Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Особенности субпопуляционного состава регуляторных Т-лимфоцитов и микробиоты кишечника при синдроме раздраженного кишечника

https://doi.org/10.15789/1563-0625-POS-1905

Полный текст:

Аннотация

При помощи метагеномного анализа (16 S rRNA) выявлены особенности соcтава кишечного микробиоценоза у больных синдромом раздраженного кишечника (СРК): 1) увеличение представительства Actinobacteria, в том числе Bifidobacterium spp., Firmicutes, в том числе принадлежащих к семействам Streptococcaceae (Streptococcus), Lachnosperaceae (Dorea), Veillonellaceae (Dialister), Proteobacteria (семейства Enterobacteriaceae и Desulfovibrionaceae); 2) уменьшение популяции Bacteroidetes, в том числе представителей семейств Prevotellacea (Prevotella spp.), Bacteroidaceae (Bacteroides spp.), фирмикутных бактерий, относящихся к семействам Clostridiaceae и Ruminococcaceae (Fecalibacterium spp.). Проточная цитометрия при исследовании субпопуляционного состава T регуляторных (Тreg) лимфоцитов выявила у больных СРК увеличение количества CD45R0+CD62L+ клеток центральной памяти (СМ), способных регулировать процессы созревания и дифференцировки лимфоцитов в лимфоидной ткани. Обнаружено снижение экспрессии экзонуклеаз CD39 и CD73, что может оказывать существенное влияние на их активность. Отмечено снижение эффекторных клеток памяти (ЕМ) Тreg.

Изменения в уровне экспрессии экзонуклеаз CD39 и CD73 находились в обратной корреляционной связи с содержанием протеобактерий и представительством родов Bifidobactrium и Faecalibacterium. Количественное содержание СМ Treg находилось в прямой корреляционной связи с содержанием Dorea spp.

Полученные результаты могут указывать на нарушения в процессах дифференцировки Тreg, которые тесно связаны с изменениями ключевых компонентов кишечного микробиоценоза при СРК.

Об авторах

Е. И. Ермоленко
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины; ФГБОУВО Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Ермоленко Елена Игоревна — докторр медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией биомедицинской микроэкологии отдела молекулярной микробиологии ИЭМ; профессор кафедры физиологии СПбГУ.

197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12, Тел.: 8 (812) 234-68-68, Факс: 8 (812) 234-94-89



И. В. Кудрявцев
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Кудрявцев Игорь Владимирович — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии ИЭМ; доцент кафедры иммунологии Первый Санкт-Петербургский ГМУ им. академика И.П. Павлова.

Санкт-Петербург


О. И. Соловьева
ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Соловьева Ольга Ивановна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней, клинической фармакологии и нефрологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.

Санкт-Петербург


А. Б. Карасева
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Карасева Алена Борисовна — научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии.

Санкт-Петербург


А. Н. Цапиева
ФГБНУ Институт экспериментальной медицин
Россия

Научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии.

Санкт-Петербург


Ю. Д. Кондратенко
ФГБОУВО Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Программист лаборатории «Центр алгоритмической биотехнологии», Институт трансляционной биомедицины СПбГУ.

Санкт-Петербург


М. П. Котылева
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии ИЭМ.

Санкт-Петербург



М. К. Серебрякова
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Научный сотрудник отдела иммунологии ИЭМ.

Санкт-Петербург


И. А. Шумихина
ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Старший лаборант кафедры внутренних болезней, клинической фармакологии и нефрологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.

Санкт-Петербург



А. Н. Суворов
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины; ФГБОУВО Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Докторр медицинских наук, член-корр. РАН, заведующий отделом молекулярной микробиологии ИЭМ; заведующий кафедрой фундаментальных проблем медицины и медицинской технологии СПбГУ.

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Akehurst R.L., Brazier J.E., Mathers N., O’Keefe C., Kaltenthaler E., Morgan A., Platts M., Walters S.J. Health-related quality of life and cost impact of irritable bowel syndrome in a UK primary care setting. Pharmacoeconomics, 2002, Vol. 20, no. 7, pp. 455-462.

2. Averina O.V., Ermolenko E.I., Ratushniy A.Yu., Tarasova E.A., Borschev Yu.Yu., Leontieva G.F., Kramskaya T.A., Kotyleva M.P., Danilenko V.N., Suvorov A.N. Effect of probiotics on the production of cytokines in the systems in vitro. Medical Immunology (Russia), 2015, Vol. 17, no. 5, pp. 443-454. doi: 10.15789/1563-0625-2015-5-443-454.

3. Belmer S.V. Immunological aspects of irritable bowel syndrome. Physician, 2016, no. 8, pp. 14-18.

4. Chong P.P., Chin V.K., Looi C.Y., Wong W.F., Madhavan P, Yong V.C. The Microbiome and irritable bowel syndrome - a review on the pathophysiology, current research and future therapy. Front. Microbiol., 2019, Vol. 10, 1136. doi: 10.3389/fmicb.2019.01136.

5. Drossman D.A., Hasler W.L. Rome IV - Functional GI disorders: disorders of gut-brain interaction. Gastroenterology, 2016, Vol. 150, no. 6, pp. 1257-1261.

6. Eeckhaut V, Machiels K., Perrier C., Romero C., Maes S., Flahou B., Steppe M., Haesebrouck F., Sas B., Ducatelle R., Vermeire S., van Immerseel F. Butyricicoccus pullicaecorum in inflammatory bowel disease. Gut, 2013, Vol. 62, no. 12, pp. 1745-1752.

7. Forshammar J., Isaksson S., Strid H., Stotzer P.O., Sjbvall H., Simren M., Ohman L. A pilot study of colonic B cell pattern in irritable bowel syndrome. Scand. J. Gastroenterol., 2008, Vol. 43, no. 12, pp. 1461-1466.

8. Golovkin A.S., Asadullina I.A., Kudryavtsev I.V. Purinergic regulation of basic physiological and pathological processes. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2018, Vol. 20, no. 4, pp. 463-476. doi: 10.15789/1563-0625-2018-4-463-476.

9. Gonsalkorale W.M., Perrey C., Pravica V, Whorwell P.J., Hutchinson I.V. Interleukin 10 genotypes in irritable bowel syndrome: evidence for an inflammatory component? Gut, 2003, Vol. 52, no. 1, pp. 91-93.

10. Grant C.R., Liberal R., Mieli-Vergani G., Vergani D., Longhi M.S. Regulatory T-cells in autoimmune diseases: challenges, controversies and - yet - unanswered questions. Autoimmun. Rev., 2015, Vol. 14, pp. 105-116.

11. Hod K., Ringel-Kulka T., Martin C.F., Maharshak N., Ringel Y. High-sensitive C-reactive protein as a marker for inflammation in irritable bowel syndrome. J. Clin. Gastroenterol., 2016, Vol. 50, no. 3, pp. 227-232.

12. Holmen N., Isaksson S., Simren M., Sjbvall H., Ohman L. CD4+CD25+ regulatory T cells in irritable bowel syndrome patients. Neurogastroenterol. Motil., 2007, Vol. 19, no. 2, pp. 119-125.

13. Ivashkin V.T., Maev I.V., Sheptulin A.A., Trukhmanov A.S., Alexeyeva O.P., Baranskaya E.K., Ivashkin K.V., Kalinin A.V., Korochanskaya N.V., Kucherya Y.A., Lapina T.L., Plotnikova E.Y., Poluektova E.A., Simanenkov V.I., Partova, A.V. Tkachev O.A., Shifrin O.S., Tarasova L.V., Khlynov I.B. Resolution of Advisory council “How to improve treatment results functional dyspepsia and irritable bowel syndrome”? Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology, 2016, no. 2, pp. 101-104.

14. Kassinen A., Krogius-Kurikka L., Makivuokko H., Rinttila T., Paulin L., Corander J., Malinen E., Apajalahti J., Palva A. The fecal microbiota of irritable bowel syndrome patients differs significantly from that of healthy subjects. Gastroenterology, 2007, Vol. 133, no. 1, pp. 24-33.

15. Kim H.Y., Kim T.S., Kim B.H. Degradation of organic sulfur compounds and the reduction of dibenzothiophene to biphenyl and hydrogen sulfide by Desulfovibrio desulfuricans M6. Biotechnol. Let., 1990, Vol. 12, no. 10, pp. 761-764.

16. Khaydukov S.V., Baydun L.A., Zurochka A.V., Totolian Areg A. Standardized technology “Research of subpopulation composition of peripheral blood lymphocytes using pro-tread cytofluorimeters-analyzers” (Project). Medical Immunology (Russia), 2012, Vol. 14, no. 3, pp. 255-268. doi: 10.15789/1563-0625-2012-3-255-268.

17. Kindt S., van Oudenhove L., Broekaert D., Kasran A., Ceuppens J.L., Bossuyt X., Fischler B., Tack J. Immune dysfunction in patients with functional gastrointestinal disorders. Neurogastroenterol. Motil., 2009, Vol. 21, no. 4, pp. 389-398.

18. Kudryavtsev I.V., Ermolenko E.I., Solovyova O.I., Serebryakova M.K., Shumikhina I.A., Suvorov A.N. Subpopulation composition oft-lymphocytes in irritable bowel syndrome. Experimental and Clinical Gastroenterology (Russia), 2019, no. 5, pp. 22-28.

19. Lovell R.M., Ford A.C. Global prevalence of and risk factors for irritable bowel syndrome: a meta-analysis. Clin. Gastroenterol. Hepatol., 2012, Vol. 10, no. 7, pp. 712-721.

20. Lucas K. Role of the Toll like receptor (TLR) radical cycle in chronic inflammation: possible treatments targeting the TLR4 pathway. Mol. Neurobiol., 2013, Vol. 48, pp. 190-204.

21. Mazmanian S.K. A microbial symbiosis factor prevents intestinal inflammatory disease. Nature, 2008, Vol. 453, pp. 620-625.

22. Miquel S., Martin R., Rossi O., Bermudez-Humaran L., Chatel J., Sokol H., Thomas M., Wells J., Langella P Faecalibacterium prausnitzii and human intestinal health. Curr. Opin. Microbiol., 2013, Vol. 16, no. 3, pp. 255-261.

23. Nasser Y., Petes C., Simmers C., Basso L., Altier C., Gee K., Vanner S.J.. Activation of peripheral blood CD4+ T-cells in IBS is not associated with gastrointestinal or psychological symptoms. Sci. Rep., 2019, Vol. 9, no. 1, 3710. doi: 10.1038/s41598-019-40124-5.

24. Nurkhametova D., Kudryavtsev I., Khayrutdinova O., Serebryakova M., Altunbaev R., Malm T., Giniatullin R. Purinergic profiling of regulatory T-cells in patients with episodic migraine. Front. Cell. Neurosci., 2018, Vol. 12, 326. doi: 10.3389/fncel.2018.00326.

25. Pozuelo M., Panda S., Santiago A., Mendez S., Accarino A., Santos J., Guarner F., Azpiroz F., Manichanh C. Reduction of butyrate-and methane-producing microorganisms in patients with Irritable Bowel Syndrome. Sci. Rep., 2015, Vol. 5, 12693. doi: 10.1038/srep12693.

26. Rajilic-Stojanovic M., Biagi E., Heilig H.G., Kajander K., Kekkonen R.A., Tims S., de Vos W.M. Global and deep molecular analysis of microbiota signatures in fecal samples from patients with irritable bowel syndrome. Gastroenterology, 2011, Vol. 141, no. 5, pp. 1792-1801.

27. Rigsbee L., Agans R., Shankar V., Kenche H., Khamis H.J., Michail S., Paliy O. Quantitative profiling of gut microbiota of children with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Am. J. Gastroenterol., 2012, Vol. 107, no. 11, pp. 1740-1751.

28. Rissiek A., Baumann I., Cuapio A., Mautner A., Kolster M., Arck P.C., Dodge-Khatami A., Mittrucker H.W., Koch-Nolte F., Haag F., Tolosa E. The expression of CD39 on regulatory T cells is genetically driven and further upregulated at sites of inflammation. J. Autoimmun., 2015, Vol. 58, pp. 12-20.

29. Rodes L., Khan A., Paul A., Coussa-Charley M., Marinescu D., Tomaro-Duchesneau C., Shao W., Kahouli I., Prakash S. Effect of probiotics Lactobacillus and Bifidobacterium on gut-derived lipopolysaccharides and inflammatory cytokines: an in vitro study using a human colonic microbiota model. J. Microbiol. Biotechnol., 2013, Vol. 23, pp. 518-526.

30. Sakaguchi S., Miyara M., Costantino C.M., Hafler D.A. FOXP3+ regulatory T cells in the human immune system. Nat. Rev. Immunol., 2010, Vol. 10, pp. 490-500.

31. Schirmer M., Smeekens S.P., Vlamakis H., Jaeger M., Oosting M., Franzosa E.A., Ter Horst R., Jansen T., Jacobs L., Bonder M.J., Kurilshikov A., Fu J., Joosten L.A.B., Zhernakova A., Huttenhower C., Wijmenga C., Netea M.G., Xavier R.J. Linking the human gut microbiome to inflammatory cytokine production capacity. Cell, 2016, Vol. 167, no. 4, pp. 1125-1136.

32. Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Ya. Metabolic bowel dysbiosis and its biomarkers. Experimental and Clinical Gastroenterology, 2015, no. 12, pp. 6-29.

33. Smith P.M., Howitt M.R., Panikov N., Michaud M., Gallini C.A., Bohlooly-Y M., Glickman J.N., Garrett W.S. The microbial metabolites, short-chain fatty acids, regulate colonic Treg cell homeostasis. Science, 2013, Vol. 341, pp. 569-573.

34. Solovyova O.I., Simanenkov V.I., Suvorov A.N., Ermolenko E.I., Shumihina I.A., Svirido D.A. Use of probiotics and pre-probiotics in the treatment ofirritable bowel syndrome. Experimental and Clinical Gastroenterology (Russia), 2017, no. 7, pp. 115-120.

35. Suzuki D., Ueki A., Amaishi A., Ueki K. Desulfovibrio portus sp. nov., a novel sulfate-reducing bacterium in the class Deltaproteobacteria isolated from an estuarine sediment. J. Gen. Appl. Microbiol., 2009, Vol. 55, no. 2, pp. 125-133.

36. Tana C., Umesaki Y., Imaoka A., Handa T., Kanazawa M., Fukudo S. Altered profiles of intestinal microbiota and organic acids may be the origin of symptoms in irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol. Motil., 2010, Vol. 22, no. 5, pp. 512-519.

37. Tap J., Derrien M., Tbrnblom H., Brazeilles R., Cools-Portier S., Dore J., Stbrsrud S., le Neve B., Ohman L., Simren M. Identification of an intestinal microbiota signature associated with severity of irritable bowel syndrome. Gastroenterology, 2017, Vol. 152, pp. 111-123.

38. Taras D., Simmering R., Collins M.D., Lawson P.A., Blaut M. Reclassification of Eubacterium formicigenerans Holdeman and Moore 1974 as Dorea formicigenerans gen. nov., comb. nov., and description of Dorea longicatena sp. nov., isolated from human faeces. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2002, Vol. 52, Pt 2, pp. 423-428.


Дополнительные файлы

1. метаданные
Тема
Тип Прочее
Скачать (81KB)    
Метаданные
2. литература
Тема
Тип Прочее
Скачать (49KB)    
Метаданные
3. литература таблица
Тема
Тип Прочее
Скачать (266KB)    
Метаданные
4. литература таблица
Тема
Тип Прочее
Скачать (266KB)    
Метаданные
5. рисунок 1
Тема
Тип Прочее
Скачать (896KB)    
Метаданные
6. Рисунок 2
Тема
Тип Прочее
Скачать (128KB)    
Метаданные
7. Рисунок 3
Тема
Тип Прочее
Скачать (178KB)    
Метаданные
8. Рисунок 3
Тема
Тип Прочее
Скачать (178KB)    
Метаданные
9. Рисунок 4
Тема
Тип Прочее
Скачать (B)    
Метаданные
10. Рисунок 5
Тема
Тип Прочее
Скачать (23KB)    
Метаданные
11. Рисунок 6
Тема
Тип Прочее
Скачать (141KB)    
Метаданные
12. Рисунок 7
Тема
Тип Прочее
Скачать (20KB)    
Метаданные
13. Рисунок 8.
Тема
Тип Прочее
Скачать (20KB)    
Метаданные
14. Подписи к рисункам
Тема
Тип Прочее
Скачать (79KB)    
Метаданные
15. метданные
Тема
Тип Прочее
Скачать (81KB)    
Метаданные
16. Титульный лист
Тема
Тип Прочее
Скачать (72KB)    
Метаданные
17. таблица 1
Тема
Тип Прочее
Скачать (53KB)    
Метаданные
18. таблица 2.
Тема
Тип Прочее
Скачать (101KB)    
Метаданные
19. Таблица 3.
Тема
Тип Прочее
Скачать (62KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Ермоленко Е.И., Кудрявцев И.В., Соловьева О.И., Карасева А.Б., Цапиева А.Н., Кондратенко Ю.Д., Котылева М.П., Серебрякова М.К., Шумихина И.А., Суворов А.Н. Особенности субпопуляционного состава регуляторных Т-лимфоцитов и микробиоты кишечника при синдроме раздраженного кишечника. Медицинская иммунология. 2020;22(2):335-346. https://doi.org/10.15789/1563-0625-POS-1905

For citation:


Ermolenko E.I., Kudryavtsev I.V., Solovyova O.I., Karaseva A.B., Tsapieva A.N., Kondratenko Yu.D., Kotyleva M.P., Serebryakova M.K., Shumikhina I.A., Suvorov A.N. Profile of subpopulation composition of regulatory T lymphocytes and intestinal microbiota in patients with irritable bowel syndrome. Medical Immunology (Russia). 2020;22(2):335-346. https://doi.org/10.15789/1563-0625-POS-1905

Просмотров: 117


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)