Метагеномный анализ состава орофарингеальной микробиоты при различных фенотипах хронической обструктивной болезни легких


М.А. Карнаушкина, С.В. Федосенко, В.А. Петров, А.Г. Малявин, А.Д. Струтынская, Н.А. Черкасова, Л.М. Огородова

1 ФГБОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова», г. Москва 2 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет», г. Томск 3 ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова», г. Москва 4 ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский универститет им. Н.И. Пирогова», г. Москва
Обоснование. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – заболевание легких, характеризующееся стойким, прогрессирующим ограничением скорости воздушного потока в ответ на действие патогенных частиц и прежде всего микрорганизмов. Данные опубликованных исследований свидетельствуют о том, что изолированный показатель ОФВ1 не в полной мере соотносится с клинической тяжестью заболевания, поэтому авторы рассматривали значение микробиоты для течения ХОБЛ с точки зрения различных фенотипов. Цель. Охарактеризовать особенности таксономического состава орофарингеальной микробиоты у пациентов с различными клинико-функциональными особенностями течения ХОБЛ. Материалы и методы. В исследование были включены 98 пациентов. Протокол исследования предусматривал 2 визита, включавшие сбор анамнеза и проведение клинико-функционального обследования. Забор орофарингеальных мазков проводился во время первого визита. Все полученные образцы подвергнуты секвенированию по последовательностям 16S рРНК. Для нахождения таксономических различий между группами образцов использован метод, основанный на линейном регрессионном анализе и скорректированный под метагеномные данные. Для улавливания значимых трендов в изменении микробиоты под влиянием частоты обострений и степени выраженности одышки использована обобщенная линейная модель. Результаты. Полученные данные продемонстрировали ряд существенных отличий в соотношении различных представителей микробиоты дыхательных путей в зависимости от клинико-функциональных особенностей течения заболевания, включая частоту обострений, выраженность одышки и фенотип ХОБЛ.
Ключевые слова: орофарингеальная микробиота, обострения, объем форсированного выдоха за 1-ю секунду, фенотип, хроническая обструктивная болезнь легких
Полный текст статьи доступен
в "Библиотеке Врача"

Литература

  1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Revised 2017. goldcopd.org›gold-2017-global-strategy-diagnosis.
  2. Celli B.R., Cote C.G., Lareau S.C. et al. Predictors of survival in COPD: more than just the FEV1. Respir. Med. 2008;102(Suppl. 1):27–35.
  3. Agusti A., MacNee W. The COPD control panel: towards personalized medicine in COPD. Thorax. 2013;68:687–90.
  4. Celli В.R., Cote C.G., Marin J.M., Casanova C., Montes de Oca M, Mendez R.A. The body-mass index, airflow obstruction, dyspnea, and exercise capacity index in chronic obstructive pulmonary disease. N. Engl. J. Med. 2004;350:1005–12.
  5. Agusti A. The path to personalised medicine in COPD. Thorax. 2014;69(9):857–64.
  6. Miravitlles M., Calle M., Soler-Cataluna J.J. Clinical phenotypes of COPD: identification, definition and implications for guidelines. Arch. Bronconeumol. 2012;48(3):86–98.
  7. Авдеев С.Н. Хроническая обструктивная болезнь легких: обострения. Пульмонология. 2013;3:5–18.
  8. Erkan L., Uzun O., Findik S., Katar D., Sanic A., Atici A.G. Role of bacteria in acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2008;3:463–7.
  9. Федосенко С.В., Огородова Л.М., Попенко А.С., Петров В.А., Тяхт А.В., Салтыкова И.В., Кам Е.М. Качественные и количественные особенности состава орофарингеальной микробиоты больных хронической обструктивной болезнью легких. Лечение и профилактика. 2015;2(14):92–9.
  10. Park H., Shin J.W., Park S.-G. Microbial communities in the upper respiratory tract of patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. PloSOne. 2014;e109710.
  11. Pragman A.A., Kim H.B., Reilly C.S., Wendt C., Isaacson R.E. The lung microbiome in moderate and severe chronic obstructive pulmonary disease. PloSOne. 2012;7:e47305.
  12. Yi H., Yong D., Lee K., Cho Y.J., Chun J. Profiling bacterial community in upper respiratory tracts. BMC Infectious Diseases. 2014;14:583.
  13. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P., Gustafsson P., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Viegi G., Wanger J. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J. 2005;26:319–38.
  14. Caporaso J.G., Kuczynski J., Stombaugh J., Bittinger K., Bushman F.D., Costello E.K., Fierer N., Peña A.G., Goodrich J.K., Gordon J.I., Huttley G.A., Kelley S.T., Knights D., Koenig J.E., Ley R.E., Lozupone C.A., McDonald D., Muegge B.D., Pirrung M., Reeder J., Sevinsky J.R., Turnbaugh P.J., Walters W.A., Widmann J., Yatsunenko T., Zaneveld J., Knight R. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat. Methods. 2010;5:335–6.
  15. Marschner I. Package ‘glm2’: fitting generalized linear models. R package. Version 1.1.2. Sydney. MLP. 2014. 11 р.
  16. Han M.K., Agusti A., Calverley P.M., Celli B.R., Criner G., Curtis J.L., Fabbri L.M., Goldin J.G., Jones P.W., Macnee W., Make B.J., Rabe K.F., Rennard S.I., Sciurba F.C., Silverman E.K., Vestbo J., Washko G.R., Wouters E.F., Martinez F.J. Chronic obstructive pulmonary disease phenotypes. The future of COPD. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2010;182:598–604.
  17. Kim V., Criner G.J. The chronic bronchitis phenotype in chronic obstructive pulmonary disease: features and implication. Curr. Opin. Pulm. Med. 2015;21(2):133–141.
  18. Huang Y.J., Sethi S., Murphy T., Nariya S., Boushey H.A., Lynch S.V. Airway microbiome dynamics in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. J. Clin. Microbiol. 2014;52:2813–23.
  19. Charlson E.S., Bittinger K., Haas A.R. Topographical continuity of bacterial populations in the healthy human respiratory tract. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011;184(8):957–63.
  20. Карнаушкина М.А., Федосенко С.В., Сазонов А.Э., Петров В.А., Арутюнова А.Б., Шухнин С.Е., Огородова Л.М. Клинико-функциональные фенотипы хронической обструктивной болезни легких, их влияние на тяжесть течения заболевания и прогностическое значение при оценке риска прогрессирования болезни. Клиническая медицина. 2016;94(8):613–19.


Об авторах / Для корреспонденции

Мария Александровна Карнаушкина, к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии №2 ФГБОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова». Адрес: 119991, г. Москва,
ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2. Тел: (916) 200-93-74. E-mail: kar3745@yandex.ru

Сергей Вячеславович Федосенко, д.м.н., ассистент кафедры общей врачебной практики и поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет». Адрес: 634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2. Тел.: (913) 810-23-11. E-mail: s-fedosenko@mail.ru

Вячеслав Алексеевич Петров, м.н.с. центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет». Адрес: 634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2. Тел.: (923) 401-88-48. E-mail: vyacheslav.a.petrov@mail.ru

Андрей Георгиевич Малявин, д.м.н., профессор, зам. начальника управления науки, профессор кафедры фтизиатрии и пульмонологии ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова», председатель секции респираторной медицины Российского научного медицинского общества терапевтов. Адрес: 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1.
Тел.: (916) 547-83-73. E-mail: maliavin@mail.ru

Анастасия Дмитриевна Струтынская, студент педиатрического факультета, 5 курс, ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова». Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. Тел.: (909) 685 75 38. E-mail: strutynskaya@yandex.ru

Наталия Алексеевна Черкасова, к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии №2 ФГБОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова». Адрес: 119991, г. Москва,
ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2. Тел.: (916) 681-71-66. E-mail: cherkasova31@gmail.com

Людмила Михайловна Огородова, д.м.н., профессор, член-корр. РАН, зам. министра образования и науки РФ, зав. кафедрой факультетской педиатрии с курсом детских болезней лечебного факультета ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет». Адрес: 634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2. Тел.: (968) 902-67-83. E-mail: lm-ogorodova@mail.ru


Похожие статьи

К содержанию номера

Бионика Медиа