Хемомикробиомный анализ миоинозитола, D-хироинозитола, фолиевой кислоты и пироглутамат-аниона марганца в контексте поддержки женской репродуктивной сферы
Актуальность: Миоинозитол (МИ) и D-хироинозитол (ДХИ) используются в терапии заболеваний женской репродуктивной сферы и могут поддерживать рост полезной микробиоты.Торшин И.Ю., Громов А.Н., Громова О.А.
Цель: Сравнительный хемомикробиомный анализ МИ, ДХИ и их синергистов – фолиевой кислоты (ФК) и пироглутамата марганца (ПМ) при приеме внутрь.
Материалы и методы: Хемомикробиомный анализ включал оценки накопления молекул в различных тканях, площади под кривой роста бактерий-комменсалов (AUC), воздействия на метаболические пути микробиоты и минимальных ингибирующих концентраций (MIC) для штаммов патогенных бактерий.
Результаты: Установлено синергидное воздействие МИ, ДХИ, ФК и ПМ на микробиом человека. Наибольший вклад в поддержку полезной микробиоты вносил МИ (AUC 0,74±0,17 у.е.), за ним следовали ДХИ и ФК (AUC в диапазоне 0,68–0,71 у.е.). Нормобиотой наиболее активно перерабатываются ФК (19,3±10,5%) и ДХИ (15,3±11,5%), а наименее активно – МИ (13,7±7,7%) и ПМ (13,2±11,3%). Наиболее активными бактериями – метаболизаторами исследованных веществ являлись различные штаммы Bacteroides fragilis (28–34%). В соответствии с результатами хемомикробиомного анализа МИ, ДХИ, ФК и ПМ могут проявлять пребиотические свойства и поддерживать рост комменсалов из родов бактероидов, стрептококков, бифидобактерий. МИ, ДХИ и ФК оказывали значительную поддержку росту бифидобактерий (AUC более 0,80). Проявляя пребиотические свойства, МИ, ДХИ и ФК могут поддерживать рост нормобиоты, важной для регуляции углеводного обмена. Исследованные вещества (в особенности ДХИ) могут тормозить рост патогенных микроорганизмов – Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae (значения MIC порядка 20–30 мкг/мл).
Заключение: Проведенный анализ позволил установить, что совместный прием МИ, ДХИ, ФК и ПМ способствует поддержке здорового микробиома, что важно для женщин, особенно в период беременности и перименопаузы.
Вклад авторов: Торшин И.Ю., Громов А.Н., Громова О.А. – идея исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии необходимости раскрытия конфликта интересов в отношении данной публикации.
Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Обмен исследовательскими данными: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Торшин И.Ю., Громов А.Н., Громова О.А. Хемомикробиомный анализ миоинозитола, D-хироинозитола, фолиевой кислоты и пироглутамат-аниона марганца в контексте поддержки женской репродуктивной сферы.
Акушерство и гинекология. 2023; 8: 154-164
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.189
Ключевые слова
миоинозитол
D-хироинозитол
Дикироген
пребиотики
пироглутамат марганца
площадь под кривой роста
интеллектуальный анализ данных
Список литературы
- Лиманова О.А., Громова О.А., Торшин И.Ю., Громов А.Н., Гришина Т.Р. Систематический анализ молекулярно-физиологических эффектов миоинозитола: данные молекулярной биологии, экспериментальной и клинической медицины. Эффективная фармакотерапия. Акушерство и гинекология. 2013; 3: 4-12.
- Larner J. D-chiro-inositol--its functional role in insulin action and its deficit in insulin resistance. Int. J. Exp. Diabetes Res. 2002; 3(1): 47-60.https://dx.doi.org/10.1080/15604280212528.
- Торшин И.Ю., Громова О.А., Тетруашвили Н.К. Хемотранскриптомный анализ синергизма D-хироинозитола и миоинозитола в контексте постгеномной фармакологии. Акушерство и гинекология. 2022; 9: 150-60.
- Громова О.А., Торшин И.Ю., Уварова Е.В., Тапильская Н.И., Калачева А.Г. Систематический анализ биологических ролей и фармакологических свойств D-хироинозитола. Гинекология. 2020; 22(3): 21-8.
- Торшин И.Ю., Майорова Л.А., Уварова Е.В., Тапильская Н.И., Громова О.А. Хемореактомный анализ стереоизомеров инозитола: различные профили фармакологического действия мио-инозитола и D-хиро-инозитола при нарушениях женской репродуктивной системы. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2020; 19(5): 57-69.
- Громова О.А., Андреева Е.Н., Торшин И.Ю., Тапильская Н.И.,Уварова Е.В. Системно-биологический анализ ролей марганца в акушерстве и гинекологии: репродуктивное здоровье женщины, регуляция менструального цикла и профилактика пороков развития плода. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2020; 19(1): 103-13. [Gromova O.A., Andreeva E.N., Torshin I.Yu., Tapil'skaya N.I., Uvarova E.V. A systemic biological analysis of the role of manganese in obstetrics and gynaecology: women’s reproductive health, menstrual cycle regulation and prevention of fetal malformations. Vopr. ginekol. akus.perinatol. (Gynecology, Obstetrics and Perinatology). 2020; 19(1): 103-13. (in Russian). https://dx.doi.org/10.20953/1726-1678-2020-1-103-113.
- Громова О.А., Торшин И.Ю., Калачева А.Г., Федотова Л.Э., Рудаков К.В. Молекулярные механизмы действия пироглутамата магния и его нейротропные эффекты. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2016; 116(12): 96 103.
- Torshin I.Yu., Rudakov K.V. On the procedures of generation of numerical features over the splits of a set of objects and the problem of prediction of numeric target variables. Pattern Recognition and Image Analysis. 2019; 29(4): 654-67. https://dx.doi.org/10.1134/S1054661819040175.
- Torshin I.Yu., Rudakov K.V. On the theoretical basis of metric analysis of poorly formalized problems of recognition and classification. Pattern Recognition and Image Analysis. 2015; 25(4): 577-87. https://dx.doi.org/10.1134/S1054661815040252.
- Торшин И.Ю., Громова О.А., Захарова И.Н., Максимов В.А. Хемомикробиомный анализ лактитола. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019; 4: 111-21.
- Торшин И.Ю., Галустян А.Н., Иванова М.И., Хаджидис А.К., Громова О.А. Хемомикробиомный анализ синергизма D-маннозы и D-фруктозы в сравнении с другими метабиотиками. Эффективная фармакотерапия. 2020; 16(20): 22-31.
- Громова О.А., Торшин И.Ю., Наумов А.В., Максимов В.А. Хемомикробиомный анализ глюкозамина сульфата, пребиотиков и нестероидных противовоспалительных препаратов. ФАРМАКОЭКОНОМИКА. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2020; 13(3): 270-82.
- Maier L., Pruteanu M., Kuhn M., Zeller G., Telzerow A., Anderson E.E. et al. Extensive impact of non-antibiotic drugs on human gut bacteria. Nature. 2018; 555(7698): 623-8. https://dx.doi.org/10.1038/nature25979.
- Human Microbiome Project Consortium. A framework for human microbiome research. Nature. 2012; 486(7402): 215-21. https://dx.doi.org/10.1038/nature11209.
- The Integrative Human Microbiome Project: dynamic analysis of microbiome-host omics profiles during periods of human health and disease. Cell Host Microbe. 2014; 16(3): 276-89. https://dx.doi.org/10.1016/j.chom.2014.08.014.
- Kim S., Chen J., Cheng T., Gindulyte A., He J., He S. et al. PubChem 2019 update: improved access to chemical data. Nucleic Acids Res. 2019; 47(D1): D1102-D1109. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gky1033.
- Ye D., Huang J., Wu J., Xie K., Gao X., Yan K. et al. Integrative metagenomic and metabolomic analyses reveal gut microbiota-derived multiple hits connected to development of gestational diabetes mellitus in humans. Gut Microbes. 2023; 15(1): 2154552. https://dx.doi.org/10.1080/19490976.2022.2154552.
- Park S., Zhang T., Kang S. Fecal microbiota composition, their interactions, and metagenome function in US adults with type 2 diabetes according to enterotypes. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24(11): 9533. https://dx.doi.org/10.3390/ijms24119533.
- Yue T., Tan H., Wang C., Liu Z., Yang D., Ding Y. et al. High-risk genotypes for type 1 diabetes are associated with the imbalance of gut microbiome and serum metabolites. Front. Immunol. 2022; 13: 1033393. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2022.1033393.
- Gao S., Zhao L.H., Tian X., Kong M.W., He J.Q., Ge X.C. et al. Characteristics of gut microbiota in female patients with diabetic microvascular complications. J. Diabetes Res. 2022; 2022: 2980228. https://dx.doi.org/10.1155/2022/2980228.
- Ma M., Su J., Wang Y., Wang L., Li Y., Ding G. et al. Association of body mass index and intestinal (faecal) Streptococcus in adults in Xining city, China P.R. Benef. Microbes. 2022; 13(6): 465-71. https://dx.doi.org/10.3920/BM2021.0046.
- Kunath B.J., Hickl O., Queiros P., Martin-Gallausiaux C., Lebrun L.A., Halder R. et al. Alterations of oral microbiota and impact on the gut microbiome in type 1 diabetes mellitus revealed by integrated multi-omic analyses. Microbiome. 2022; 10(1): 243. https://dx.doi.org/10.1186/s40168-022-01435-4.
- Liu J., Zhou L., Sun L., Ye X., Ma M., Dou M., Shi L. Association between intestinal Prevotella copri abundance and glycemic fluctuation in patients with brittle diabetes. Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2023; 16: 1613-21.https://dx.doi.org/10.2147/DMSO.S412872.
- Aljuraiban G.S., Alfhili M.A., Aldhwayan M.M., Aljazairy E.A., Al-Musharaf S. Metagenomic shotgun sequencing reveals specific human gut microbiota associated with insulin resistance and body fat distribution in Saudi women. Biomolecules. 2023; 13(4): 640. https://dx.doi.org/10.3390/biom13040640.
- Al-Ishaq R.K., Samuel S.M., Busselberg D. The influence of gut microbial species on diabetes mellitus. Int. J. Mol .Sci. 2023; 24(9): 8118.https://dx.doi.org/10.3390/ijms24098118.
- Kuo Y.W., Huang Y.Y., Tsai S.Y., Wang J.Y., Lin J.H., Syu Z.J. et al. Probiotic formula ameliorates renal dysfunction indicators, glycemic levels, and blood pressure in a diabetic nephropathy mouse model. Nutrients. 2023; 15(12): 2803. https://dx.doi.org/10.3390/nu15122803.
- Jiang T., Li Y., Li L., Liang T., Du M., Yang L. et al. Bifidobacterium longum 070103 fermented milk improve glucose and lipid metabolism disorders by regulating gut microbiota in mice. Nutrients. 2022; 14(19): 4050.https://dx.doi.org/10.3390/nu14194050.
- Ben Othman R., Ben Amor N., Mahjoub F., Berriche O.,El Ghali C., Gamoudi A., Jamoussi H. A clinical trial about effects ofprebiotic and probiotic supplementation on weight loss, psychological profile and metabolic parameters in obese subjects. Endocrinol. Diabetes Metab. 2023; 6(2): e402. https://dx.doi.org/ 10.1002/edm2.402.
- Громова О.А., Торшин И.Ю., Тетруашвили Н.К., Галустян А.Н., Курицына Н.А. О перспективах использования комбинаций фолиевой кислоты и активных фолатов для нутрициальной поддержки беременности. Акушерство и гинекология. 2019; 4: 87-94.
Поступила 10.08.2023
Принята в печать 21.08.2023
Об авторах / Для корреспонденции
Торшин Иван Юрьевич, к.ф.-м.н., с.н.с. Института фармакоинформатики, ФИЦ ИУ РАН, https://orcid.org/0000-0002-2659-7998,119333, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 42.
Громов Андрей Николаевич, инженер-исследователь, ФИЦ ИУ РАН, SPIN-код: 8034-7910, AuthorID: 15082, WOS ID: C-7476-2018, ResearcherID: C-7476-2018,
Scopus Author ID: 7102053964, https://orcid.org/0000-0001-7507-191X, 119333, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 42.
Громова Ольга Алексеевна, д.м.н., профессор, в.н.с., научный руководитель Института фармакоинформатики, ФИЦ ИУ РАН, unesco.gromova@gmail.com,
https://orcid.org/0000-0002-7663-710X, 119333, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 42.
Также по теме
