nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-200-4-78-86nogr-1962Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯCLINICAL GASTROENTEROLOGYОсобенности микробиоты недоношенных новорожденных с дефицитом массы телаFeatures of microbiota in underweight premature infantshttps://orcid.org/0000-0002-9405-0142СамоукинаА. М.SamoukinaA. M.

Самоукина Анна Михайловна, к. м. н., доцент, начальник научного отдела; заведующая кафедрой гигиены и экологии

170100, Тверь, ул. Советская, д. 4

Anna M. Samoukina, PhD, Associate Professor, Head of the Scientific Department; Head of the Department of Hygiene and Ecology

Scopus Author ID: 16064304800, Researcher ID: ABH-1272–2021

4, Sovetskaya St., Tver, 170100

anna_samoukina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6085-2852АлексееваЮ. А.AlekseevaYu. A.

Алексеева Юлия Александровна, д. м. н., профессор, заведующая кафедрой поликлинической педиатрии и неонатологии

170100, Тверь, ул. Советская, д. 4

Yulia A. Alekseeva, MD, PhD, Professor, Head of the Department of Outpatient Pediatrics and Neonatology

Scopus Author ID: 56915897200

4, Sovetskaya St., Tver, 170100

https://orcid.org/0000-0002-8537-3265СтраховаС. С.StrakhovaS. S.

Страхова Светлана Сергеевна, врач неонатолог-реаниматолог

170036, г. Тверь, Петербургское ш., д. 115, к. 3

Svetlana S. Strakhova, neonatologist-resuscitator

115, building 3, Petersburg highway, Tver, 170036

https://orcid.org/0000-0001-9604-4910СтраховМ. А.StrakhovM. A.

Страхов Максим Александрович, к. м. н., доцент кафедры сердечно- сосудистой хирурги

170100, Тверь, ул. Советская, д. 4

Maksim A. Strakhov, Ph.D., Associate Professor of the Department of Cardiovascular Surgery

4, Sovetskaya St., Tver, 170100

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияTver State Medical UniversityRussian FederationГосударственное бюджетное учреждение здравоохранения Тверской области «Областной клинический перинатальный центр имени Е. М. Бакуниной»РоссияState Budgetary Institution of Health of the Tver Region “Regional Clinical Perinatal Center named after E. M. Bakunina“Russian Federation202205102022047886Copyright © Самоукина А.М., Алексеева Ю.А., Страхова С.С., Страхов М.А., 20222022Самоукина А.М., Алексеева Ю.А., Страхова С.С., Страхов М.А.Samoukina A.M., Alekseeva Y.A., Strakhova S.S., Strakhov M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/1962Цель исследования

Цель исследования. Микробиологический мониторинг условно- патогенной микрофлоры пищеварительного тракта у недоношенных новорожденных с различной степенью дефицита массы тела для обоснования групп риска и возможности персонифицированного подхода к ведению таких пациентов.

Материалы и методы

Материалы и методы. В обсервационное исследование случай- контроль включены 67 недоношенных новорожденных (35 мальчиков и 32 девочки), разделенных на три группы в соответствии со степенью дефицита массы тела: низкой (n=21), очень низкой (n=21) и экстремально низкой (n=25) массой. Проведено комплексное обследование клинико-анамнестическими, лабораторными и клинико- функциональными методами диагностики, консультации невролога, офтальмолога, кардиолога. Микробиологический мониторинг условно- патогенной микрофлоры (УПМ) полости рта и других биотопов (поверхность ушной раковины, подмышечная впадина, плодная часть плаценты) проводился в 1-е, 3-и и 7-е сутки жизни. Биохимическая идентификация производилась с использованием тест-систем “Erba Lachema”. Создание базы данных и статистическая обработка проводились с использованием пакетов программ Microsoft® Offi ce® 2010, IBM® SPSS® Statistics 23.0, WinPEPI© 11.39.

Результаты

Результаты. Частота выделения УПМ из полости рта новорожденных с дефицитом массы тела была достоверно выше в 1-е и 3-и сутки (точный тест Фишера, р = 0,037) и характеризовалась более широким спектром по сравнению с другими исследованными биотопами. Доминирующим представителем УПМ в большинстве биотопов являлся S. epidermidis, а также K. pneumoniae, C. krusei, Burkholderia cepacia complex и S. maltophilia. Выявлена корреляционная связь между качественными и количественными параметрами УПМ, а также числом контаминированных УПМ биотопов с уровнем массы тела и показателями резистентности недоношенных новорожденных с дефицитом массы.

Заключение

Заключение. Микробиологический мониторинг УПМ биотопа полости рта и внутренней поверхности ушной раковины позволяет рассматривать эти микроэкологические параметры в качестве прогностического критерия течения и исходов у недоношенных новорожденных с дефицитом массы. Дает возможность научно обосновать персонифицированный подход к ведению таких пациентов, формированию групп риска, назначению коррекционных и превентивных мероприятий для создания адекватного профиля микробного заселения, профилактики инфекционной патологии и снижения риска неблагоприятного исхода.

The aim

The aim. Microbiological monitoring of the digestive tract opportunistic microfl ora in underweight premature newborns to substantiate risk groups and the possibility of a personalized approach to manage such patients.

Materials and methods

Materials and methods. A case-control observational study included 67 preterm infants (35 boys and 32 girls), divided into three groups according to the underweight degree: low (n = 21), very low (n = 21) and extremely low (n = 25) mass. A comprehensive examination was carried out with clinical- anamnestic, laboratory and clinical- functional diagnostic methods, consultation of a neurologist, ophthalmologist, cardiologist. Microbiological monitoring of opportunistic microfl ora (UPM) of the oral cavity and other biotopes (auricle surface, armpit, fetal part of the placenta) was carried out on the 1st, 3rd and 7th days of life. Biochemical identifi cation was carried out using test systems “Erba Lachema”. Database creation and statistical processing were carried out using software packages of Microsoft® Offi ce® 2010, IBM® SPSS® Statistics 23.0, WinPEPI© 11.39.

Results

Results. The frequency of opportunistic microfl ora isolated from the oral cavity of underweight newborns was signifi cantly higher on the 1st, 3rd days (Fisher’s exact test, p = 0.037) and was characterized by a wider spectrum compared to other studiedbiotopes. The dominant representative of opportunistic microfl ora in most biotopes was S. epidermidis, as well as K. pneumoniae, C. krusei, Burkholderia cepacia complex, and S. maltophilia. There was revealed a correlation link between the qualitative and quantitative parameters of opportunistic microfl ora, as well as the number of opportunistic microfl ora contaminated biotopes with the level of body weight and resistance indicators of underweight premature newborns.

Conclusion

Conclusion. Microbiological monitoring of opportunistic microfl ora of the oral cavity and the inner surface of the auricle biotope makes it possible to consider these microecological parameters as a prognostic criterion for the course and outcomes in premature infants with underweight, as well as to scientifi cally substantiate a personalized approach to the management of such patients, the formation of risk groups, the appointment of corrective and preventive measures to form adequate profileof microbial colonization, prevent of infectious pathology and the decrease risk of an unfavorable outcome.

микробиотанедоношенные новорожденныедефицит массы телаусловно-патогенная микрофлораS. epidermidismicrobiotapremature newbornsunderweightopportunistic microfl oraS. epidermidisReferencesSassone- Corsi M., Raff atellu M. No vacancy: how benefi cial microbes cooperate with immunity to provide colonization resistance to pathogens. J Immunol. 2015 May 1; 194(9): 4081–7. doi: 10.4049/jimmunol.1403169Sassone- Corsi M., Raff atellu M. No vacancy: how benefi cial microbes cooperate with immunity to provide colonization resistance to pathogens. J Immunol. 2015 May 1; 194(9): 4081–7. doi: 10.4049/jimmunol.1403169Heederik D., von Mutius E. Does diversity of environmental microbial exposure matter for the occurrence of allergy and asthma? J Allergy Clin Immunol. 2012 Jul; 130(1):44–50. doi: 10.1016/j.jaci.2012.01.067Heederik D., von Mutius E. Does diversity of environmental microbial exposure matter for the occurrence of allergy and asthma? J Allergy Clin Immunol. 2012 Jul; 130(1):44–50. doi: 10.1016/j.jaci.2012.01.067Yang Y., Tian J., Yang B.. Targeting gut microbiome: A novel and potential therapy for autism. Life Sci. 2018 Feb 1;194:111–119. doi: 10.1016/j.lfs.2017.12.027Yang Y., Tian J., Yang B.. Targeting gut microbiome: A novel and potential therapy for autism. Life Sci. 2018 Feb 1;194:111–119. doi: 10.1016/j.lfs.2017.12.027Strati F., Cavalieri D., Albanese D., et al. New evidences on the altered gut microbiota in autism spectrum disorders. Microbiome. 2017 Feb 22;5(1):24. doi: 10.1186/s40168–017–0242–1Strati F., Cavalieri D., Albanese D., et al. New evidences on the altered gut microbiota in autism spectrum disorders. Microbiome. 2017 Feb 22;5(1):24. doi: 10.1186/s40168–017–0242–1Vuong H. E., Hsiao E. Y. Emerging Roles for the Gut Microbiome in Autism Spectrum Disorder. Biol Psychiatry. 2017 Mar 1;81(5):411–423. doi: 10.1016/j.biopsych.2016.08.024Vuong H. E., Hsiao E. Y. Emerging Roles for the Gut Microbiome in Autism Spectrum Disorder. Biol Psychiatry. 2017 Mar 1;81(5):411–423. doi: 10.1016/j.biopsych.2016.08.024Robles- Sikisaka R., Ly M., Boehm T., et al. Association between living environment and human oral viral ecology. ISME J. 2013 Sep; 7(9):1710–24. doi: 10.1038/ismej.2013.63Robles- Sikisaka R., Ly M., Boehm T., et al. Association between living environment and human oral viral ecology. ISME J. 2013 Sep; 7(9):1710–24. doi: 10.1038/ismej.2013.63Ly M, Abeles S. R., Boehm T. K., Robles-Sikisaka R., et al. Altered oral viral ecology in association with periodontal disease. mBio. 2014 May; 20;5(3): e01133–14. doi: 10.1128/mBio.01133–14Ly M, Abeles S. R., Boehm T. K., Robles-Sikisaka R., et al. Altered oral viral ecology in association with periodontal disease. mBio. 2014 May; 20;5(3): e01133–14. doi: 10.1128/mBio.01133–14Turnbaugh P. J., Ley R. E., Hamady M., et al. Th e human microbiome project. Nature. 2007 Oct 18; 449(7164):804–10. doi: 10.1038/nature06244Turnbaugh P. J., Ley R. E., Hamady M., et al. Th e human microbiome project. Nature. 2007 Oct 18; 449(7164):804–10. doi: 10.1038/nature06244Costello E. K., Lauber C. L., Hamady M., et al. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science. 2009 Dec 18; 326(5960):1694–7. doi: 10.1126/science.1177486Costello E. K., Lauber C. L., Hamady M., et al. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science. 2009 Dec 18; 326(5960):1694–7. doi: 10.1126/science.1177486Angelakis E., Bachar D., Yasir M., et al. Comparison of the gut microbiota of obese individuals from diff erent geographic origins. New Microbes New Infect. 2018 Nov 22; 27:40–47. doi: 10.1016/j.nmni.2018.11.005Angelakis E., Bachar D., Yasir M., et al. Comparison of the gut microbiota of obese individuals from diff erent geographic origins. New Microbes New Infect. 2018 Nov 22; 27:40–47. doi: 10.1016/j.nmni.2018.11.005Печкуров Д. В., Турти Т. В., Беляева И. А. и соавт. Микробиота кишечника у детей: от профилактики нарушений становления к предупреждению неинфекционных заболеваний. Педиатрическая фармакология. 2016;13(4).377–383. doi: 10.15690/pf.v13i4.1611Pechkurov D. V., Turti T. V., Belyaeva I. A., et al. Intestinal Microflora in Children: from Formation Disturbances Prophylaxis to Preventing Non- Infectious Diseases. Pediatric pharmacology. 2016;13(4):377–381. (In Russ.) doi: 10.15690/pf.v13i4.1611Mackie R. I., Sghir A., Gaskins H. R. Developmental micro bial ecology of the neonatal gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr. 1999 May;69(5):1035S-1045S. doi: 10.1093/ajcn/69.5.1035sMackie R. I., Sghir A., Gaskins H. R. Developmental micro bial ecology of the neonatal gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr. 1999 May;69(5):1035S-1045S. doi: 10.1093/ajcn/69.5.1035sBelda- Ferre P., Alcaraz L. D., Cabrera- Rubio R., et al. The oral metagenome in health and disease. ISME J. 2012 Jan; 6(1):46–56. doi: 10.1038/ismej.2011.85Belda- Ferre P., Alcaraz L. D., Cabrera- Rubio R., et al. The oral metagenome in health and disease. ISME J. 2012 Jan; 6(1):46–56. doi: 10.1038/ismej.2011.85Ardissone A. N., de la Cruz D. M., Davis- Richardson A.G., et al. Meconium microbiome analysis identifi es bacteria correlated with premature birth. PLoS One. 2014 Mar 10;9(3): e90784. doi: 10.1371/journal.pone.0090784Ardissone A. N., de la Cruz D. M., Davis- Richardson A.G., et al. Meconium microbiome analysis identifi es bacteria correlated with premature birth. PLoS One. 2014 Mar 10;9(3): e90784. doi: 10.1371/journal.pone.0090784Jakobsson H. E., Abrahamsson T. R., Jenmalm M. C., et al. Decreased gut microbiota diversity, delayed Bacteroidetes colonisation and reduced Th 1 responses in infants delivered by caesarean section. Gut. 2014 Apr;63(4):559–66. doi: 10.1136/gutjnl-2012–303249Jakobsson H. E., Abrahamsson T. R., Jenmalm M. C., et al. Decreased gut microbiota diversity, delayed Bacteroidetes colonisation and reduced Th 1 responses in infants delivered by caesarean section. Gut. 2014 Apr;63(4):559–66. doi: 10.1136/gutjnl-2012–303249Pelzer E., Gomez- Arango L.F., Barrett H. L., et al. Review: Maternal health and the placental microbiome. Placenta. 2017 Jun; 54:30–37. doi: 10.1016/j.placenta.2016.12.003Pelzer E., Gomez- Arango L.F., Barrett H. L., et al. Review: Maternal health and the placental microbiome. Placenta. 2017 Jun; 54:30–37. doi: 10.1016/j.placenta.2016.12.003Aagaard K., Ma J., Antony K. M., et al. Th e placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med. 2014 May 21;6(237):237ra65. doi: 10.1126/scitranslmed.3008599Aagaard K., Ma J., Antony K. M., et al. Th e placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med. 2014 May 21;6(237):237ra65. doi: 10.1126/scitranslmed.3008599Collado M. C., Rautava S., Aakko J., et al. Human gut colonisation may be initiated in utero by distinct microbial communities in the placenta and amniotic fl uid. Sci Rep. 2016 Mar 22;6:23129. doi: 10.1038/srep23129Collado M. C., Rautava S., Aakko J., et al. Human gut colonisation may be initiated in utero by distinct microbial communities in the placenta and amniotic fl uid. Sci Rep. 2016 Mar 22;6:23129. doi: 10.1038/srep23129Angelakis E., Merhej V., Raoult D. Related actions of probiotics and antibiotics on gut microbiota and weight modifi cation. Lancet Infect Dis. 2013 Oct;13(10):889–99. doi: 10.1016/S1473–3099(13)70179–8Angelakis E., Merhej V., Raoult D. Related actions of probiotics and antibiotics on gut microbiota and weight modifi cation. Lancet Infect Dis. 2013 Oct;13(10):889–99. doi: 10.1016/S1473–3099(13)70179–8Zheng J., Xiao X., Zhang Q., et al. The PlacentalMicrobiome Varies in Association with Low Birth Weight in Full- Term Neonates. Nutrients. 2015 Aug 17;7(8):6924–37. doi: 10.3390/nu7085315Zheng J., Xiao X., Zhang Q., et al. The Placental Microbiome Varies in Association with Low Birth Weight in Full- Term Neonates. Nutrients. 2015 Aug 17;7(8):6924–37. doi: 10.3390/nu7085315Salminen S., Gibson G. R., McCartney A.L., et al. Infl uence of mode of delivery on gut microbiota composition in seven year old children. Gut. 2004 Sep;53(9):1388–9. doi: 10.1136/gut.2004.041640Salminen S., Gibson G. R., McCartney A.L., et al. Infl uence of mode of delivery on gut microbiota composition in seven year old children. Gut. 2004 Sep;53(9):1388–9. doi: 10.1136/gut.2004.041640Dominguez- Bello M.G., Costello E. K., Contreras M.,et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jun 29;107(26):11971–5. doi: 10.1073/pnas.1002601107Dominguez- Bello M.G., Costello E. K., Contreras M., et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jun 29;107(26):11971–5. doi: 10.1073/pnas.1002601107Kristensen K., Henriksen L. Cesarean section and disease associated with immune function. J Allergy Clin Immunol. 2016 Feb;137(2):587–90. doi: 10.1016/j.jaci.2015.07.040Kristensen K., Henriksen L. Cesarean section and disease associated with immune function. J Allergy Clin Immunol. 2016 Feb;137(2):587–90. doi: 10.1016/j.jaci.2015.07.040Blaser M. Antibiotic overuse: Stop the killing of beneficial bacteria. Nature. 2011 Aug 24;476(7361):393–4. doi: 10.1038/476393aBlaser M. Antibiotic overuse: Stop the killing of beneficial bacteria. Nature. 2011 Aug 24;476(7361):393–4. doi: 10.1038/476393aBiasucci G., Benenati B., Morelli L., et al. Cesarean delivery may aff ect the early biodiversity of intestinal bacteria. J Nutr. 2008 Sep;138(9):1796S-1800S. doi: 10.1093/jn/138.9.1796SBiasucci G., Benenati B., Morelli L., et al. Cesarean delivery may aff ect the early biodiversity of intestinal bacteria. J Nutr. 2008 Sep;138(9):1796S-1800S. doi: 10.1093/jn/138.9.1796SДавыдов Б. Н., Самоукина А. М., Михайлова Е. С. и соавт. Варианты микрофлоры ротовой жидкости у практически здоровых детей и подростков. Стоматология. 2017, Т. 96, № 1, С. 56–59. doi: 10.17116/stomat201796156–59Davydov B. N., Samoukina A. M., Mikhailova E. S., et al.Variations of oral fl uid microbiota in healthy children and adolescents. Stomatologiia. 2017; 96(1):56–59. (In Russ.) doi: 10.17116/stomat201796156–59Самоукина А. М., Михайлова Е. С., Червинец В. М. и соавт. Микробиологический мониторинг ротовой жидкости у клинически здоровых детей. Стоматология. 2015, Т. 94, № 1, С. 11–13. doi: 10.17116/stomat201594111–13Samoukina A. M., Mikhaĭlova E. S., Chervinets V. M., et al. Microbiological monitoring of oral fl uid of clinically healthy children. Stomatologiia. 2015; 94(1):11–13. (In Russ.) doi: 10.17116/stomat201594111–13Куракин Г. Ф., Самоукина А. М., Потапова Н. А. Липокси геназы бактерий и простейших могут участвовать в межклеточной сигнализации и подавлении иммунного ответа. Биохимия. 2020, Т. 85, № 9, С. 1256–1273. doi: 10.31857/S0320972520090067Kurakin G. F., Samoukina A. M., Potapova N. A. Bacterial and Protozoan Lipoxygenases Could be Involved in Cellto-Cell Signaling and Immune Response Suppression. Biochemistry. 2020; 85(9):1048–1071. (In Russ.) doi: 10.1134/S0006297920090059Червинец В. М., Червинец Ю. В., Самоукина А. М. и соавт. Формирование биопленок антагонистическими штаммами лактобацилл полости рта. Стоматология. 2012, Т. 91, № 1, С. 16–19.Chervinets V. M., Chervinets Iu.V., Samoukina A. M., et al, Biofi lm formation by antagonistic strains of oral Lactobacillus. Stomatologiia. 2012; 91(1):16–19. (In Russ.) PMID: 22678601.Червинец В. М., Червинец Ю. В., Петрова О. А. и соавт. Микробиота желудочно- кишечного тракта новорожденных первого месяца жизни Тверской области. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63(9):579–583. doi: 10.18821/0869–2084–2018–63–9–579–583Chervinets V. M., Chervinets Y. V., Petrova O. A., et al. Gastrointestinal microbiota of the newborns of the fi rst month of life of the Tver region. Klin Lab Diagn. 2018;63(9):579–583. (In Russ.) doi: 10.18821/0869–2084–2018–63–9–579–583Макарова С. Г., Броева М. И. Влияние различных факторов на ранние этапы формирования кишечной микробиоты. Педиатрическая фармакология. 2016;13(3):270–282. doi: 10.15690/pf.v13i3.1577Makarova S. G., Broeva M. I. Different Factors Inf luencing Early Stages of Intestine Microbiota Formation. Pediatric pharmacology. 2016;13(3):270–282. (In Russ.) doi: 10.15690/pf.v13i3.1577Якушин А. С., Украинцев С. Е., Денисов М. Ю. Кишечная микробиота: формирование в раннем возрасте, влияние на здоровье, способы коррекции. Вопросы современной педиатрии. 2017;16(6):487–492. doi:10.15690/vsp.v16i6.1821Yakushin A. S., Ukraintsev S. E., Denisov M. Yu. Intestinal Microbiota: Early Formation, Health Eff ects, and Correction Ways. Current Pediatrics. 2017;16(6):487–492. (In Russ.) doi:10.15690/vsp.v16i6.1821Buccigrossi V., Nicastro E., Guarino A. Functions of intestinal microfl ora in children. Curr. Opin. Gastroenterol. 2013 Jan; 29(1):31–8. doi: 10.1097/MOG.0b013e32835a3500Buccigrossi V., Nicastro E., Guarino A. Functions of intestinal microfl ora in children. Curr. Opin. Gastroenterol. 2013 Jan; 29(1):31–8. doi: 10.1097/MOG.0b013e32835a3500

The authors declare that there are no conflicts of interest present.