Таксономическое разнообразие кишечной микробиоты и его клиническое значение в формировании патологии на фоне инвазии Opisthorchis felineus у детей
Научное направление: клинические исследования в педиатрии
3 место
Проект представил: Соколова Татьяна Сергеевна
Авторы: Соколова Татьяна Сергеевна
Петров Вячеслав Алексеевич
Прокопьева Валерия Дмитриевна
Лобашова Софья Владимировна
Научный руководитель: Федорова Ольга Сергеевна, д-р мед. наук
Организация: Сибирский ГМУ
Актуальность, научная новизна:
Актуальность. Мировая статистика свидетельствует о росте распространенности хронических неинфекционных заболеваний в индустриально развитых странах, в том числе в детской и подростковой популяции. Изучение факторов риска, разработка профилактических мероприятий и поиск новых терапевтических возможностей неинфекционных заболеваний, таких как аутоиммунные, аллергические, онкологические, является актуальной задачей. В последние годы накоплено множество данных, указывающих на то, что одним из важнейших факторов, определяющих состояние здоровья человека, является микробиота кишечника. Глобальная исследовательская инициатива привела к старту интегративного проекта «Микробиом человека» (HMP, Human Microbiome Project) в целях изучения микрофлоры человека и её клинического значения [ Methé B.A. et al, 2012].
Начиная с первых дней жизни организм ребенка колонизируется микробиотическим сообществом, численность и состав которого усложняется с возрастом. При этом, наиболее интенсивная колонизация происходит в кишечнике, влияя на множество функций, включая метаболизм и формирование иммунной системы. Показано, что дисбаланс кишечной микробиоты ассоциирован с развитием ряда хронических неинфекционных заболеваний [ Imhann F. et al, 2018, Tyakht A. V. et al, 2018, Repass et al., 2016].
Однако, помимо кишечной микробиоты, другие патогены, такие как гельминты, могут сосуществовать в пищеварительной системе человека, вызывая иммунные регуляторные реакции. Согласно гигиенической гипотезе, а также же «гипотезе старых друзей», уменьшение инфекционной нагрузки (гельминтные инвазии, микробные агенты) в развитых странах связано с более высокой распространенностью аллергических и аутоиммунных болезней (Cooper et al., 2003; Wendel-Haga and Celius, 2017]. Известно, что некоторые гельминты оказывают супрессивное влияние на иммунную систему человека и могут влиять на реакцию хозяина против других патогенов или антигенов окружающей среды, определяя таким образом структуру заболеваемости в эндемичном регионе [Yazdanbakhsh et al., 2001, Reynolds et al., 2017].
Одним из наиболее крупных природно-очаговых гельминтозов на территории Российской Федерации является описторхоз, вызываемый трематодой Opisthorchis felineus (O. felineus). Хроническая инвазия, вызванная О. felineus, может приводить к развитию заболеваний печени и желчных протоков, таких как холецистит, холангит, наиболее серьезным осложнением которой является развитие рака печени и желчных протоков (Gouveia et al., 2017). В исследовании показано, что инвазия O. felineus изменяет иммунную реактивность за счет увеличения синтеза супрессоров иммунного ответа IL10 и TGF-β и снижения уровня провоспалительных маркеров IL-4, IL-5 (Федорова и др., 2017). Предполагается, что воздействие на состав и функцию кишечного микробиома является одним из механизмов, посредством которых гельминты влияют на иммунитет хозяина [Gause and Maizels, 2016; Zaiss et al., 2015]. В связи с этим представляет интерес исследование влияния гельминтозов на микробиом кишечника и опосредовано - на здоровье населения в эндемичных регионах.
В дополнение к изменениям в микробиоте кишечника, связанным непосредственно с паразитами, антигельминтное лечение также может оказать существенное влияние на численность и разнообразие кишечных бактерий, что важно учитывать при разработке комплексной терапии инвазии.
Научная новизна. Впервые в результате научно-исследовательской работы проведен анализ особенностей таксономического состава микробиоты кишечника у детей с инвазией O. felineus (n=50) до и после антигельминтной терапии празиквантелом и контрольной группы (n=50) с использованием технологии секвенирования по фрагменту V4 гена бактериальной 16S рРНК. Новыми являются данные о том, инвазия O. felineus оказывает влияние на состав микробиоты кишечника у детей, при этом изменения зависят от интенсивности инвазии и клинической формы описторхоза. Особенности микробиоты кишечника на фоне инвазии O. felineus у детей связаны с развитием сопряженных с инвазией изменений в гепатобилиарной системе.
Практическая значимость:
В результате исследования получены новые фундаментальные знания о влиянии инвазии O. felineus на микробиом кишечника у детей, применение которых открывает перспективу разработки новых превентивных подходов в отношении ассоциированных с описторхозом состояний, включая болезни желчевыводящих путей и иммунозависимые заболевания. Характерные сигнатуры кишечной микробиоты на фоне инвазии выступают в качестве потенциальных биомаркеров для оценки степени интенсивности инвазии O.felineus, прогнозирования клинического течения, эффективности дегельминтизации.