Пристеночная микробиота дивертикулов при воспалительных осложнениях дивертикулярной болезни (пилотное исследование)

ЦЕЛЬ: выявление специфики пристеночной микробиоты воспаленных дивертикулов и оценка ее влияния на прогрессирование дивертикулярной болезни до воспалительных осложнений, требующих хирургической коррекции.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ: методами классической микробиологии и с помощью анализа библиотек последовательностей генов 16S рРНК, секвенированных на платформе Illumina MiSeq, проведено пилотное исследование пристеночной микробиоты дивертикулов в четырех резецированных препаратах сигмовидной кишки у пациентов, оперированных по поводу воспалительных осложнений дивертикулярной болезни.

РЕЗУЛЬТАТЫ: на фоне выраженного индивидуального характера микробиоты каждого пациента, во всех образцах в значительном количестве обнаружены энтеробактерии, а соотношение Prevotella-к-Bacteroides (P/B) было смещено в сторону преобладания Bacteroides. В трех образцах Firmicutes преобладали над Bacteroidetes. Так же в трех образцах равновесие в микробном пейзаже было значительно смещено в сторону одного рода: Parvimonas, Akkermansia, Bacteroides или Bifidobacterium.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: анализ микробиоты внутри воспаленных дивертикулов позволил выявить определенные сдвиги в кишечном микробиоме, которые могут способствовать прогрессированию воспаления в дивертикуле вплоть до его воспалительной деструкции. Полученные данные представляют интерес для понимания механизмов патогенеза заболевания, поиска новых методов эффективного купирования воспаления дивертикулов и профилактики его рецидивов.

1. Chen Y, Zhou J, Wang L. Role and mechanism of gut microbiota in human disease. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:625913. doi: 10.3389/fcimb.2021.625913

2. Hasan N, Yang H. Factors affecting the composition of the gut microbiota, and its modulation. Peer J. 2019;7:e7502. doi: 10.7717/peerj.7502

3. Yang M, Hong G, Jin Y, et al. Mucosal-associated microbiota other than luminal microbiota has a close relationship with diarrheapredominant irritable bowel syndrome. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:515614. doi: 10.3389/fcimb.2020.515614

4. Ардатская М.Д., Ачкасов С.И., Веселов В.В., и соавт. Клинические рекомендации. Дивертикулярная болезнь. Колопроктология. 2021;20(3):10–27. doi: 10.33878/2073-7556-2021-20-3-10-27

5. Reitano E, Francone E, Bona E, et al. Gut microbiota association with diverticular disease pathogenesis and progression: a systematic review. Dig Dis Sci. 2022. doi: 10.1007/s10620-022-07600-x

6. Schieffer KM, Sabey K, Wright JR, et al. The microbial ecosystem distinguishes chronically diseased tissue from adjacent tissue in the sigmoid colon of chronic, recurrent diverticulitis patients. Sci Rep. 2017;7(1):8467. doi: 10.1038/s41598-017-06787-8

7. Piccioni A, Franza L, Brigida M, et al. Gut microbiota and acute diverticulitis: role of probiotics in management of this delicate pathophysiological balance. J Pers Med. 2021;11(4):298. doi: 10.3390/jpm11040298

8. Moniuszko A, Rydzewska G. The effect of cyclic rifaximin therapy on symptoms of diverticular disease from the perspective of the gastroenterology outpatient clinic: a “real-life” study. Prz Gastroenterol. 2017;12(2):145–51. doi: 10.5114/pg.2017.68167

9. Yarullina DR, Shafigullin MU, Sakulin KA, et al. Characterization of gut contractility and microbiota in patients with severe chronic constipation. PLoS ONE. 2020;15(7):e0235985. doi: 10.1371/journal.pone.0235985

10. Wedel T, Barrenschee M, Lange C, et al. Morphologic basis for developing diverticular disease, diverticulitis, and diverticular bleeding. Viszeralmedizin. 2015;31(2):76–82. doi: 10.1159/000381431

11. Sheth A, Floch M. Probiotics and diverticular disease. Nutr Clin Pract. 2009;24(1):41–4. doi: 10.1177/0884533608329230

12. Sekirov I, Russell SL, Antunes LC, et al. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010;90(3):859–904. doi: 10.1152/physrev.00045.2009

13. Di Pierro F. Gut microbiota parameters potentially useful in clinical perspective. Microorganisms. 2021;9(11):2402. doi: 10.3390/microorganisms9112402

14. Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, et al. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature. 2006;444(7122):1022–3. doi: 10.1038/4441022a

15. Pascale A, Marchesi N, Marelli C, et al. Microbiota and metabolic diseases. Endocrine. 2018;61(3):357–371. doi: 10.1007/s12020018-1605-5

16. Duan R, Zhu S, Wang B, et al. Alterations of gut microbiota in patients with irritable bowel syndrome based on 16s rrna-targeted sequencing: A systematic review. Clin Transl Gastroenterol. 2019;10(2):e00012. doi: 10.14309/ctg.0000000000000012

17. Linninge C, Roth B, Erlanson-Albertsson C, et al. Abundance of Enterobacteriaceae in the colon mucosa in diverticular disease. World J Gastrointest Pathophysiol. 2018;9(1):18–27. doi: 10.4291/wjgp.v9.i1.18

18. Ang MY, Dymock D, Tan JL, et al. Genome sequence of Parvimonas micra strain A293, isolated from an abdominal abscess from a patient in the United Kingdom. Genome Announc. 2013;1(6):e01025–13. doi: 10.1128/genomeA.01025-13

19. Wang Q, Huang S-Q, Li C-Q, et al. Akkermansia muciniphila may determine chondroitin sulfate ameliorating or aggravating osteoarthritis. Front Microbiol. 2017;8:1955. doi: 10.3389/fmicb.2017.01955

20. Chen J, Chen X, Ho CL. Recent development of probiotic bifidobacteria for treating human diseases. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:770248. doi: 10.3389/fbioe.2021.770248

21. Gueimonde M, Ouwehand A, Huhtinen H, et al. Qualitative and quantitative analyses of the bifidobacterial microbiota in the colonic mucosa of patients with colorectal cancer, diverticulitis, and inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol. 2007;13:3985–9. doi: 10.3748/wjg.v13.i29.3985

22. Kvasnovsky CL, Leong LEX, Choo JM, et al. Clinical and symptom scores are significantly correlated with fecal microbiota features in patients with symptomatic uncomplicated diverticular disease: A pilot study. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2018;30:107–12. doi: 10.1097/MEG.0000000000000995

23. Barbara G, Scaioli E, Barbaro MR, et al. Gut microbiota, metabolome and immune signatures in patients with uncomplicated diverticular disease. Gut. 2017;66(7):1252–61. doi: 10.1136/gutjnl-2016-312377

24. Falagas ME, Siakavellas E. Bacteroides, Prevotella, and Porphyromonas species: a review of antibiotic resistance and therapeutic options. Int J Antimicrob Agents. 2000;15(1):1–9. doi: 10.1016/s0924-8579(99)00164-8

25. Arumugam M, Raes J, Pelletier E, et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature. 2011;473(7346):174–80. doi: 10.1038/nature09944

26. Wu GD, Chen J, Hoffmann C, et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science. 2011;334(6052):105–8. doi: 10.1126/science.1208344

27. Koeth RA, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 2013;19(5):576–85. doi: 10.1038/nm.3145

28. Roager HM, Licht TR, Poulsen SK, et al. Microbial enterotypes, inferred by the Prevotella-to-Bacteroides ratio, remained stable during a 6-month randomized controlled diet intervention with the new nordic diet. Appl Environ Microbiol. 2014;80(3):1142–9. doi: 10.1128/AEM.03549-13