epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2025-24-2-51-58epidemiology-2208Research ArticleПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИPRACTICAL ASPECTS OF EPIDEMIOLOGY AND VACCINE PREVENTIONБиоразнообразие микробиоты толстой кишки у жителей г. АрхангельскаBiodiversity of colon microbiota in residents of Arkhangelskhttps://orcid.org/0000-0003-3371-1485КукалевскаяН. Н.KukalevskayaN. N.

Наталья Николаевна Кукалевская – ассистент кафедры клинической биохимии, микробиологии и лабораторной диагностики

163069, Архангельская область, г. Архангельск, пр-т Троицкий, д. 51

+7 (911) 874-73-10

Natalya N. Kukalevskaya – assistant at the Department of Clinical Biochemistry, Microbiology and Laboratory Diagnostics

51, Troitsky Ave., Arkhangelsk region, Arkhangelsk, 163069

+7 (911) 874-73-10

n.kukalevskaya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7890-2341БажуковаТ. А.BazhukovaT. A.

Татьяна Александровна Бажукова – д. м. н., профессор, зав. кафедрой клинической биохимии, микробиологии и лабораторной диагностики

163069, Архангельская область, г. Архангельск, пр-т Троицкий, д. 51

+7 (960) 001-60-61

Tatyana A. Bazhukova – Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Clinical Biochemistry, Microbiology and Laboratory Diagnostics

Arkhangelsk

+7 (960) 001-60-61

tbazhukova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5464-0498ГржибовскийА. М.GrjibovskiA. M.

Андрей Мечиславович Гржибовский – начальник управления по научной и инновационной работе

г. Архангельск

+7 (921) 495-10-62

Andrej M. Grjibovski – Phd, Head of the Directorate for Research and Innovations

Arkhangelsk

+7 (921) 495-10-62

a.grjibovski@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6414-9870ДавидовичН. В.DavidovichN. V.

Наталия Валерьевна Давидович – к. м. н., доцент, доцент кафедры клинической биохимии, микробиологии и лабораторной диагностики

г. Архангельск

+7 (902) 190-49-29

Natalia V. Davidovich – Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Clinical Biochemistry, Microbiology and Laboratory Diagnostics

Arkhangelsk

+7 (902) 190-49-29

nvdavidovich@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0793-4749ПисареваС. Н.PisarevaS. N.

Светлана Николаевна Писарева – старший преподаватель кафедры клинической биохимии, микробиологии и лабораторной диагностики

г. Архангельск

+7 (996) 503-96-09

Svetlana N. Pisareva – senior lecturer at the Department of Clinical Biochemistry, Microbiology and Laboratory Diagnostics

Arkhangelsk

+7 (996) 503-96-09

pisareva.sveta3917@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5642-3019СабанаевМ. А.SabanaevM. A.

Михаил Алексеевич Сабанаев – ассистент кафедры клинической биохимии, микробиологии и лабораторной диагностики

г. Архангельск

+7 (904) 866-72-33

Mikhail A. Sabanaev – assistant at the Department of Clinical Biochemistry, Microbiology and Laboratory Diagnostics

Arkhangelsk

+7 (904) 866-72-33

mix.sabanaeff@gmail.comФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияNorthern State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»; ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»РоссияNorthern State Medical University; Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov; North-Eastern Federal University named after M.K. AmmosovRussian Federation2025030520252425158Copyright © Кукалевская Н.Н., Бажукова Т.А., Гржибовский А.М., Давидович Н.В., Писарева С.Н., Сабанаев М.А., 20252025Кукалевская Н.Н., Бажукова Т.А., Гржибовский А.М., Давидович Н.В., Писарева С.Н., Сабанаев М.А.Kukalevskaya N.N., Bazhukova T.A., Grjibovski A.M., Davidovich N.V., Pisareva S.N., Sabanaev M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/2208

Актуальность. Микробиота толстой кишки представляет собой сложный, динамичный биоценоз постоянных и изменяющихся популяций, который сложился эволюционно под воздействием множества эндо- и экзогенных факторов. Арктический регион является приоритетным направлением исследований в связи с особенностями природных экосистем и уникальностью многофакторного влияния на организм человека. Широко распространенные стрессорные факторы могут изменять состав, функции и метаболическую активность микробиоты.Цель. Изучить биоразнообразие микробиоты толстой кишки у здоровых лиц молодого возраста, постоянно и временно проживающих в г. Архангельске (Арктическая зона).Материалы и методы. Тип эпидемиологического исследования – поперечный. В ходе исследования нами была изучена микробиота толстой кишки (материал – фекалии) у 90 здоровых лиц молодого возраста (45 постоянно и 45 временно проживающих в г. Архангельске) с индексом массы тела в пределах нормы, без острых и хронических воспалительных заболеваний. Возраст в группе постоянных жителей составил 23 (21;33) года, а временно проживающих – 20 (19;23) лет (р = 0,377). Изучение микробного состава толстой кишки (32 показателя) проводили с помощью молекулярно-генетического метода (ПЦР в режиме реального времени). Данные представлены в виде количественных данных (lg КОЕ/г) и категориальных (не обнаружено, норма, меньше и больше нормы).Результаты и обсуждение. В обеих группах выявлялся абсолютный дефицит Lactobacillus spp.., сниженное количество Enterococcus spp., Bifidobacterium spp., функциональной E. coli, и установлено статистически значимое различие в численности Enterococcus spp. (p = 0,009), Fecalibacterium prausnitzii (р = 0,029), Ruminococcus spp. (р = 0,01), Agathobacter rectalis (р = 0,042). У временно проживающих лиц отмечено повышенное содержание B. thethaiotaomicron (p = 0,005), F. nucleatum (р = 0,039), Bacteroides spp.. (р = 0,048) и сниженное – A. municiphila (р = 0,057). Полученные результаты отражают тенденцию к сокращению содержания в толстой кишке облигатных и увеличению условно-патогенных представителей микробиоты у жителей северных регионов, что соотносится с результатами других исследований.Заключение. Выявлены различия в микробном составе толстой кишки у постоянно и временно проживающих жителей г. Архангельска, который расположен в Арктической зоне РФ. Дополнительное изучение рациона участников исследования позволит проанализировать гипотезу о географических особенностях данного региона и воздействии факторов на количество облигатных представителей микрофлоры: лактобактерий, бифидобактерий, кишечной палочки, энтерококков.

Relevance. The colon microbiota represents the richest human biotope in its biodiversity. The region of residence, particularly the Arctic zone, takes part in its formation. Currently, there are few studies examining the nature of the intestinal microbiota in individuals exposed to severe climatic conditions in northern regions.Aim. To study the biodiversity of the colon microbiota in permanent and temporary residents of one of the Arctic regions (the city of Arkhangelsk).Materials and methods. A cross-sectional study was conducted on 90 participants. A PCR study tested feces from 45 permanent and 45 temporary residents, with the reasearch of 33 indicators of microbial composition. The sample included young people from 18 to 45 years old, BMI within normal limits, without acute and chronic inflammatory diseases. Data presented in the form of quantitative data (lg CFU/g) and categorical (not detected, normal, less and more than normal). Statistical analysis included the use of Pearson and Mann-Whitney chi-square tests.Results. Study showed common features among all residents of this region – a deficiency of obligate representatives of microflora: lactobacilli, enterococci, a reduced number of bifidobacteria, and functional Escherichia coli. Also, temporary residents had a higher number of B. thethaiotaomicron (p=0.005), Ruminococcus spp. (p = 0.01), F. nucleatum (p = 0.039), F.prausnitzii (p = 0.029), A.rectalis (p=0.042), Bacteroides spp. (p = 0.048), below A.municiphila (p = 0.057), Enterococcus spp. were more often detected (p = 0.008). Moreover, the results are comparable with data from residents of Irkutsk, St. Petersburg and Canadian Inuit, which indicates a tendency towards a decrease in obligate representatives of the microbiota among residents of the northern regions and an increase in opportunistic flora.Conclusions. The results of the study demonstrate differences in the microbial composition of the colon in permanent and temporary residents of the city of Arkhangelsk, which belongs to the Arctic zone of the Russian Federation. Additional study of the diet of the subjects will allow us to analyze the hypothesis about the geographical features of this region and the impact of factors on the number of obligate representatives of microflora: lactobacilli, bifidobacteria, E. coli, enterococci.

микробиотатолстая кишкиАрктикаПЦРmicrobiotacolonArcticPCRReferencesLloyd-Price J., Abu-Ali G., Huttenhower C. The healthy human microbiome. Genome Med. 2016. Vol. 8, № 1. P. 51.Lloyd-Price J, Abu-Ali G, Huttenhower C. The healthy human microbiome. Genome Med. 2016;8(1):51. doi:10.1186/s13073-016-0307-y.Gupta V.K., Paul S., Dutta C. Geography, Ethnicity or Subsistence-Specific Variations in Human Microbiome Composition and Diversity. Front. Microbiol. 2017. Vol. 8. P. 1162.Gupta VK, Paul S, Dutta C. Geography, Ethnicity or Subsistence-Specific Variations in Human Microbiome Composition and Diversity. Front Microbiol. 2017;8:1162. doi:10.3389/fmicb.2017.01162Goodrich J.K., Davenport ER, Beaumont M, et al. Genetic Determinants of the Gut Microbiome in UK Twins. Cell Host Microbe. 2016. Vol. 19, № 5. P. 731–743.Goodrich JK, Davenport ER, Beaumont M, et al. Genetic Determinants of the Gut Microbiome in UK Twins. Cell Host Microbe. 2016;19(5):731–743. doi:10.1016/j. chom.2016.04.017Li J., Quinque D., Horz HP., et al. Comparative analysis of the human saliva microbiome from different climate zones: Alaska, Germany, and Africa. BMC Microbiol. 2014. Vol. 14, № 1. P. 316.Li J, Quinque D, Horz HP, et al. Comparative analysis of the human saliva microbiome from different climate zones: Alaska, Germany, and Africa. BMC Microbiol. 2014;14(1):316. doi:10.1186/s12866-014-0316-1Солонин Ю. Г., Бойко Е. Р. Медико-физиологические проблемы в Арктике. Известия Коми НЦ УрО РАН. 2017. №4 (32). C.33–40.Solonin Yu.G., Boyko E.R. Medical and physiological problems in the Arctic. News of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2017. No. 4 (32). P. 33–40 (In Russ).Chashchin V. , Kovshov A.A., Thomassen Y., et al. Health Risk Modifiers of Exposure to Persistent Pollutants among Indigenous Peoples of Chukotka. Int. J. Environ. Res. Public. Health. 2019. Vol. 17, № 1. P. 128.Chashchin V, Kovshov AA, Thomassen Y, et al. Health Risk Modifiers of Exposure to Persistent Pollutants among Indigenous Peoples of Chukotka. Int J Environ Res Public Health. 2019;17(1):128. doi:10.3390/ijerph17010128Tyakht A.V., Kostryukova E.S., Popenko A.S., et al. Human gut microbiota community structures in urban and rural populations in Russia. Nat. Commun. 2013. Vol. 4, № 1. P. 2469.Tyakht AV, Kostryukova ES, Popenko AS, et al. Human gut microbiota community structures in urban and rural populations in Russia. Nat Commun. 2013;4(1):2469. doi:10.1038/ncomms3469Попова А. Ю., Кафтырева Л. А., Сужаева Л. В. и др. Сравнительная характеристика особенностей микробиоты кишечника жителей Гвинейской республики и России. Инфекция и иммунитет. - 2017. - Т. 7. - №4. - C. 375-382. doi:10.15789/2220-7619-2017-4-375-382Popova AYu, Kaftyreva LA, Suzhaeva LV, et al. Comparative characteristics of intestine microbiome of republic of guinea and russian federation residents. J Infect Immun. 2018;7(4):375–382. doi:10.15789/2220-7619-2017-4-375-382 (In Russ)Егорова С. А., Макарова М. А., Кафтырева Л. А. Чувствительность к антимикробным препаратам штаммов энтеробактерий, выделенных при изучении микробиоты кишечника жителей Гвинейской Республики и России (Санкт-Петербург).Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 3. С. 349–354. doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-349-354Egorova SA, Makarova MA, Kaftyreva LA, et al. Antimicrobial susceptibility of enterobacteriacaeisolated from intestinal microbiota of residents of the Republic of Guinea and Russia (Saint Petersburg). Russ J Infect Immun. 2018;8(3):349–354 (In Russ). doi:10.15789/2220-7619-2018-3-349-354Nekrasova AI, Kalashnikova IG, Korobeynikova AV, et al. Characteristics of the Gut Microbiota Composition of the Arctic Zone Residents in the Far Eastern Region. Biomedicines. 2024. Vol. 12, № 11. P. 2472.Nekrasova A.I. et al. Characteristics of the Gut Microbiota Composition of the Arctic Zone Residents in the Far Eastern Region // Biomedicines. 2024. Vol. 12, № 11. P. 2472.Лешук С. И., Попкова С. М., Будникова З. И. и др. Особенности кишечного микробиоценоза у населения промышленного города. Гигиена и санитария. 2011. №2. С.33–37.Leshuk S.I., Popkova S.M., Budnikova Z.I., et al. Features of intestinal microbiocenosis among the population of an industrial city. Hygiene i sanitariya. 2011. No. 2. P.33– 37 (In Russ).Girard C., Tromas N., Amyot M., et al. Gut Microbiome of the Canadian Arctic Inuit // mSphere. 2017. N 2(1):e00297-16. doi:10.1128/mSphere.00297-16Girard C., Tromas N., Amyot M., et al. Gut Microbiome of the Canadian Arctic Inuit // mSphere. 2017. N 2(1):e00297-16. doi:10.1128/mSphere.00297-16Khan S., Waliullah S., Godfrey V., et al. Dietary simple sugars alter microbial ecology in the gut and promote colitis in mice. Sci. Transl. Med. 2020. Vol. 12, № 567. P. eaay6218.Khan S, Waliullah S, Godfrey V, et al. D ietary simple sugars alter microbial ecology in the gut and promote colitis in mice.Sci Transl Med. 2020;12(567):eaay6218. doi:10.1126/scitranslmed.aay6218Afroz K.F., Reyes N., Young K., et al. Altered gut microbiome and autism like behavior are associated with parental high salt diet in male mice. Sci. Rep. 2021. Vol. 11, № 1. P. 8364.Afroz KF, Reyes N, Young K, et al. Altered gut microbiome and autism like behavior are associated with parental high salt diet in male mice [published correction appears in Sci Rep. 2022 Apr 5;12(1):5686]. Sci Rep. 2021;11(1):8364. Published 2021 Apr 16. doi:10.1038/s41598-021-87678-xMeng Y., Chen L., Lin W., et al. Exercise Reverses the Alterations in Gut Microbiota Upon Cold Exposure and Promotes Cold-Induced Weight Loss. Front. Physiol. 2020. Vol. 11. P. 311.Meng Y, Chen L, Lin W, et al. Exercise Reverses the Alterations in Gut Microbiota Upon Cold Exposure and Promotes Cold-Induced Weight Loss. Front Physiol. 2020;11:311. Published 2020 May 4. doi:10.3389/fphys.2020.00311Myers B., Vidhatha R., Nicholas B., et al. Sleep and the Gut Microbiome in Psoriasis: Clinical Implications for Disease Progression and the Development of Cardiometabolic Comorbidities. J. Psoriasis Psoriatic Arthritis. 2021. Vol. 6, № 1. P. 27–37.Myers B, Vidhatha R, Nicholas B, et al. Sleep and the gut microbiome in psoriasis: clinical implications for disease progression and the development of cardiometabolic comorbidities. J Psoriasis Psoriatic Arthritis. 2021;6(1):27–37. doi:10.1177/2475530320964781Lu Y., Li Z., Peng X. Regulatory effects of oral microbe on intestinal microbiota and the illness. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2023. Vol. 13. P. 1093967.Lu Y, Li Z, Peng X. Regulatory effects of oral microbe on intestinal microbiota and the illness. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1093967. Published 2023 Feb 1. doi:10.3389/fcimb.2023.1093967

The authors declare that there are no conflicts of interest present.