Биоразнообразие микробиоты толстой кишки у жителей г. Архангельска

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.

1. Lloyd-Price J., Abu-Ali G., Huttenhower C. The healthy human microbiome. Genome Med. 2016. Vol. 8, № 1. P. 51.

2. 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.

3. Goodrich 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.

4. 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. Vol. 14, № 1. P. 316.

5. Солонин Ю. Г., Бойко Е. Р. Медико-физиологические проблемы в Арктике. Известия Коми НЦ УрО РАН. 2017. №4 (32). C.33–40.

6. 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.

7. Tyakht 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.

8. Попова 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:10.15789/2220-7619-2017-4-375-382

9. 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: 10.15789/2220-7619-2018-3-349-354

10. Nekrasova 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.

11. 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.

12. 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.00297-16

13. Khan 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.

14. Afroz 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.

15. 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. Vol. 11. P. 311.

16. 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. Vol. 6, № 1. P. 27–37.

17. Lu 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.