CC BY
2
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Встречаемость бактерий рода Desulfovibrio spp. у пациентов с диагнозом железодефицитной анемии: исследование типа «случай-контроль»
Плоскирева А.А.1, Адамян Л.В.2, Вечорко В.И.3, Арустамян Р.Р.4, Куликова Н.Г.1, Битюмина Л.А.1, Паркина Н.В.1, Горелов А.В.1' 4
1 Федеральное бюджетное учреждение науки «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора, 111123, г. Москва, Российская Федерация
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения России, 117997, г. Москва, Российская Федерация
3 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Городская клиническая больница № 15 имени О.М. Филатова Департамента здравоохранения города Москвы», 111539, г. Москва, Российская Федерация
4 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет медицины» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 127006, г. Москва, Российская Федерация
Резюме
Цель исследования - выявление бактерий рода Desulfovibrio spp. в составе микробиома кишечника пациентов с диагнозом железодефицитной анемии.
Материал и методы. На базе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора и ГБУЗ «ГКБ № 15 им. О.М. Филатова ДЗМ» проведено исследование с участием 110 человек: 25 мужчин и 85 женщин в возрасте от 20 до 88 лет с признаками железодефицитной анемии.
Критериями исключения были наличие онкологического заболевания, беременность. Проводили микробиологическое исследование биоматериала (кал) и определение бактерий рода Desulfovibrio spp. методом полимеразной цепной реакции. Для оценки обмена железа в организме использовали следующие показатели крови: гемоглобин, сывороточное железо, ферритин, трансферрин, ненасыщенную железосвя-зывающую способность сыворотки и процент насыщения трансферрина железом. Статистический анализ данных проводили с использованием стандартных методов описательной статистики с помощью программы Excel (Microsoft Corporation, 2019, США). Статистическую значимость различий сравниваемых показателей оценивали с помощью t-критерия Стьюдента при уровне значимости p<0,05 (t>2).
Результаты и обсуждение. Достоверных различий в группах сравнения по частоте встречаемости и количеству основных микроорганизмов микробиоценоза кишечника у пациентов с анемией и без анемии не выявлено. Анализ частоты встречаемости бактерий рода Desulfovibrio spp. показал, что шанс развития анемии у пациентов повышается в 3,5 раза при наличии данной бактерии в кишечнике. Снижение количества облигатной микрофлоры наблюдается у большинства пациентов с заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Достоверного влияния бактерий рода Desulfovibrio spp. на риск развития заболеваний желудочно-кишечного тракта не установлено.
Заключение. Установлены статистически значимые различия содержания бактерий рода Desulfovibrio spp. среди пациентов с диагнозом «железодефицитная анемия» и больных, не имевших данного диагноза.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов. Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Ключевые слова:
микробиоценоз;
железодефицитная
анемия;
Desulfovibrio
desulfuricans
Для цитирования: Плоскирева А.А., Адамян Л.В., Вечорко В.И., Арустамян Р.Р., Куликова Н.Г., Битюмина Л.А., Паркина Н.В., Горелов А.В. Встречаемость бактерий рода Desulfovibrio spp. у пациентов с диагнозом железодефицитной анемии: исследование типа «случай-контроль» // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2024. Т. 13, № 4. С. 76-83. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2024-13-4-76-83 Статья поступила в редакцию 13.02.2024. Принята в печать 09.10.2024.
Occurrence of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. in patients diagnosed with iron deficiency anemia: a case-control study
Ploskireva A.A.1, Adamyan L.V.2, Vechorko V.I.3, Arustamyan R.R.4 Kulikova N.G.1, Bitumina L.A.1, Parkina N.V.1, GorelovA.V.1 4
1 Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, 111123, Moscow, Russian Federation
2 National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after Academician V.I. Kulakov, Ministry of Health of Russian Federation, 117997, Moscow, Russian Federa-
1 O.M. Filatov City Clinical Hospital No. 15 of the Moscow City Health Department, 111539, Moscow, Russian Federation 1 Russian University of Medicine, Ministry of Health of the Russian Federation, 127006, Moscow, Russian Federation
Abstract
Aim - to study the occurrence of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. among patients diagnosed with iron deficiency anemia and those without this diagnosis.
Material and methods. O.M. Filatov City Clinical Hospital No. 15 of the Moscow City Health Department, a study was conducted with 110 participants: 25 men, 85 women aged 20 to 88 years with signs of iron deficiency anemia and without a diagnosis of cancer and pregnancy. Microbiological examination of biomaterial (feces) and determination of Desulfovibrio spp. bacteria by PCR were performed. The following blood parameters were used to assess iron metabolism in the body: hemoglobin, serum iron, ferritin, transferrin, unsaturated iron-binding capacity of serum and percentage of transferrin saturation with iron. Statistical analysis of data was performed using standard methods of descriptive statistics using Excel program (Microsoft Corporation, 2019, USA). The statistical significance of differences between the compared parameters was evaluated using Student's t-criterion at a significance level of p<0.05 (t>2).
Results. There were no significant differences in the comparison groups in the frequency and number of the main microorganisms of intestinal microbiocenosis in patients with and without anemia. Analysis of the frequency of occurrence of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. He showed that the chance of anemia in patients increases by 3.5 times in the presence of this bacterium in the intestine. A decrease in the amount of obligate microflora is observed in most patients with gastrointestinal diseases. The reliable influence of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. the risk of developing gastrointestinal diseases has not been established.
Conclusion. Statistically significant differences in the content of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. among patients diagnosed with iron deficiency anemia and those without this diagnosis were found.
Funding. The study had no sponsor support.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Contribution. The authors contributed equally to this article.
For citation: Ploskireva A.A., Adamyan L.V., Vechorko V.I., Arustamyan R.R., Kulikova N.G., Bitumina L.A., Parkina N.V., Gorelov A.V. Occurrence of bacteria of the genus Desulfovibrio spp. in patients diagnosed with iron deficiency anemia: a case-control study. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie [Infectious Diseases: News, Opinions, Training]. 2024; 13 (4): 76-83. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2024-13-4-76-83 (in Russian) Received 13.02.2024. Accepted 09.10.2024.
Keywords:
microbiocenosis; iron deficiency anemia; Desulfovibrio desulfuricans
tion
В организме человека ключевую роль во многих физиологических и патологических процессах играет микробиоценоз кишечника. Широко известно о взаимосвязи кишечной микрофлоры с иммунитетом человека - взаимодействие микробиоценоза кишечника с иммунной системой начинается еще при рождении: микробиоценоз влияет на развитие иммунной системы, а иммунная система, в свою очередь, формирует состав микробиоценоза кишечника [1].
Микробиоценоз кишечника человека состоит из множества бактерий, принадлежащих к нескольким сотням различных видов. Они делятся на 4 основных типа, охватывающих более 90% общей популяции бактерий, а именно Firmicutes, Bаcteroidetes, АсИпоЬа^епа, РгоЬеоЬасЬепа и дополнительных второстепенных типов, включая Verrucomicrobia и Fusobacteria [2]. Состав этих групп меняется в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) под влиянием
различных микросред и доступности питательных веществ [3]. Тип Firmicutes состоит в основном из грамположи-тельных, аэробных и анаэробных бактерий. Одни из представителей - это виды рода Clostridium, значение которых варьирует от полезной и защитной (например, C. scindens) до патогенной (например, C. difficile, C. perfrigens) [4]. В рамках изучения микробиоты кишечника можно выделить несколько классификаций, основанных на функциональных особенностях микроорганизмов, их способности использовать кислород и патогенной активности. Одной из таких классификаций является деление на полезные, условно-патогенные и патогенные бактерии. Микробиоценоз кишечника играет жизненно важную роль в поддержании здоровья, обеспечивая нормальное пищеварение, синтез витаминов и защиту от патогенов. Важным элементом этой экосистемы являются условно-патогенные микроорганизмы, такие как стрептококки, энтерококки и стафилококки, которые при нормальных условиях не представляют угрозы, но могут вызывать заболевания при дисбиозе. Грамотрицательные бактерии семейства Bacteroidetes адаптированы к кишечной среде и способствуют расщеплению сложных полимеров. Актинобактерии, среди которых выделяется род Bifidobacterium, являются грамположительными бактериями и обычно считаются полезными, часто используемыми в пробиотических препаратах. Тип Proteobacteria, в частности семейство Enterobacteriaceae, включает такие грамотрицательные бактерии, как Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae, которые присутствуют в кишечной микрофлоре, но могут преобладать при дисбиозе [4].
Особое внимание в проведенном исследовании было уделено бактериям рода Desulfobacter, которые представляют интерес из-за своей способности участвовать в важных анаэробных процессах метаболизма, включая превращение сероводорода и сульфатов. Изучение этих микроорганизмов может внести вклад в понимание их роли в кишечной микробиоте и, возможно, в развитии различных заболеваний. Представителями дельта типа Proteobacteria являются сульфатвосстанавливающие бактерии, которые обитают в ЖКТ человека, где они используют сульфат, поступающий с пищей или высвобождающийся из муцинов. Связанные с ЖКТ сульфатвосстанавливающие бактерии человека являются облигатными анаэробами и включают несколько родов бактерий (Desulfobacter, использующие ацетат; Desulfovibrio, использующие лактат и H2, и Desulfobulbus, использующие пропионат) [5]. Этот род бактерий стал предметом многочисленных исследований, поскольку конечный продукт их метаболизма - сероводород (H2S), представляет собой высокотоксичное соединение, ингибирующее окисление бутирата внутри коло-ноцитов [6]. Производство сероводорода в ЖКТ связано с развитием язвенного колита и рака толстой кишки. Появляется все больше доказательств того, что H2S, вырабатываемый кишечными сульфатредуцирующими бактериями (СРБ), может быть причастен к этиопатогенезу хронических заболеваний кишечника, таких как язвенный колит и коло-ректальный рак. Активность СРБ и, следовательно, уровень продукции H2S, вероятно, обусловлены наличием серосо-
держащих соединений в кишечнике. Анализ сульфатре-дукции продемонстрировал продукцию H2S in situ во всем ЖКТ, подтвердив присутствие СРБ. Однако образование и концентрация H2S были наибольшими только в слепой и толстой кишке [7].
Известно, что H2S, образующийся в процессе жизнедеятельности бактерий, связывается с ионами металлов и образует сульфиды. Возможным механизмом действия Desulfovibrio spp. на организм человека является превращение железа в биологически недоступные формы -кристаллические сульфиды железа - пирит, марказит, грейгит и макинавит, вызывающие его дефицит [8-10].
Цель исследования - выявление бактерий рода Desulfovibrio spp. в составе микробиома кишечника пациентов с диагнозом железодефицитной анемии.
Материал и методы
Ретроспективное исследование типа «случай-контроль» проведено на базе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора и первого отделения травматологии ГБУЗ «ГКБ № 15 им. О.М. Филатова ДЗМ». В исследование были включены 110 человек: 25 мужчин, 85 женщин. Возраст пациентов составил от 20 до 88 лет. Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. По результатам определения маркеров обмена железа и в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России «Железодефицитная анемия» от 2021 г. [12] пациенты были разделены на 2 группы: 1-я группа - пациенты, у которых показатели обмена железа были снижены (п=52) и им был выставлен диагноз железо-дефицитной анемии; 2-я группа - пациенты с нормальными показателями обмена железа и без диагноза железодефицитной анемии (п=58).
Критерии включения в исследование: пациенты, госпитализированные в отделение травматологии, в возрасте старше 18 лет (мужчины и женщины), подписавшие добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Критерии невключения: наличие у пациентов установленного онкологического заболевания, беременность, антибиотикотерапия в течение 3 мес до начала исследования. В ходе исследования были исключены 3 пациента с онкологическими заболеваниями, 2 пациентки на ранних сроках беременности. У всех пациентов собраны анамнестические и клинические данные (пол и возраст пациентов, дата начала появления симптомов анемии, сопутствующие заболевания и текущее лечение, включая названия и дозировки принимаемых медицинских препаратов, в том числе антибактериальных). Всем пациентам проведено микробиологическое исследование кала. Образцы собирали однократно, при поступлении в стационар.
Микробиологическое исследование кала проводили на базе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора в лаборатории научной группы «Антибиотикорезистентность пищевых патогенов». Кал пациентов отбирали и доставляли в лабораторию в стерильных пробирках. Для приготовления
суспензии 1 г биоматериала эмульгировали в 0,9% растворе хлорида натрия. Затем готовили ряд последовательных десятикратных разведений материала на том же буфере и засевали на чашки Петри с питательными средами (кровяной агар, Чапмана, Эндо, Бифидумагар, MRS-агар, Сабуро, Плоскирева).
Идентификацию выделенных бактерий осуществляли традиционными методами (морфологический анализ -микроскопия для определения формы и строения клеток, культуральные методы - изучение роста на различных питательных средах) и методом матрично-активированной лазерной ионизации/времяпролетной масс-спектроме-трии (MALDI-TOF MS) с применением системы MicrofLex LT и программного обеспечения MALDI Biotyper Compass v.4.1.80 (Bruker DaLtonics, Германия). Были выделены такие представители микробиоценоза кишечника, как Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., E. coli, Enterococcus spp., Staphylococcus aureus, условно-патогенная флора (Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp. и пр.), Candida spp.
После определения вида микроорганизма проводили пересчет количества его колоний на 1 г фекалий (КОЕ/г). Для выделения бактерий рода Desulfovibrio spp. готовили последовательные десятикратные разведения материала на том же буфере и засевали на среду Sulphate API Agar w/o Sodium Lactate. Анаэробные бактерии культивировали в специальных системах типа ГазПак производства фирмы Oxoid (Thermo Fisher Scientific, США), работающих на принципе химической адсорбции кислорода. Идентификацию выделенного рода бактерии осуществляли при помощи микроскопии и проведения теста на наличие десульфови-ридина (свечение в ультрафиолетовом свете при добавлении кислоты). После определения рода микроорганизма проводили пересчет количества его колоний на 1 г фекалий (КОЕ/г). Микробиоценоз кишечника пациентов, включенных в исследование, оценивали согласно ОСТ 91500.11.00042003 «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника».
Определение бактерий рода Desulfovibrio spp. также проводили с помощью качественной полимеразной цепной реакции (ПЦР), а затем выполняли электрофорез на агарозном геле в лаборатории геномного редактирования ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (руководитель М.А. Тюменцева).
У всех пациентов оценивали обмен железа: уровень гемоглобина определяли на аппарате Mindray 6800, измерение сывороточного железа, трансферрина, ненасыщенной железосвязывающей способности сыворотки (НЖСС) и процента насыщения трансферрина железом -на приборе Architect 16000 (Abbott, США), ферритина -на Architect 2000 (Abbott, США) в клинико-диагностической лаборатории ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (руководитель - Е.В. Тиванова). Для оценки уровня гемоглобина использовали нормативные данные Всемирной организации здравоохранения, которые составили для мужчин (15 лет и старше) 130 г/л, для небеременных женщин (15 лет и старше) - 120 г/л [11]. Для оценки сывороточного железа, трансферрина, НЖСС и процента
насыщения трансферрина железом использовали показатели нормы из клинических рекомендаций Минздрава России «Железодефицитная анемия» от 2021 г. [12].
Количественные параметры в работе представлены в виде среднего значения (М) и статистической ошибки среднего арифметического (m). В ходе исследования были рассчитаны отношение шансов (0Ш) и доверительный интервал (ДИ) 95%. Критическим уровнем значимости при проверке статистических гипотез был принят р<0,05.
Результаты и обсуждение
Результаты определения ряда микроорганизмов, входящих в микробиоценоз кишечника обследованных пациентов, показали снижение концентраций облигатной микрофлоры у пациентов обеих групп (показатели рассчитаны от суммы пациентов обеих групп, n=110): Lactobac-cilus spp. (54%), Bifidobacterium spp. (69%), E. coli (43%), Enterococcus spp. (68%). Также из биологического материала были выделены такие условно-патогенные микроорганизмы (в 16% случаев), как Klebsiella spp., Citrobacter spp., Proteus spp., Enterobacter spp., дрожжеподобные грибы рода Candida (в 10% случаев). Также от общего количества пациентов (n=110) отмечено увеличение количества лактозонега-тивной кишечной палочки (25%), у 6 и 8% пациентов были обнаружены гемолитическая кишечная палочка и золотистый стафилококк соответственно.
При сравнении показателей обеих групп между собой достоверных различий по оцениваемому составу микробиоценоза кишечника не выявлено (табл. 1).
Для выявления бактерий рода Desulfovibrio spp. в кале использован метод качественной ПЦР. В 1-й группе бактерии рода Desulfovibrio spp. обнаружены у 48 (92%) из 52 пациентов; во 2-й группе - у 45 (78%) из 58 пациентов, без достоверной разницы в частоте выявления (табл. 2).
Однако расчет отношения шансов у обследованных пациентов показал, что шанс развития анемии был повышен в 3,5 раза при выявлении в кишечнике бактерий рода Desulfovibrio spp. (см. табл. 2) у пациентов с выявленными лабораторными признаками железодефицитной анемии. Так как бактерии рода Desulfovibrio spp. относят к группе условно-патогенных микроорганизмов, было решено проанализировать связь выявления бактерий данного рода с наличием у пациентов заболеваний ЖКТ, такими как гастрит, колит. Статистически значимых различий при обнаружении в кишечнике бактерий рода Desulfovibrio spp. у пациентов с наличием или отсутствием признаков заболеваний ЖКТ не выявлено (табл. 3).
У пациентов с выявленными признаками заболеваний ЖКТ (колит, гастрит) был проанализирован состав микрофлоры кишечника.
У пациентов с выявленными признаками гастрита (n=20) наблюдали снижение количества Bifidobacterium spp. (70%), Lactobaccilus spp. (55%), Enterococcus spp. (55%), типичной E. coli (30%); бактерии рода Desulfovibrio spp. выявлены у 60% человек. Превышение количества лактозонегативной E. coli обнаружено у 25% пациентов, условно-патогенной флоры - у 20%, грибов рода Candida - у 5%.
У пациентов с выявленными признаками колита (n=6) обнаружено снижение по сравнению с нормой E. coli (83% случаев), Lactobaccilus spp. (67%), Bifidobacterium spp. (33%), Enterococcus spp. (67%), а также S. aureus (50%) и бактерии рода Desulfovibrio spp. (50%). Превышение количества лактозонегативной E. coli выявлено у 33%, условно-патогенной флоры (Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp. и пр.) и грибов рода Candida -по 17%.
При сравнении показателей микробиоценоза кишечника между пациентами с гастритами и колитами достоверных различий не выявлено (табл. 4).
Важная роль в поддержании стабильного микробного состава толстой кишки принадлежит бифидобактериям,
лактобактериям, типичной кишечной палочке и энтерококкам, а их количественные параметры служат характеристикой состояния благополучия кишечника и невосприимчивости организма к инфекции [13]. Полученные в данном исследовании результаты показали не только снижение количества облигатной микрофлоры у большинства пациентов с выявленными признаками заболеваний ЖКТ, но и превышение количества лактозонегативной E. coli, условно-патогенной флоры и дрожжеподобных грибов рода Candida.
Результаты этого исследования подтверждают данные о том, что у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника обнаруживают значительные нарушения в микробиоценозе ЖКТ, количество Bacteroidetes и Lachnospiraceae
Таблица 1. Отношение шансов при дефиците облигатной микрофлоры у пациентов с железодефицитной анемией (ЖДА) и без нее
Показатель ЖДА есть, абс. (%) ЖДА нет, абс. (%) OШ 95% ДИ
Снижение Bifidobacterium spp. (норма 108-109) Есть 39 (75) 37 (64) 1,7 0,746-3,886
Нет 13 (25) 21 (36)
Снижение Lactobaccilus spp. (норма 106-108) Есть 30 (58) 29 (50) 1,3 0,642-2,897
Нет 22 (42) 29 (50)
Снижение типичной E. coli (норма 107-108) Есть 21 (40) 26 (45) 0,8 0,391-1,779
Нет 31 (60) 32 (55)
Дефицит Enterococcus spp. (норма 105-108) Есть 36 (69) 39 (67) 1 0,490-2,451
Нет 16 (31) 19 (33)
Превышение нормы E. coli лактозонегативной Есть 13 (25) 13 (22) 1,2 0,478-2,783
(норма <105) Нет 39 (75) 45 (78)
Гемолитическая E. coli (норма 0) Есть 4 (8) 3 (5) 1,5 0,325-7,171
Нет 48 (92) 55 (95)
Staphylococcus aureus (норма 0) Есть 6 (12) 3 (5) 2,4 0,566-10,095
Нет 46 (88) 55 (95)
Превышение нормы условно-патогенной флоры (Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp. и прочие) (норма <104) Есть 6 (12) 12 (21) 0,5 0,173-1,446
Нет 46 (88) 46 (79)
Превышение нормы Candida spp. (норма <104) Есть 3 (6) 5 (9) 0,6 0,147-2,860
Нет 49 (94) 53 (91)
Таблица 2. Распределение пациентов с наличием и отсутствием Desulfovibrio spp. в зависимости от статуса железодефицитной анемии (ЖДА)
Группа пациентов DSV+ DSV- Р OШ ДИ 95%
ЖДА+ 48 4 0,04 3,5 1,052-11,420
ЖДА- 45 13
Примечание. Здесь и в табл. 3 DSV - Desulfovibrio spp.
Группа пациентов DSV+ DSV- Р OШ ДИ 95%
С заболеваниями ЖКТ 33 4 >0,05 1,8 0,539-5,926
Без заболеваний ЖКТ 60 13
Таблица 3. Распределение пациентов с наличием и отсутствием Desulfovibrio spp. в зависимости от заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ)
Таблица 4. Изменения в составе микробиоты у пациентов с гастритом и колитом
Показатель Пациенты с выявленным
гастритом (n=20), % колитом (n=6),% p
Снижение Bifidobacterium spp. (норма 108-1010) 70 33 >0,05
Снижение Lactobaccilus spp. (норма 106-108) 55 67 >0,05
Снижение типичной E. coli (норма 107-108) 30 83 >0,05
Снижение Enterococcus spp. (норма 105-108) 55 67 >0,05
Превышение нормы E. coli лактозонегативной (норма <105) 25 33 >0,05
Гемолитическая E. coli (норма 0) 0 50 >0,05
Превышение нормы условно-патогенной флоры (Klebsiella spp., 20 >0,05
Enterobacter spp., Citrobacter spp. и пр.) (норма <104) 17
Превышение нормы Candida spp. (норма <104) 5 17 >0,05
Выявлены Desulfovibrio spp. 60 50 >0,05
снижено на несколько порядков [14, 15], что неудивительно, поскольку эти виды микроорганизмов способствуют здоровому функционированию ЖКТ. Результаты недавно проведенных исследований показывают, что возникновение болезни Крона может быть связано с изменением микробиоценоза кишечника и дисбиоз может повысить риск развития данного заболевания [14, 15]. Установлено, что количество протеобактерий (грамотрицательных факультативных анаэробов и сульфатредукторов) было значительно выше у пациентов с болезнью Крона по сравнению с больными язвенным колитом или здоровыми людьми; также у пациентов с болезнью Крона выявляли сульфатредуцирующие 8-протеобактерии [16]. В данном исследовании у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника также были обнаружены бактерии, принадлежащие типу протеобактерий, 8-протеобактерии рода Desulfovibrio spp., но для уточнения их роли для возникновения воспаления кишечника необходимы дальнейшие исследования.
Анализ микробиоценоза кишечника у пациентов с анемией в проведенном исследовании не выявил статистически значимых различий в составе микрофлоры, что согласуется с выводами об отсутствии влияния пробиотиков на уровень железа в организме, полученными ранее [19-24]. Однако имеются исследования, подтверждающие взаимосвязь микрофлоры кишечника с уровнем железа [25], а прием пробиотиков и пребио-
тиков положительным образом способствует нормализации уровня железа в сыворотке крови у пациентов с ЖДА [27, 28].
Полученные в ходе настоящего исследования данные свидетельствуют о том, что шанс развития ЖДА достоверно значимо увеличивается у пациентов при наличии бактерий рода Desulfovibrio в кишечнике. В патогенезе развития анемии в даном случае, возможно, играет роль то, что при жизнедеятельности данных бактерий выделяется сероводород, способный превращать железо в бионедоступную форму сульфида железа [8-10]. Это позволяет думать о том, что бактерии рода Desulfovibrio могут быть этиологическим фактором развития ЖДА.
Заключение
Были установлены статистически значимые различия содержания бактерий рода Desulfovibrio spp. среди пациентов с железодефицитной анемией и у больных без данного диагноза. Это позволяет предположить, что бактерии рода Desulfovibrio spp. являются одним из факторов развития железодефицитной анемии у человека, что делает возможным рекомендовать пациентам с диагнозом ЖДА обследование на наличие в ЖКТ бактерий рода Desulfovibrio spp. и при выявлении их в значительном количестве проводить коррекцию микробиоценоза кишечника.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Плоскирева Антонина Александровна (Antonina A. Ploskireva)* - доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора по клинической работе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-3612-1889
Адамян Лейла Вагоевна (Leila V. Adamyan) - академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий гинекологическим отделением, руководитель отделения оперативной гинекологии ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава
* Автор для корреспонденции.
России, заслуженный деятель наук РФ, главный специалист по гинекологии Минздрава России, заведующий кафедрой репродуктивной медицины и хирургии факультета постдипломного образования ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, Москва, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-3253-4512
Вечорко Валерий Иванович (Valery I. Vechorko) - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой скорой и неотложной медицинской помощи ФДПО ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, главный врач ГБУЗ «^Б № 15 ДЗМ», Москва, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-3568-5065
Арустамян Рузанна Робертовна (Ruzanna R. Arustamyan) - доктор медицинских наук, доцент кафедры акушерства, гинекологии и репродуктивной медицины ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-7417-8034
Куликова Нина Георгиевна (Nina G. Kulikova) - кандидат биологических наук, руководитель научной группы «Антибиотико-резистентность пищевых патогенов», ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Российская Федерация E -mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-1716-6969
Битюмина Люция Айткалиевна (Lyutsiya A. Bityumina) - младший научный струдник, врач-бактериолог научной группы «Антибиотикорезистентность пищевых патогенов», ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Российская Федерация
E -mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-5378-0827
Паркина Наталья Владимировна (Natalia V. Parkina) - научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики и эпидемиологии кишечных инфекций, ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Российская Федерация E -mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-3948-1385
Горелов Александр Васильевич (Aleksandr V. Gorelov) - академик РАН, доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, Москва, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9257-0171
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Nicholson J.K., Wilson I.D. Opinion: understanding «global» systems biology: metabonomics and the continuum of metabolism. Nat Rev Drug Discov. 2003; 2: 668-76. DOI: https://doi.org/10.1038/nrd1157
2. Rajilic-Stojanovic M., de Vos W.M. The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev. 2014; 38 (5): 996-1047. DOI: https://doi.org/10.1111/1574-6976.12075. PMID: 24861948; PMCID: PMC4262072.
3. Walter J., Ley R. The human gut microbiome: ecology and recent evolutionary changes. Annu Rev Microbiol. 2011; 65: 411-29. DOI: https://doi.org/10.1146/ annurev-micro-090110-102830 PMID: 21682646.
4. Banaszak M., Gorna I., Wozniak D., Przystawski J., Drzymata-Czyz S. Association between gut dysbiosis and the occurrence of SIBO, LIBO, SIFO and IMO. microorganisms. 2023; 11 (3): 573. DOI: https://doi.org/10.3390/ microorganisms11030573 PMID: 36985147; PMCID: PMC10052891.
5. Gibson G.R., Cummings J.H., Macfarlane G.T. Use of a three-stage continuous culture system to study the effect of mucin on dissimilatory sulfate reduction and methanogenesis by mixed populations of human gut bacteria. Appl Environ Microbiol. 1988; 54 (11): 2750-5. DOI: https://doi.org/10.1128/ aem.54.11.2750-2755.1988 PMID: 3214155; PMCID: PMC204367.
6. Attene-Ramos M.S., Wagner E.D., Plewa M.J., Gaskins H.R. Evidence that hydrogen sulfide is a genotoxic agent. Mol Cancer Res. 2006; 4: 9-14.
7. Deplancke B., Finster K., Graham W.V., Collier C.T., Thurmond J.E., Gaskins H.R. Gastrointestinal and microbial responses to sulfate-supplemented drinking water in mice. Exp Biol Med (Maywood). 2003; 228 (4): 424-33. DOI: https://doi. org/10.1177/153537020322800413 PMID: 12671187
8. Neal A.L., Techkarnjanaruk S., Dohnalkova A., McCready D., Peyton B.M., Geesey G.G. Iron sulfides and sulfur species produced at hematite surfaces in the presence of sulfate-reducing bacteria. Geochim Cosmochim Acta. 2001; 65 (2): 223-35. DOI: https://doi.org/10.1016/S00167037(00)005378 URL: https:// www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703700005378
9. Rickard D. The microbiological formation of iron sulphides. In: Stockholm Contributions to Geology. 1969; 20: 49-66.
10. Ikkert O.P., Ivanov M.V., Ukhova A., et al. Desulfovibrio isolate from the microbiote of children with autistic spectrum disorders immobilizes iron in poorly soluble crystalline sulfides. Microbiology. 2021; 90: 268-71. DOI: https://doi. org/10.1134/S0026261721020041
11. WHO, Hemoglobin concentration for the diagnosis of anemia and assessment of its severity. 2011.
12. Клинические рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации «Железодефицитная анемия». 2021. [Clinical recommendations of the Ministry of Health of the Russian Federation «Iron deficiency anemia». 2021. (in Russian)]
13. Andersson A.F., Lindberg M., Jakobsson H., Backhed F., Nyren P., Engstrand L. Comparative analysis of human gut microbiota by barcoded pyrosequencing. PLoS One. 2008; 3 (7): e2836. DOI: https://doi.org/10.1371/journal. pone.0002836 PMID: 1866 5274; PMCID: PMC2475661.
14. Manichanh C., Rigottier-Gois L., Bonnaud E., Gloux K., Pelletier E., Frangeul L., et al. Reduced diversity of faecal microbiota in Crohn's disease revealed by a metagenomic approach. Gut. 2006; 55 (2): 205-11. DOI: https://doi. org/10.1136/gut.2005.073817 Epub 2005 Sep 27. PMID: 16188921; PMCID: PMC1856500.
15. Frank D.N., St Amand A.L., Feldman R.A., Boedeker E.C., Harpaz N., Pace N.R. Molecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104 (34): 13 780-5. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0706625104. PMID: 17699621; PMCID: PMC1959459.
16. Gophna U., Sommerfeld K., Gophna S., Doolittle W.F., Veldhuyzen van Zanten S.J. Differences between tissue-associated intestinal microfloras of patients with Crohn's disease and ulcerative colitis. J Clin Microbiol. 2006; 44 (11): 4136-41.
DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.01004-06. PMID: 16988016; PMCID: PMC1698347.
17. Eckburg P.B., Bik E.M., Bernstein C.N., Purdom E., Dethlefsen L., Sargent M., et al. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science. 2005; 308 (5728): 1635-8. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1110591. PMID: 15831718; PMCID: PMC1395357.
18. Ley R.E., Turnbaugh P.J., Klein S., Gordon J.I. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature. 2006; 444 (7122): 1022-3. DOI: https://doi.org/10.1038/4441022a PMID: 17183309.
19. Asemi Z., Esmaillzadeh A. Effect of daily consumption of probiotic yoghurt on serum levels of calcium, iron and liver enzymes in pregnant women. Int J Prev Med. 2013; 4:949-55.
20. Agustina R., Bovee-Oudenhoven I.M., Lukito W., Fahmida U., van de Rest O., Zimmermann M.B., et al. Probiotics Lactobacillus reuteri DSM 17938 and Lactobacillus casei CRL 431 modestly increase growth, but not iron and zinc status, among Indonesian children aged 1-6 years. J Nutr. 2013; 143: 1184-93. DOI: https://doi.org/10.3945/jn.112.166397
21. Endo H., Higurashi T., Hosono K., Sakai E., Sekino Y., Iida H., et al. Efficacy of Lactobacillus casei treatment on small bowel injury in chronic low-dose aspirin users: a pilot randomized controlled study. J. Gastroenterol. 2011; 46: 894-905. DOI: https://doi.org/10.1007/s00535-011-0410-1
22. Korcok D.J., Trsic-Milanovic N.A., Ivanovic N.D., Dordevic B.I. Development of probiotic formulation for the treatment of iron deficiency anemia. Chem Pharm Bull. 2018; 66: 347-52. DOI: https://doi.org/10.1248/cpb.c17-00634
23. Silva M.R., Dias G., Ferreira C.L., Franceschini S.C., Costa N.M. Growth of preschool children was improved when fed an iron-fortified fermented milk beverage supplemented with Lactobacillus acidophilus. Nutr Res. 2008; 28: 226-32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nutres.2008.02.002
24. Asemi Z., Bahmani S., Shakeri H., Jamal A., Faraji A.-M. Effect of multispecies probiotic supplements on serum minerals, liver enzymes and blood pressure in patients with type 2 diabetes. Int J Diabetes Dev Ctries. 2015; 35: 90-5. DOI: https://doi.org/10.1007/s13410-013-0187-2
25. Liu L., Xu W., Kong P., Dou Y. The relationships among gut microbiota, hypoxia-inducible factor and anaemia with chronic kidney disease. Nephrology (Carlton). 2022; 27 (11): 851-8. DOI: https://doi.org/10.1111/nep.14064. PMID: 35603584.
26. Zakrzewska Z., Zawartka A., Schab M., Martyniak A., Skoczen S., Tomasik P.J., et al. Prebiotics, probiotics, and postbiotics in the prevention and treatment of anemia. Microorganisms. 2022; 10 (7): 1330. DOI: https://doi.org/10.3390/ microorganisms10071330 PMID: 35889049; PMCID: PMC9317605.
27. Bering S., Suchdev S., Sjoltov L., Berggren A., Tetens I., Bukhave K. A lactic acid-fermented oat gruel increases non-haem iron absorption from a phytate-rich meal in healthy women of childbearing age. Br J Nutr. 2006; 96 (1): 80-5. DOI: https://doi.org/10.1079/bjn20061683 PMID: 16869994.
28. Vonderheid S.C., Tussing-Humphreys L., Park C., Pauls H., OjiNjideka Hemphill N., LaBomascus B., et al. A systematic review and meta-analysis on the effects of probiotic species on iron absorption and iron status. Nutrients. 2019; 11 (12): 2938. DOI: https://doi.org/10.3390/nu11122938 PMID: 31816981; PMCID: PMC6949908.
