Особенности микробиоты недоношенных детей, рожденных от матерей с заболеваниями эндокринной системы
Цель. Целью данного исследования является поиск различий в составе микробиоты младенцев, рожденных от здоровых матерей либо от матерей, имеющих заболевания эндокринной системы.Припутневич Т.В., Николаева А.В., Шабанова Н.Е., Федоров Д.Е., Манолов А.И., Павленко А.В., Конанов Д.Н., Кривонос Д.В., Климина К.М., Веселовский В.А., Зубков В.В., Ильина Е.Н.
Материалы и методы. Нами было собрано 143 образца кала недоношенных детей, рожденных от матерей с наличием либо отсутствием заболеваний эндокринной системы. Проводился забор образцов первого кала после рождения (меконий), через 1 и 2 недели после рождения. Из образцов была выделена ДНК и проведено секвенирование региона V3–V4 гена 16S pРНК. Таксономические профили оценивались при помощи программы DADA2. Поиск дифференциально представленных бактериальных родов проводился при помощи пакета DESeq2.
Результаты. В результате сравнения двух выборок недоношенных детей, от здоровых матерей и матерей с заболеваниями эндокринной системы, были выявлены различия в составе микробиоты кишечника. Различия начинали проявляться через 1 неделю после рождения. У младенцев, рожденных от матерей с заболеваниями эндокринной системы, наблюдается повышенное содержание условно-патогенных микроорганизмов и пониженное – представителей Bifidobacterium и Lactobacillus.
Заключение. Выявленные различия в составе микробиоты кишечника недоношенных детей показывают, что состояние эндокринной системы матери может оказывать влияние на формирование микробиома кишечника младенца на ранних этапах его колонизации.
Ключевые слова
недоношенные дети
микробиота кишечника
эндокринные заболевания
секвенирование гена 16S рРНК
Список литературы
- Tanaka M., Nakayama J. Development of the gut microbiota in infancy and its impact on health in later life. Allergol. Int. 2017; 66(4): 515-22. https://dx.doi.org/10.1016/j.alit.2017.07.010.
- Jandhyala S.M., Talukdar R., Subramanyam C., Vuyyuru H., Sasikala M., Reddy D.N. Role of the normal gut microbiota. World J. Gastroenterol. 2015; 21(29): 8787-803. https://dx.doi.org/10.3748/wjg.v21.i29.8787.
- Koren O., Goodrich J.K., Cullender T.C., Spor A., Laitinen K., Bäckhed H.K. et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell. 2012; 150(3): 470-80. https://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2012.07.008.
- Mueller N.T., Whyatt R., Hoepner L., Oberfield S., Dominguez-Bello M.G., Widen E.M. et al. Prenatal exposure to antibiotics, cesarean section and risk of childhood obesity. Int. J. Obes. (Lond). 2015; 39(4): 665-70. https://dx.doi.org/10.1038/ijo.2014.180.
- Mueller N.T., Bakacs E., Combellick J., Grigoryan Z., Dominguez-Bello M.G. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol. Med. 2015; 21(2): 109-17. https://dx.doi.org/10.1016/j.molmed.2014.12.002.
- Mulligan C.M., Friedman J.E. Maternal modifiers of the infant gut microbiota: metabolic consequences. J. Endocrinol. 2017; 235(1): R1-12. https://dx.doi.org/10.1530/JOE-17-0303.
- Ringholm L., Damm P., Mathiesen E.R. Improving pregnancy outcomes in women with diabetes mellitus: modern management. Nat. Rev. Endocrinol. 2019; 15(7): 406-16. https://dx.doi.org/10.1038/s41574-019-0197-3.
- Huget-Penner S., Feig D.S. Maternal thyroid disease and its effects on the fetus and perinatal outcomes. Prenat. Diagn. 2020; 40(9): 1077-84. https://dx.doi.org/10.1002/pd.5684.
- Zhou M., Wang M., Li J., Luo X., Lei M. Effects of thyroid diseases on pregnancy outcomes. Exp. Ther. Med. 2019; 18(3): 1807-15. https://dx.doi.org/10.3892/etm.2019.7739.
- Delitala A.P., Capobianco G., Cherchi P.L., Dessole S., Delitala G. Thyroid function and thyroid disorders during pregnancy: a review and care pathway. Arch. Gynecol. Obstet. 2019; 299(2): 327-38. https://dx.doi.org/10.1007/s00404-018-5018-8.
- Korevaar T.I.M., Derakhshan A., Taylor P.N., Meima M., Chen L., Bliddal S. et al. Consortium on Thyroid and Pregnancy - Study Group on Preterm Birth. Association of thyroid function test abnormalities and thyroid autoimmunity with preterm birth: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 2019; 322(7): 632-41. https://dx.doi.org/10.1001/jama.2019.10931.
- Dodic M., Peers A., Coghlan J.P., Wintour M. Can excess glucocorticoid, in utero, predispose to cardiovascular and metabolic disease in middle age? Trends Endocrinol. Metab. 1999; 10(3): 86-91. https://dx.doi.org/10.1016/s1043-2760(98)00125-8.
- Berkane N., Liere P., Oudinet J.P., Hertig A., Lefèvre G., Pluchino N. et al. From pregnancy to preeclampsia: a key role for estrogens. Endocr. Rev. 2017; 38(2): 123-44. https://dx.doi.org/ 10.1210/er.2016-1065.
- Amaral L.M., Wallace K., Owens M., LaMarca B. Pathophysiology and current clinical management of preeclampsia. Curr. Hypertens. Rep. 2017; 19(8): 61. https://dx.doi.org/10.1007/s11906-017-0757-7.
- Korpela K., Blakstad E.W., Moltu S.J., Strømmen K., Nakstad B., Rønnestad A.E. et al. Intestinal microbiota development and gestational age in preterm neonates. Sci. Rep. 2018; 8(1): 2453. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-20827-x.
- Younge N.E., Newgard C.B., Cotten C.M., Goldberg R.N., Muehlbauer M.J., Bain J.R. et al. Disrupted maturation of the microbiota and metabolome among extremely preterm infants with postnatal growth failure. Sci. Rep. 2019; 9(1): 8167. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-44547-y.
- Stewart C.J., Marrs E.C.L., Magorrian S., Nelson A., Lanyon C., Perry J.D. et al. The preterm gut microbiota: changes associated with necrotizing enterocolitis and infection. Acta Paediatr. 2012; 101(11): 1121-7. https://dx.doi.org/10.1111/j.1651-2227.2012.02801.x.
- Pärtty A., Luoto R., Kalliomäki M., Salminen S., Isolauri E. Effects of early prebiotic and probiotic supplementation on development of gut microbiota and fussing and crying in preterm infants: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J. Pediatr. 2013; 163(5): 1272-7. e1-2. https://dx.doi.org/10.1016/j.jpeds.2013.05.035.
- Kumbhare S.V., Patangia D.V.V., Patil R.H., Shouche Y.S., Patil N.P. Factors influencing the gut microbiome in children: from infancy to childhood. J. Biosci. 2019; 44(2): 49.
- Patton L., Li N., Garrett T.J., Ruoss J.L., Russell J.T., de la Cruz D. et al. Antibiotics effects on the fecal metabolome in preterm infants. Metabolites. 2020; 10(8): 331. https://dx.doi.org/10.3390/metabo10080331.
- Wang Y., Liu Y., Bai J., Chen X. The effect of maternal postpartum practices on infant gut microbiota: a Chinese cohort study. Microorganisms. 2019; 7(11): 511. https://dx.doi.org/10.3390/microorganisms7110511.
- Deshpande G., Rao S., Patole S., Bulsara M. Updated meta-analysis of probiotics for preventing necrotizing enterocolitis in preterm neonates. Pediatrics. 2010; 125(5): 921-30. https://dx.doi.org/ 10.1542/peds.2009-1301.
- Grev J., Berg M., Soll R. Maternal probiotic supplementation for prevention of morbidity and mortality in preterm infants. Cochrane Database Syst. Rev. 2018; (12): CD012519. https://dx.doi.org/10.1002/14651858.CD012519.pub2.
- Wandro S., Osborne S., Enriquez C., Bixby C., Arrieta A., Whiteson K. The microbiome and metabolome of preterm infant stool are personalized and not driven by health outcomes, including necrotizing enterocolitis and late-onset sepsis. mSphere. 2018; 3(3): e00104-18. https://dx.doi.org/10.1128/mSphere.00104-18.
- Callahan B.J., McMurdie P.J., Rosen M.J., Han A.W., Johnson A.J.A., Holmes S.P. DADA2: high-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat. Methods. 2016; 13(7): 581-3. https://dx.doi.org/10.1038/nmeth.3869.
- Love M.I., Huber W., Anders S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. Genome Biol. 2014; 15(12): 550. https://dx.doi.org/10.1186/s13059-014-0550-8.
- McMurdie P.J., Holme S. phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data. PloS One. 2013; 8(4): e61217. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0061217.
- Korir M.L., Manning S.D., Davies H.D. Intrinsic maturational neonatal immune deficiencies and susceptibility to group B Streptococcus infection. Clin. Microbiol. Rev. 2017; 30(4): 973-89. https://dx.doi.org/10.1128/CMR.00019-17.
- Wall R., Ross R.P., Ryan C.A., Hussey S., Murphy B., Fitzgerald G.F. et al. Role of gut microbiota in early infant development. Clin. Med. Pediatr. 2009; 3: 45-54. https://dx.doi.org/10.4137/cmped.s2008.
- Greenwood C., Morrow A.L., Lagomarcino A.J., Altaye M., Taft D.H., Yu Z. et al. Early empiric antibiotic use in preterm infants is associated with lower bacterial diversity and higher relative abundance of Enterobacter. J. Pediatr. 2014; 165(1): 23-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.jpeds.2014.01.010.
- Dunne-Castagna V.P., Taft D.H. Mother’s touch: milk IgA and protection from necrotizing enterocolitis. Cell Host Microbe. 2019; 26(2):147-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.chom.2019.07.013.
Поступила 09.12.2020
Принята в печать 19.01.2021
Об авторах / Для корреспонденции
Припутневич Татьяна Валерьевна, д.м.н., директор института микробиологии, антимикробной терапии и эпидемиологии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(910)414-56-16. E-mail: priput1@gmail.com. ORCID: 0000-0002-4126-9730. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.Николаева Анастасия Владимировна, к.м.н., главный врач, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(916)653-43-09. E-mail: a_nikolaeva@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Шабанова Наталья Евгеньевна, к.м.н., доцент, научный сотрудник отделения клинической фармакологии антимикробных и иммунобиологических препаратов
института микробиологии, антимикробной терапии и эпидемиологии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(985)097-58-27. E-mail: n_shabanova@oparina4.ru. ORCID: 0000-0001-6838-3616. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Федоров Дмитрий Евгеньевич, лаборант-исследователь, лаборатория геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7(985)115-48-96. E-mail: fedorov.de@gmail.com. ORCID: 0000-0001-8468-7011. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Манолов Александр Иванович, м.н.с. лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России. Тел.: +7(985)417-73-08. E-mail: paraslonic@gmail.com. ORCID: 0000-0003-3912-429X. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Павленко Александр Владимирович, научный сотрудник лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7(926)111-72-82. E-mail: pavav@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9549-0289. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Конанов Дмитрий Николаевич, лаборант-исследователь лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7(915)499-74-62. E-mail: konanovdmitriy@gmail.com. ORCID: 0000-0002-1217-9234. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Кривонос Данил Вадимович, студент лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7(905)771-66-82. E-mail: Danil01060106@gmail.com. ORCID: 0000-0002-3851-5873. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Климина Ксения Михайловна, с.н.с. лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7916)133-60-90. E-mail: ppp843@yandex.ru. ORCID: 0000-0002-5563-644X. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Веселовский Владимир Александрович, м.н.с. лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии, ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России.
Тел.: +7(916)415-78-79. E-mail: djdf26@gmail.com. ORCID: 0000-0002-4336-9452. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Зубков Виктор Васильевич, д.м.н., профессор, директор Института неонатологии и педиатрии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России; заведующий кафедрой неонатологии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России; профессор кафедры неонатологии Института здоровья детей, ФГАОУ «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет).
Тел.: +7(963)750-48-77. E-mail: victor.zubkov@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9697-9596. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Ильина Елена Николаевна, чл.-корр. РАН, д.б.н., заместитель генерального директора по научной работе, руководитель отдела молекулярной биологии и генетики,
ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России. Тел.: +7(499)245-04-71. E-mail: ilinaen@gmail.com. ORCID: 0000-0003-0130-5079. 119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1а.
Для цитирования: Припутневич Т.В., Николаева А.В., Шабанова Н.Е., Федоров Д.Е., Манолов А.И., Павленко А.В., Конанов Д.Н., Кривонос Д.В., Климина К.М., Веселовский В.А., Зубков В.В., Ильина Е.Н. Особенности микробиоты недоношенных детей, рожденных от матерей с заболеваниями эндокринной системы.
Акушерство и гинекология. 2021; 2: 96-104
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.2.96-104
Также по теме
