Микробиота кишечника у детей, больных бронхиальной астмой

Abstract

Введение. Микробиота кишечника является одним из важнейших факторов, определяющих состояние здоровья человека, в том числе оказывает влияние на иммунологические механизмы развития аллергических болезней в детском возрасте. Роль микробиоты кишечника и оси «кишечник - легкие» в развитии и течении бронхиальной астмы (БА) является актуальной областью исследований. Цель - провести анализ таксономического состава кишечной микробиоты у детей с БА с использованием метода секвенирования 16S pРНК. Материалы и методы. В исследование включены пациенты, страдающие БА (n = 50, средний возраст 10,34 ± 2,99) и группа условно здоровых детей (n = 49, средний возраст 10,3 ± 2,8). Для всех участников выполнен сбор анамнеза и физикальное обследование, сбор образцов стула. Пациентам с БА проводилась оценка уровня общего и специфического иммуноглобулина (Ig) Е и спирометрия (измерение объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1)). Определение состава микробиоты выполнено с помощью секвенирования гена 16S рPНК с последующим биоинформатическим и статистическим анализом. Результаты. Установлены значимые различия в составе микробиоты кишечника (бета-разнообразие) и снижение таксономического богатства (альфа-разнообразия) у пациентов с БА в сравнении с детьми без БА. У пациентов с БА увеличена представленность бактерий родов Bacteroides, Parabacteroides, Lachnospira, Roseburia, Akkermansia, Anaerostipes, Sutterella, Odoribacter, Phascolarctobacterium, Butyricimonas, а также неклассифицированные бактерии семейств Rikenellaceae. Кишечная микробиота детей, не страдающих БА, характеризовалась более высоким содержанием бактерий родов Blautia, Bifidobacterium, Dorea, Ruminococcus, Streptococcus, Eubacterium, Acinetobacter, Collinsella, Lactococcus, Catenibacterium и неклассифицированные бактерии семейств Clostridiaceae, Coriobacteriaceae. Выявлены значимые отличия в количественной представленности бактерий в зависимости от вида сенсибилизации, уровня общего иммуноглобулина IgE и значения ОФВ1. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о различиях состава микробиоты кишечника детей, страдающих БА, и условно здоровых детей.Background. Intestinal microbiota is one of the most important factors determining the state of human health, including its influence on the immunological mechanisms regulating the development of allergic diseases in childhood. The role of intestinal microbiota and the gut - lung axis in the development of bronchial asthma (BA) is an important area of research. Aim. To analyze the taxonomic composition of intestinal microbiota in children with BA using 16S rRNA gene sequencing. Materials and methods. The study included patients with BA (n = 50, mean age 10.34 ± 2.99 years) and a group of apparently healthy individuals (n = 49, mean age 10.3 ± 2.8 years). For all patients, medical history was taken, and physical examination and stool test were performed. Patients with BA were assessed for the level of total and specific immunoglobulin (Ig) E and underwent spirometry. The microbiota composition was analyzed by 16S rRNA gene sequencing with subsequent bioinformatic and statistical analysis. Results. Significant differences in the composition of the intestinal microbiota (beta diversity) and a decrease in taxonomic diversity (alpha diversity) were found in patients with BA compared to healthy controls. The intestinal microbiota of patients with BA was characterized by an increase in the abundance of Bacteroides, Parabacteroides, Lachnospira, Roseburia, Akkermansia, Anaerostipes, Sutterella, Odoribacter, Phascolarctobacterium, Butyricimonas, as well as unclassified bacteria from the Rikenellaceae families. The intestinal microbiota of children without BA was characterized by greater abundance of bacteria from Blautia, Bifidobacterium, Dorea, Ruminococcus, Streptococcus, Eubacterium, Acinetobacter, Collinsella, Lactococcus, Catenibacterium genera and unclassified bacteria from the Clostridiaceae and Coriobacteriaceae families. Significant differences in the quantitative abundance of bacteria were revealed depending on the type of sensitization, the level of total IgE, and the value of FEV1. Conclusion. The results obtained indicate the differences in the intestinal microbiota composition in children with BA and healthy children.