Микробиом, пробиотики и COVID-19: перспективные подходы к поддержке систем врожденного и приобретённого иммунитета
Аннотация
Микробиом кишечника является основным источником микроорганизмов для формирования микробиомов других органов и тканей. Ассоциированный с COVID-19 дисбиоз кишечника и лёгких приводит к усилению воспалительных реакций и стимулирует развитие цитокинового шторма через повышение активности толл-рецепторов. Существующий у пациента дисбиоз кишечника облегчает инвазию коронавирусов и усиливает воспалительные реакции. И наоборот, прогрессия COVID-19 приводит к усилению дисбиоза и лёгких, и кишечника. Оздоровление микробиома посредством пробиотических штаммов бифидо/лактобактерий и веществ- пребиотиков, является важным подходом для сглаживания «волны» COVID-19 на популяционном уровне.
Об авторах
О. А. Громова
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, Институт Фармакоинформатики;
Центр хранения и анализа больших данных Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова»
Россия
Россия
Громова Ольга Алексеевна, доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник , научный руководитель; ведущий научный сотрудник
119333, Москва, ул. Вавилова, 42,
119991, Москва, Ленинские Горы, 1
И. Ю. Торшин
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, Институт Фармакоинформатики;
Центр хранения и анализа больших данных Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова»
Россия
Россия
Торшин Иван Юрьевич, кандидат физико-математических наук, кандидат химических наук, старший научный сотрудник
119333, Москва, ул. Вавилова, 42,
119991, Москва, Ленинские Горы, 1
А. Г. Чучалин
ФГБОУ ВО «Российский Национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» МЗ РФ
Россия
Россия
Чучалин Александр Григорьевич, академик РАН, заведующий кафедрой госпитальной терапии педиатрического факультета
117997, г. Москва, ул. Островитянова, дом 1
В. А. Максимов
ФГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России
Россия
Россия
Максимов Валерий Алексеевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры диетологии и нутрициологии
Баррикадная ул., 2/1, стр. 1, Москва, 123242
Список литературы
1. Enaud R, Hooks KB, Barre A, et al. Intestinal Inflammation in Children with Cystic Fibrosis Is Associated with Crohn’s- Like Microbiota Disturbances. J Clin Med. 2019 May 10;8(5):645. doi: 10.3390/jcm8050645. PMID: 31083321
2. Leaf RK, Al- Samkari H, Brenner SK, Gupta S, Leaf DE. ABO phenotype and death in critically ill patients with COVID-19. Br J Haematol. 2020 Jul 1:10.1111/bjh.16984. doi: 10.1111/bjh.16984
3. Coordinating and Assisting Research at the SARSCoV-2 / Microbiome Nexus. mSystems. 2020 Dec 1;5(6): e00999–20. doi: 10.1128/mSystems.00999–20
4. Dhar D, Mohanty A. Gut microbiota and Covid-19- possible link and implications. Virus Res. 2020 Aug;285:198018. doi: 10.1016/j.virusres.2020.198018. PMID: 32430279.
5. Trottein F, Sokol H. Potential Causes and Consequences of Gastrointestinal Disordersduringa SARS-CoV-2 Infection. CellRep. 2020 Jul 21;32(3):107915. doi: 10.1016/j.celrep.2020.107915. Epub 2020 Jul 3. PMID: 32649864.
6. Baud D, Dimopoulou Agri V, Gibson GR, Reid G, Giannoni E. Using Probiotics to Flatten the Curve of Coronavirus Disease COVID-2019 Pandemic. Front Public Health. 2020 May 8;8:186. doi: 10.3389/fpubh.2020.00186. PMID: 32574290.
7. de Vrese M, Winkler P, Rautenberg P, Harder T, Noah C, Laue C, Ott S. Effect of Lactobacillus gasseri PA 16/8, Bifidobacterium longum SP 07/3, B. bifi dum MF 20/5 on common cold episodes: a double blind, randomized, controlled trial. Clin Nutr. 2005 Aug;24(4):481–91. doi: 8.10.1016/j.clnu.2005.02.006. PMID: 16054520.
8. Громова О. А., Торшин И. Ю., Тетруашвили Н. К., Серов В. Н. Систематический анализ клинической эффективности штаммспецифичных эффектов пробиотиков с докозагексаеновой кислотой для использования во время беременности и кормления. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2019; 18(3): 52–63.
9. Torshin I. Yu., Rudakov K. V. On the Procedures of Generation of Numerical Features Over Partitions of Sets of Objects in the Problem of Predicting Numerical Target Variables. Patt Rec Image Anal. 2019; 29 (4): 654–667. DOI: 10.1134/S1054661819040175
10. Walton GE, Gibson GR, Hunter KA. Mechanisms linking the human gut microbiome to prophylactic and treatment strategies for COVID-19. Br J Nutr. 2020 Oct 9:1–9. doi: 10.1017/S0007114520003980. PMID:33032673
11. Торшин И. Ю., Громова О. А., Захарова И. Н., Максимов В. А. Хемомикробиомный анализ Лактитола. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019;164(4): 111–121.
12. Bao L, Zhang C, Dong J, Zhao L, Li Y, Sun J. Oral Microbiome and SARS-CoV-2: Beware of Lung Co-infection. Front Microbiol. 2020 Jul 31;11:1840. doi: 10.3389/fmicb.2020.01840. eCollection 2020. PMID:32849438.
13. Santacroce L, Charitos IA, Ballini A, et al. The Human Respiratory System and its Microbiome at a Glimpse. Biology (Basel). 2020 Oct 1;9(10):318. doi: 10.3390/biology9100318. PMID:33019595.
14. Khatiwada S, Subedi A. Lung microbiome and coronavirus disease 2019 (COVID-19): Possible link and implications. Hum Microb J. 2020 Aug;17:100073. doi: 10.1016/j.humic.2020.100073. PMID:32835135.
15. Fan J, Li X, Gao Y, Zhou J, et al. The lung tissue microbiota features of 20 deceased patients with COVID-19. J Infect. 2020 Sep;81(3): e64-e67. doi: 10.1016/j.jinf.2020.06.047. PMID:32579991.
16. Zhang H, Ai JW, Yang W, Zhou X, He F, Xie S, Zhang W. Metatranscriptomic Characterization of COVID-19 Identifi ed A Host Transcriptional Classifi er Associated With Immune Signaling. Clin Infect Dis. 2020 May 28: ciaa663. doi: 10.1093/cid/ciaa663. PMID:32463434.
17. Gohil K, Samson R, Dastager S, Dharne M. Probiotics in the prophylaxis of COVID-19: something is better than nothing. 3 Biotech. 2021 Jan;11(1):1. doi: 10.1007/s13205–020–02554–1. PMID: 33262924.
18. Zuo T, Zhang F, Lui GCY, et al. Alterations in Gut Microbiota of Patients With COVID-19 During Time of Hospitalization. Gastroenterology. 2020 Sep;159(3):944–955.e8. doi: 10.1053/j.gastro.2020.05.048. PMID:32442562.
19. Gu S, Chen Y, Wu Z, et al. Alterations of the Gut Microbiota in Patients with COVID-19 or H1N1 Influenza. Clin Infect Dis. 2020 Jun 4: ciaa709. doi: 10.1093/cid/ciaa709. PMID:32497191.
20. Mönkemüller K, Fry L, Rickes S. COVID-19, coronavirus, SARS-CoV-2 and the small bowel. Rev Esp Enferm Dig. 2020 May;112(5):383–388. doi: 10.17235/reed.2020.7137/2020. PMID:32343593.
21. Syed A, Khan A, Gosai F, Asif A, Dhillon S. Gastrointestinal pathophysiology of SARS-CoV2 – a literature review. J Community Hosp Intern Med Perspect. 2020 Oct 29;10(6):523–528. doi: 10.1080/20009666.2020.1811556.
22. Sharma L, Riva A. Intestinal Barrier Function in Health and Disease- Any role of SARS-CoV-2? Microorganisms. 2020 Nov 6;8(11):1744. doi: 10.3390/microorganisms8111744. PMID:33172188.
23. Gordon DE, Hiatt J, Bouhaddou M, Rezelj VV, Ulferts S, Krogan NJ. Comparative host-coronavirus protein interaction networks reveal pan-viral disease mechanisms. Science. 2020 Dec 4;370(6521): eabe9403. doi: 10.1126/science.abe9403. PMID: 33060197.
24. Din AU, Mazhar M, Waseem M, et al. SARS-CoV-2 microbiome dysbiosis linked disorders and possible probiotics role. Biomed Pharmacother. 2020 Nov 11;133:110947. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110947. PMID:33197765.
25. Kaźmierczak- Siedlecka K, Vitale E, Makarewicz W. COVID-19 – gastrointestinal and gut microbiotarelated aspects. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020 Oct;24(20):10853–10859. doi: 10.26355/eurrev_202010_23448. PMID:33155247.
26. Almario CV, Chey WD, Spiegel BMR. Increased Risk of COVID-19 Among Users of Proton Pump Inhibitors. Am J Gastroenterol. 2020 Oct;115(10):1707–1715. doi: 10.14309/ajg.0000000000000798. PMID:32852340.
27. Marotz C, Belda- Ferre P, Ali F, Das P, Huang S, Cantrel K, Jiang L, Martino C, Allard SM. Microbial context predicts SARS-CoV-2 prevalence in patients and the hospital built environment. medRxiv. 2020 Nov 22:2020.11.19.20234229. doi: 10.1101/2020.11.19.20234229. PMID:33236030.
28. Zuo T, Liu Q, Zhang F, et al. Depicting SARS-CoV-2 faecal viral activity in association with gut microbiota composition in patients with COVID-19. Gut. 2020 Jul 20: gutjnl-2020–322294. doi: 10.1136/gutjnl-2020–322294. PMID: 32690600.
29. Belančić A. Gut microbiome dysbiosis and endotoxemia – Additional pathophysiological explanation for increased COVID-19 severity in obesity. Obes Med. 2020 Dec;20:100302. doi: 10.1016/j.obmed.2020.100302. PMID:32984641.
30. Rishi P, Thakur K, Vij S, et al. Diet, Gut Microbiota and COVID-19. Indian J Microbiol. 2020 Sep 28;60(4):1–10. doi: 10.1007/s12088–020–00908–0. PMID:33012868.
31. AbdelMassih AF, Mahrous R, Taha A, et al. The potential use of ABO blood group system for risk stratification of COVID-19. Med Hypotheses. 2020 Dec;145:110343. doi: 10.1016/j.mehy.2020.110343. Epub 2020 Oct 9. PMID:33086161.
32. Ng KW, Faulkner N, Cornish GH, et al. Preexisting and de novo humoral immunity to SARS-CoV-2 in humans. Science. 2020 Dec 11;370(6522):1339–1343. doi: 10.1126/science.abe1107.
33. Calder PC. Nutrition, immunity and COVID-19. BMJ Nutr Prev Health. 2020 May 20;3(1):74–92. doi: 10.1136/bmjnph-2020–000085. PMID:33230497.
34. Janda L, Mihalčin M, Šťastná M. Is a healthy microbiome responsible for lower mortality in COVID-19? Biologia (Bratisl). 2020 Oct 15:1–11. doi: 10.2478/s11756–020–00614–8. PMID:33078028.
35. King S, Glanville J, Sanders ME, Fitzgerald A, Varley D. Effectiveness of probiotics on the duration of illness in healthy children and adults who develop common acute respiratory infectious conditions: a systematic review and meta-analysis. Br J Nutr. 2014 Jul 14;112(1):41–54. doi: 10.1017/S0007114514000075
36. Weizman Z, Asli G, Alsheikh A. Effect of a probiotic infant formula on infections in child care centers: comparison of two probiotic agents. Pediatrics. 2005;115:5–9. Doi: 10.1542/peds.2004–1815
37. Taipale T, Pienihk k inen K, Isolauri E, et al. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 in reducing the risk of infections in infancy. Br J Nutr. 2011;105:409– 416. Doi:10.1017/S0007114510003685
38. Торшин И. Ю., Громова О. А., Максимов В. А., Захарова И. Н., Малявская С. И. Анализ штаммспецифичных эффектов лактобацилл L. casei DG (L. paracasei CNCM I-1572) и возможность их применения в клинической практике. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019;162(2): 151– 158. DOI: 10.31146/1682–8658-ecg-162–2–151–158
Рецензия
Для цитирования:
Громова О.А., Торшин И.Ю., Чучалин А.Г., Максимов В.А. Микробиом, пробиотики и COVID-19: перспективные подходы к поддержке систем врожденного и приобретённого иммунитета. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;(4):68-75. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-188-4-68-75
For citation:
Gromova O.A., Torshin I.Yu., Chuchalin A.G., Maksimov V.A. Microbiome, probiotics, and COVID-19: promising approaches to support innate and acquired immunity systems. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021;(4):68-75. (In Russ.) https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-188-4-68-75
Просмотров: 313
Послать статью по эл. почте 