy Immunol. 2012. Vol. 23, N 7. P. 674–681. doi: 10.1111/j.1399-3038.2012.01328.x
  42. Azad M.B., Kozyrsky A.L. Perinatal programming of asthma: The role of the gut microbiota // Klin Def Immunal. 2012. Vol. 2012. P. 932072. doi: 10.1155/2012/932072
  43. Arrieta M.C., Stiemsma L.T., Dimitriu P.A., et al. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma // Sci Transl Med. 2015. Vol. 7, N 307. P. 307ra152. doi: 10.1126/scitranslmed.aab2271
  44. Abrahamson T.R., Jacobson H.E. Anderson A.F., et al. Low gut microbiota diversity in early infancy precedes asthma at school age // Alergie La Clin Exp. 2014. Vol. 44, N 6. P. 842–850. doi: 10.1111 / cea.12253
  45. Azad M.B., Konya T., Gutman D.S., et al. Infant gut microbiota and food sensitization: Associations in the first year of life // Wedge Exp Allergy. 2015. Vol. 45, N 3. P. 632–643. doi: 10.1111/cea.12487
  46. Savage J.H., Lee-Sarwar K.A., Sordello J., et al. A prospective microbiome-wide association study of food sensitization and food allergy in early childhood // Allergy. 2018. Vol. 73, N 1. P. 145–152. doi: 10.1111/all.13232
  47. Нетребенко О.К., Корниенко Е.А. Кишечная микробиота и пробиотики в период беременности // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2012. Т. 91, № 6. С. 87–95.
  48. Kurosh A., Luna R.A., Balderas M., et al. Fecal microbiome signatures are different in food-allergic children compared to siblings and healthy children // Pediatrician. Allergy Immunal. 2018. Vol. 29, N 5. P. 545–554. doi: 10.1111/pai.12904
  49. Kanoni B.R., Sangwan N., Stefka A., et al. Lactobacillus rhamnosus GG-supplemented formula expands butyrate-producing bacterial strains in food allergic infants // ISME J. 2016. Vol. 10, N 3. P. 742–750. doi: 10.1038/ismej.2015.151
  50. Thule U.J., Kumagai H., Jumbo E., et al. Probiotics prevents sensitization to oral antigen and subsequent increases in intestinal tight junction permeability in juvenile-young adult rats // Microorganisms. 2019. Vol. 7, N 10. P. 463. doi: 10.3390/microorganisms 7100463
  51. Hardy H., Harris J., Lyon E., et al. Probiotics, prebiotics and immunomodulation of gut mucosal defences: Homeostasis and immunopathology // Nutrients. 2013. Vol. 5, N 6. P. 1869–1912. doi: 10.3390/nu5061869
  52. Torii A., Tori S., Fujiwara S., et al. Lactobacillus Acidophilus strain L-92 regulates the production of Th1 cytokine as well as Th2 cytokines // Allergol Int. 2007. Vol. 56, N 3. P. 293–301. doi: 10.2332/allergolint.O-06-459
  53. Gibson G.R., Atkins R., Sanders M.E., et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics // Nats Reverend Gastroenterologist Hepatol. 2017. Vol. 14, N 8. P. 491–502. doi: 10.1038/nrgastro.2017.75
  54. Kuytunen M. Probiotics and prebiotics in preventing food allergy and eczema // Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2013. Vol. 13, N 3. P. 280–286. doi: 10.1097/ACI.0b013e328360ed66
  55. Markovyak P., Slizevska K. Effects of probiotics, prebiotics, and synbiotics on human health // Nutrients. 2017. Vol. 9, N 9. P. 1021. doi: 10.3390/nu9091021
  56. Candy D.E., van Ampting M.T., Oude Nijhuis M.M., et al. A synbiotic-containing amino-acid-based formula improves gut microbiota in non-IgE-mediated allergic infants // Pediatrician. Res. 2018. Vol. 83, N 3. P. 677–686. doi: 10.1038/ave.2017.270
  57. Fiocchi A., Pawankar R., Cuello-Garcia C., et al. World allergy organization-mcmaster university guidelines for allergic disease prevention (GLAD-P): Probiotics // World Allergy Authority J. 2015. Vol. 8, N 1. P. 4. doi: 10.1186/s40413-015-0055-2
  58. Esposito S., Patria M.F., Spena S., et al. Impact of genetic polymorphisms on paediatric atopic dermatitis // Int J Immunopathol. Pharmacol. 2015. Vol. 28, N 3. P. 286–295. doi: 10.1177/0394632015591997
  59. Hamayuni R.A., Maleki A.L., Kafel S.H., Abbasi A. Postbiotics: A novel strategy in food allergy treatment // Crit Rev Food Sci Nutr. 2021. Vol. 61, N 3. P. 492–499. doi: 10.1080/10408398.2020.1738333
  60. Гурьянова С.В., Борисова О.Ю., Колесникова Н.В., и др. Влияние мурамилпептида на микробный состав микрофлоры ротовой полости // Иммунология. 2019. Т. 40, № 6. С. 34–40.
  61. Коков Е.А., Колесникова Н.В., Кокова Л.Н., Андронова Т.М. Клиническая эффективность иммунотерапии в лечении атопического дерматита у детей // Русский медицинский журнал. 2019. № 3. С. 11–14.
  62. Колесникова Н.В., Козлов И.Г., Гурьянова С.В., и др. Клинико-иммунологическая эффективность и перспективы использования мурамилдипептидов в лечении атопических заболеваний // Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 1. С. 15–20.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пренатальные, неонатальные и постнатальные факторы модуляции кишечного микробиома у детей [14].

Скачать (1MB)
Метаданные

© Фармарус Принт Медиа, 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