ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОМА ВЕРХНИХ ОТДЕЛОВ РЕСПИРАТОРНОГО ТРАКТА У ДЕТЕЙ С РЕЦИДИВИРУЮЩИМИ РЕСПИРАТОРНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ

Обложка
  • Авторы: Шабалдин А.В.1,2, Шабалдина Е.В.1, Симбирцев А.С.3
  • Учреждения:
    1. ФГБОУ ВО Кемеровский государственный медицинский университет Минздрава России, г. Кемерово
    2. ФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, г. Кемерово
    3. ФГБУП НИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА России, Санкт-Петербург
  • Выпуск: Том 7, № 4 (2017)
  • Страницы: 341-349
  • Раздел: ОБЗОРЫ
  • Дата подачи: 20.01.2018
  • Дата принятия к публикации: 20.01.2018
  • Дата публикации: 20.01.2018
  • URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/591
  • DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-341-349
  • ID: 591


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследования метагенома верхних отделов респираторного тракта у детей показали присутствие пяти основных бактериальных филумов: Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Fusobacteria. Выявлены популяционные различия в распределении удельных весов выше перечисленных филумов, но с обязательным доминированием Firmicutes. Доказана роль факторов окружающей среды и времени года на представительство в этих биотопах филумов Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes. Рецидивирующие респираторные инфекции, гипертрофия миндалин лимфоидного глоточного кольца, секреторные средние отиты у детей ассоциированы с носительством Haemophilus (H.) parainfluenzae, H. paraphrohaemolyticus, Gemella (G.) haemolysans, G. morbillorum, G. sanguinis, Streptococcus (S.) pneumoniae, S. pseudopneumoniae, S. intermedius, S. agalactiae.

 

Об авторах

А. В. Шабалдин

ФГБОУ ВО Кемеровский государственный медицинский университет Минздрава России, г. Кемерово;
ФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, г. Кемерово

Автор, ответственный за переписку.
Email: weit2007@ya.ru
д.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточных технологий ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, г. Кемерово, Россия; профессор кафедры оториноларингологии и клинической иммунологии ГБОУ ВПО Кемеровский государственный медицинский университет МЗ РФ Россия

Е. В. Шабалдина

ФГБОУ ВО Кемеровский государственный медицинский университет Минздрава России, г. Кемерово

Email: weit2007@ya.ru
д.м.н., доцент, зав. кафедрой оториноларингологии и клинической иммунологии Кемеровской государственной медицинской академии Россия

А. С. Симбирцев

ФГБУП НИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА России, Санкт-Петербург

Email: weit2007@ya.ru
член-корреспондент РАН, д.б.н., профессор, зам. директора по научной работе ФГУП ГосНИИ ОЧБ ФМБА Россия

Список литературы

  1. Альбицкий В.Ю., Баранов А.А. Часто болеющие дети. Клинико-социальные аспекты. Пути оздоровления. Саратов: Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 1986. 184 с. [Albitsky V.Yu., Baranov A.A. Chasto boleyushchie deti. Kliniko-sotsial’nye aspekty. Puti ozdorovleniya [Frequently ill children. Clinical and social aspects. The road to recovery]. Saratov: N.G. Chernyshevsky Saratov National Research University, 1986. 184 p.]
  2. Бонч-Осмоловская Е.А., Равин Н.В. Анализ полных геномов — очередной этап в развитии микробиологии // Вестник Российской академии наук. 2010. Т. 80, № 11. С. 977–984. [Bonch-Osmolovskaya E.A., Ravin N.V. Analysis of complete genome as successive stage in development of microbiology review. Vestnik Rossiiskoi akademii nauk = Herald of the Russian Academy of Sciences, 2010, vol. 80, no. 11, pp. 977–984. (In. Russ.)]
  3. Волкова Р.А., Сколетнева Е.С., Эльберт Е.В., Мыца Е.Д., Давыдов Д.С., Мовсесянц А.А., Меркулов В.А., Бондарев В.П., Борисевич И.В. Проблемы генотипирования микроорганизмов // БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2016. Т. 16, № 3 (59). С. 139–144. [Volkova R.A., Skoletneva E.S., El’bert E.V., Mytsa E.D., Davydov D.S., Movsesyants A.A., Merkulov V.A., Bondarev V.P., Borisevich I.V. Genotyping problems of microorganisms. BIOpreparaty. Profilaktika, diagnostika, lechenie = BIO Preparations. Prevention, Diagnosis, Treatment, 2016, vol. 16, no. 3 (59), pp. 139–144. (In Russ.)]
  4. Карпова Е.П., Тулупов Д.А. Хронический аденоидит у детей: пособие для врачей. М.: РМАПО, 2009. 54 с. [Karpova E.P., Tulupov D.A. Khronicheskii adenoidit u detei: posobie dlya vrachei [Chronic adenoiditis in children: manual for physicians]. Moscow: Russian Medical Academy, 2009. 54 p.]
  5. Кушнарева М.В., Виноградова Т.В., Кешишян Е.С., Парфенов В.В., Кольцов В.Д., Брагина Г.С., Паршина О.В., Гусева Т.С. Особенности иммунного статуса и системы интерферона у детей раннего возраста // Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2016. Т. 61, № 3. С. 12–21. [Kushnareva M.V., Vinogradova T.V., Keshishian E.S., Parfenov V.V., Koltsov V.D., Bragina G.S., Parshina O.V., Guseva T.S. Specific features of the immune status and interferon system of infants. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii = Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 2016, vol. 61, no. 3, pp. 12–21. doi: 10.21508/1027-4065-2016-61-3-12-21 (In. Russ.)]
  6. Раввин Н.В., Шестаков С.В. Геном прокариот // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17, № 4/2. С. 972– 984. [Ravvin N.V., Shestakov S.V. The Genome of prokaryotes. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2013, vol. 17, no. 4/2, pp. 972–984. (In. Russ.)]
  7. Романцев М.Г., Ершов Ф.И. Часто болеющие дети: современная фармакотерапия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. 192 с. [Romantsev M.G., Ershov F.I. Chasto boleyushchie deti: sovremennaya farmakoterapiya [Frequently ill children: modern pharmacotherapy]. Moscow: GEOTAR-Media, 2006. 192 p.]
  8. Романцов М.Г., Мельникова И.Ю. Часто болеющие дети: вопросы фармакотерапии (научный обзор) // Terra medica. 2014. № 1. С. 55–69. [Romantsov M.G., Melnikova I.Yu. Sickly children: issues of pharmacotherapy (scientific review). Terra Medica, 2014, no. 1, pp. 55–69. (In. Russ.)]
  9. Патент 2576839 Российская Федерация. Способ диагностики дисбиотических нарушений в биоптатах слизистой носа и глотки у детей раннего и дошкольного возраста с постоянно рецидивирующими острыми респираторными инфекциями / Тюменев А.В., Шабалдина Е.В., Шабалдин А.В., Рязанцев С.В., Симбирцев А.С. Заявители и патенто-обладатели: Тюменев А.В., Шабалдина Е.В., Шабалдин А.В., Рязанцев С.В., Симбирцев А.С.; завл. 16.10.2013; опубл. 10.03.2016 [Patent 2576839 Russian Federation. A method for diagnosing dysbiotic disorders in biopsies of nasal mucosa and pharynx in children of early and preschool age with recurring acute respiratory infections / Tyumenev A.V., Shabaldina E.V., Shabaldin A.V., Ryazantsev S.V., Simbirtsev A.S. Applicants and patent holders: Tyumenev A.V., Shabaldina E.V., Shabaldin A.V., Ryazantsev S.V., Simbirtsev A.S.; stat. 10.16.2013; publ. 03.10.2016]
  10. Патент 2569054 Российская Федерация. Способ определение провоспалительных и проаллергических интерлей-кинов в назальном секрете у детей раннего и дошкольного возраста для диагностики этиологии рецидивирующих острых ринофарингитов и аденоидитов / Тюменев А.В., Шабалдина Е.В., Шабалдин А.В., Симбирцев А.С., Рязан-цев С.В. Заявитель и патентообладатель ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ; заявл. 24.09.2013; опубл. 20.11.2014 [Patent 2569054 Russian Federation. Method for the determination of proinflammatory and proallergic interleukins in nasal secretion in children of early and preschool age for diagnosis of the etiology of recurrent acute rhinopharyngitis and adenoiditis / Tyumenev A.V., Shabaldina E.V., Shabaldin A.V., Simbirtsev A.S., Ryazantsev S.V. Applicant and patent holder: Kemerovo State Medical Academy, Ministry of Health of the Russian Federation; stat. 24.09.2013; publ. 20.11.2014]
  11. Шабалдина Е.В., Кутенкова Н.Е, Шабалдин А.В., Лисаченко Г.В. Особенности иммунного и цитокинового статусов у детей с гипертрофией лимфоидного глоточного кольца и сопутствующей аллергией к инфекционным антигенам // Российская оториноларингология. 2012. № 2. С. 118–123. [Shabalina E.V., Kutenkova N.E., Shabaldin A.V., Tikhonuk V.P., Lisachenko G.V. Characteristics of immune and cytokine status in children with hypertrophy of lymphoid pharyngeal ring and concomitant allergies to infectious antigens. Rossiiskaya otorinolaringologiya = Russian Otorhinolaryngology, 2012, no. 2, pp. 118– 123. (In. Russ.)]
  12. Шабалдина Е.В., Кутенкова Н.Е., Шабалдин А.В., Тихонюк В.П., Лисаченко Г.В. Роль сенсибилизации к инфек-ционным антигенам в патогенезе рецидивирования острых респираторных инфекций у детей // Педиатрия. 2013. № 1. С. 24–33. [Shabalina E.V., Kutenkova N.E., Shabaldin A.V., Tikhonuk V.P., Lisachenko G.V. The role of sensitization to infectious antigens in the pathogenesis of recurrence of acute respiratory infections in children. Pediatriya = Pediatrics, 2013, no. 1, pp. 24–33. (In. Russ.)]
  13. Шестаков С.В. Как происходит и чем лимитируется горизонтальный перенос генов у бактерий // Экологическая генетика. 2007. Т. 2, № 5. С. 12–24. [Shestakov S.V. How is and then is limited by horizontal gene transfer in bacteria. Ekologicheskaya genetika = Ecological Genetics, 2007, vol. 2, no. 5, pp. 12–24. (In. Russ.)]
  14. Шестаков С.В. Метагеномика микробиома человека // Успехи современной биологии. 2010. Т. 130, № 6. С. 531–543. [Shestakov S.V. Metagenomics of the human microbiome. Uspekhi sovremennoi biologii = Advances in Current Biology, 2010, vol. 130, no. 6, pp. 531–543. (In. Russ.)]
  15. Щеплягина Л.А. Секреторный иммунитет кишечника у детей раннего возраста // Педиатрия. 2011. № 3. С. 48–50. [Schepljagina L.A. Secretory immune system of the intestine at children of early age. Pediatriya = Pediatrics, 2011, no. 3, pp. 48–50. (In. Russ.)]
  16. Bassis C.M., Erb-Downward J.R., Dickson R.P., Freeman C.M., Schmidt T.M., Yong V.B., Beck J.M., Curtis J.L., Huffnagle G.B., Ravel J. Analysis of the upper respiratory tract microbiotas as the source of the lung and gastric microbiotas in healthy individuals. MBio, 2015, vol. 6, no. 2: e00037-15. doi: 10.1128/mBio.00037-15
  17. Benninger M., Brook I., Bernstein J.M., Casey J.R., Roos K., Marple B., Farrar J.R. Bacterial interference in upper respiratory tract infections: a systematic review. Am. J. Rhinolm. Allergy, 2011, vol. 25, no. 2, pp. 82–88. doi: 10.2500/ajra.2011.25.3594
  18. Biesbroek G., Tsivtsivadze E., Sanders E.A., Montijn R., Veenhoven R.H., Keijser B.J. Early respiratory microbiota composition determines bacterial succession patterns and respiratory health in children. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2014, vol. 190, no. 11, pp. 1283–1292. doi: 10.1164/rccm.201407-1240OC
  19. Bochkov Y.A., Grindle K., Vang F., Evans M.D., Gern J.E. Improved molecular typing assay for rhinovirus species A, B, and C. J. Clin. Microbiol., 2014, vol. 52, no. 7, pp. 2461–2471. doi: 10.1128/JCM.00075-14
  20. Bogaert D., Keijser B., Huse S., Rossen J., Veenhoven R., Van Gils E., Bruin J., Montijn R., Bonten M., Sanders E. Variability and diversity of nasopharyngeal microbiota in children: a metagenomic analysis. PLoS One, 2011, vol. 6, no. 2, pp. 17035–17043. doi: 10.1371/journal.pone.0017035
  21. Bogaert D., van Belkum A., Sluijter M., Luijendijk A., de Groot R., Rumke H.C. Colonisation by Streptococcus pneumoniae and Staphylococcus aureus in healthy children. Lancet, 2004, vol. 363, iss. 9424, pp. 1871–1872. doi: 10.1016/S0140-6736(04)16357-5
  22. Costello E.K., Lauber C.L., Hamady M., Fierer N., Gordon J.I., Knight R. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science, 2009, vol. 326, iss. 5960, pp. 1694–1697. doi: 10.1126/science.1177486
  23. Dickson R.P., Erb-Downward J.R., Huffnagle G.B. The role of the bacterial microbiome in lung disease. Expert Rev. Respir. Med., 2013, vol. 7, iss. 3, pp. 245–257. doi: 10.1586/ers.13.24
  24. Dickson R.P., Erb-Downward J.R., Martinez F.J., Huffnagle G.B. The microbiome and the respiratory tract. Annu. Rev. Physiol., 2016, vol. 78, pp. 481–504. doi: 10.1146/annurev-physiol-021115-105238
  25. Dickson R.P., Martinez F.J., Huffnagle G.B. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases. Lancet, 2014, vol. 384, iss. 9944, pp. 691–702. doi: 10.1016/S0140-6736(14)61136-3
  26. Edwards R.A., Rohwer F. Viral metagenomics. Nat. Rev. Microbiol., 2005, vol. 3, pp. 504–510. doi: 10.1038/nrmicro1163
  27. Gao Z., Kang Y., Jun Y., Ren L. Human pharyngeal microbiome may play a protective role in respiratory tract infections. Genom. Proteom. Bioinformat., 2014, vol. 12, iss. 3, pp. 144–150. doi: 10.1016/j.gpb.2014.06.001
  28. Hilty M., Burke C., Pedro H., Cardenas P., Bush A., Bossley C., Davies J., Ervine A., Poulter L., Pachter L., Moffatt M.F., Cookson W.O. Disordered microbial communities in asthmatic airways. PLoS One, 2010, vol. 5, iss. 1, e:8578. doi: 10.1371/journal.pone.0008578
  29. Jensen A., Fago-Olsen H., Sorensen C.H., Kilian M. Molecular mapping to species level of the tonsillar crypt microbiota associated with health and recurrent tonsillitis. PLoS One, 2013, vol. 8, iss. 2: e56418. doi: 10.1371/journal.pone.0056418
  30. Kononen E. Development of oral bacterial flora in young children. Ann. Med, 2000, vol. 32, iss. 2, pp. 107–112. doi: 10.3109/ 07853890009011759
  31. Kumar H., Lund R., Laiho A., Lundelin K., Ley R.E., Isolauri E., Salminen S. Gut microbiota as an epigenetic regulator: pilot study based on whole-genome methylation analysis. MBio, 2014, vol. 5, no. 6: e02113-14. doi: 10.1128/mBio.02113-14
  32. Lebon A., Labout J.A., Verbrugh H.A., Jaddoe V.W., Hofman A., van Wamel W., Moll H.A., van Belkam A. Dynamics and determinants of Staphylococcus aureus carriage in infancy: the Generation R Study. J. Clin. Microbiol., 2008, vol. 46, no. 10, pp. 3517–3521. doi: 10.1128/JCM.00641-08
  33. Lee W.-M., Grindle K., Pappas T., Marshall D.J., Moser M.J., Beaty E.L., Shult P.A., Prudent J.R., Gern J.E. High-throughput, sensitive, and accurate multiplex PCR-microsphere flow cytometry system for large-scale comprehensive detection of respiratory viruses. J. Clin. Microbiol., 2007, vol. 45, no. 8, pp. 2626–2634. doi: 10.1128/JCM.02501-06
  34. Liu C.M., Cosetti M.K., Aziz M., Buchhagen J.L., Contente-Cuomo T.L., Price L.B., Keim P.S., Lalwani A.K. The otologic microbiome: a study of the bacterial microbiota in a pediatric patient with chronic serous otitis media using 16SrRNA gene-based pyrosequencing. Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg., 2011, vol. 137, no. 7, pp. 664–668. doi: 10.1001/archoto.2011.116
  35. Lysholm F., Wetterbom A., Lindau C., Darban H., Bjerkner A., Fahlander K., Lindberg A.M., Persson B., Allander T., Anders-son B. Characterization of the viral microbiome in patients with severe lower respiratory tract infections, using metagenomic sequencing. PLoS One, 2012, vol. 7, no. 2: e30875. doi: 10.1371/journal.pone.0030875
  36. Malygina O.G., Bazhukova T.A. Influence of antibiotics on formation of microecology in premature children with low and extremely low body weight at birth. J. Microbiol. Epidemiol. Immunobiol., 2014, no. 1, pp. 61–65. PMID: 24738296
  37. Moore H.C., Jacoby P., Taylor A., Harnett G., Bowman J., Riley T.V., Smith D.W., Lehmann D. The interaction between respiratory viruses and pathogenic bacteria in the upper respiratory tract of asymptomatic aboriginal and non-aboriginal children. Pediatr. Infect. Dis. J., 2010, vol. 29, iss. 6, pp. 540–545. doi: 10.1097/inf.0b013e3181d067cb
  38. Peterson S.W., Knox N.C., Golding G.R., Tyler S.D., Tyler A.D., Mabon P., Embree J.E., Fleming F., Fanella S., van Domselaar G., Mulvey M.R., Graham M.R. A study of the infant nasal microbiome development over the first year of life and in relation to their primary adult caregivers using cpn60 universal target (UT) as a phylogenetic marker. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 3: e0152493. doi: 10.1371/journal.pone.0152493
  39. Quintero B., Araque M., van der Gaast-de Jongh C., Escalona F., Correa M., Morillo-Puente S., Vielma S., Hermans P.W.M. Epidemiology of Streptococcus pneumoniae and Staphylococcus aureus colonization in healthy Venezuelan children. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2011, vol. 30, iss. 1, pp. 7–19. doi: 10.1007/s10096-010-1044-6
  40. Rajeschwary A., Rai S., Somayaji G., Pai V. Bacteriology of symptomatic adenoids in children. North Am. J. Med. Sci., 2013, vol. 5, no. 2, pp. 113–118. doi: 10.4103/1947-2714.107529
  41. Ren T., Ulrike D.G., Nguyen T.N., Kaitlynn E.A., Early S.V., Sale M., Winther B., Wu M. 16S rRNA survey revealed complex bacterial communities and evidence of bacterial interference on human adenoids. Environ. Microbiol., 2012, vol. 15, no. 2, pp. 2–13. doi: 10.1111/1462-2920.12000
  42. Sakwinska O., Schmid V.B., Berger B., Bruttin A., Keitel K., Lepage M., Moine D., Bru C.N., Brüssow H., Gervaix A. Nasopharyngeal microbiota in healthy children and pneumonia patients. J. Clin. Microbiol., 2014, vol. 52, no. 5, pp. 1590–1594. doi: 10.1128/JCM.03280-13
  43. Santee C.A., Nagalingam N.A., Faruqi A.A., DeMuri G.P., Gern J.E., Wald E.R., Lynch S.V. Nasopharyngeal microbiota composition of children is related to the frequency of upper respiratory infection and acute sinusitis. Microbiome, 2016, vol. 4: 34. doi: 10.1186/s40168-016-0179-9
  44. Scholz C.F., Poulsen K., Kilian M. Novel molecular method for identification of Streptococcus pneumoniae applicable to clinical microbiology and 16S rRNA sequence-based microbiome studies. J. Clin. Microbiol., 2012, vol. 50, no. 6, pp. 1968–1973. doi: 10.1128/JCM.00365-12
  45. Shilts M.H., Rosas-Salazar C., Tovchigrechko A., Larkin E.K., Torralba M., Akopov A., Halpin R., Peebles R.S., Moore M.L., Anderson L.J., Nelson K.E., Hartert T.V., Das S.R. Minimally invasive sampling method identifies differences in taxonomic richness of nasal microbiomes in young infants associated with mode of delivery. Microb. Ecol., 2016, vol. 71, iss. 1, pp. 233–242. doi: 10.1007/s00248-015-0663-y
  46. Stearns J.C., Davidson C.J., McKeon S., Whelan F.J., Fontes M.E., Schryvers A.B., Bowdish D.M., Kellner J.D., Surette M.G. Culture and molecular-based profiles show shifts in bacterial communities of the upper respiratory tract that occur with age. ISME J., 2015, no. 9, pp. 1246–1259. doi: 10.1038/ismej.2014.250
  47. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. The Human Microbiome Project Consortium. Nature, 2012, vol. 486, no. 7402, pp. 201–214. doi: 10.1038/nature11234
  48. Teo S.M., Mok D., Pham K., Kusel M., Serralha M., Troy N., Holt B.J., Hales B.J., Walker M.V., Hollams E., Bochkov Y.A., Grindle K., Johnston S.L., Gern J.E., Sly P.D., Holt P.G., Holt K.E., Inouye M. The infant nasopharyngeal microbiome impacts severity of lower respiratory infection and risk of asthma development. Cell Host & Microbe, 2015, vol. 17, no. 5, pp. 704–715. doi: 10.1016/j.chom.2015.03.008

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Шабалдин А.В., Шабалдина Е.В., Симбирцев А.С., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах