References

nogr

Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология

Experimental and Clinical Gastroenterology

1682-8658

«Global Media Technologies»

10.31146/1682-8658-ecg-234-2-179-186

nogr-3085

Research Article

ОБЗОР

REVIEW

Преимущества и недостатки различных методов диагностики нарушений микробиоты кишечника

Advantages and disadvantages of various methods for diagnosing intestinal microbiota disorders

Огай

М. .

Ogay

M. .

noemail@neicon.ru

https://orcid.org/0000-0002-2436-3813

Фоминых

Ю. А.

Fominykh

Yu. A.

noemail@neicon.ru

https://orcid.org/0000-0002-8419-0272

Наджафова

К. Н.

Nadzhafova

K. N.

kyamalyok@yandex.ru

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава РоссииРоссияAlmazov National Medical Research Centre of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияAlmazov National Medical Research Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation; St. Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian Federation

2025

31082025

02179186

2025

Огай М..., Фоминых Ю.А., Наджафова К.Н.

Ogay M..., Fominykh Y.A., Nadzhafova K.N.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.nogr.org/jour/article/view/3085

В статье рассматриваются современные методы диагностики нарушений микробиоты кишечника, включая культуральные, молекулярно-генетические и хроматографические подходы. Подчёркиваются их преимущества и недостатки, а также клиническая значимость. Важным шагом стало принятие международного консенсуса, стандартизировавшего подходы к диагностике микробиома. В статье обосновывается необходимость выбора метода в зависимости от целей исследования и клинических условий, учитывая точность, доступность и стоимость.

The article explores modern methods for diagnosing gut microbiota disorders, including cultural, molecular-genetic, and chromatographic approaches. Their advantages, disadvantages, and clinical significance are highlighted. A significant milestone was the adoption of the international consensus standardizing microbiome diagnostic practices. The article emphasizes the need to select diagnostic methods based on research goals and clinical conditions, considering accuracy, availability, and cost.

микробиотадиагностикакишечниксеквенированиеПЦРметагеномикамикробиом

microbiotadiagnosticsgutsequencingPCRmetagenomicsmicrobiome

References1

Ivanov D.O., Uspensky Yu.P., Gurova M.M., Fominykh Yu.A., Nadzhafova K.N. Microbiota, human intelligence and metabolic syndrome: pathogenetic parallels. University Therapeutic Journal. 2020; 2(1): 6-16. (in Russ.)@@ Иванов Д.О., Успенский Ю.П., Гурова М.М., Фоминых Ю.А., Наджафова К.Н. Микробиота, интеллект человека и метаболический синдром: патогенетические параллели. University Therapeutic Journal. 2020; 2(1): 6-16.

Fominykh Yu.A., Nadzhafova K.N. Practical recommendations for therapists on the diagnosis and treatment of microbiota disorders in diseases of the digestive system. University Therapeutic Journal. 2021;3(4):155-165. (in Russ.)@@ Фоминых Ю.А., Наджафова К.Н. Практические рекомендации для терапевтов по диагностике и лечению нарушений микробиоты при заболеваниях пищеварительной системы. University Therapeutic Journal. 2021;3(4):155-165.

Fominykh Yu.A., Uspensky Yu.P., Nadzhafova K.N.Interrelations between lipid metabolism and intestinal microbiota. University Therapeutic Journal. 2023;5(S):169. (in Russ.@@ Фоминых Ю.А., Успенский Ю.П., Наджафова К.Н. Взаимосвязи между липидным обменом и микробиотой кишечника. University Therapeutic Journal. 2023;5(S):169.

Uspensky Yu.P., Fominykh Yu.A., Nadzhafova K.N. Cigarette smoke and human intestinal microbiota. University Therapeutic Journal. 2023;5(S): 168. (in Russ.)@@ Успенский Ю.П., Фоминых Ю.А., Наджафова К.Н. Cигаретный дым и кишечная микробиота человека. University Therapeutic Journal. 2023;5(S): 168.

Zheng D., Liwinski T., Elinav E.Interaction between microbiota and immunity in health and disease. Cell Res. 2020;30:492-506. doi: 10.1038/s41422-020-0332-7.

Yersin S., Vonaesch P. Small intestinal microbiota: from taxonomic composition to metabolism. Trends Microbiol. 2024;32(10):970-983. doi: 10.1016/j.tim.2024.02.013.

Proal A.D., Albert P.J., Marshall T. Autoimmune disease in the era of the metagenome. Autoimmun Rev. 2009 Jul;8(8):677-81. doi: 10.1016/j.autrev.2009.02.016.

Bajaj J.S., Heuman D.M., Wade J.B., Gibson D.P. et al. Rifaximin improves driving simulator performance in a randomized trial of patients with minimal hepatic encephalopathy. Gastroenterology. 2011 Feb;140(2):478-487.e1. doi: 10.1053/j.gastro.2010.08.061.

Ivashkin V.T., Maevskaya M.V., Zharkova M.S. et al. Clinical guidelines of the Russian Society for the Study of the Liver and the Russian Gastroenterological Association for the diagnosis and treatment of liver fibrosis and cirrhosis and their complications. Ross J Gastroenterol Hepatol Coloproctol. 2021;31(6):56-102. doi: 10.22416/1382-4376-2021-31-6-56-102.

Lacy B.E., Pimentel M., Brenner D.M. et al. ACG Clinical Guideline: Management of Irritable Bowel Syndrome. Am J Gastroenterol. 2021;1;116(1):17-44. doi: 10.14309/ajg.0000000000001036.

Fominykh Yu.A., Bashkina O.A., Nadzhafova K.N., Iskalieva A.R., Imanverdieva N.A.K. Clinical observation of microscopic colitis. University Therapeutic Journal. 2022;4(S):109. (in Russ.)@@ Фоминых Ю.А., Башкина О.А., Наджафова К.Н., Искалиева А.Р., Иманвердиева Н.А.К. Клиническое наблюдение микроскопического колита. University Therapeutic Journal. 2022;4(S):109.

Guarner F., Sanders M.E., Szajewska H. et al. J. World Gastroenterology Organisation Global Guidelines: Probiotics and Prebiotics. J Clin Gastroenterol. 2024; 1;58(6):533-553. doi: 10.1097/MCG.0000000000002002.

Ivashkin V.T., Gorelov A.V., Abdulganieva D.I. et al. Methodological Guidelines of the Scientific Community for Human Microbiome Research (CHMR) and the Russian Gastroenterology Association (RGA) on the Use of Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, Metabiotics and Functional Foods Enriched with Them for the Treatment and Prevention of Gastrointestinal Diseases in Adults and Children.Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2024;34(4):113-136. doi: 10.22416/1382-4376-2024-117-312.@@ Ивашкин В.Т., Горелов А.В., Абдулганиева Д.И., и соавт. Методические рекомендации Научного сообщества по содействию клиническому изучению микробиома человека и Российской гастроэнтерологической ассоциации. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2024;34(4):113-136. doi: 10.22416/1382-4376-2024-117-312.

Malfertheiner P., Megraud F., Rokkas T. et al. European Helicobacter and Microbiota Study group. Management of Helicobacter pylori infection: the Maastricht VI/Florence consensus report. Gut. 2022; 8: gutjnl-2022-327745. doi: 10.1136/gutjnl-2022-327745.

Harbord M., Eliakim R., Bettenworth D. et al. European Crohn’s and Colitis Organisation [ECCO]. Third European Evidence-based Consensus on Diagnosis and Management of Ulcerative Colitis. Part 2: Current Management. J Crohns Colitis. 2017 Jul 1;11(7):769-784. Erratum in: J Crohns Colitis. 2017; 4;11(12):1512. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjx009.

Porcari S., Mullish B.H., Asnicar F. et al.International consensus statement on microbiome testing in clinical practice. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2025;10(2):154-167. doi: 10.1016/S2468-1253(24)00311-X.

Ivashkin V.T., Maev I.V., Abdulganiyeva D.I. et al. Practical recommendations on the diagnosis and treatment of small intestinal bacterial overgrowth in adults. Ross J Gastroenterol Hepatol Coloproctol. 2022;32(3):68-85. doi: 10.22416/1382-4376-2022-32-3-68-85.@@ Ивашкин В.Т., Маев И.В., Абдулганиева Д.И., и соавт. Практические рекомендации Научного сообщества по содействию клиническому изучению микробиома человека и Российской гастроэнтерологической ассоциации по диагностике и лечению синдрома избыточного бактериального роста у взрослых. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2022;32(3):68-85. doi: 10.22416/1382-4376-2022-32-3-68-85.

Rao S.S.C., Bhagatwala J. Small intestinal bacterial overgrowth: clinical features and therapeutic management. Clin Transl Gastroenterol. 2019;10(10). doi: 10.14309/ctg.0000000000000078.

Poluektova Ye.A., Lyashenko O.S., Shifrin O.S., Sheptulin A.A., Ivashkin V.T. Modern methods of studying of human gastro-intestinal microflora.Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2014;24(2):85-91. (In Russ.)@@ Полуэктова Е.А., Ляшенко О.С., Шифрин О.С., Шептулин А.А., Ивашкин В.Т. Современные методы изучения микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2014;24(2):85-91.

Riordan S.M., McIver C.J., Walker B.M. et al. The lactulose breath hydrogen test and small intestinal bacterial overgrowth. Am J Gastroenterol. 1996;91:1795-1803.

Levitt M.D. Production and excretion of hydrogen gas in man. N Engl J Med. 1969;281:122-127. doi: 10.1056/NEJM196907172810303.

Pimentel M. Breath Testing for Small Intestinal Bacterial Overgrowth: Should We Bother? Am J Gastroenterol. 2016;111(3):307-8. doi: 10.1038/ajg.2016.30.

Srinivasan R., Karaoz U., Volegova M. et al. Use of 16S rRNA gene for identification of a broad range of clinically relevant bacterial pathogens. PLoS One. 2015;10(2): e0117617. doi: 10.1371/journal.pone.0117617.

Langille M.G., Zaneveld J., Caporaso J.G. et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nat Biotechnol. 2013;31(9):814-821. doi: 10.1038/nbt.2676.

La Reau A.J., Strom N.B., Filvaroff E. et al. Shallow shotgun sequencing reduces technical variation in microbiome analysis. Sci Rep. 2023;13:7668. doi: 10.1038/s41598-023-33489-1.

Vangay P., Johnson A.J., Ward T.L. et al. US immigration westernizes the human gut microbiome. Cell. 2018;175:962-972.e10. doi: 10.1016/j.cell.2018.10.029.

Hillmann B., Al-Ghalith G.A., Shields-Cutler R.R. et al. Evaluating the information content of shallow shotgun metagenomics. mSystems. 2018;3(6):1-12. doi: 10.1128/mSystems.00069-18.

Durazzi F., Sala C., Castellani G. et al.Comparison between 16S rRNA and shotgun sequencing data for the taxonomic characterization of the gut microbiota. Sci Rep. 2021;11:3030. doi: 10.1038/s41598-021-82726-y.

Gao B., Chi L., Zhu Y. et al. An introduction to next generation sequencing bioinformatic analysis in gut microbiome studies. Biomolecules. 2021;11(4):530. doi: 10.3390/biom11040530.

Schirmer M., Franzosa E.A., Lloyd-Price J. et al. Dynamics of metatranscription in the inflammatory bowel disease gut microbiome. Nat Microbiol. 2018;3:337-346. doi: 10.1038/s41564-017-0089-z.

Bornigen D., Morgan X.C., Franzosa E.A. et al. Functional profiling of the gut microbiome in disease-associated inflammation. Genome Med. 2013;5:1-13. doi: 10.1186/gm469.

Shapalova E.N., Pirogov A.V. Chromatographic methods of analysis: Methodical manual for a special course. Moscow, 2007.@@ Шапалова Е.Н., Пирогов А.В. Хроматографические методы анализа: Метод. пособие для специального курса. Мoscow., 2007.

Scott N.E., Marzook N.B., Deutscher A. et al. Mass spectrometric characterization of the Campylobacter jejuni adherence factor CadF reveals post-translational processing that removes immunogenicity while retaining fibronectin binding. Proteomics. 2010;10(2):277-288. doi: 10.1002/pmic.200900440.

Valour F., Rasigade J.P., Trouillet-Assant S. et al. Delta-toxin production deficiency in Staphylococcus aureus: a diagnostic marker of bone and joint infection chronicity linked with osteoblast invasion and biofilm formation. Clin Microbiol Infect. 2015;21(6):568.e1-568.e11. doi: 10.1016/j.cmi.2015.01.026.

Bocharova Yu.A., Chebotar I.V., Mayanskii N.A. The possibilities, problems and perspectives of mass-spectrometry in medical microbiology: publications review. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics) 2016; 61 (4): 249-256. doi: 10.18821/0869-2084-2016-61-4-249-256.@@ Бочарова Ю.А., Чеботарь И.В., Маянский Н.А. Возможности, проблемы и перспективы массспектрометрических технологий в медицинской микробиологии (обзор литературы). Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61 (4): 249-256. doi: 10.18821/0869-2084-2016-61-4-249-256.

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