Ассоциация микробиоты кишечника и факторов иммунологической реактивности при ожирении у лиц молодого возраста

Цель исследования. Оценить особенности взаимосвязи состава микробиоты толстой кишки и факторов иммунологической реактивности при ожирении у лиц молодого возраста. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 87 человек с ожирением (ИМТ 37,2 [34,1; 42,05] кг/м²) и 31 человек с нормальной массой тела (ИМТ 21,9 [20,2; 23,5] кг/м²). Участникам проведено исследование показателей липидного обмена, клеточных и гуморальных факторов иммунологической реактивности, определен состав микробиоты толстой кишки. Для статистических расчетов был использован пакет прикладных программ Microsoft Exel 2010, IBM SPSS Statistics 26.0. Результаты оценивались, как статистически значимые при уровне р<0,05. Результаты. При анализе микробиоты в группе ожирения по сравнению с группой контроля, выявлено статистически значимое снижение количества бактерий Faecalibacterium prausnitzii, повышение количества бактерий Prevotella spp и Fusobacterium nucleatum. Выявлены ассоциации данных микроорганизмов с параметрами неспецифической и специфической иммунологической реактивности. В частности, определена корреляционная связь Prevоtellа spp с СРБ плазмы, НСТ-спонтанной активностью нейтрофилов и с индексом стимуляции НСТ-теста нейтрофилов. A. muciniphila коррелировала с МСР-1 а F. nucleatum - с Ig M. Большое количество корреляций с показателями иммунологической реактивности выявлено у F. prausnitzii. Так, F. prausnitzii коррелировала с НСТ-индуцированной активностью моноцитов (%), НСТ-индуцированной активностью нейтрофилов (%), фагоцитарной активностью нейтрофилов (%), фагоцитарным числом нейтрофилов, фагоцитарным числом моноцитов, T-NK лимфоцитами (CD3+16+56+) (%; кл/мкл), Т-лимфоцитами с фенотипом CD3+25+ (%; кл/мкл) и Т-лимфоцитами с фенотипом CD3+HLA DR+ (%; кл/мкл). Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о наличии ассоциаций микробиоты толстой кишки с параметрами иммунологической реактивности при ожирении у молодых людей. Полученные данные подтверждают наличие при ожирении хронического воспалительного процесса низкой интенсивности, основу которого составляют компенсаторно-приспособительные реакции иммунной системы.

ожирение, низкоуровневое воспаление, микробиота кишечника, иммунологическая реактивность, цитокины

1. Bray G.A., Kim K.K., Wilding J.P.H. Obesity: a chronic relapsing progressive disease process. A position statement of the World Obesity Federation. Obes Rev. 2017;18(7):715-723. https://doi.org/10.1111/obr.12551.

2. DeJesus RS, Croghan IT, Jacobson DJ, Fan C, St Sauver J. Incidence of Obesity at 1 and 3 Years Among Community Dwelling Adults: A Population-Based Study. J Prim Care Community Health. 2022;13:21501319211068632. https://doi.org/10.1177/21501319211068632.

3. GBD 2019 Risk Factors Collaborators. Global burden of 87 risk factors in 204 countries and territories, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet. 2020;396(10258):1223-1249. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30752-2.

4. Hotamisligil G.S., Shargill N.S., Spiegelman B.M. Adipose Expression of Tumor Necrosis Factor-α: Direct Role in Obesity-Linked Insulin Resistance. Science. 1993;259(5091):87-91. https://doi.org/10.1126/science.7678183.

5. Wang J, Zhu N, Su X, Gao Y, Yang R. Gut-Microbiota-Derived Metabolites Maintain Gut and Systemic Immune Homeostasis. Cells. 2023;12(5):793. https://doi.org/10.3390/cells12050793.

6. Ullah H., Arbab S., Tian Y. et al. Crosstalk between gut microbiota and host immune system and its response to traumatic injury. Front Immunol. 2024;15:1413485. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1413485.

7. Erin B. Taylor. The complex role of adipokines in obesity, inflammation, and autoimmunity. Clin Sci (Lond). 2021;135(6):731-752. https://doi.org/10.1042/CS20200895.

8. Vetrani C., Di Nisio A., Paschou SA et al. From Gut Microbiota through Low-Grade Inflammation to Obesity: Key Players and Potential Targets. Nutrients. 2022; 14(10):2103. https://doi.org/10.3390/nu14102103.

9. Liébana-García R., Olivares M., Bullich-Vilarrubias C. et al. The gut microbiota as a versatile immunomodulator in obesity and associated metabolic disorders. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2021;35(3):101542. https://doi.org/10.1016/j.beem.2021.101542.

10. Effendi R.M.R.A., Anshory M., Kalim H. et al. Akkermansia muciniphila and Faecalibacterium prausnitzii in Immune-Related Diseases. Microorganisms. 2022;10(12):2382. https://doi.org/10.3390/microorganisms10122382.

11. Casati M., Ferri E., Azzolino D. et al. Gut microbiota and physical frailty through the mediation of sarcopenia. Exp Gerontol. 2019;124:110639. https://doi.org/10.1016/j.exger.2019.110639.

12. Könönen E., Fteita D., Gursoy U.K., Gursoy M. Prevotella species as oral residents and infectious agents with potential impact on systemic conditions. J Oral Microbiol. 2022;14(1):2079814. https://doi.org/10.1080/20002297.2022.2079814.

13. Sharma G., Garg N., Hasan S., Shirodkar S. Prevotella: An insight into its characteristics and associated virulence factors. Microb Pathog. 2022;169:105673. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2022.105673.

14. Larsen JM. The immune response to Prevotella bacteria in chronic inflammatory disease. Immunology. 2017;151(4):363-374. https://doi.org/10.1111/imm.12760.

15. Rolhion N., Chassaing B., Nahori M.A. et al. A Listeria monocytogenes Bacteriocin Can Target the Commensal Prevotella copri and Modulate Intestinal Infection. Cell Host Microbe. 2019;26(5):691-701.e5. https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.10.016.

16. Engevik M.A., Danhof H.A., Ruan W. et al. Fusobacterium nucleatum secretes outer membrane vesicles and promotes intestinal inflammation. MBio. 2021;12(2): e02706-20. https://doi.org/10.1128/mBio.02706-20.

17. Liu H., Hong X.L., Sun T.T. et al. Fusobacterium nucleatum exacerbates colitis by damaging epithelial barriers and inducing aberrant inflammation. J Dig Dis. 2020;21(7):385-398. https://doi.org/10.1111/1751-2980.

18. Vetrani C., Di Nisio A., Paschou S.A. et al. From Gut Microbiota through Low-Grade Inflammation to Obesity: Key Players and Potential Targets. Nutrients. 2022;14(10):2103. https://doi.org/10.3390/nu14102103.

19. Di Vincenzo F., Del Gaudio A., Petito V. et al. Gut microbiota, intestinal permeability, and systemic inflammation: a narrative review.Intern Emerg Med. 2024;19:275-293. https://doi.org/10.1007/s11739-023-03374-w.

20. Sugawara Y., Kanazawa A., Aida M. et al. Association of gut microbiota and inflammatory markers in obese patients with type 2 diabetes mellitus: post hoc analysis of a synbiotic interventional study. Biosci Microbiota Food Health. 2022;41(3):103-111. https://doi.org/10.12938/bmfh.2021-081.

21. Xu J., Liang R., Zhang W. et al. Faecalibacterium prausnitzii-derived microbial anti-inflammatory molecule regulates intestinal integrity in diabetes mellitus mice via modulating tight junction protein expression. J Diabetes. 2020;12(3):224-236. https://doi.org/10.1111/1753-0407.12986.

22. Vallianou N.G., Kounatidis D., Tsilingiris D. et al. The Role of Next-Generation Probiotics in Obesity and Obesity-Associated Disorders: Current Knowledge and Future Perspectives.Int J Mol Sci. 2023;24(7):6755. https://doi.org/10.3390/ijms24076755.

23. Chang C.J., Lin T.L., Tsai Y.L. et al. Next generation probiotics in disease amelioration. J Food Drug Anal. 2019;27(3):615-622. https://doi.org/10.1016/j.jfda.2018.12.011.

24. Xiao Y., Guo Z., Li Z. et al. Role and mechanism of action of butyrate in atherosclerotic diseases: a review. J Appl Microbiol. 2021;131(2):543-552. https://doi.org/10.1111/jam.14906.

25. Tokarek J., Gadzinowska J., Młynarska E. et al. What Is the Role of Gut Microbiota in Obesity Prevalence? A Few Words about Gut Microbiota and Its Association with Obesity and Related Diseases. Microorganisms. 2021;10(1):52. https://doi.org/10.3390/microorganisms10010052.