Preview

Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология

Расширенный поиск

Гендерная оценка микробиома кишечника у больных с ожирением

https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-194-10-91-99

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Оценить связь индекса массы тела (ИМТ) и бактерий кишечника у мужчин и женщин с ожирением.

Материалы и методы. В исследование было включено 56 больных с ожирением, разделенных на 2 группы. Первую группу составили 27 женщин (средний возраст составил 62±2,2 года), вторую группу — 29 мужчин (средний возраст — 55±9 лет). Всем пациентам рассчитывался индекс Кетле (кг/м2). Для исследования микробиоты кишечника использовался метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) и метагеномное секвенирование. ДНК из фекалий выделяли с помощью набора для выделения ДНК «Экспресс-ДНК-Био» («АлкорБио», Россия). Для проведения ПЦР-РВ использовался набор реагентов «Колонофлор-16» (ООО «Альфалаб», Россия). Для секвенирования микробиома библиотеки ДНК были подготовлены с использованием набора для подготовки образцов Illumina Nextera с праймерами ДНК, соответствующими участкам V3 — V4 гена 16S рРНК. Исследование образцов фекалий проведено с помощью секвенирования генов 16S рРНК на платформе Illumina (секвенатор MiSeq).

Результаты. Выявлено статистически значимо чаще встречающееся у женщин, чем у мужчин большее общее количество бактерий, повышенное содержание Bacteroides fragilis group и Faecalibacterium prausnitzii. Обнаружены сильные отрицательные корреляционные связи между ИМТ и общей бактериальной массой, между ИМТ и количеством Bacteroides fragilis group среди женщин с ожирением I степени. У мужчин с избыточной массой тела выявлена корреляция между ИМТ и соотношением Bacteroides fragilis group/Faecalibacterium prausnitzii.

Выводы. Общее количество бактерий, содержание Bacteroides fragilis group и Faecalibacterium prausnitzii в кишечнике больных имеют статистически значимые связи с ИМТ, и вероятно, могут влиять на формирование метаболических нарушений в большей степени у женщин, чем у мужчин. Для уточнения выявленных тенденций и закономерностей при данном пилотном исследовании требуется дальнейшее изучение микробиома с большим числом пациентов и дополнительными анализами метагенома (16S рРНК) и метаболома, транскриптома, позволяющего контролировать экспрессию ключевых метаболических ферментов, во многом связанных с особенностями состава кишечного микробиоценоза.

Об авторах

А. Д. Котрова
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Котрова Анна Дмитриевна - младший научный сотрудник, аспирант кафедры факультетской терапии.

Университетская наб., д. 7-9, Санкт-Петербург, 199034.



А. Н. Шишкин
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Шишкин Александр Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии.

Университетская наб., д. 7-9, Санкт-Петербург, 199034.



Л. С. Воропаева
Институт экспериментальной медицины
Россия

Воропаева Любовь Сергеевна - аспирант, лаборант исследователь отдела молекулярной микробиологии.

ул. Академика Павлова, 12, Санкт-Петербург, 197376.



Н. С. Лавренова
Институт экспериментальной медицины
Россия

Лаврёнова Надежда Сергеевна - младший научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии.

ул. Академика Павлова, 12, Санкт-Петербург, 197376.



Л. А. Слепых
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Слепых Людмила Алексеевна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры факультетской терапии.

Университетская наб., д. 7-9, Санкт-Петербург, 199034.



М. В. Лукашенко
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Лукашенко Мария Владиславовна - студент 6 курса медицинского факультета.

Университетская наб., д. 7-9, Санкт-Петербург, 199034.



Е. И. Ермоленко
Институт экспериментальной медицины
Россия

Ермоленко Елена Игоревна – доктор медицинских наук, профессор кафедры медицинской микробиологии; заведующая лаборатории биомедициской микроэкологии отдела молекулярной микробиологии.

ул. Академика Павлова, 12, Санкт-Петербург, 197376.



Список литературы

1. Nishiwaki H., Ito M., Ishida T., et al. Meta-Analysis of Gut Dysbiosis in Parkinson's Disease. Mov Disord. 2020 Sep; 35(9):1626-1635. doi: 10.1002/mds.28119.

2. Milosevic I., Vujovic A., Barac A., et al. Gut-Liver Axis, Gut Microbiota, and Its Modulation in the Management of Liver Diseases: A Review of the Literature. Int J Mol Sci. 2019 Jan 17; 20(2):395. doi: 10.3390/ijms20020395.

3. Prosberg M., Bendtsen F., Vind I., et al. The association between the gut microbiota and the inflammatory bowel disease activity: a systematic review and meta-analysis. Scand J Gastroenterol. 2016 Dec; 51(12):1407-1415. doi: 10.1080/00365521.2016.1216587.

4. Котрова А. Д., Шишкин А. Н., Ермоленко Е. И. и соавт. Микробиота кишечника при артериальной гипертензии. Артериальная гипертензия. 2020;26(6):620-628. doi: 10.18705/1607-419X-2020-26-6-620-628.

5. Ge X., Zheng L., Zhuang R., et al. The Gut Microbial Metabolite Trimethylamine N-Oxide and Hypertension Risk: A Systematic Review and Dose-Response Meta-analysis. Adv Nutr. 2020 Jan 1;11(1):66-76. doi: 10.1093/advances/nmz064.

6. Ozaki D., Kubota R., Maeno T., et al. Association between gut microbiota, bone metabolism, and fracture risk in postmenopausal Japanese women. Osteoporos Int. 2021 Jan;32(1):145-156. doi: 10.1007/s00198-020-05728-y.

7. Котрова А. Д., Шишкин А. Н., Семенова О. И., Слепых Л. А. Роль кишечной микробиоты в развитии метаболического синдрома. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019;172(12): 101-108. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-172-12-101-108.

8. Razavi A.C., Potts K. S., Kelly T. N., Bazzano L. A. Sex, gut microbiome, and cardiovascular disease risk. Biol Sex Diff er. 2019 Jun 10;10(1):29. doi: 10.1186/s13293-019-0240-z.

9. Min Y., Ma X., Sankaran K., Ru Y., et al. Sex-specific association between gut microbiome and fat distribution. Nat Commun. 2019 Jun 3;10(1):2408. doi: 10.1038/s41467-019-10440-5.

10. Hao, Xia, Pan, Jiao, Gao, Xiumei, Zhang, Shiyu and Li, Yue. “Gut microbiota on gender bias in autism spectrum disorder” Reviews in the Neurosciences. 2021; 32(1): 69-77. doi: 10.1515/revneuro-2020-0042.

11. Чулков В. С., Ленец Е. А., Чулков В. С. и соавт. Гендерные особенности патогенеза, профилактики и лечения метаболического синдрома. Артериальная гипертензия. 2020;26(4):371-382. doi: 10.18705/1607-419X-2020-26-4-371-382.

12. Most J., Goossens G. H., Reijnders D., et al. Gut microbiota composition strongly correlates to peripheral insulin sensitivity in obese men but not in women. Benef Microbes. 2017 Aug 24;8(4):557-562. doi: 10.3920/BM2016.0189.

13. Haro C., Rangel- Zúñiga O.A., Alcalá- Díaz J.F., et al. Intestinal Microbiota Is Influenced by Gender and Body Mass Index. PLoS One. 2016 May 26; 11(5): e0154090. doi: 10.1371/journal.pone.0154090.

14. Koliada A., Moseiko V., Romanenko M., et al. Sex differences in the phylum-level human gut microbiota composition. BMC Microbiol. 2021 Apr 30; 21(1):131. doi: 10.1186/s12866-021-02198-y.

15. Santos-Marcos J.A., Haro C., Vega-Rojas A., et al. Sex Differences in the Gut Microbiota as Potential Determinants of Gender Predisposition to Disease. Mol Nutr Food Res. 2019 Apr; 63(7): e1800870. doi: 10.1002/mnfr.201800870.

16. Гинсар Е. А., Селятицкая В. Г. Сравнительная характеристика метаболического синдрома у женщин и мужчин на Севере. Вестник новых медицинских технологий. 2009. XVI (3), 77-78.

17. Митюкова Т. А., Кохан С. Б., Лузина Е. Б., Полулях О. Е. Развитие метаболического синдрома у лиц репродуктивного возраста. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2018;15(1):76-83. doi: 10.29235/1814-6023-2018-15-1-76-83.

18. DeSantis T.Z., Hugenholtz Р., Larsen N., et al. Greengenes, a chimera-checked 16S rRNA gene database and workbench compatible with ARB. Appl Environ Microbiol. 2006; 72(7): 5069-72. doi: 10.1128/AEM.03006-05.

19. Bor B., Bedree J. K., Shi W., et al. Saccharibacteria (TM7) in the Human Oral Microbiome. J Dent Res. 2019 May; 98(5):500-509. doi: 10.1177/0022034519831671.

20. Kahleova H., Rembert E., Alwarith J., et al. Effects of a Low-Fat Vegan Diet on Gut Microbiota in Overweight Individuals and Relationships with Body Weight, Body Composition, and Insulin Sensitivity. A Randomized Clinical Trial. Nutrients. 2020 Sep 24; 12(10):2917. doi: 10.3390/nu12102917.

21. Guevara-Cruz M., Flores-Lopez A.G., Aguilar-Lopez M., et al. Improvement of Lipoprotein Profile and Metabolic Endotoxemia by a Lifestyle Intervention That Modifies the Gut Microbiota in Subjects With Metabolic Syndrome. J Am Heart Assoc. 2019 Sep 3; 8(17): e012401. doi: 10.1161/JAHA.119.012401.

22. Gosiewski T., Salamon D., Szopa M., et al. Quantitative evaluation of fungi of the genus Candida in the feces of adult patients with type 1 and 2 diabetes - a pilot study. Gut Pathog. 2014 Oct 15; 6(1):43. doi: 10.1186/s13099-014-0043-z.

23. Sun L., Xie C., Wang G., et al. Gut microbiota and intestinal FXR mediate the clinical benefits of metformin. Nat Med. 2018 Dec; 24(12):1919-1929. doi: 10.1038/s41591-018-0222-4.

24. Ignacio A., Fernandes M. R., Rodrigues V. A., et al. Correlation between body mass index and faecal microbiota from children. Clin Microbiol Infect. 2016 Mar; 22(3):258. e1-8. doi: 10.1016/j.cmi.2015.10.031.

25. Ejtahed H.S., Hoseini-Tavassol Z., Khatami S., et al. Main gut bacterial composition differs between patients with type 1 and type 2 diabetes and non-diabetic adults. J Diabetes Metab Disord. 2020 Feb 8; 19(1):265-271. doi: 10.1007/s40200-020-00502-7.

26. Gao X., Jia R., Xie L., et al. Obesity in school-aged children and its correlation with gut E.coli and Bifidobacteria: a case-control study. BMC Pediatr. 2015 May 30; 15(64). doi: 10.1186/s12887-015-0384-x.

27. Sun Q., Zhang S., Liu X., et al. Effects of a probiotic intervention on Escherichia coli and high-fat diet-induced intestinal microbiota imbalance. Appl Microbiol Biotechnol. 2020 Feb; 104(3):1243-1257. doi: 10.1007/s00253-019-10304-4.

28. Million M., Angelakis E., Maraninchi M., et al. Correlation between body mass index and gut concentrations of Lactobacillus reuteri, Bifidobacterium animalis, Methanobrevibacter smithii and Escherichia coli. Int J Obes (Lond). 2013 Nov; 37(11):1460-6. doi: 10.1038/ijo.2013.20.

29. Most J., Penders J., Lucchesi M., et al. Gut microbiota composition in relation to the metabolic response to 12-week combined polyphenol supplementation in overweight men and women. Eur J Clin Nutr. 2017 Sep;71(9):1040-1045. doi: 10.1038/ejcn.2017.89.

30. Bogdanski P., Suliburska J., Szulinska M., et al. Green tea extract reduces blood pressure, inflammatory biomarkers, and oxidative stress and improves parameters associated with insulin resistance in obese, hypertensive patients. Nutr Res. 2012 Jun; 32(6):421-7. doi: 10.1016/j.nutres.2012.05.007.

31. Ley R.E., Backhed F., Turnbaugh P., et al. Obesity alters gut microbial ecology. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 2; 102(31):11070-5. doi: 10.1073/pnas.0504978102.


Рецензия

Для цитирования:


Котрова А.Д., Шишкин А.Н., Воропаева Л.С., Лавренова Н.С., Слепых Л.А., Лукашенко М.В., Ермоленко Е.И. Гендерная оценка микробиома кишечника у больных с ожирением. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;(10):91-99. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-194-10-91-99

For citation:


Kotrova A.D., Shishkin A.N., Voropaeva L.S., Lavrenova N.S., Slepyh L.A., Lukashenko M.V., Ermolenko E.I. Gender assessment of the gut microbiome in obese patients. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021;(10):91-99. (In Russ.) https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-194-10-91-99

Просмотров: 57


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-8658 (Print)