Признаки дисбактериоза кишечника у детей: Лечение дисбактериоза у детей | Клиника Семейный доктор

Содержание

симптомы, анализ, лечение в 2022 году

Есть ли жизнь в кишечнике?

В человеческом организме есть немало мест, где очень «уютно» различным микроорганизмам. Они есть в носоглотке, легких, влагалище, кишечнике. При этом наличие маленьких жителей вовсе не означает, что человек чем-то болен. Если и микроорганизмы, и их «хозяин» чувствуют себя отлично, то такое мирное соседство называется симбиозом. Комбинацию бактерий для каждого определенного места их сосуществования принято называть микрофлорой.

Источник фото: http://alfa-med.su/

Если ее количественный и качественный состав позволяет организму пребывать в здоровом состоянии, то он считается оптимальным для данного человека и называется эубиозом. Если же в силу каких-то причин состав и свойства микрофлоры нарушаются, начинается дисбактериоз. Чаще всего этот термин употребляется для характеристики нарушений микрофлоры кишечника, хотя дисбактериоз может возникнуть и в других местах обитания микроорганизмов.

Ребенок рождается, попадая из стерильной среды в мир, где обитает множество бактерий. Первое заселение его организма маленькими обитателями – бактериями, грибками – происходит еще во время прохождения по родовым путям. Следующий этап – первое прикладывание к груди. С капельками материнского молозива малыш получает полезные бактерии – залог будущего крепкого иммунитета. Ведь микрофлора кишечника выполняет множество важных функций:

  • участвует в производстве витаминов группы В, витамина К, никотиновой кислоты, стимулирует деятельность органов кроветворения;
  • поддерживает газообмен в кишечнике в пределах нормы;
  • участвует в синтезе аминокислот и фиксации азота воздуха;
  • способствует обмену холина, мочевой кислоты, а также желчных и жирных кислот;
  • повышает активность ферментов тонкого кишечника;
  • выделяет специальные вещества, стимулирующие перистальтику кишечника, влияет на процессы всасывания воды;
  • способствует оптимальному делению и обновлению клеток слизистой оболочки кишечника;
  • стимулирует выработку лимфоидными клетками иммуноглобулинов и лизоцима, которые препятствуют проникновению в организм инфекций.

Но кроме полезных микроорганизмов (бифидо- и лактобактерий), в кишечнике также живут и условно-патогенные. Они тоже необходимы организму, но в определенных условиях могут вызывать различные заболевания. К ним относятся энтерококки, клебсиелла, стафилококки, стрептококки, грибы рода Кандида и другие. Если баланс между «хорошими» и «плохими» не нарушен, то ничего страшного не происходит. Но случается, что условно-патогенная флора начинает усиленно размножаться, подавляя полезную. Возникает дисбактериоз.

Миф, симптомы, болезнь или диагноз?

Наверное, ни один диагноз не вызывает столько разногласий у медиков, как дисбактериоз. Одни вообще не верят в его существование, другие готовы обвинить его в самых различных болезнях – от атопического дерматита и язвы до кариеса.

Интересный факт: в международной классификации болезней, принятой ВОЗ, такой диагноз вообще отсутствует. Этот синдром может быть спутником многих заболеваний и не имеет специфической симптоматики. Нарушение микрофлоры – это последствие болезней, а не их причина. Поэтому лечить нужно не дисбактериоз, а заболевание, его вызвавшее.

Признаки, по которым мама может заподозрить у ребенка наличие дисбактериоза (частые поносы или запоры, срыгивания, метеоризм, кишечные колики, плохой аппетит и недобор веса), могут свидетельствовать как о другом заболевании желудочно-кишечного тракта, так и о ситуативных проблемах. Соответственно, когда уходит проблема – дисбактериоза кишечника тоже не будет.

Источник фото: http://medic-mir.ru/

Причины и следствия

У детей дисбактериоз связан с недостаточно сформированными защитными реакциями организма и факторами риска, которым подвергается малыш с момента рождения. Эти факторы зависят от возраста ребенка.

Возраст ребенка

Факторы риска развития дисбактериоза

Новорожденный

  • патологическая беременность матери и осложненные роды;
  • наличие у мамы бактериального вагиноза и/или мастита;
  • низкие показатели по системе Апгар и применение реанимационных мероприятий к новорожденному;
  • позднее (позже 2-х часов с момента рождения) прикладывание к груди;
  • малые гнойные инфекции у малыша;
  • длительное пребывание в роддоме;
  • физиологическая незрелость моторных функций кишечника;
  • колонизация кишечника вредными микроорганизмами из окружающей среды

Ребенок грудного возраста

  • ранний отказ от грудного вскармливания и перевод на искусственное/смешанное вскармливание;
  • частые ОРВИ на протяжении первого года жизни;
  • диспепсия;
  • диатез, анемия, рахит;
  • неврологические нарушения;
  • инфекционные или соматические заболевания

Ребенок школьного возраста

  • нерациональное питание;
  • хронические заболевания;
  • частые ОРВИ;
  • аллергия;
  • вегетососудистая дистония;
  • гормональная перестройка организма;
  • эндокринные нарушения.

Вопреки распространенному мнению, применение антибиотиков по стандартной схеме (5 – 7 дней) и согласно возрастным нормам вызвать дисбактериоз у детей не может. Такое нарушение может возникнуть лишь в том случае, если курс антибиотика длительный (более 14 дней), сам препарат широкого спектра действия, а пациент страдает иммунными нарушениями. Во всех остальных случаях баланс флоры восстанавливается самостоятельно сразу же после отмены лечения.

Источник фото: http://facekid.ru

Анализ кала на дисбактериоз у грудничка, лечение

Так нужно ли сдавать такой популярный анализ на дисбактериоз? Практикующие медики говорят о том, что посев кала на дисбактериоз малоинформативен и, по меньшей мере, нерационален. Конечно, сдать его несложно. Но и показатели будут недостоверными по нескольким причинам:

  • анализ не отображает истинную картину микрофлоры всего кишечника, показывает флору его последних отделов;
  • некоторые бактерии на воздухе погибают, что отрицательно влияет на качество анализа;
  • на результаты влияет то, в какое время суток собран кал, его количество и то, в какой лаборатории был проведен анализ;
  • оценить «нормальность» флоры, руководствуясь результатами такого анализа, невозможно, поскольку бактерии, участвующие в процессе пищеварения, живут на стенках кишечника; материал для исследования поступает из просвета толстой кишки;
  • норму эубиоза определить трудно, так как она зависит от очень многих показателей и индивидуальна для каждого человека.

Хотя у такого анализа есть свой плюс: он может показать, есть ли в кишечнике патогенные и условно-патогенные бактерии в большом количестве. Если при этом присутствует клиническая картина заболевания: ребенок страдает поносами, запорами, имеет плохой аппетит, в общем, выглядит нездоровым – лечение необходимо. Но перед этим следует определить причину возникновения дисбактериоза, провести тщательную диагностику. И, конечно, лечить не дисбактериоз как проявление болезни, а саму болезнь.

Если же ребенок в целом чувствует себя хорошо, то никакой необходимости ни в анализе, ни в лечении нет. При соблюдении следующих несложных правил состояние флоры должно самостоятельно прийти в норму:

  1. Кормить ребенка грудью как можно дольше (хотя бы 1 год).
  2. Следить за чистотой. Обязательное мытье рук: и мамы перед кормлением ребенка, и малыша перед едой.
  3. Старшему ребенку организовать рациональное питание. Он должен получать в достаточном количестве молочные и кисломолочные продукты, мясо и рыбу, фрукты и овощи. Избегайте избытка сладостей, жиров, да и избытка пищи в целом.
  4. Ежедневные прогулки на воздухе, купание, физкультура и закаливание.

Так называемое лечение дисбактериоза с помощью различных препаратов неэффективно. Пробиотики (полезные микроорганизмы) из таблетки, которые якобы должны заселить кишечник, погибают еще в пути под воздействием желудочного сока, желчи, ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника. Остаточные бактерии, которые все же поступают в кишечник, являются для него чужеродными и не приживаются.

Наиболее безвредным и эффективным путем коррекции дисбактериоза кишечника медики считают восстановление его собственной микрофлоры, сформированной на протяжении жизни ребенка. Хорошо при этом помогают пребиотики. Они не содержат бактерий, но служат питательной средой для них, благодаря чему происходит рост собственной полезной флоры и подавление патогенной. Пребиотики входят в состав многих продуктов для специального детского питания – смесей, каш, напитков. Но при этом маме следует учитывать, что выбор таких продуктов все же нужно обсудить с врачом.

Родители должны помнить: и в профилактике, и в лечении всех детских заболеваний главным является здравый смысл мамы и папы. 

Сравнение цен на анализы для детей:

Автор: Брикульская Юлия. Медицинский эксперт проектов, медицинский тренер, практикующий врач-терапевт. Специально для Простобанк Консалтинг

Дисбактериоз кишечника у детей | Симптомы | Диагностика | Лечение

Одним из часто встречающихся у детей заболеваний является дисбактериоз кишечника. При этом состоянии нарушается нормальный баланс микрофлоры, которая необходима для жизнедеятельности организма. Снижается количество «полезных» бактерий и увеличивается содержание патогенных микроорганизмов.

Причины

Основной причиной развития дисбактериоза у новорожденных и детей старшего возраста является нерациональная медикаментозная терапия. Особенно это относится к антибактериальному лечению. Однако дисбаланс микрофлоры может появляться и при наличии других заболеваний, а также под влиянием факторов, снижающих иммунитет:

  • ожоги;
  • тяжелые операции;
  • повышенное влияние ионизирующего излучения;
  • ухудшение экологической ситуации;
  • перевод на искусственное питание, позднее начало грудного вскармливания, заболевания матери.

Симптомы дисбактериоза

Симптомы дисбактериоза зависят возраста ребенка.

У детей старшего возраста может наблюдаться:

У грудничка патология проявляется следующими симптомами:

Такие дети плохо растут и мало прибавляют в весе, могут болеть рахитом или анемией.

Если Вы обнаружили у себя схожие симптомы, незамедлительно обратитесь к врачу. Легче предупредить болезнь, чем бороться с последствиями.

Диагностика

Для определения нарушения микрофлоры врачи назначают следующие исследования:

  • анализ кала, в том числе биохимическое исследование;
  • бактериологическое изучение состава кишечного содержимого и желчи;
  • эзофагогастроскопия с последующим бактериологическим изучением соскоба со слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки;
  • колоноскопия с бактериологическим исследованием соскоба слизистой оболочки толстой и прямой кишки.

Лечение дисбактериоза у детей

Лечение дисбактериоза начинается с устранения причины, которая способствовала его развитию. Для нормализации состава микрофлоры применяются пребиотики и пробиотики. В целом лечение похоже на лечение дисбактериоза у взрослых.

Диета

Диета при дисбактериозе у детей зависит от особенностей клинической картины у каждого пациента: показателей кислотности желудочного сока, степени нарушения пищеварения, локализации патологического процесса. Питание ребенка при дисбактериозе должно быть сбалансированным и легкоусвояемым.

Опасность

Опасность заключается в нарушении водно-электролитного баланса, истощения малыша вследствие длительного поноса.

Группа риска

В группу риска входят малыши, которые перенесли:

  • родовые травмы;
  • глистные инвазии;
  • искусственное вскармливание;
  • колит, энтерит;
  • инфекционные заболевания (дизентерия, тиф).

Профилактика

Профилактика заключается в соблюдении режима питания малыша и проведении рациональной антибиотикотерапии.

Данная статья размещена исключительно в познавательных целях и не является научным материалом или профессиональным медицинским советом.

Дисбактериоз: причины, симптомы, диагностика, лечение

Опубликовано: 25.08.2021 12:53:00    Обновлено: 31.08.2021   Просмотров: 32577


Дисбактериоз – качественное и количественное изменение микрофлоры в организме на любом его участке, включая кожные покровы, кишечник, полость рта, влагалище и другие области, населяемые микроорганизмами. Патология встречается при многих заболеваниях, длительном или неконтролируемом употреблении антибиотиков и иммунодепрессантов, развивается под влиянием вредных факторов окружающей среды.

Состояние опасно сопутствующим снижением иммунитета, нарушением барьерной функции кожи и слизистых оболочек, через которые патогенная флора проникает во внутренние органы.

Диагноз «дисбактериоз» отсутствует в международной классификации болезней и выставляется докторами исключительно Российской Федерации и стран СНГ. Дисбактериоз — это не заболевание, а синдром, функциональное расстройство, сопровождаемое нарушением баланса микрофлоры. Самая распространенная форма патологии – дисбактериоз кишечника.

Роль микробиоты в организме

Микробиота – это экосистема, внутри которой уживаются более семи тысяч видов микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, бактериофаги, простейшие, археи и грибы. Они живут на кожных покровах, слизистых оболочках, в пищеварительном тракте и играют важную роль в поддержании иммунитета.

Кишечное сообщество находится в симбиозе с организмом хозяина и выполняет множество функций:
  • участвует в пищеварении, способствуя переработке пищи и лучшему усвоению питательных веществ;
  • стимулирует рост клеток кишечной стенки – энтероцитов;
  • поддерживает иммунитет в активном состоянии;
  • не допускает роста опасных микроорганизмов, способных вызвать воспаление и инфекционный процесс;
  • контролирует метаболические процессы, энергетический и жировой обмены;
  • синтезирует биологически активные вещества, участвующие в гормональной и нейрорегуляции.

При снижении количества полезных микроорганизмов, таких как бифидо- и лактобактерии, кишечная палочка и других, занимаемые ими ранее участки активно заселяют патогенные бактерии – преимущественно пептококки, грибы рода Кандида, стафилококки и клостридии.

Причины дисбиоза

Дисбактериоз никогда не возникает первично, он развивается вследствие дисфункции органов и систем либо под действием медикаментов и химических веществ, отрицательно влияющих на микроорганизмы.

Предрасполагают к нарушению микрофлоры следующие факторы:

  • острый и хронический стресс;
  • чрезмерная физическая нагрузка;
  • неблагоприятные экологические условия, вредные производственные факторы;
  • генетическая предрасположенность;
  • иммунодефицитные состояния;
  • беременность и гормональный дисбаланс, например, гиперандрогения у женщин;
  • нарушение биоритмов, акклиматизация;
  • активный прием антибиотиков, цитостатиков, сульфаниламидов, заместительная гормональная терапия;
  • травмы и воспалительные заболевания, сопровождающиеся активацией иммунитета.

Одна из причин кожного дисбактериоза – чрезмерная гигиена, применение агрессивных уходовых средств, смывающих защитный водно-жировой слой с эпителия.

Микробиота кишечника страдает в следующих случаях:
  • присутствие в пище разного рода химических добавок – солей натрия и сернистой кислоты, наночастиц металлов и антибиотиков;
  • голодание либо резкое изменение рациона, обилие в нем животных жиров и белков, сахара, крахмала, недостаток клетчатки, витаминов и минеральных веществ;
  • инфекционные процессы, глистная инвазия в кишечнике;
  • снижение пищеварительной функции внутренних органов при панкреатите, гепатите, гастрите и других заболеваниях;
  • нарушение моторики кишечника;
  • хирургические вмешательства на органах ЖКТ.

Классификация дисбактериоза

Самой распространенной формой патологии считается кишечный дисбактериоз.

К внекишечным формам можно отнести дисбиоз:

  • кожи;
  • половых органов;
  • мочевыделительных путей;
  • ротовой полости;
  • органов дыхания.

Также, в зависимости от длительности процесса и выраженности симптомов, выделяют острый и хронический дисбактериоз.

Степень тяжести определяется количеством и составом бактерий в процессе лабораторной диагностики:
  • I степень — недостаток представителей нормальной микрофлоры;
  • II степень — преобладание условно-патогенных микроорганизмов;
  • III степень — присоединение патогенной флоры.

Кишечный дисбактериоз протекает в три стадии:

  1. Латентный дисбиоз. Клинические проявления патологии отсутствуют. Нарушение микрофлоры выявляется только по результатам анализов.
  2. Локальная или местная форма дисбиоза. Сопровождается симптоматикой колита или энтероколита.
  3. Стадия развития осложнений. Появляются признаки инсулинорезистентности, нейровегетативных нарушений, хронического колита, дерматита и вагинита.

Симптомы нарушенной микрофлоры

Проявления дисбактериоза зависят от локализации пораженной микробиоты. Для кишечной формы патологии характерны следующие симптомы:
  • Диспепсический синдром – расстройство стула, иногда с чередованием запора и диареи, метеоризм, вздутие живота, отрыжка и неприятный привкус во рту, урчание в кишечнике.
  • Повышенная чувствительность к определенной пище, в особенности к злакам и молочным продуктам, а также аллергическая реакция на переносимые ранее продукты. Наиболее часто встречается при дисбактериозе у детей. Проявления могут быть различными: крапивница, кожный зуд, приступы удушья, ангионевротический отек, жидкий пенящийся стул, резкая боль в животе, тошнота вплоть до рвоты, понижение артериального давления.
  • Синдром мальабсорбции – нарушение всасывания питательных веществ проявляется их недостаточностью в организме. Развивается симптоматика белково-энергетической недостаточности, гиповитаминозов, преимущественно витаминов группы В, анемии, нарушения ионного баланса, дефицита кальция.
  • Интоксикационный синдром. Характерны слабость, снижение аппетита, повышение температуры тела, головная боль.
  • Частые ОРЗ, ОРВИ, обострения герпетической инфекции, грибковые заболевания вследствие снижения иммунитета.

Проявления дисбактериоза кишечника у взрослых зависят от пола пациента. У женщин болезненные ощущения в животе усиливаются перед менструацией. Наблюдается повышенная активность сальных желез, на лице и на теле появляются высыпания. Слизистая оболочка влагалища раздражается, больную беспокоит зуд и жжение вульвы. Кожа становится сухой, дряблой и шелушится. Дисбактериоз кишечника у мужчин сопровождается ухудшением потенции, проблемами с мочеиспусканием.

По мере прогрессирования дисбактериоза присоединяются и симптомы осложнений.

При нейропсихическом расстройстве появляются слабость, апатия, тревожность, пониженное настроение, снижение концентрации внимания и стрессоустойчивости, навязчивые мысли, судороги.

Для инсулинорезистентности характерны прибавка в весе, высокая концентрация глюкозы и липидов крови, ощущение тяжести в правом подреберье. При генерализованной воспалительной или аутоиммунной реакции возможно появление боли в суставах, сыпи на коже, примеси слизи либо крови в испражнениях, повышения температуры тела, озноба, быстрой утомляемости.

Для кожного дисбиоза характерны сыпь на теле, дряблость, краснота, зуд, сухость либо избыточная жирность кожных покровов. При дисбактериозе влагалища проявляются молочница – творожистые выделения белого цвета, жжение и зуд в области наружных половых органов. При дисбалансе флоры ротовой полости прогрессируют стоматит, пародонтоз и кариес, ощущаются неприятный привкус и запах изо рта, появляется белый налет на языке.

Осложнения дисбиоза

Дисбиоз — синдром, способствующий развитию многих болезней. Научно подтверждена его связь со следующими патологиями:
  • нейропсихические расстройства: депрессия, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, шизофрения, аутизм, болезнь Паркинсона;
  • инсулинорезистентность, дислипидемия, ожирение, сахарный диабет 2 типа, артериальная гипертензия, жировой гепатоз печени;
  • аутоиммунные патологии: сахарный диабет I типа, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, первичный склерозирующий холангит;
  • аллергические заболевания: бронхиальная астма, атопический дерматит, аллергия на пищевые продукты;
  • системные воспаления: болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, синдром раздраженного кишечника, целиакия и колоректальный рак;
  • заражение венерическими заболеваниями, в том числе ВИЧ-инфекцией;
  • при генитальном дисбактериозе во время беременности – преждевременные роды;
  • сердечно-сосудистые заболевания вследствие активации патогенных бактерий пародонта, способствующих атеросклеротическим процессам и развитию ИБС;
  • аденокарцинома и плоскоклеточный рак пищевода при дисбактериозе полости рта.

Диагностика дисбактериоза

Диагноз ставится на основании жалоб больного, характерной симптоматики и данных осмотра. Для определения тяжести процесса и подбора тактики лечения проводятся лабораторные и инструментальные исследования:
  1. Общий клинический анализ крови. Обращают внимание на признаки анемии, уровень лейкоцитов в крови и их распределение по видам.
  2. Биохимический анализ крови. Выполняется для определения степени выраженности интоксикации и нарушения обмена веществ вследствие их неправильного всасывания в кишечнике.
  3. Общий анализ кала. Оценка физических и химических свойств кала, а также разнообразных компонентов и включений различного происхождения – копрограмма.
  4. Анализ кала на дисбактериоз. Бактериологический посев – это биологическое исследование испражнений с целью определения состава и количества микроорганизмов, обитающих в пищеварительном тракте человека. Также проводится биохимический анализ кала на предмет маркеров дисбиоза, таких как метаболиты летучих жирных кислот, производимых микроорганизмами.
  5. УЗИ брюшной полости. Визуальная оценка состояния органов пищеварения.
  6. Определение чувствительности патогенной флоры к бактериофагам. Проводится преимущественно детям перед назначением соответствующего лечения.

Лечение дисбактериоза

Важную роль в нормализации микрофлоры и работы органов пищеварения играет пересмотр рациона, режима питания. Таким больным рекомендован стол №4. Диета при дисбактериозе предполагает отказ от:
  • острой и жареной пищи, копченых деликатесов;
  • продуктов, насыщенных сахарами;
  • быстроусвояемых углеводов;
  • яблок, бананов, винограда;
  • а также ограничение молочных продуктов.

Полезными для микрофлоры считаются продукты, обогащенные клетчаткой – цельнозерновая выпечка, крупы, за исключением белого риса, овощи, листовая зелень и сушеные фрукты. Рекомендована также кисломолочная продукция, содержащая пребиотики и стимулирующая рост полезной микрофлоры.

Консервативное лечение дисбактериоза предполагает применение:
  1. Противомикробных средств синтетического происхождения – кишечных антисептиков.
  2. Пробиотиков. Это готовые лакто-бифидопробиотики в дозах свыше 109 в одной капсуле.
  3. Пребиотиков. Представляют собой вещества, способствующие росту и размножению полезной флоры.
  4. Синбиотиков. Комплексные препараты, содержащие как сами микроорганизмы, так и необходимые для их развития компоненты.
  5. Бактериофагов. Эффективны для борьбы с инфекцией при второй степени дисбаланса микрофлоры. Метод лечения чаще используют при дисбактериозе у грудничка, когда противопоказано применение антибиотиков.
  6. Иммуномодуляторов. Применяются для восстановления иммунитета.
  7. Антибиотиков. Назначаются при распространенной форме дисбактериоза – в случае выраженных симптомов интоксикации, продолжительной диареи, тяжелого иммунодефицита и лабораторно-подтвержденного дисбиоза третьей степени.

Также применяются средства патогенетической терапии для восстановления моторики кишечника, уменьшения воспаления и восстановления ферментной активности органов пищеварения. Для облегчения проявлений диареи, боли в животе, метеоризма назначаются препараты симптоматической терапии.

Профилактика

Профилактика дисбактериоза включает сбалансированное питание, активный образ жизни, минимизацию стрессов и факторов, способных спровоцировать кишечное расстройство и дисбаланс микрофлоры.

Для предотвращения нарушения микрофлоры у новорожденных рекомендуется отдавать предпочтение естественному родоразрешению и грудному вскармливанию.

Дисбактериоз кишечника у детей — признаки, причины, симптомы, лечение и профилактика

Симптомы

Дети раннего возраста при дисбиозе беспокойны, у них наблюдается рвота, срыгивания, расстройство сна, снижаются темпы нарастания массы тела. Испражнения кашицеобразные или жидкие, обильные, с белыми комочками, пенистые, зеленоватые с гнилостным или кислым запахом. Боль приступообразная, возникает спустя 2-3 часа после приема пищи, ее сопровождают позывы на дефекацию, урчание, вздутие живота.

В случае нарушения всасывания в кишечном тракте отмечается жидкий стул с гнилостным брожением, метеоризм, стеаторея, признаки полигиповитаминоза, снижение массы тела. В патологический процесс зачастую вовлекаются поджелудочная железа и гепатобилиарная система, в результате чего возникает дефицит желчных кислот и ферментов. Из-за этого усугубляется мальабсорбция и появляются обменные нарушения.

Иногда у детей бывают частые запоры, колики, гипо- и гипермоторные дискинезии, неустойчивый стул. Таких пациентов беспокоит отрыжка, ощущение распирания в желудке, их аппетит снижен. При длительно существующем дисбиозе у малышей возникают астено-невротический и интоксикационный синдромы.

В некоторых случаях выраженный дисбаланс кишечной флоры может не сопровождаться клиническими симптомами.

Диагностика

Диагностировать заболевание можно на основании осмотра ребенка детским гастроэнтерологом, педиатром или инфекционистом. Проводится оценка состояния кожных покровов и слизистых, при пальпации живот болезненный по ходу кишечника.

Лабораторная диагностика дисбактериоза заключается в биохимическом или бактериологическом исследовании кала.

Чтобы выяснить точную причину недуга проводится гастроскопия, УЗИ органов брюшной полости, печеночные пробы, анализ кала на яйца гельминтов и лямблий. Копрограмма помогает обнаружить нарушения расщепления пищи и ее всасывания.

При проведении дифференциальной диагностики следует исключить острые кишечные инфекции, неспецифический язвенный колит и синдром мальабсорбции.

Лечение

При терапии необходимо придерживаться определенных принципов. Следует:

  • Устранить этиологические источники недуга.
  • Наладить питание. Обязательно сохранить грудное вскармливание для младенцев. Для малышей, которые находятся на искусственном кормлении, используются специальные лечебные смеси.
  • Принимать антибиотики только по строгим показаниям, ведь их беспорядочное применение может только ухудшить состояние.
  • Восстановить «полезную» микрофлору кишечника путем использования пробиотиков (лактобактерин, бифидумбактерин, лактовит, бифиформ, ентерожермина и др.).
  • При выраженной симптоматике употреблять ферментные препараты (панкреатин, пангрол, мезим-форте).
  • Для борьбы с интоксикацией использовать сорбенты (энтеросгель, сорбекс, атоксил).
  • Часто болеющим детям проводить витаминотерапию и принимать иммуномодулирующие адаптогены.

Профилактика

Залог формирования нормальной микрофлоры у ребенка – это забота будущей матери о своем здоровье: планирование беременности, соблюдение режима дня, достаточный отдых, правильное питание беременной женщины, исключение стрессовых ситуаций. После рождения малыша первые меры профилактики недуга – это раннее прикладывание к груди, поддержание естественного вскармливания и правильное внедрение прикормов.

При наличии хронической патологии пищеварительных органов необходима обязательная их терапия. Лечение антибиотиками надлежит проводить, одновременно принимая пребиотики или пробиотики.

Литература и источники

  • Макунин Д. Микробы. Их имена // Наука и жизнь. — 2008. 
  • Краткая энциклопедия домашнего хозяйства / Под ред. И. М. Скворцова. — 1-е изд. — М.: Большая советская энциклопедия, 1967. 
  • Видео по теме:

    Дисбактериоз кишечника — симптомы и лечение

    Дисбактериоз кишечника – это заболевание, которое характеризуется нарушением соотношения и состава населяющих кишечник микроорганизмов.

    Без соответствующего лечения данное заболевание может привести к серьёзным нарушениям в работе желудочно-кишечного тракта. 

    Причины появления дисбактериоза

    Существует многоженство факторов, способных изменить нормальную микрофлору кишечника. Но чаще всего своим появление дисбактериоза связано с:

    • Прием некоторых лекарственных средств: антибиотиков, слабительных, гормональных, психотропных и т.д.;
    • Неправильное питание и злоупотребление алкоголем;
    • Инфекционные заболевания;
    • Хронические заболевания желудочно-кишечного тракта;
    • Продолжительное психоэмоциональное перенапряжение;
    • Аллергические заболевания
    • Иммунодифициты.

    Основные симптомы дисбактериоза

    Симптомы дисбактериоза бывают идентичны симптомам других гастроэнтерологических заболеваний. При дисбактериозе могут беспокоить:

    • Изменения стула: поносы, запоры или неустойчивый стул;
    • Дискомфорт в животе, вздутие;
    • Повышенное газообразование;
    • Резкий запах стула;
    • Тошнота; 
    • Боли в животе без четкой локализации;
    • Аллергические реакции;
    • Утомляемость, слабость.

    Диагностика и лечение дисбактериоза 

    В первую очередь, для постановки диагноза необходимо провести анализ кала. Также врач может назначить: гастроскопию, ректороманоскопию, ирригоскопию, колоноскопию.

    Лечение дисбактериоза кишечника проводится в комплексе и подразумевает: восстановление нормальной микрофлоры кишечника, улучшение пищеварения, восстановление моторики кишечника. Лекарственная терапия подразумевает прием антибактериальных препаратов и бактериальных, регуляторов пищеварения. 

    Лечение дисбактериоза у взрослых и детей

    К какому специалисту следует обратиться, если у вас обнаружились симптомы Дисбактериоза?

    Профилактика дисбактериоза

    Профилактика дисбактериоза заключается в решении ряда проблем:

    • Организация рационального питания;
    • Контроль применяемых лекарственных препаратов;
    • Улучшение экологической обстановки;
    • Своевременное лечение заболеваний желудочно-кишечного тракта.

    Лечение гастроэнтерологических заболеваний – одно из приоритетных направлений работы клиники «Семейная».

    Запись на прием к врачу гастроэнтерологу

    Обязательно пройдите консультацию квалифицированного специалиста в области гастроэнтерологии в клинике «Семейная».

     

    Чтобы уточнить цены на прием врача гастроэнтеролога или другие вопросы пройдите по ссылке ниже 

    Синдром дисбактериоза кишечника — AptekaOnline

    Дисбактериоз не является самостоятельным заболеванием, этот синдром указывает на развитие ряда болезней желудочно-кишечного тракта.

    Кишечник является частью пищеварительной системы человека и отвечает за всасывание расщепленных питательных веществ и удаление излишков с каловыми массами. Нормальная работа кишечника напрямую связана с микрофлорой, живущей на его стенках. Многочисленные микроорганизмы в кишечнике участвуют в синтезе аминокислот, витаминов, усвоении микроэлементов, а также блокируют рост и размножение патогенных бактерий, вызывающих различные нарушения в работе кишечника. В ряде случаев здоровый баланс микрофлоры может быть нарушен и вредные микроорганизмы начинают быстро размножаться. Именно такие состояния называют дисбактериозом кишечника.

    Развитие дисбактериоза

    Считать дисбактериоз самостоятельным заболеванием ошибочно, ведь он развивается при появлении соответствующих условий, связанных с нарушением нормальной работы организма. Аллергия, склонность к ОРЗ и ОРВИ, несбалансированный рацион, кишечные инфекции, нарушения функций ЖКТ, стресс, изменения микрофлоры, связанные с возрастом, химическая и лучевая терапия, длительное лечение гормональными и антибактериальными препаратами (в частности, антибиотиками) — вот далеко не полный список причин, вызывающих дисбактериоз у пациентов.

    Поэтому лечение дисбактериоза в первую очередь должно быть направлено на устранение причин, которыми он был вызван. В отдельных случаях устранить причину невозможно, например, для онкобольных отмена курса лечения вызовет гораздо более критичные последствия, чем нарушение микрофлоры кишечника. Для таких пациентов подбирается специальный рацион и медикаментозные препараты, которые позволяют ограничить количество патогенных микроорганизмов, что позволяет поддерживать удовлетворительную работу собственной микрофлоры и нормальное пищеварение.

    Пациентам, у которых симптомы дисбактериоза проявились из-за неправильного питания, сильного стресса или временной антибиотикотерапии, для восстановления микрофлоры потребуется значительно меньше усилий и времени. Регулировка питания, снижение эмоциональных нагрузок, окончание курса антибиотиков — все это в большинстве случаев создает благоприятные условия для нормализации работы кишечника. Небольшой курс лечения дисбактериоза кишечника специализированными препаратами позволяет полностью восстановить функции органа пищеварения.

    Симптомы дисбактериоза

    Первыми признаками дисбактериоза являются появление тошноты и рвоты, металлического привкуса во рту, снижение аппетита или полное его отсутствие, нарушения стула (диарея, запор), вздутие живота, чувство незаконченного опорожнения кишечника, эпизодические боли в животе. Кроме того, картина может быть дополнена сопутствующими симптомами: слабостью, головными болями, нарушениями сна, высокой утомляемостью, в отдельных случаях на кожных покровах и слизистых оболочках могут появляться зудящие высыпания.

    Симптомы дисбактериоза кишечника у всех пациентов индивидуальны. Какие именно признаки проявятся у отдельно взятого человека, зависит не только от причины дисбактериоза, но и от степени тяжести заболевания в каждом конкретном случае и возраста каждого пациента. Так, дисбактериоз у новорожденных укладывается в норму до определенного возраста — пока кишечник будет нормально заселен микрофлорой. По степени тяжести официальная медицина дисбактериоз у детей и взрослых разделяет на латентный, средний и тяжелый, а также на стафилококковую, протейную и ассоциированную формы.

    Диагностика дисбактериоза

    При появлении первых симптомов необходимо проконсультироваться у гастроэнтеролога и пройти необходимые обследования. Основными анализами на дисбактериоз являются микробиологическое (проверка кала на изменения биоценоза в кишечнике) и копрологическое (проверка характера нарушения переваривания и всасывания в кишечнике) исследования. Только после этих процедур врач может подтвердить наличие заболевания и определить, как лечить дисбактериоз с учетом индивидуальных особенностей, степени и вида у конкретного пациента.

    Лечение дисбактериоза

    Дисбактериоз является клинико-лабораторным синдромом, сильно зависящим от других заболеваний, возраста пациента, типа возбудителя и множества других факторов, поэтому его лечение необходимо начинать с выявления основных причин, вызвавших нарушения, и их устранения.

    Параллельно с лечением основного заболевания, лечению дисбактериоза уделяется не меньшее внимание. Игнорирование проблемы дисбактериоза может негативно сказаться на общем течении заболеваний и стать причиной серьезных нарушений работы ЖКТ и других органов и систем.

    Целью лечения непосредственно дисбактериоза является восстановление нормальной флоры кишечника. Для этого пациенту назначаются препараты, содержащие штаммы бифидобактерий, например линекс, лактофильтрум, хилак форте, а также специальная диета, направленная на поддержку заселения кишечника микрофлорой. Так, пациентам рекомендуется делать акцент в питании на кисломолочных продуктах, содержащих необходимые для восстановления микрофлоры организмы, либо применять препараты, в составе которых есть молочнокислые бактерии, такие как бифиформ, а для детей аципол. Кроме того, на время лечения ограничивают употребление алкоголя и курение, как небезопасные для флоры кишечника факторы. Назначение медикаментозной терапии (к примеру энтерофурила, де-нола) в каждом случае дисбактериоза индивидуально в зависимости от степени тяжести, возраста, экологических условий и других многочисленных факторов. Лечение дисбактериоза всегда является комплексным, решающим не только проблему дефицита полезной микрофлоры, но и исключающим условия для повторения недуга.

    Лечение дисбактериоза кишечника в ОН КЛИНИК Рязань

    Дисбаланс микрофлоры нижнего отдела кишечника в пользу патогенных бактерий, или дисбактериоз кишечника – очень распространенное заболевание. В ходе его в кишечнике активно развиваются гнилостные бактерии и грибы, стафилококки и энтерококки, а также другие патогенные микроорганизмы. Все они выделяют токсины, отравляющие организм человека, в результате чего заболевание осложняется еще и сопутствующими инфекциями. В случае осложнений дисбактериоза бактерии могут проникнуть в кровоток человека, тем самым вызвав заражение крови.

    Дисбактериоз – это очень распространенное у детей заболевание, которое встречается 9 из 10 грудничков. Дисбактериоз у взрослых – также очень распространенное явление. Во избежание осложнений, его нужно своевременно диагностировать и лечить. В нашем медицинском центре 7 дней в неделю работает специализированное отделение гастроэнтерологии и гепатологии. В нем ведут прием врачи высшей категории.

    Причины появления дисбактериоза

    Чаще всего данная патология возникает у человека в результате воздействия на него одного или нескольких следующих факторов:

    • длительное и/или бесконтрольное употребление некоторых фармпрепаратов, например, стероидов, антибиотиков, иммунодепрессантов и т.д.;
    • инфекционные заболевания — например, герпес, ангина или грипп;
    • снижение иммунитета, иммунодефицит;
    • превышение допустимого предела лучевой нагрузки (как в результате пребывания в экологически неблагополучной местности, так и вследствие проведения лучевой терапии;
    • постоянное пребывание в стрессе;
    • нездоровый рацион, в котором преобладают продукты с консервантами и химическими добавками, а также рафинированные продукты;
    • недостаток в организме ферментов, необходимых для переваривания некоторых веществ.

    Симптомы дисбактериоза

    Для этого заболевания характерны признаки, которыми сопровождаются и другие патологии органов желудочно-кишечного тракта, например, ишемический колит. Именно поэтому лечение дисбактериоза назначает врач-гастроэнтеролог после постановки диагноза. Не занимайтесь самолечением – это может быть очень опасно!

    К наиболее характерным симптомам дисбактериоза кишечника относятся:

    • неустойчивый стул – запоры чередуются с поносами;
    • незаконченное расщепление пищи;
    • патологические вкрапления в каловых массах – кровь, слизь.

    В отсутствие грамотного лечения дисбактериоз опасен развитием следующих осложнений:

    • проникновение патогенных бактерий из кишечника в кровоток;
    • быстрое развитие желчнокаменной болезни;
    • инфекционное поражение организма – в самых тяжелых случаях возможен даже сепсис.

    Диагностика дисбактериоза у детей и взрослых

    Заподозрив наличие у пациента данной патологии на основании имеющихся жалоб, врач-гастроэнтеролог назначает ряд исследований, например:

    • посев кала на дисбактериоз;
    • анализы крови и мочи;
    • копрограмма;
    • эндоскопические исследования;
    • УЗИ органов брюшной полости и т.д.

    Лечение дисбактериоза в «ОН КЛИНИК в Рязани»

    После того, как предварительный диагноз подтверждается результатами анализов, наш специалист назначит некоторые препараты, действие которых направлено прежде всего на подавление активности патогенных бактерий в тонком отделе кишечника и восстановление нормальной микрофлоры в толстом его отделе. Кроме того, необходимо восстановить водно-электролитный баланс в организме, наладить нормальную моторику кишечника и нормализовать пищеварительный процесс. Не обойтись и без комплекса мероприятий, направленных на укрепление иммунитета во избежание повторного роста активности патогенных бактерий и рецидива заболевания.

    Диагностика и лечение дисбактериоза в нашем медицинском центре достаточно демократичны по стоимости. У нас постоянно действуют программы скидок и льгот; также предусмотрена возможность лечения в кредит. Интересует цена на лечение дисбактериоза в нашей семейной клинике в Рязани? Позвоните нам и запишитесь на прием!

    Дисбактериоз у детей, рожденных путем кесарева сечения — Полный текст — Анналы питания и обмена веществ 2018, Том. 73, Доп. 3

    Частота кесарева сечения в США увеличилась на 60% с 1996 по 2013 год и в настоящее время составляет > 30% родов [CDC, 2017]. Цель этого обзора — представить современное понимание как микробных факторов риска, повышающих вероятность кесарева сечения, так и микробного дисбактериоза, который, как считается, возникает в результате кесарева сечения.Мы приводим примеры исследований влияния микробного дисбактериоза в раннем возрасте на развитие младенцев и долгосрочные последствия для здоровья, а также рассматриваем эффективность и долгосрочные последствия терапии на основе микробиома для смягчения этого дисбактериоза. Резкий рост частоты родов с помощью кесарева сечения делает необходимым понимание потенциала модуляции микробиоты для лечения дисбактериоза.

    © 2018 S. Karger AG, Базель

    Введение

    Микробиота кишечника играет решающую роль в развитии иммунитета и обмена веществ у младенцев, а способ родов является основным фактором, определяющим воздействие и колонизацию в раннем возрасте [Madan et al., 2016]. Желудочно-кишечный тракт человека практически не колонизируется внутриутробно, поэтому воздействие микробов во время родов и в окружающей среде сразу после рождения является ключом к созданию микробиоты. В случае вагинальных родов младенец находится в контакте с вагинальным и кишечным содержимым матери [Rutayisire et al., 2016]. Младенцы, рожденные естественным путем, колонизированы микробами, включая Lactobacillus , Prevotella , Bacteroides , Escherichia / Shigella и Bifidobacterium [Dominguez-B., 2010], которые были идентифицированы в образцах влагалища и фекалий взрослых матерей. Микробный дисбактериоз во время беременности часто связан с осложнениями, которые могут указывать на кесарево сечение, такими как преждевременные роды, крайние значения индекса массы тела матери (ИМТ), инфекции, крайние значения размера младенца и гестационный диабет [Neu and Rushing, 2011]. Роды с помощью кесарева сечения прерывают нормальную картину микробной колонизации; младенцы больше не подвергаются воздействию материнских вагинальных или кишечных микробов во время родов.Вместо этого у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, преобладают бактерии кожи и ротовой полости человека, в том числе Staphylococcus , Streptococcus , Corynebacterium , Veillonella и Propionibacterium [Dominguez 10.Bello; Бекхед и др., 2015]. Микробиота кишечника тесно связана с тренировкой врожденной иммунной системы, и ее нарушение в раннем возрасте может привести к инфекциям, сепсису, системным иммунным и метаболическим нарушениям, которые влияют на пожизненный риск заболевания [Zhu et al., 2015]. Микробный дисбиоз, вызванный кесаревым сечением, связан с повышенным риском развития таких состояний, как астма [Cuzin-Frankel, 2010], ожирение [Mueller et al., 2015], пищевая аллергия [Lieberman et al., 2018], диабет 1 типа (T1D) [Kostic, 2015], системные заболевания соединительной ткани, ювенильный артрит, воспалительное заболевание кишечника (IBD) и лейкемия [Sevelsted et al., 2015], как показано в таблице 1. Цель этого обзора — представить текущее понимание как микробных факторов риска, которые увеличивают вероятность кесарева сечения, так и микробного дисбиоза, который, как считается, возникает в результате этого.

    Таблица 1.

    Неполный список недавних исследований, изучающих связь кесарева сечения с долгосрочными последствиями для здоровья

    Материнский микробиом во время беременности

    потенциально определяют последствия для здоровья младенцев. Во время беременности в материнском организме происходят радикальные физиологические колебания гормонального и иммунного статуса [Fox, Eichelberger, 2015]. Недавние исследования показали, что эти изменения совпадают с изменениями в микробиоме материнского кишечника, при этом значительные сдвиги происходят с первого по третий триместр [Koren et al., 2012]. В этот период увеличивается численность фил, Proteobacteria и Actinobacteria, а общее видовое богатство снижается [Koren et al., 2012]. Однако другие исследования показали, что кишечный и оральный микробиом остаются относительно стабильными во время беременности, в то время как вагинальный микробиом претерпевает значительные изменения [Bisanz et al., 2015].

    Понимание последствий микробной колонизации во время беременности имеет ключевое значение для потенциальных клинических применений, включая стратификацию риска на основе материнского микробиома.Известно, что определенные профили микробного сообщества влагалища коррелируют с такими исходами беременности, как преждевременные роды [Hyman et al., 2014; Хак и др., 2017 г.; Стаут и др., 2017]. На материнский микробиом влияет лечение антибиотиками [Bennet et al., 1986], заболевания пародонта [Michalowicz et al., 2006] и курение, и это связано с неблагоприятными исходами беременности [Paropkari et al., 2016]. Хотя долгое время считалось, что внутри амниотического мешка находится стерильная среда и что первое микробное воздействие на младенца происходит во время родов [Funkhouser and Bordenstein, 2013], недавние исследования охарактеризовали бактериальную ДНК в амниотической жидкости [DiGiulio et al., 2008], пуповинная кровь [Jiménez et al., 2005], меконий [Jiménez et al., 2008; Ху и др., 2013; Ardissone et al., 2014] и плаценты [Aagaard et al., 2014; Колладо и др., 2016]. Образцы микробиома из этих мест имеют низкую биомассу и потенциально уязвимы для загрязнения из других источников ДНК [Kliman, 2014; Лаудер и др., 2016]. Кроме того, было трудно отличить живые бактериальные клетки от продуктов ДНК; хотя в некоторых сообщениях для количественного определения бактерий в тканях плаценты использовались культуральные методы, оказалось, что не все плаценты содержат бактерии [Stout et al., 2013]. В целом еще предстоит определить, является ли наличие внутриутробной микробиоты частью здоровой и нормальной беременности. Однако у некоторых других видов, таких как морские губки, домашние куры и черепахи, материнская микробная передача происходит до рождения [Funkhouser and Bordenstein, 2013]. Действительно, идентификация микробов в меконии предполагает, что сам кишечник плода может быть засеян бактериями еще до рождения [Neu, 2015]. Если пренатальная микробная передача от матери действительно происходит при здоровой беременности, это может иметь широкомасштабные последствия для развития иммунитета [Tamburini et al., 2016].

    Причины кесарева сечения и смешанные факторы

    Отношения между хозяином и микробиотой оказывают явное влияние на здоровье: известно, что микробный дисбиоз вызывает широкий спектр слизистых и системных иммунно-опосредованных заболеваний, включая ВЗК [Bager et al., 2012 ], аутоиммунные состояния и аллергия [Kelly et al., 2007]. Однако осложнения, которые могут указывать на кесарево сечение, такие как преждевременные роды, крайние значения ИМТ матери, инфекция, крайние размеры плода и гестационный диабет, часто связаны с микробным дисбактериозом во время беременности [Neu and Rushing, 2011].Эти показания к кесареву сечению сами по себе могут оказывать влияние на микробиоту и, следовательно, мешают нашему пониманию микробиоты при кесаревом сечении.

    Преждевременные роды как особый случай

    Несмотря на улучшенные технологии и диагностику, преждевременные роды (определяемые как < 37 недель беременности) по-прежнему представляют собой глобально значимое эпидемиологическое бремя [Purisch and Gyamfi-Bannerman, 2017]. Только в США на долю преждевременных родов приходится примерно 1 из 10 родов, и эти дети с большей вероятностью родятся с помощью кесарева сечения [Racusin et al., 2016]. Это снижает их воздействие на материнские вагинальные и кишечные микробы и приводит к дифференцированному развитию иммунной системы, что может формировать микробную колонизацию в их уже незрелом кишечнике.

    Кроме того, они чаще подвергаются искусственному вскармливанию [Madan et al., 2016], инвазивным процедурам, антибиотикам [Yassour et al., 2016] и другим лекарствам, которые изменяют рН желудочно-кишечного тракта, что способствует измененная сборка микробного сообщества [Donders et al., 2010]. Наконец, у недоношенных детей с длительным пребыванием в отделении интенсивной терапии новорожденных (ОИТН) преобладают микробы, связанные с окружающей средой ОИТН, многие из которых содержат гены устойчивости к антибиотикам [Brooks et al., 2014].

    Единой причины преждевременных родов не выявлено, но многие факторы риска связаны с микробным дисбактериозом, в том числе восходящими урогенитальными инфекциями [Goldenberg et al., 2008], нисходящими пародонтальными инфекциями [Michalowicz et al., 2006] и аномалиями влагалища. микробиота [Donders et al., 2010].

    Как упоминалось выше, литература предполагает значительные различия в микробиоме влагалища у женщин с исходами доношенных и преждевременных родов, что подразумевает потенциальную диагностическую значимость [Haque et al., 2017]. Кроме того, эпидемиологические исследования установили корреляцию между оральной флорой, заболеваниями пародонта и преждевременными родами [Michalowicz et al., 2006]. Исследование Hällström et al. [Hällström et al., 2004] обнаружили связь между измененной колонизацией кишечника и родоразрешением путем кесарева сечения у недоношенных детей, а также выявили изменения фекальной микробиоты с началом некротизирующего энтероколита.Хотя недоношенные дети составляют значительную часть детей, рожденных с помощью кесарева сечения, существует множество смешанных факторов, и для целей данного обзора мы будем рассматривать только доношенных детей, рожденных с помощью кесарева сечения.

    Другие смешанные состояния

    Другие состояния, которые приводят к увеличению частоты кесарева сечения, включают крайние значения ИМТ матери, инфекцию, гестационный диабет и размер младенца. Высокий ИМТ матери обусловлен не только генетическими факторами, но и микробным составом [Zhu et al., 2015]. Микробный дисбиоз кишечника может влиять на всасывание питательных веществ, воспаление и микробную транслокацию, а также на колонизацию кишечника плода и развитие метаболических тканей плода [Gohir et al., 2014]. Во время беременности женщины находятся в измененном иммунном состоянии и, следовательно, более восприимчивы к патогенам, таким как вирус иммунодефицита человека [Yee et al., 2018], гепатит C [Yi et al., 2018], вирус Зика [Magnani et al., 2018], Listeria monocytogenes , Plasmodium spp., вирусы гриппа, Chlamydia trachomatis , группа B Streptococcus , Treponema pallidum и вирусы герпеса [Guo., 2018]. Эти возбудители могут вызывать тяжелые синдромы в зависимости от сроков инфицирования во время беременности [Vermillion and Klein, 2018]. Например, цитомегаловирус является наиболее распространенной врожденной инфекцией во всем мире, и прямое заражение плода может привести к нейросенсорному дефициту, нарушению способности к обучению, микроцефалии и психическим расстройствам [Racicot and Mor, 2017]. Когда цитомегаловирус находится в латентном состоянии или реактивируется у матери, даже без прямого заражения плода, он может привести к задержке роста плода, самопроизвольному прерыванию беременности или преэклампсии — всем симптомам ранней плацентарной недостаточности [Racicot and Mor, 2017].Примечательно, что, хотя известно, что эти состояния нарушают микробиоту матери и повышают вероятность кесарева сечения, они могут дополнительно оказывать микробно-опосредованное воздействие на здоровье младенца, независимо от способа родоразрешения.

    Кесарево сечение и долгосрочные последствия для здоровья

    Как упоминалось ранее, микробиота человека может оказывать влияние на здоровье беременных и детей. В частности, микробиота младенцев и, следовательно, дисбактериоз, связанный с кесаревым сечением, могут играть роль в долгосрочных результатах для здоровья, как показано на рисунке 1.Хотя микробиота младенцев изучалась на нескольких участках тела, основная часть литературы и основное внимание в нашем обзоре посвящены микробиоте кишечника младенцев и иммунным реакциям на микробное воздействие.

    Рис. 1.

    Краткое изложение нашего текущего понимания факторов, указывающих на кесарево сечение, и состояний, связанных с ним. Развивающаяся микробиота кишечника, воздействие микробов из окружающей среды и генетика хозяина взаимодействуют, опосредуя иммунные реакции младенцев.Некоторые признаки кесарева сечения, в том числе преждевременные роды, экстремальные значения индекса массы тела матери (ИМТ), инфекции, экстремальные размеры младенцев и гестационный диабет, могут независимо друг от друга вызывать микробный дисбактериоз и мешать нашему пониманию последствий кесарева сечения. Микробный дисбиоз, вызванный кесаревым сечением, связан с повышенным риском воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) и широкого спектра аутоиммунных, аллергических и метаболических состояний.

    Иммунное и метаболическое здоровье

    В последнее время роль микробиоты кишечника была признана важной для иммунного и метаболического развития в раннем возрасте.У детей, рожденных с помощью кесарева сечения, типичная микробная передача от матери к ребенку нарушается, поэтому это иммунное и метаболическое развитие изменяется [Sevelsted et al., 2015a]. Это имеет важные последствия для долгосрочных иммунно-опосредованных последствий для здоровья: у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, увеличилась заболеваемость СД1, ВЗК и аутоиммунными/аллергическими состояниями [Kelly et al., 2007].

    Kostic Kostic, 2015, изучила динамику микробиома кишечника младенцев при прогрессировании СД1 в группе из 33 финских и эстонских младенцев, генетически предрасположенных к СД1.Хотя они отметили большие различия в общем таксономическом составе между младенцами и внутри них с течением времени, в метаболическом потенциале микробиома было значительно меньше различий. Они также наблюдали снижение видового разнообразия, изменения в функциях провоспалительных генов и изменения уровней метаболитов в сыворотке и стуле у младенцев, у которых прогрессировал СД1. Наблюдаемые ими тенденции, отличающие прогрессирующих от непрогрессирующих пациентов с СД1, могут иметь потенциальное диагностическое применение [Kostic, 2015].Кроме того, другие исследования также показали, что патогенез и клиническое течение СД1 являются результатом взаимодействия между генетической предрасположенностью, воздействием окружающей среды в раннем возрасте и врожденным иммунным ответом [Vehik and Dabelea, 2012].

    Влияние кесарева сечения на заболевания, связанные с иммунной системой, все еще находится в зачаточном состоянии. Тем не менее, в другом исследовании изучалась когорта из 2 миллионов датских детей, родившихся в срок в период с 1997 по 2012 год, и было установлено, что кесарево сечение является фактором риска заболеваний, связанных с иммунитетом, включая астму, системные заболевания соединительной ткани, ювенильный артрит, ВЗК, иммунодефицит, и лейкоз [Sevelsted et al., 2015а]. Результаты показывают, что события в раннем возрасте могут диктовать иммунные аномалии, которые увеличивают риск заболеваний в более позднем возрасте.

    Исходы желудочно-кишечного тракта

    Антибиотики широко используются во время беременности, а также до и непосредственно перед кесаревым сечением для предотвращения инфекции. Однако некультуральные исследования кишечного микробиома взрослых показывают, что воздействие антибиотиков может нарушать микробиоту желудочно-кишечного тракта в течение многих лет [Murgas Torrazza and Neu, 2011].Более того, повышение уровня устойчивости к антибиотикам у детей может привести к инфекциям и дисбактериозу кишечника [Medernach and Logan, 2018].

    Микробные нарушения в желудочно-кишечном тракте связаны с болезнью Крона. В датском национальном когортном исследовании 2,1 миллиона человек, родившихся в период с 1973 по 2008 г., в общей сложности 8 142 человека были диагностированы ВЗК в возрасте до 36 лет. С учетом генетической предрасположенности к ВЗК основным фактором, связанным с повышенным риском ВЗК, было кесарево сечение. Доставка.Кроме того, большинство диагнозов ВЗК возникали после 15 лет, что означает, что дисбиоз, возникший в результате кесарева сечения в начале жизни, может иметь последствия для здоровья на всю жизнь [Bager et al., 2012].

    Риск атопии и аллергических заболеваний

    Пищевая аллергия является глобальной проблемой общественного здравоохранения, затрагивающей до 8% детей и до 5% взрослых в США, Великобритании, Канаде и Австралии. В то время как движущие силы аллергических заболеваний остаются неясными, данные указывают на взаимодействие генов и окружающей среды, начинающееся на раннем этапе развития [Lieberman et al., 2018]. В частности, показано, что кесарево сечение увеличивает пищевую аллергию [Dominguez-Bello et al., 2016]. Кроме того, на вероятность развития аллергии у младенцев влияет способ кормления (грудное молоко или смесь), который представляет собой первые связанные с питанием микробы, попадающие в организм человека [Cabrera-Rubio et al., 2012]. Таким образом, режим кормления играет важную роль в воздействии пищевых аллергенов и реакции на них на раннем этапе развития. Багер и др. [Bager et al., 2008] провели метаанализ 26 исследований, чтобы определить связь кесарева сечения с риском атопии и аллергических заболеваний.Они пришли к выводу, что кесарево сечение увеличивает риск аллергического ринита, астмы, госпитализации по поводу астмы и, возможно, пищевой аллергии/пищевой атопии, но не влияет на риск ингаляционной атопии или атопического дерматита.

    Метаболический синдром

    ИМТ матери может быть определяющим фактором микробного сообщества кишечника младенца в период лактации. Исследования показали, что грудное молоко матерей с ожирением, как правило, содержит отчетливое и менее разнообразное микробное сообщество по сравнению с молоком матерей с нормальным весом [Cabrera-Rubio et al., 2012]. Микробиота грудного молока также различается у матерей, родивших с помощью кесарева сечения, и у матерей, родоразрешенных вагинально, что может быть связано с хирургическим вмешательством, наличием физиологического стресса или гормональных сигналов. Поскольку грудное молоко представляет собой один из наиболее важных послеродовых источников микробной передачи от матери к ребенку, необходима дальнейшая работа для количественной оценки воздействия микробиоты грудного молока на кишечник младенца. Исследование матерей и детей Северного Манхэттена наблюдало за 436 парами мать-ребенок до 7-летнего возраста, чтобы изучить эффект использования антибиотиков матерями во втором или третьем триместре беременности.Результаты показали, что у детей, подвергавшихся воздействию антибиотиков во втором или третьем триместрах, риск ожирения был на 84% выше. Кесарево сечение было независимо связано с повышением риска детского ожирения на 46%, независимо от использования антибиотиков и независимо от того, было ли кесарево сечение плановым или неэлективным [Mueller et al., 2015].

    Терапия для восстановления микробиоты у младенцев

    Нарушенная микробиота кишечника младенца может быть возвращена к исходному состоянию путем повторного введения комменсальных бактерий вместе с грудным вскармливанием и/или с помощью пре/пробиотических составов [Neut et al., 1987; Азад и др., 2013]. Тем не менее, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США еще не утвердило какие-либо пребиотические составы для лечения микробного дисбактериоза, вызванного кесаревым сечением. Тем не менее, продолжающееся клиническое исследование в Соединенном Королевстве (клинический идентификатор: ISRCTN116

    ) будет изучать, способствует ли краткосрочное ежедневное добавление пробиотиков с Bifidobacterium infantis у детей, находящихся на грудном вскармливании, родившихся с помощью кесарева сечения, здоровой фекальной микробиоте, которая может поддерживаться грудным вскармливанием до тех пор, пока отлучение от груди в возрасте 6 месяцев [“ISRCTN – ISRCTN116

    , 2018].

    Аналогичным образом, все большее число испытаний, проводимых Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, проверяют безопасность и эффективность пре/пробиотиков, предназначенных для лечения заболеваний, связанных с кесаревым сечением. Одним из примеров является недавнее исследование добавок Lactobacillus rhamnosus GG в раннем возрасте у младенцев с высоким риском развития астмы. Добавка способствовала тонкому, но важному таксономическому и метаболическому ремоделированию в кишечнике младенцев, и Durack et al. [Durack et al., 2018] наблюдали увеличение количества регуляторных Т-клеток ex vivo в возрасте 6 месяцев, что свидетельствует об иммуномодуляции.Следует отметить, что эффективность этой добавки в профилактике астмы еще предстоит определить.

    Другая стратегия восстановления здоровой микробиоты называется «влагалищным обсеменением», когда дети, рожденные в результате кесарева сечения, подвергаются содержимому влагалища матери [Braegger et al., 2011]. Недавние результаты свидетельствуют о том, что фекальный, кожный и оральный микробиом младенцев, родившихся через естественные родовые пути, больше похож на микробиом младенцев, рожденных естественным путем, чем младенцев, родившихся с помощью кесарева сечения [Dominguez-Bello et al., 2010]. Хотя эффективность и долгосрочные последствия для здоровья вагинального посева остаются неясными, эти результаты демонстрируют, что передающиеся от матери вагинальные микробы могут быть частично восстановлены при рождении у детей, рожденных с помощью кесарева сечения.Хотя эта стратегия ограничена, поскольку она не подвергает младенца воздействию кишечного содержимого матери, она закладывает основу для разработки новых микробных терапий и/или малых молекул для восстановления состава и развития здоровой микробиоты младенца.

    В целом связь между микробным дисбактериозом у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, и отдаленными последствиями для здоровья является новой областью исследований. В будущем необходимо будет выяснить задействованные механизмы, такие как метаболические и иммунные пути и микробная функция, чтобы применить это исследование к персонализированной терапии на основе микробиома.

    Заявление о раскрытии информации

    Все авторы не имеют отношения к данной статье. Все авторы не имеют конфликтов интересов, которые необходимо раскрыть.

    Авторское право: Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть переведена на другие языки, воспроизведена или использована в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись, микрокопирование или любую систему хранения и поиска информации, без письменного разрешения издателя. .
    Дозировка препарата: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор препарата и дозировка, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации. Тем не менее, в связи с продолжающимися исследованиями, изменениями в правительственных постановлениях и постоянным потоком информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на лекарства, читателю настоятельно рекомендуется проверять вкладыш в упаковке для каждого лекарства на предмет любых изменений в показаниях и дозировке, а также для дополнительных предупреждений. и меры предосторожности.Это особенно важно, когда рекомендуемый агент является новым и/или редко используемым лекарственным средством.
    Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и участникам, а не издателям и редакторам. Появление рекламы и/или ссылок на продукты в публикации не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности.Издатель и редактор(ы) отказываются от ответственности за любой ущерб, нанесенный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в содержании или рекламе.

    Вирусный дисбактериоз у детей с впервые выявленной целиакией

    Abstract

    Вирусы являются распространенными компонентами кишечного микробиома, модулирующими бактериальный метаболизм хозяина и взаимодействующими с иммунной системой, с возможной ролью в патогенезе иммуноопосредованных заболеваний, таких как глютеновая болезнь (CeD).Цель этого исследования состояла в том, чтобы охарактеризовать профиль вирома у детей с впервые выявленным КЭД. Мы использовали метагеномный анализ вирусной ДНК в образцах слизистых оболочек и фекалий от детей с CeD и контрольной группы и провели секвенирование с использованием набора для подготовки библиотеки Nextera XT. Логарифмические изменения численности в 2 раза рассчитывали с использованием дифференциального выражения и размера линейного дискриминантного эффекта. Было определено альфа-разнообразие Шеннона и бета-разнообразие Брея-Кертиса. Всего было включено 40 детей с КЭД и 39 детей из контрольной группы.Мы обнаружили вирусный дисбактериоз как в образцах фекалий, так и в образцах слизистых оболочек. Примеры значительно более распространенных видов в образцах фекалий детей с CeD включают полиомавирус человека 2 , фаг энтеробактерий mEpX1 и фаг энтеробактерий mEpX2 ; тогда как менее распространенные виды включали фагов Lactococcus ul36 и фагов Streptococcus Abc2 . Однако в образцах слизистой оболочки ни один вид не был значительно связан с CeD. Альфа-разнообразие Шеннона существенно не отличалось между группами с КЭ и без КЭ, а бета-разнообразие Брея-Кертиса не показало значительного разделения между образцами с КЭ и без КЭ как в образцах слизистой оболочки, так и в образцах кала, тогда как разделение было четким во всех образцах.Мы выявили значительный вирусный дисбиоз у детей с ХЭД, что указывает на потенциальную роль в патогенезе ХЭД, что указывает на необходимость дальнейших исследований.

    Образец цитирования: Эль Музан М., Ассири А., Аль Сархи А., Аласми М., Саид А., Аль-Хусейни А. и др. (2022)Вирусный дисбактериоз у детей с впервые выявленной глютеновой болезнью. ПЛОС ОДИН 17(1): е0262108. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262108

    Редактор: Ефрем Лим, Университет штата Аризона, США

    Поступила в редакцию: 27 мая 2021 г.; Принято: 16 декабря 2021 г .; Опубликовано: 14 января 2022 г.

    Авторское право: © 2022 El Mouzan et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все данные депонированы в базе данных NCBI SRA под регистрационным номером PRJNA757365 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/757365).

    Финансирование: Авторы выражают благодарность деканату научных исследований Университета короля Сауда за финансирование этой работы через Исследовательскую группу № (RGP-1441-007).

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Вирусы являются распространенными компонентами микробиома кишечника, среди которых наиболее распространены бактериофаги (вирусы, поражающие бактерии) [1, 2]. Бактериофаги модулируют бактериальный метаболизм хозяина и взаимодействуют с иммунной системой, запуская врожденную и адаптивную иммунные системы, используя механизмы, аналогичные тем, которые используются бактериями, что предполагает роль в хронических воспалительных состояниях [3, 4].Исследования на мышах показали возможную защитную роль норовирусов при воспалительных заболеваниях кишечника [5, 6]. У людей также сообщалось об ассоциации между кишечными вирусами и воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК), характеризующим вирусный дисбиоз как при болезни Крона, так и при язвенном колите [7–10].

    Целиакия (CeD) представляет собой аутоиммунную энтеропатию с патологическим сходством с IBD. У генетически восприимчивых людей воздействие глютена приводит к воспалительному каскаду, приводящему к хроническому повреждению кишечника [11–13].Однако воздействие глютена само по себе не вызывает ХЭД у всех генетически предрасположенных лиц, что указывает на роль дополнительных факторов. В этом контексте микробиота считается одним из наиболее важных факторов окружающей среды при КЭД. Бактериальный дисбактериоз у пациентов с КЭД продемонстрировал снижение количества «полезных бактерий», таких как Bifidobacteria , Clostridia и Lactobacilli , и обогащение потенциально патогенными бактериями, такими как Escherichia coli и Bacteroides 94–128 [1].Точно так же грибковый дисбактериоз, особенно Saccharomyces и Candida , был описан у детей с КЭД [17–20]. Однако в настоящее время меньше известно о роли вирусов в популяции КЭД. Основные классы вирома кишечника человека включают бактериофаги, ДНК-эукариотические вирусы и РНК-эукариотические вирусы [21]. Было высказано предположение, что заражение РНК- и, возможно, ДНК-эукариотическими вирусами может вызывать транзиторное заболевание, приводящее к потере толерантности к глютену и развитию КЭД у восприимчивых людей [22].С другой стороны, бактериофаги могут вызывать ХЭД напрямую или модифицируя бактериальный дисбиоз, связанный с ХЭД. В этом исследовании мы использовали секвенирование метагеномной ДНК дробовиком с целью охарактеризовать профиль бактериофагов и ДНК эукариотических вирусов в когорте детей с недавно диагностированным КЭД. Соответственно, РНК эукариотических вирусов не анализировали.

    Пациенты и методы

    Исследуемая популяция

    детей были зачислены в больницу Университета короля Халида, Университет короля Сауда; Детская больница King Fahad Medical City, Министерство здравоохранения, и поликлиника Al Mofarreh, частное медицинское учреждение, все из которых находятся в Эр-Рияде, Королевство Саудовская Аравия (КСА).Дети, посещающие гастроэнтерологические клиники, были обследованы. Критерии включения в это исследование включали возраст младше 18 лет, нормальную диету, содержащую глютен, и отсутствие воздействия антибиотиков в течение как минимум 6 месяцев. Исследование было представлено родителям и детям одним из исследователей, включая объяснение всех пунктов формы информированного согласия, утвержденной IRB. После подписания одним из родителей письменного согласия дети включались в исследование. После полного исследования дети с подтвержденным диагнозом ХЭД были обозначены как случаи, а дети, у которых диагноз ХЭД был исключен, были обозначены как контрольная группа.В контрольную группу входят здоровые школьники, сдавшие образцы стула. Всего было две группы детей; в первую группу вошли пациенты с подтвержденным диагнозом CeD, предоставившие образцы кала, а также образцы слизистой оболочки (n = 20) или образцы слизистой оболочки (n = 20). В этой группе диагноз КЭД был подтвержден в соответствии с рекомендациями Европейского общества детской гастроэнтерологии по гепатологии и питанию [23]. Вторая группа включала контрольную группу, которая сдавала образцы стула, включала подгруппу из 20 здоровых школьников, у которых были отрицательные антитела к тканевой трансглутаминазе-А (ТТГ-А) с нормальным уровнем иммуноглобулина А в сыворотке крови, взятые из более крупной случайной выборки, набранной для массового скринингового исследования. [24].Другая подгруппа контроля без КЭ включала 19 детей, которые предоставили образцы слизистой оболочки; у этих детей были различные симптомы, но они были TTG-A-негативными, с нормальным уровнем сывороточного иммуноглобулина A, нормальной эндоскопией и гистопатологией слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки.

    Сбор, хранение и извлечение проб

    Образцы слизистой оболочки от 20 детей с подтвержденным нелеченым диагнозом CeD и 19 контрольных детей без CD были собраны из D2 в криопробирки без фиксатора или стабилизатора и доставлены во льду в центральную лабораторию.Точно так же образцы фекалий были собраны в криопробирки у 20 детей с КЭД и 20 здоровых контролей и доставлены туда же во льду. Все образцы первоначально хранились в морозильной камере при температуре -80°C; затем во время анализа извлекали и отправляли экспресс-почтой в терморегулируемом контейнере, наполненном сухим льдом, до доставки в лабораторию для метагеномного анализа (CosmosID, Rockville, MD, USA).

    Экстракция ДНК и секвенирование

    ДНК

    выделяли из образцов слизистой оболочки с использованием набора минипрепаратов Zymobiomics (Zymo Research, Ирвин, Калифорния, США) и из образцов стула с использованием набора ДНК DNeasy PowerSoil (Qiagen, Hilden, Германия), при этом каждый процесс выполнялся в соответствии с инструкциями производителя.Выделенную ДНК количественно определяли с помощью Qubit (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США).

    библиотеки ДНК были приготовлены с использованием набора для подготовки библиотек Illumina Nextera XT в соответствии с протоколом производителя. Количество и качество библиотеки оценивали с помощью Qubit и Tapestation (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США). Затем библиотеки секвенировали на платформе HiSeq (2 × 150 п.н.; Illumina, Сан-Диего, Калифорния, США).

    Биоинформатический и статистический анализ

    Несобранные чтения секвенирования были проанализированы непосредственно с помощью биоинформационной платформы CosmosID (CosmosID Inc., Роквилл, Мэриленд, США), описанный в другом месте для анализа микробиома нескольких царств и количественной оценки относительной численности каждого организма [25–28]. Вкратце, система использует курируемые базы данных геномов и высокопроизводительный алгоритм интеллектуального анализа данных, который быстро устраняет неоднозначность сотен миллионов считываний метагеномных последовательностей в дискретных микроорганизмах, порождающих определенные последовательности.

    Анализ изобилия.

    Дифференциальный анализ численности DESeq2 . Дифференциальный анализ численности был создан, начиная с матриц показателей численности из таксономического анализа CosmosID.Значения дифференциальной численности организмов рассчитывали с использованием DESeq2 из пакета Phyloseq для R (R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия). Для образцов слизистой оболочки и стула отдельно отображается логарифмическое 2-кратное изменение и соответствующие P-значения для CeD по сравнению с не-Ced [29, 30].

    Линейный дискриминантный анализ (LDA) размера эффекта (LEfSe) . Цифры LEfSe были сгенерированы с помощью веб-приложения Galaxy на основе таблиц относительной численности из таксономического анализа CosmosID и рассчитаны с альфа-значением Крускала-Уоллиса, равным 0.05, значение альфа Уилкоксона 0,05 и логарифмический порог оценки LDA 2,0 [31].

    Анализ ширины и глубины.

    Широта и глубина охвата генома для каждого из 39 геномов каждой из четырех когорт (слизистая оболочка с глютеновой болезнью, слизистая оболочка без целиакии, стул с глютеновой болезнью, стул без целиакии). Для видов вирусов с выявленными значительными различиями геномы были загружены через NCBI RefSeq для картирования. Все метагеномные образцы были случайным образом разделены на 9 миллионов ридов с использованием переформатирования.sh в пакете bbtools.

    Все субвыборочные метагеномные файлы были сопоставлены с каждым из 39 эталонов с использованием Bowtie2 (параметры: Bowtie2 -D 20 -R 3 -N 1 -L 25 -i S,1,0,50 -f -t -x). Общее количество баз в выборке запроса и количество баз, охваченных эталонной выборкой, были собраны из выходных файлов bam с помощью samtools. Ширина охвата рассчитывалась делением покрытой опорной базы на опорную длину. Средняя глубина покрытия была рассчитана как общее количество картированных баз запросов, деленное на длину ссылки.Были предоставлены средние когортные значения для каждой ссылки.

    Анализ разнообразия.

    Альфа-разнообразие . Диаграммы альфа-разнообразия были рассчитаны на основе матриц показателей численности на уровне видов из таксономического анализа CosmosID. Метрики альфа-разнообразия Шеннона были рассчитаны с использованием пакета Vegan для R. Кроме того, t-тесты были выполнены между группами CeD и не-CeD с использованием пакета ggsignif для R. Наконец, с помощью пакет ggplot2 для R [32–34].

    Бета-разнообразие . Двумерный анализ основных координат бета-разнообразия (PCoAs) был рассчитан на основе матриц относительной численности на уровне видов из таксономического анализа CosmosID. Разнообразие Брея-Кертиса было рассчитано с использованием пакета Vegan для R с функцией vegdist, а таблицы PCoA были созданы с использованием функции PCoA пакета Vegan. Графики визуализировали с помощью пакета ggpubr для R [32, 35].

    Для всех анализов в этом отчете значения P были скорректированы с учетом частоты ложных открытий, и разница считалась значимой, если значение P было <0.05.

    Этическое одобрение

    Это исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом Медицинского колледжа Университета короля Сауда в Эр-Рияде, Королевство Саудовская Аравия (№ 14/4464/IRB). Все родители дали письменное информированное согласие, и, поскольку все дети, включенные в это исследование, были моложе 18 лет, один из родителей подписал письменное согласие от их имени.

    Результаты

    Исследуемая популяция

    Демографические и клинические характеристики исследуемой популяции из 40 детей с КЭ и 39 детей из контрольной группы представлены в таблице 1.Мужчины составляли 28% и 41% детей с ХЭД и контрольной группы соответственно, а средний возраст при постановке диагноза составлял 10,3, 11,3 и 10,6 лет для детей с ХЭД, контрольные образцы кала и слизистой оболочки соответственно. Число бессимптомных детей с КЭД составило 15 из 40 (38%), в то время как у остальных (n = 25) наблюдались различные комбинации симптомов, включая анемию, нарушение роста и боли в животе. Образцы стула были получены от 20 здоровых лиц контрольной группы, в то время как все 19 образцов слизистой оболочки были предоставлены детьми с различными симптомами, при этом наиболее частым окончательным диагнозом была функциональная боль в животе.

    Анализ изобилия.

    Таксонов в фекалиях было намного больше, чем в образцах слизистой оболочки детей с КЭД. В таблице 2 показаны значительно более распространенные (log2-кратное изменение > 0) и менее распространенные (log2-кратное изменение <0) таксоны в фекалиях с соответствующим обилием в образцах слизистой оболочки. Оценка LDA, изображенная на рис. 1, иллюстрирует значительную разницу в количестве таксонов в образцах стула между контрольной группой с CeD и без нее. Значительно большее количество видов у детей с КЭД включало полиомавирус человека 2 , фаг энтеробактерий mEpX1 и фаг энтеробактерий mEpX2 ; в то время как более распространенные виды у детей без КЭД (менее распространенные у детей с КЭД) включали фагов Lactococcus ul36 , фагов Lactococcus LF1 и фагов Streptococcus Abc2 .В образцах слизистой оболочки таксоны не были значимо связаны с CeD.

    Рис. 1. Размер эффекта линейного дискриминантного анализа (LDA) количества в образцах фекалий.

    Столбцы с положительными значениями LDA значительно выше в образцах без КЭ (т. е. ниже в образцах с КЭ), а столбцы с отрицательными значениями LDA значительно выше в образцах с КЭ. На рисунке показано, значительно более обильные Энтеробактерии фага mEpX1 , Энтеробактерии фага mEpX1 и Человеческий полиомавирусов 2 видов в образцах CED и более обильные Lactococcus фаговых ul36 , Lactobacillus_phage Lf1 и стрептококк фага abc2 видов в образцы без CeD (менее распространенные в CeD).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262108.g001

    Анализ ширины и глубины.

    Результаты представлены в файле Excel с тремя вкладками: 1. «summarised_data» включает 156 строк для каждого из 39 геномов каждой из четырех когорт (слизистая оболочка с глютеновой болезнью, слизистая оболочка без целиакии, стул с глютеновой болезнью, стул без целиакии). целиакия). Для каждого были предоставлены метаданные и справочная информация, а также среднее значение глубины охвата и среднее значение ширины охвата 2.«raw_data» включает информацию о сопоставлении для каждого образца по каждому геному. Это позволяет глубже изучить, какая выборка влияет на значения. 3. «Сводная_таблица» использовалась для агрегирования столбца «raw_data» на вкладке «summarized_data» до того, как в него были добавлены дополнительные столбцы метаданных (таблица S1).

    Кроме того, файл multifasta показывает последовательность каждого из 39 вирусных видов, идентифицированных со значительными различиями между CeD и контролями (таблица S2).

    Анализ разнообразия

    Альфа-разнообразие.

    Результаты анализа альфа-разнообразия по Шеннону представлены на рис. 2, подчеркивая отсутствие существенной разницы в разнообразии между образцами слизистой оболочки с КЭ и не-КЭД (P = 0,65) или образцов кала (P = 0,42). Тем не менее, было более высокое разнообразие стула, чем образцы слизистой оболочки в образцах CeD, а также в контроле.

    Рис. 2. Альфа-разнообразие Шеннона.

    Сравнение образцов с целиакией и без целиакии, не обнаружившее статистически значимой разницы в разнообразии видов вирусов между слизистой оболочкой (p = 0.65) или кала (р = 0,42). Однако в образцах фекалий альфа-разнообразие выше, чем в образцах слизистой оболочки.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262108.g002

    Бета разнообразие.

    Результаты анализа разнообразия Брея-Кертиса проиллюстрированы на рис. 3 и 4, указывая на то, что почти не существовало разделения между образцами слизистой оболочки или кала с КЭД и без КЭД.

    Рис. 3. Бета-разнообразие Брея-Кертиса в слизистой оболочке.

    Двумерный анализ основных координат для видов вирусов в образцах слизистой оболочки, показывающий почти полное перекрытие образцов CeD с глютеновой болезнью (CeD) и образцов без CeD.Правый график накладывает эллипс с доверительной вероятностью 95% для каждой когорты, а линии соединяют все значения со средним значением для когорты.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262108.g003

    Рис. 4. Бета-разнообразие Брея-Кертиса в стуле.

    Двумерный анализ основных координат для вирусных видов в образцах стула, показывающий почти полное совпадение образцов CeD с глютеновой болезнью (CeD) и образцов без CeD. Правый график накладывает эллипс с доверительной вероятностью 95% для каждой когорты, а линии соединяют все значения со средним значением для когорты.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262108.g004

    Обсуждение

    Роль вирусов в здоровье и болезни хорошо известна. Несмотря на известную способность бактериофагов заражать бактерии и изменять структуру микробиоты, приводя к микробному дисбиозу, исследования кишечного вирома все еще фрагментарны, потенциально отсутствует важный компонент биологических сетей [36, 37].

    В этом отчете, используя полногеномный анализ, мы описываем значимые ассоциации между вирусами и КЭД у когорты детей в Саудовской Аравии, стране с высокой распространенностью КЭД (1.5%) [38], а также высокий уровень генотипов HLA-DQ, предрасполагающих к развитию КЭД (52,7%) [39]. Тот факт, что все дети в этом исследовании были недавно диагностированы, и их образцы были собраны на обычной диете, содержащей глютен, предполагает сильную связь между наблюдаемыми вирусами и CeD.

    Насколько нам известно, это первое полногеномное описание профиля вирома у детей с КЭД из развивающихся стран, культура и образ жизни которых отличается от западного населения. Обнаружение значительно большего количества вирусов в образцах детей с КЭД, чем в контроле, таких как полиомавирус человека 2 , фаг энтеробактерий mEpX1 и фаг энтеробактерий mEpX2 предполагает потенциальную «вредную» роль.С другой стороны, идентификация значительно менее распространенных вирусов, таких как Lactococcus phage ul36 , предполагает потенциальную «защитную» роль. Особый интерес представляет обнаружение значительно более распространенного полиомавируса человека 2 (обычно называемого вирусом JC или вирусом Джона Каннингема) у детей с CeD. Этот вирус, обнаруживаемый у здоровых людей, связан с неврологическими заболеваниями, нефропатией и раком [40, 41], но до сих пор не сообщалось о его наличии у пациентов с КЭД.Наши результаты контрастируют с исследованием Lindfors et al. которые не обнаружили полиомавирус человека 2 , фаг энтеробактерий mEpX1 или фаг энтеробактерий mEpX2 , но сообщили об аденовирусах, которые не были обнаружены у наших детей с КЭД [42]. Это несоответствие можно объяснить разницей в возрасте детей, методологией, а также географическими и популяционными различиями между двумя исследованиями. В совокупности эти данные характеризуют наличие вирусного дисбиоза у детей с ХЭД и подтверждают предыдущие сообщения, предполагающие потенциальную роль вирусов в целом и бактериофагов в частности у детей с ХЭД [43].Вирусы могут изменять риск КЭД путем взаимодействия с бактериями, влияющими на иммунную систему. Например, в исследовании на крысах Enterobacteria и Bifidobacteria влияли на проницаемость глиадин-индуцированной слизистой оболочки кишечника [44], а у людей было показано, что Bacteroides fragilis , E . coli и Shigella могут быть факторами риска, которые регулируют способность рекрутирования моноцитов на слизистую оболочку реагировать на глиадины и IFN-гамма у пациентов с болезнью Крона, влияя на течение заболевания [45].Несколько других возможных механизмов, в том числе роль некоторых факторов бактериальной вирулентности, таких как микробная трансглутаминаза, как риск развития CeD, были подробно рассмотрены [43]. Однако, как и в большинстве исследований микробиома, очень значимая связь кишечного вирома с КЭД в этом отчете не подразумевает причинно-следственной связи.

    Заключение

    Метагеномный анализ кишечного вирома выявил статистически значимый дисбактериоз у детей с целиакией КЭД.Дальнейшие исследования с функциональным анализом для определения взаимосвязи бактериофагов с бактериями и выяснения роли вирусов в КЭД могут привести к разработке дополнительных вариантов лечения.

    Каталожные номера

    1. 1. Миллс С., Шанахан Ф., Стэнтон С., Хилл С., Коффи А., Россет Р.П. Двигатели и шейкеры: влияние бактериофагов на формирование микробиоты кишечника млекопитающих. Кишечные микробы. 2013;4: 4–16. пмид:23022738
    2. 2. Далмассо М., Хилл С., Росс Р.П.Использование кишечных бактериофагов для здоровья человека. Тенденции микробиол. 2014;22:399–405. пмид:24656964
    3. 3. Дюрр Д.М., Уайт С.Дж., Шлюзенер Х.Дж. Идентификация пептидных последовательностей, которые индуцируют транспорт фага через барьер слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Дж. Вироловые методы. 2004; 116: 177–180. пмид:14738985
    4. 4. Hamzeh-Mivehroud Mahmoudpour A, Rezazadeh H, Dastmalchi S. Неспецифическая транслокация пептида, отображающего частицы бактериофага, через желудочно-кишечный барьер.Евр Джей Фарм Биофарм. 2008; 70: 577–581. пмид:18602466
    5. 5. Cadwell K, Patel KK, Maloney NS, Liu T, Ng CYA, Storer CE, et al. Взаимодействие вируса и гена восприимчивости определяет фенотипы гена болезни Крона Atg16L1 в кишечнике. Клетка. 2010; 141:1135–1145. пмид:20602997
    6. 6. Ян Дж.И., Ким М.С., Ким Э., Чхон Дж.Х., Ли Й.С., Ким Й. и др. Энтеровирусы уменьшают воспаление кишечника за счет продукции интерферона-b, опосредованной толл-подобным рецептором 3 и толл-подобным рецептором 7.Иммунитет. 2016; 44: 889–900. пмид:27084119
    7. 7. Norman JM, Handley SA, Baldridge MT, Droit L, Liu CY, Keller BC, et al. Специфические для болезни изменения кишечного вирома при воспалительных заболеваниях кишечника. Клетка. 2015; 160:447–460. пмид:25619688
    8. 8. Вагнер Дж., Максимович Дж., Фаррис Г., Сим В.Х., Бишоп Р.Ф., Кэмерон Д.Дж. и др. Бактериофаги в образцах кишечника у детей с болезнью Крона: метагеномный анализ с использованием 454 пиросеквенирования. Воспаление кишечника Dis.2013;19(8):1598–608. пмид:23749273
    9. 9. Перес-Брокаль В., Гарсия-Лопес Р., Васкес-Кастельянос Х.Ф. и др. Изучение вирусных и микробных сообществ, связанных с болезнью Крона: метагеномный подход. Клин Трансл Гастроэнтерол. 2013;4(6):e36. пмид:23760301
    10. 10. Ван В., Джовел Дж., Халлоран Б., Вайн Э., Паттерсон Дж., Форд Г. и др. Метагеномный анализ микробиома в ткани толстой кишки у субъектов с воспалительными заболеваниями кишечника выявляет взаимодействие вирусов и бактерий.Воспаление кишечника Dis. 2015;21:1419–2714. пмид:25939040
    11. 11. Фазано А., Берти И., Герардуцци Т., Нот Т., Коллетти Р.Б., Драго С. и др. Распространенность глютеновой болезни в группах риска и не в группах риска в Соединенных Штатах: большое многоцентровое исследование. Arch Intern Med. 2003; 163: 286–292. пмид:12578508
    12. 12. Catassi C, Kryszak D, Bhatti B, Sturgeon C, Helzlsouer K, Clipp SL, et al. Естественная история аутоиммунитета целиакии в когорте США отслеживалась с 1974 года.Энн Мед. 2010;42:530–538. пмид:20868314
    13. 13. Ludvigsson JF, Leffler DA, Bai JC, Biagi F, Fasano A, Green PH, et al. Определения Осло для целиакии и связанных терминов. Кишка. 2013;62:43–52. пмид:22345659
    14. 14. De Palma G, Cinova J, Stepankova R, Tuckova L, Sanz Y. Pivotal Advance: бифидобактерии и грамотрицательные бактерии по-разному влияют на иммунные реакции в провоспалительной среде целиакии. Дж. Лейкок Биол. 2010; 87: 765–778.пмид:20007908
    15. 15. Надаль И., Донант Э., Рибес-Конинкс С., Калабуиг М., Санс Ю. Дисбаланс в составе микробиоты двенадцатиперстной кишки у детей с глютеновой болезнью. J Med Microbiol. 2007 г.; 56: 1669–1674. пмид:18033837
    16. 16. Collado MC, Donat E, Ribes-Koninckx C, Calabuig M, Sanz Y. Дисбаланс в фекальном и дуоденальном составе видов Bifidobacterium при активной и неактивной глютеновой болезни. БМС микробиол. 2008; 8:232. пмид:166
    17. 17.Гранито А., Заули Д., Муратори П., Муратори Л., Грасси А., Бортолотти Р. и др. Анти-Saccharomyces cerevisiae и перинуклеарные антинейтрофильные цитоплазматические антитела при целиакии до и после безглютеновой диеты. Алимент Фармакол Тер. 2005; 21: 881–887. пмид:15801923
    18. 18. Nieuwenhuizen WF, Pieters RH, Knippels LM, Jansen MC, Koppelman SJ. Является ли Candida albicans триггером начала целиакии? Ланцет 2003; 361: 2152–2154. пмид:12826451
    19. 19.Коруж М., Лоридан С., Фрадин С., Саллерон Дж., Себастьен Дэмиенс С., Мораг М.Д. и др. Гуморальный иммунитет связывает инфекцию Candida albicans и глютеновую болезнь. PLOS ONE 2015;10:e0121776. пмид:25793717
    20. 20. Эль-Музан М., Аль-Хуссаини А., Фанелли Б., Ассири А., Аль-Салим Б., Аль-Мофаррех М. и др. Грибковый дисбактериоз у детей с глютеновой болезнью, Dig Dis Sci. 2021 16 марта. pmid:33723701
    21. 21. Фульчи В., Стронати Л., Куккьяра С., Лаудадио И., Кариссими К.Новые роли кишечного вирома в педиатрических заболеваниях. Новые роли кишечного вирома в педиатрических заболеваниях. Междунар. Дж. Мол. науч. 2021, 22, 4127. пмид:33923593
    22. 22. Бузиат Р., Хинтерлейтнер Р., Браун Дж. Дж., Стенсель-Беренвальд Дж. Э., Икизлер М., Маясси Т. и соавт. Реовирусная инфекция вызывает воспалительные реакции на пищевые антигены и развитие целиакии. Наука 2017; 356: 44–50. пмид:28386004
    23. 23. Хасби С., Колецко С., Корпонай-Сабо И.Р., Мирин М.Л., Филлипс А., Шамир Р. и другие.Руководство Европейского общества детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания по диагностике глютеновой болезни. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2012 г.; 54:136–160. пмид:22197856
    24. 24. Аль-Хуссаини А., Тронконе Р., Хорми М., АльТураики М., Алхамис В., Альраджи М. и др. Массовый скрининг на целиакию среди детей школьного возраста: к исследованию айсберга целиакии в Саудовской Аравии. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017; 65: 646–651. пмид:28753180
    25. 25. Оттесен А., Рамачандран П., Рид Э., Уайт Дж. Р., Хасан Н., Субраманиан П. и др.Динамика обогащения Listeria monocytogenes и связанного с ним микробиома из мороженого, загрязненного естественным путем, связана со вспышкой листериоза. БМС микробиол. 2016;16:275. пмид:27852235
    26. 26. Хасан Н.А., Янг Б.А., Минард-Смит А.Т., Саид К., Ли Х., Хейзер Э.М. и соавт. Профилирование микробного сообщества слюны человека с использованием метагеномного секвенирования дробовика. ПЛОС ОДИН. 2014; 9: e97699. пмид:24846174
    27. 27. Лакс С., Смит Д.П., Хэмптон-Марселл Дж., Оуэнс С.М., Хэндли К.М., Скотт Н.М. и др.Продольный анализ микробного взаимодействия между людьми и внутренней средой. Наука. 2014; 345:1048–1052. пмид:25170151
    28. 28. Поннусамы Д., Козлова Е.В., Ша Дж., Ерова Т.Е., Азар С.Р., Фиттс Е.С. и соавт. Перекрёстная связь среди плотоядных штаммов Aeromonas hydrophila при смешанной инфекции, приводящая к некротизирующему фасцииту. ПНАС. 2016; 113:722–727. пмид:26733683
    29. 29. McMurdie PJ, Holmes S. phyloseq: пакет R для воспроизводимого интерактивного анализа и графики данных переписи микробиома.ПлоС один. 2013;8:e61217. пмид:23630581
    30. 30. Лав М.И., Хубер В., Андерс С. Модерированная оценка изменения кратности и дисперсии для данных секвенирования РНК с помощью DESeq2. Геном биол. 2014;15:550. пмид:25516281
    31. 31. Сегата Н., Изард Дж., Уолдрон Л., Геверс Д., Миропольски Л., Гарретт В.С. и соавт. Открытие и объяснение метагеномных биомаркеров. Геном биол. 2011;12:R60. пмид:21702898
    32. 32. Оксанен Дж., Бланше Ф.Г., Френдли М., Киндт Р., Лежандр П., МакГлинн Д. и др.веган: Экологический пакет сообщества. Пакет R версии 2.5–6; 2019. Доступно по адресу: https://CRAN.R-project.org/package=vegan.
    33. 33. Ahlmann-Eltze C. ggsignif: скобки значения для ‘ggplot2’. Пакет R версии 0.6.0; 2019. Доступно по адресу: https://CRAN.R-project.org/package=ggsignif.
    34. 34. Wickham H. ggplot2: элегантная графика для анализа данных. Спрингер-Верлаг, Нью-Йорк; 2016.
    35. 35. Кассамбара А. ggpubr: Готовые к публикации графики на основе ggplot2.Пакет R версии 0.2.5; 2020. Доступно по адресу: https://CRAN.R-project.org/package=ggpubr.
    36. 36. Кардинг С.Р., Дэвис Н., Хойлс Л. Обзорная статья: кишечный виром человека в норме и при болезни. Алимент Фармакол Тер. 2017; 46: 800–815. пмид:28869283
    37. 37. Хэндли СА. Виром: отсутствующий компонент сетей биологического взаимодействия в области здоровья и болезней. Геном Мед. 2016; 8:32. пмид:27037032
    38. 38. Саид А., Ассири А., Ассири Х. и др.Целиакия у саудовских детей. Оценка клинических признаков и диагностика. Saudi Med J. 2017; 38: 895–899. пмид: 28889146
    39. 39. Аль-Хуссаини А., Альхарти Х., Осман А., Эльтайеб-Эльшейх Н., Чентуфи А. Генетическая предрасположенность к глютеновой болезни широко распространена среди населения Саудовской Аравии. Саудовская J Гастроэнтерол. 2018; 24:268–273. пмид:29956690
    40. 40. Мискин ДП, Коральник ИЮ. «Новые синдромы, связанные с инфекцией нейронов и менингеальных клеток вирусом JC: больше не серая зона».Карр Опин Нейрол. 2015, 28: 288–294. пмид:25887767
    41. 41. Иаша С., Манлейб К., Гаспарович М., Кербеса В., Атвуда В.Дж. Полиомавирусы человека. Клетка. Мол. Life Sci 2006, 63; 865–876. пмид:16501889
    42. 42. Линдфорс К., Лин Дж., Ли Х.С., Хёти Х., Нюктер М., Курппа К. и др. Метагеномика фекального вирома указывает на кумулятивный эффект энтеровируса и количества глютена на риск аутоиммунитета целиакии у детей с генетическим риском: исследование TEDDY.Кишка. 2020;69:1416–1422. пмид:31744911
    43. 43. Лернер А., Рамеш А., Маттиас Т. Возрождение битвы между Давидом и Голиафом в борьбе с кишечными вирусами и микробиотой: потенциальное значение для глютеновой болезни. Микроорганизмы. 2019;7:173. пмид:31207872
    44. 44. Чинова Дж., Де Пальма Г., Степанкова Р., Кофронова О., Кверка М., Санс Ю. и соавт. Роль кишечных бактерий в изменениях слизистой оболочки кишечника, вызванных глиадином: исследование на стерильных крысах. ПЛОС Один.13 января 2011 г .; 6 (1): e16169. пмид:21249146
    45. 45. Карс С.Р., Чуда К., Тапиа Г., Стене Л.С., Морилд К., Расмуссен Т. и др. Энтеровирус как триггер целиакии: вложенное исследование случай-контроль в предполагаемой когорте новорожденных. БМЖ. 2019;364:1131. пмид:30760441

    Как пробиотики могут поддержать кишечник и мозг вашего ребенка

    Политика конфиденциальности

    Настоящая Политика конфиденциальности регулирует порядок использования Beurkens Autism Consulting, Inc.d/b/a Horizons Developmental Resource Center собирает, использует, хранит и раскрывает информацию, полученную от пользователей (каждый из которых именуется «Пользователь») веб-сайта www.DrBeurkens.com (далее – «Сайт»). Эта политика конфиденциальности распространяется на Сайт и все продукты и услуги, предлагаемые Ресурсным центром развития Horizons.

    Пожалуйста, внимательно прочитайте эту Политику конфиденциальности. Посещая и используя Сайт, вы соглашаетесь с тем, что использование вами нашего Сайта и любые споры о конфиденциальности регулируются настоящей Политикой конфиденциальности. Поскольку Интернет является развивающейся средой, нам может потребоваться изменить нашу Политику конфиденциальности в какой-то момент в будущем, и в этом случае мы опубликуем изменения в этой Политике конфиденциальности на этом веб-сайте и обновим дату вступления политики в силу, чтобы отразить дата внесения изменений.Продолжая использовать Сайт после того, как мы опубликуем такие изменения, вы принимаете измененную Политику конфиденциальности.

    Личная идентификационная информация

    Мы можем собирать личную идентификационную информацию от Пользователей различными способами, включая, помимо прочего, когда Пользователи посещают наш сайт, регистрируются на сайте, размещают заказ, подписываются на информационный бюллетень, отвечают на опрос, заполняют формы и в связи с другими действиями, услугами, функциями или ресурсами, которые мы делаем доступными на нашем Сайте.У пользователей могут быть запрошены, при необходимости, имя, адрес электронной почты, почтовый адрес, номер телефона, информация о кредитной карте. Однако пользователи могут посещать наш Сайт анонимно. Мы будем собирать личную идентификационную информацию от Пользователей только в том случае, если они добровольно предоставят нам такую ​​информацию. Пользователи всегда могут отказаться предоставлять личную идентификационную информацию, за исключением того, что это может помешать им участвовать в определенных действиях, связанных с Сайтом.

    Неличная идентификационная информация

    Мы можем собирать неличную идентификационную информацию о Пользователях всякий раз, когда они взаимодействуют с нашим Сайтом.Неличная идентификационная информация может включать имя браузера, тип компьютера и техническую информацию о средствах подключения Пользователя к нашему Сайту, например, используемую операционную систему и интернет-провайдеров, а также другую подобную информацию.

    Файлы cookie веб-браузера

    Наш сайт может использовать файлы cookie для улучшения взаимодействия с пользователем. Веб-браузер пользователя размещает файлы cookie на их жестком диске для ведения учета, а иногда и для отслеживания информации о них.Пользователь может настроить свой веб-браузер так, чтобы он отказывался от файлов cookie или уведомлял вас об отправке файлов cookie. Если они это сделают, обратите внимание, что некоторые части Сайта могут работать неправильно.

    Как мы используем собранную информацию

    Центр ресурсов развития Horizons может собирать и использовать личную информацию пользователей в следующих целях:

    • Для улучшения обслуживания клиентов. Предоставляемая вами информация помогает нам более эффективно реагировать на ваши запросы в службу поддержки и потребности в поддержке.
    • Для персонализации взаимодействия с пользователем. Мы можем использовать информацию в совокупности, чтобы понять, как наши Пользователи как группа используют услуги и ресурсы, предоставляемые на нашем Сайте.
    • Для улучшения нашего Сайта — мы можем использовать ваши отзывы для улучшения наших продуктов и услуг.
    • Для обработки платежей — мы можем использовать информацию, которую Пользователи предоставляют о себе при размещении заказа, только для обслуживания этого заказа. Мы не передаем эту информацию сторонним лицам, за исключением случаев, когда это необходимо для предоставления услуги.
    • Для проведения рекламных акций, конкурсов, опросов или других функций Сайта — для отправки Пользователям информации, которую они согласились получать, по темам, которые, по нашему мнению, будут им интересны.
    • Для отправки периодических электронных писем — мы можем использовать адрес электронной почты для отправки информации о Пользователях и обновлений, касающихся их заказа. Он также может использоваться для ответа на их запросы, вопросы и/или другие запросы. Если Пользователь решит подписаться на наш список рассылки, он будет получать электронные письма, которые могут включать новости компании, обновления, информацию о связанных продуктах или услугах и т. д.Если в какой-либо момент Пользователь захочет отказаться от получения электронных писем в будущем, мы включаем подробные инструкции по отказу от подписки в нижней части каждого электронного письма, или Пользователь может связаться с нами через наш Сайт.

    Как мы защищаем вашу информацию

    Мы принимаем соответствующие методы сбора, хранения и обработки данных и меры безопасности для защиты от несанкционированного доступа, изменения, раскрытия или уничтожения вашей личной информации, имени пользователя, пароля, информации о транзакциях и данных, хранящихся на нашем Сайте.

    Обмен конфиденциальными и конфиденциальными данными между Сайтом и его Пользователями происходит по защищенному каналу связи SSL, зашифрован и защищен цифровыми подписями.

    Предоставление вашей личной информации

    Мы не продаем, не обмениваем и не сдаем в аренду личную идентификационную информацию пользователей другим лицам. Мы можем делиться общей агрегированной демографической информацией, не связанной с какой-либо личной идентификационной информацией о посетителях и пользователях, с нашими деловыми партнерами, доверенными аффилированными лицами и рекламодателями для целей, изложенных выше.Мы можем использовать сторонних поставщиков услуг, чтобы помочь нам управлять нашим бизнесом и Сайтом или управлять действиями от нашего имени, такими как рассылка информационных бюллетеней или опросов. Мы можем передавать вашу информацию этим третьим сторонам для этих ограниченных целей при условии, что вы дали нам свое разрешение.

    Имейте в виду, что всякий раз, когда вы добровольно предоставляете свою личную информацию для просмотра третьим лицам в Интернете, например, на досках объявлений, веб-журналах, по электронной почте или в чатах, эта информация может быть просмотрена, собрана и использована другими лицами, помимо нас.Мы не можем нести ответственность за несанкционированное использование такой информации третьими лицами.

    Некоторые из наших сторонних рекламодателей и рекламных серверов, которые размещают и представляют рекламу на Сайте, также могут собирать информацию о вас с помощью файлов cookie, веб-маяков или аналогичных технологий. Эти сторонние рекламодатели и рекламные серверы могут использовать собираемую ими информацию, чтобы помочь представить свою рекламу, помочь измерить и исследовать эффективность рекламы или для других целей. Использование и сбор вашей информации этими сторонними рекламодателями и рекламными серверами регулируется политикой конфиденциальности соответствующей третьей стороны и не регулируется нашей Политикой конфиденциальности.Действительно, политика конфиденциальности этих сторонних рекламодателей и рекламных серверов может отличаться от нашей. Если у вас есть какие-либо опасения по поводу использования третьей стороной файлов cookie или веб-маяков или использования вашей информации, вам следует посетить веб-сайт этой стороны и ознакомиться с ее политикой конфиденциальности.

    Google Analytics

    Мы также используем функции рекламодателя Google Analytics для оптимизации нашего бизнеса. Функции рекламодателя включают:

    • Ремаркетинг с помощью Google Analytics
    • Отчеты о показах в контекстно-медийной сети Google
    • Интеграция с платформой DoubleClick
    • Демографические данные и отчеты по интересам Google Analytics

    Включив эти функции отображения Google Analytics, мы должны уведомить наших посетителей, сообщив об использовании этих функций, а также о том, что мы и сторонние поставщики используем собственные файлы cookie (например, файлы cookie Google Analytics) или другие собственные файлы cookie. идентификаторы и сторонние файлы cookie (например, файлы cookie DoubleClick) или другие сторонние идентификаторы вместе для сбора данных о ваших действиях на нашем Сайте.Помимо прочего, это позволяет нам связаться с вами, если вы начнете заполнять нашу форму оформления заказа, но откажетесь от нее до завершения, отправив электронное письмо с напоминанием о завершении вашего заказа. Функция «Ремаркетинг» позволяет нам обращаться к людям, которые ранее посещали наш Сайт, и сопоставлять нужную аудиторию с правильным рекламным сообщением.

    Вы можете отказаться от использования файлов cookie Google, посетив настройки рекламы Google, и/или вы можете отказаться от использования файлов cookie сторонним поставщиком, посетив страницу отказа от сетевой рекламной инициативы.

    Facebook

    Как рекламодатели на Facebook и через нашу страницу Facebook мы (не Facebook) можем собирать контент или информацию от пользователя Facebook, и такая информация может использоваться таким же образом, как указано в настоящей Политике конфиденциальности. Вы даете согласие на сбор нами такой информации.

    Мы соблюдаем ограничения на использование данных Facebook.

    • Любые рекламные данные, собранные, полученные или полученные из нашей рекламы на Facebook («рекламные данные Facebook»), передаются только кому-либо, действующему от нашего имени, например, нашему поставщику услуг.Мы несем ответственность за то, чтобы наши поставщики услуг защищали любые рекламные данные Facebook или любую другую информацию, полученную от нас, ограничивали использование нами всей этой информации и сохраняли ее конфиденциальность и безопасность.
    • Мы не используем рекламные данные Facebook ни для каких целей (в том числе для перенацеливания, объединения данных по кампаниям нескольких рекламодателей или допущения совмещения или перенаправления с помощью тегов), кроме как на агрегированной и анонимной основе (если это не разрешено Facebook) и только для оценки производительность и эффективность наших рекламных кампаний в Facebook.
    • Мы не используем рекламные данные Facebook, включая критерии таргетинга для рекламы Facebook, для создания, добавления, редактирования, влияния или дополнения профилей пользователей, включая профили, связанные с любым идентификатором мобильного устройства или другим уникальным идентификатором, который идентифицирует любого конкретного пользователя. , браузер, компьютер или устройство.
    • Мы не передаем никакие рекламные данные Facebook (включая анонимные, агрегированные или производные данные) ни в какие рекламные сети, рекламные биржи, брокеры данных или другие службы, связанные с рекламой или монетизацией.

    Заявление о конфиденциальности детей

    В этом заявлении о конфиденциальности детей поясняются наши методы сбора и использования в Интернете личной информации детей в возрасте до тринадцати лет, а также содержится важная информация об их правах в соответствии с федеральным законодательством в отношении такой информации.

    • Этот Сайт не предназначен для детей младше тринадцати лет, и мы НЕ собираем преднамеренно личную информацию от детей младше тринадцати лет в рамках Сайта.Мы проверяем пользователей, которые хотят предоставить личную информацию, чтобы предотвратить предоставление такой информации пользователями младше тринадцати лет. Если нам станет известно, что мы непреднамеренно получили личную информацию от пользователя в возрасте до тринадцати лет в рамках Сайта, мы удалим такую ​​информацию из наших записей. Если мы изменим нашу практику в будущем, мы получим предварительное, поддающееся проверке согласие родителей, прежде чем собирать какую-либо личную информацию от детей в возрасте до тринадцати лет в рамках Сайта.
    • Поскольку мы не собираем личную информацию от детей в возрасте до тринадцати лет в рамках Сайта, мы также НЕ передаем такую ​​информацию третьим лицам.
    • Мы сознательно НЕ позволяем детям в возрасте до тринадцати лет публично публиковать или иным образом распространять личную контактную информацию через Сайт.
    • Поскольку мы не собираем личную информацию от детей в возрасте до тринадцати лет в рамках Сайта, мы НЕ обусловливаем участие ребенка младше тринадцати лет в онлайн-деятельности Сайта предоставлением личной информации.

      Изменения в настоящей политике конфиденциальности

    Центр ресурсов развития Horizons может по своему усмотрению обновлять эту политику конфиденциальности в любое время. Когда мы это сделаем, мы пересмотрим обновленную дату внизу этой страницы. Мы рекомендуем Пользователям часто проверять эту страницу на предмет любых изменений, чтобы быть в курсе того, как мы помогаем защищать личную информацию, которую мы собираем. Вы признаете и соглашаетесь с тем, что вы обязаны периодически просматривать эту политику конфиденциальности и узнавать об изменениях.

    Ваше согласие с этими условиями

    Используя этот сайт, вы подтверждаете свое согласие с этой политикой. Если вы не согласны с этой политикой, пожалуйста, не используйте наш Сайт. Ваше дальнейшее использование Сайта после публикации изменений в этой политике будет считаться вашим согласием с этими изменениями.

    Связаться с нами

    Если у вас есть какие-либо вопросы об этой Политике конфиденциальности, методах работы этого сайта или ваших отношениях с этим сайтом, свяжитесь с нами по телефону:

    .

    Центр ресурсов развития Horizons
    www.DrBeurkens.com
    3120 68th Street SE
    Caledonia, MI 49316
    616-698-0306
    info(at)drbeurkens.com
    Последний раз этот документ обновлялся 30 мая 2016 г.

    Дисбиоз и дисфункция кишечного барьера у детей с врожденным пороком сердца усугубляются после искусственного кровообращения

    Введение

    Продолжает накапливаться информация, подтверждающая взаимосвязь кишечного микробиома и его влияние на системное здоровье (1). Недавние данные свидетельствуют о том, что изменения в этом разнообразном микробиоме вызывают патологию у хозяина (2).Кроме того, некоторые болезненные состояния могут изменять микробиом и вызывать дисбактериоз кишечника. Кишечный дисбиоз — это нарушение нормальной флоры микроорганизмов, которая существует в кишечном тракте (3). Системные воспалительные процессы, такие как те, которые наблюдаются после искусственного кровообращения (ИК), могут усугубить воспаление кишечника, способствуя уменьшению количества бактерий, способствующих здоровью кишечника, и увеличению количества провоспалительных бактерий (4–6). Эти бактерии взаимодействуют с эпителием кишечника, секретируя цитокины.Эти цитокины могут активировать ключевые воспалительные пути и увековечивать критические состояния (7–9).

    Имеются также данные, свидетельствующие о том, что цитокины, высвобождаемые после искусственного кровообращения, аналогичны цитокинам, высвобождаемым при других типах системного воспаления, таких как сепсис и травма (10,11). Хорошо задокументировано, что ИК способствует системному воспалению, проявляющемуся такими клиническими проявлениями, как гипотензия, тахикардия и капиллярная утечка (12–14). Таким образом, очевидно, что ИК может быть связан с микробными изменениями кишечника, наблюдаемыми при других системных воспалительных состояниях.Однако доступные исследования, изучающие эту взаимосвязь, немногочисленны; таким образом, цель данного исследования состояла в том, чтобы тщательно изучить эту взаимосвязь.

    Дисфункция кишечного эпителиального барьера (EBD), о которой свидетельствуют изменения эпителиальной целостности, эпителиальной функции и парацеллюлярной целостности, как известно, вызывается ИК (15). Дисфункция кишечного барьера была выявлена ​​в состояниях физиологического стресса (16,17). Хотя Typpo и соавт. (15) оценивали EBD кишечника во время искусственного кровообращения, его корреляцию с кишечным микробиомом у пациентов с пороками сердца еще предстоит оценить.Это будет новая информация, основанная на нашем понимании влияния врожденных пороков сердца (ВПС) и ИК на кишечный микробиом и кишечные ЭПБ. В настоящее время нет данных, сравнивающих хирургию с ИК и операцию без ИК, чтобы оценить влияние ИБС и ИК на микробиом и EBD контролируемым образом.

    ИБС поражает примерно 1% всех педиатрических пациентов: ежегодно происходит 40 000 родов (18). Большинству этих пациентов требуется операция на сердце для коррекции пороков.Это связано с ИК, основной причиной системного воспаления, с которым сталкиваются эти пациенты. Воспалительный процесс также приводит ко второму основному фактору заболеваемости и смертности в послеоперационном периоде, синдрому низкого сердечного выброса (LCOS), который встречается примерно у 20–25% всех пациентов, причем большинство из них встречается у новорожденных и детей грудного возраста. Среди новорожденных и младенцев почти половина имеет некоторую степень LCOS (19,20). ИК является необходимой технологией, необходимой для поддержки пациентов при коррекции ИБС.Важно понимать, как воспаление, связанное с ИК, влияет на организм, и можно ли изменить воспалительную реакцию, чтобы ускорить заживление и улучшить результаты после ИК. Сывороточные маркеры EBD не были всесторонне оценены в CBP. Это может предоставить ключевые поперечные данные о тяжести повреждения кишечника после операции с ИК. Если кардиохирургия с ИК вызывает изменения в кишечном микробиоме, подобные другим системным воспалительным состояниям, мы сможем определить методы для минимизации воздействия на микробиом и стимулирования роста здоровых кишечных бактерий, что может уменьшить БЭБ и улучшить результаты лечения пациентов. после КПБ.Только ограниченные исследования оценивали микробиом при ИБС (21–23). Несмотря на небольшое количество данных по взрослому наблюдению за микробиомом при кардиохирургии (24, 25), ни одно исследование не оценивало роль микробиома при ИБС в отношении кардиохирургии или искусственного кровообращения. Таким образом, это исследование было предпринято для изучения кишечного микробиома у пациентов с ИБС, подвергающихся искусственному кровообращению, его влияния на EBD и корреляции с микробиомом и EBD. Наша гипотеза заключалась в том, что операция с ИК приведет к снижению бактериального биоразнообразия и бактериального богатства, а также к дисфункции кишечного барьера по сравнению с операцией без ИК.

    Методы

    Пациенты

    Получено одобрение Институционального наблюдательного совета Университета Сент-Луиса (№ 28431). В соответствии с критериями включения и исключения с ноября 2017 г. по январь 2019 г. пациенты, отвечающие требованиям для операции в Детской больнице Кардинала Гленнона в Сент-Луисе, были опрошены и дали согласие перед анестезией (таблица 1). Процедуры группы сравнения были выбраны для контроля периоперационных переменных (например, продолжительности хирургического вмешательства, периоперационных антибиотиков, нулевого времени per os [NPO] и анестетиков).Контрольную группу составили пациенты без ИБС. Критерии исключения были выбраны для исключения переменных несердечных хронических заболеваний, которые могут влиять на микробиом желудочно-кишечного тракта.

    Таблица 1 Критерии включения и исключения

    Критерии включения Критерии исключения:
    Возраст 1 месяц до 18 YRS Предыдущая хирургия в последние 3 месяца
    койко-день> 48 ч желудочно-кишечного тракта патологии или кишечника хирургии, за исключением гастростому
    Элективный хирургия заболевания печени
    кардиохирургии диализ-зависимых заболеваний почек
    Ожидаемое хирургическое длительность> 90 мин Антибиотики в пределах 3 месяца
    Предыдущая химиотерапия
    Непрерывное энтеральное питание перед операцией

    Хирургия

    Операционные режимы соответствовали стандарту эстетического ухода и анестезии.Все пациенты в обеих исследуемых группах получали цефазолин внутривенно в периоперационном и послеоперационном периоде по 3 дозы, за исключением случаев подтвержденной аллергии на пенициллин или подтвержденной устойчивости к метициллину Staphylococcus aureus . Все пациенты получали аналогичные анестетики в обеих группах исследования. Для операции с ИК для пациентов с массой тела менее 10 кг использовалась заливка кровью, а для пациентов с массой тела более 10 кг — прозрачная заливка. Для сведения к минимуму экзогенных трансфузий использовались модифицированные методы ультрафильтрации и сохранения клеток.Легкая гипотермия использовалась во всех случаях искусственного кровообращения, а умеренная гипотермия с регионарной перфузией использовалась при процедурах, включающих сложную реконструкцию внутрисердечных сосудов или дуги аорты. В эту когорту не включались процедуры глубокой гипотермии или глубокой гипотермической остановки сердца.

    Сбор кала

    Образец кала перед операцией собирали либо при спонтанной дефекации, либо с помощью стерильного фекального тампона, введенного в прямую кишку в операционной перед операцией. Второй образец стула был собран после операции.Это было собрано где-то между 2 и 4 днями после операции, согласно ранее опубликованному исследованию (19). Образцы хранили в морозильной камере при температуре -80°C до тех пор, пока не была проведена экстракция дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

    Сбор образцов крови

    Образцы крови для измерения связывающего жирные кислоты белка 2 (FABP2), клаудина-3 и цитруллина брали из постоянных катетеров после индукции анестезией перед операцией. После операции образцы крови собирали из постоянных катетеров или пункций периферических вен через 24 и 48 часов.Образцы немедленно помещали на лед и хранили при 4°С. Образцы вращали при 3500 об/мин в течение 15 минут в течение 2 часов после сбора, а сыворотку хранили при -80°C. Все образцы были собраны при среднем артериальном давлении в пределах 1 стандартного отклонения от нормы для данного возраста.

    Выделение ДНК из кала

    ДНК из образцов кала выделяли с использованием набора для выделения ДНК Qiagen PowerFecal (Qiagen, Hilden, Germany). Экстрагированную ДНК количественно определяли с использованием флуорометра Qubit 2.0 и наборов для анализа широкого диапазона Quant-iT dsDNA (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts).Затем ДНК разводили до стандартного объема и концентрации для получения библиотеки 16S рибосомальной рибонуклеиновой кислоты (рРНК).

    Подготовка и секвенирование библиотеки 16S рРНК

    Анализ микробиома проводили только у пациентов, у которых можно было собрать предоперационный и послеоперационный стул. Экстрагированная фекальная ДНК была обработана в Центре ДНК Университета Миссури. Бактериальные ампликоны 16S рРНК были сконструированы путем амплификации области V4 гена 16S рРНК с универсальными праймерами (U515F/806R), разработанными против области V4, с боковыми последовательностями стандартных адаптеров Illumina (Illumina, Сан-Диего, Калифорния) (26, 27). .Олигонуклеотидные последовательности были доступны на сайте probeBase (28). Во всех реакциях использовали двойные индексированные прямые и обратные праймеры. Полимеразную цепную реакцию проводили в 50-мкл реакционных смесях, содержащих 100 нг метагеномной ДНК, праймеры (по 0,2 мкмоль/л), дезоксирибонуклеотидтрифосфаты (по 200 мкмоль/л) и высокоточную ДНК-полимеразу Phusion (1U) (New England Biolabs, Ipswich). , Массачусетс). Параметры амплификации: 98°С (3:00) + [98°С (0:15) + 50°С (0:30) + 72°С (0:30) ] × 25 циклы +72°C (7:00) .Пулы ампликонов (5 мкл на реакцию) объединяли, тщательно перемешивали, а затем очищали, добавляя очищающие шарики Axygen AxyPrep MagPCR (Thermo Fisher Scientific) к равному объему 50 мкл ампликонов и инкубировали в течение 15 мин при комнатной температуре. Затем продукты многократно промывали 80%-ным этанолом, высушенный осадок ресуспендировали в 32,5 мкл ЭБ-буфера, инкубировали 2 мин при комнатной температуре, а затем помещали на магнитный штатив на 5 мин. Конечный пул ампликонов оценивали с использованием автоматизированной системы электрофореза Advanced Analytical Fragment Analyzer (Agilent, Санта-Клара, Калифорния), количественно определяли с использованием наборов реагентов quant-iT HS dsDNA (Thermo Fisher Scientific) и разводили в соответствии со стандартным протоколом Illumina для секвенирования на прибор MiSeq.

    Анализ FABP2 и клаудина-3

    Образцы сыворотки размораживали и использовали для определения концентрации FABP2 и клаудина-3 с помощью твердофазного иммуноферментного анализа (каталожный номер RAB0537-1KT, Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури; каталог № SEF293Hu, Cloud-Clone, Хьюстон, Техас). Оба набора использовались в соответствии с инструкциями производителя. Планшеты проявляли и анализировали с использованием спектрофотометра (EL-800, BioTek Instruments, Winooski, Vermont) при 450 нм.

    Анализ цитруллина

    Образцы сыворотки депротеинизировали 35% сульфосалициловой кислотой.Используя анализатор аминокислот Hitachi L-8800 (Hitachi, Токио, Япония), образцы вводили в ионообменную колонку (внутренний диаметр 4,6 мм × 60 мм, заполненную специальной ионообменной смолой Hitachi). Аминокислоты селективно элюировали с колонки буферами с повышением рН и повышением температуры. Нингидрин смешивали с буферным раствором аминокислот, нагревали до изменения температуры от 20°С до 70°С (колонка находится при 60°С для цитруллина) и считывали при 570 нм для аминокислот.Количество цитруллина рассчитывали по площади под пиком.

    Метаболомика

    Метаболический анализ эйкозаноидов выполняли при наличии достаточного количества оставшихся образцов для анализа. Эти образцы состояли как из дооперационного, так и послеоперационного стула в обеих группах. Образцы стула стандартизировали по обезвоживанию и массе перед анализом. Использовали систему UPLC Shimadzu Nexera (Shimadzu Scientific Instruments, Колумбия, Мэриленд), оснащенную двумя насосами (LC-30 AD), печью для колонок (CTO-30AS) и автоматическим пробоотборником (SIL-30AC).Масс-спектрометрическое детектирование проводили на системе LCMS-8060 (Shimadzu Scientific Instruments), оснащенной двойным источником ионов, работающим в режиме отрицательной ионизации электрораспылением. Все хроматографические разделения выполняли с использованием Shim-pack XR-ODSIII (150 × 2,00 мм, 2,2 мкм) в качестве аналитических колонок, оснащенных защитной колонкой Shim-pack C 18 (Shimadzu Scientific Instruments). Подвижная фаза состояла из 0,1% уксусной кислоты в воде (подвижная фаза А; 80%) и ацетонитрила (20%) (подвижная фаза В) при общей скорости потока 0.37 мл/мин. Хроматографическое разделение было достигнуто с использованием 25-минутной градиентной элюции и разделения эйкозаноидов.

    Все эйкозаноиды в кале были обнаружены в режиме отрицательной ионизации со следующими зависящими от прибора параметрами масс-спектрометра: распыляемый газ 2,2 л/мин; отопительный газ, 10 л/мин; осушающий газ, 10 л/мин; температура интерфейса 300°С; температура линии десольватации 250°С; температура термоблока 400°С; температура интерфейса 300°С.

    Аналиты были извлечены из образца стула, и калибровочные стандарты были выполнены для образцов стула путем твердофазной экстракции с использованием картриджей для ТФЭ Oasis HLB 3 мл, 60 мг (Waters, Milford, Massachusetts).Каждый образец стула был точно взвешен, а затем гомогенизирован тройной дистиллированной деионизированной водой с 10-кратным коэффициентом разбавления с использованием TissueLyserII (Qiagen Life Sciences, Луисвилл, Кентукки). В полученный образец гомогената (200 мкл) добавляли IS (20 мкл) и разбавляли 5% раствором уксусной кислоты в воде (1500 мкл), встряхивали в течение 30 с, а затем загружали в картриджи для ТФЭ, предварительно кондиционированные метанолом (MeOH; 2). мл), затем 0,1% уксусной кислоты в воде (2 мл). Загруженные картриджи промывали 5% MeOH (2 мл) и элюировали MeOH (2 мл).Для всех стандартов и образцов элюаты упаривали в вакууме при комнатной температуре и восстанавливали 50% раствором ацетонитрила в воде (100 мкл). Все стандарты немеченых эйкозаноидов и внутренние стандарты, меченные стабильными дейтерированными изотопами, включая простагландин E 2 (PGE 2 )–d4, тромбоксан B 2 –d4, арахидоновую кислоту–d8, 15-гидроксиэйкозатетраеновую кислоту–d8, лейкотриен B 4 –d8 и резолвин D 1 –d5 были приобретены у Cayman Chemicals (Анн-Арбор, Мичиган).

    Анализ данных

    Демографические данные субъектов, клинические характеристики и лабораторные показатели были проанализированы по исследовательским группам. Данные были проверены на нормальность с использованием метода Шапиро-Уилка. Нормально распределенные непрерывные переменные выражаются как среднее значение ± стандартное отклонение. Медианы и межквартильные диапазоны приводятся для непрерывных данных, не имеющих нормального распределения. Категориальные переменные выражаются в виде количества и процента. Экспериментальную группу сравнивали с контрольной группой с помощью критерия хи-квадрат для категориальных переменных, критерия Стьюдента t для независимых выборок для нормально распределенных непрерывных переменных и критерия Манна-Уитни U для переменных с нормальным распределением.Пищевая непереносимость рассчитывалась с использованием оценки пищевой непереносимости в аналогичном исследовании с кумулятивной оценкой за предыдущие 24 часа (использование противорвотных средств, вздутие живота, рвота, диарея и желудочно-кишечное кровотечение). Переменные оценивались, если они присутствовали или отсутствовали в течение предыдущих 24 часов, с максимальной оценкой 5 (15). Пищевая непереносимость считалась присутствующей при количестве баллов ≥2 в течение 24 часов или ≥1 в течение 2 дней подряд. Данные были проанализированы с использованием SPSS версии 26 (IBM, Армонк, Нью-Йорк) при уровне значимости 0.05.

    Слияние считываний, кластеризация и аннотирование последовательностей ДНК были выполнены в Исследовательском центре информатики Университета Миссури. Спаренные последовательности ДНК объединяли с помощью программного обеспечения FLASH (29) и удаляли, если они оказывались далекими от ожидаемой длины в 292 основания после обрезки до качества основания 31. Cutadapt (30) (https://github.com/marcelm/cutadapt). использовали для удаления праймеров на обоих концах контигов и отбраковки контигов, которые не содержали оба праймера. Команда usearch (31) fastq_filter ( http://drive5.com/usearch/manual/cmd_fastq_filter.html) использовался для качественной обрезки контигов, отбрасывая те, для которых ожидаемое количество ошибок было >0,5. Все контиги были обрезаны до 248 оснований, а более короткие контиги были удалены. Для демультиплексирования образцов использовалась команда QIIME (32) 1.9 split_libraries_fastq.py. Выходные данные для всех образцов были объединены в один файл для кластеризации. Метод UPARSE (33) (http://www.drive5.com/uparse/) использовался как для кластеризации контигов с идентичностью 97%, так и для удаления химер.Таксономия была назначена выбранным операционным таксономическим единицам (OTU) с использованием BLAST (34) против базы данных SILVA (версия 128 [35]) последовательностей и таксономии 16S рРНК.

    Для одномерных результатов (например, α-разнообразие или относительная численность [RA] определенного таксона) данные сначала были проверены на нормальность и равную дисперсию с использованием методов Шапиро-Уилка и Брауна-Форсайта соответственно. Данные с ненормальным распределением были проверены с использованием теста Крускала-Уоллиса, в то время как традиционный двухфакторный дисперсионный анализ (ANOVA) был выполнен на данных с нормальным распределением.Эти анализы были выполнены с использованием SigmaPlot версии 14.0 (Systat Software, Чикаго, Иллинойс). Многомерные статистические сравнения, выполненные на основе анализа микробиома, такие как проверка различий в β-разнообразии между группами образцов, были выполнены с помощью пермутационного многомерного дисперсионного анализа нетрансформированных данных с использованием прошлой версии 3.25 (36). ANOVA с повторными измерениями выполняли для FABP2, клаудина-3 и цитруллина с поправкой на экспериментальную группу.

    Анализ эйкозаноидов был проведен в Фармацевтическом колледже Медицинского центра Университета Небраски.Полученные необработанные данные были преобразованы в данные о концентрации (нанограммы на грамм) с использованием программного обеспечения Lab Solution версии 5.8 (Shimadzu Scientific Instruments). Анализ метаболомных данных проводили с использованием онлайн-платформы MetaboAnalyst версии 4.0. Тест Mann-Whitney U использовался для оценки различий в уровнях эйкозаноидов между группой искусственного кровообращения как до, так и после операции.

    Результаты

    Зачисление

    После получения одобрения Институционального наблюдательного совета был проведен скрининг 86 пациентов (рис. 1).После исключения тех, кто не соответствовал критериям, мы обратились за согласием к 66 пациентам. Из них 18 пациентов отказались или не смогли дать согласие, в результате чего в нашем исследовании осталось 48 пациентов. В группе ИК 12 пациентов были исключены из исследования после включения из-за невозможности получить адекватный образец стула (n = 5), вернуться в операционную (n = 2) и выписаться домой до сбора пост- образец хирургического стула (n = 5). В контрольной группе 6 пациентов были исключены из исследования после включения из-за возвращения в операционную (n = 1), выписки домой до сбора послеоперационного образца кала (n = 4) и диагноза ранее не идентифицированного патология желудочно-кишечного тракта (n = 1).Только 1 пациент в группе ИК получал клиндамицин. Все остальные пациенты в обеих группах получали цефазолин.

    Рисунок 1

    Процесс регистрации

    Пациенты, прошедшие обследование, и исключенные в соответствии с критериями. Ряд отказался дать согласие. Между двумя группами пациенты были исключены из исследования из-за невозможности собрать предоперационный образец (n = 5), послеоперационный образец кала (n = 9), вернуться в операционную (n = 3) и выявить патология желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) (n = 1).ИК = искусственное кровообращение.

    Характеристики пациентов

    Демографические данные и подробности операции и послеоперационные характеристики перечислены в таблице 2. Максимальный вазоактивно-инотропный балл рассчитывался с помощью множителя на основе вазоактивного агента и дозы и сообщался для пациентов в группе искусственного кровообращения. используя стандартизированный расчет (37). В контрольной группе инотропная поддержка не потребовалась ни одному пациенту. Статистических различий по возрасту, полу, продолжительности НПО до операции, использованию антибиотиков или стероидов и времени операции между группами не было.Тип кормления отличался между 2 группами, отдавая предпочтение пероральному потреблению в контрольной группе и более назогастральному питанию, инициированному в группе искусственного кровообращения. Частота пищевой непереносимости была выше в группе ИК. Группа CPB имела более длительное послеоперационное отделение интенсивной терапии и продолжительность пребывания в больнице по сравнению с контрольной группой. Дополнительные периоперационные данные для каждого пациента в обеих группах приведены в дополнительной таблице 1.

    0,32 0,08 Допамин 1.25 (0.5-2.3) 10,786 90,7866 (3,6) 2 2 2 2 2 2 9063 2 2 9063 2 2 9063 2 2 9063 2 9063 2

    p Значение
    Возраст (мес.) 19 (7.0–128,0) 34 (13,3–115,0) 0,49
    Мужчина 10 (55,6) 4 (33,3) . 4 (33,3) .106339 4 (33,3) . 2 4 (33,3)
    . . 7 (2)
    Хирургический время (мин) 310 (247.5-378.0) 242,5 (226.3-265.0)
    время байпаса (мин) 138,9 ( 59.2)
    Время пережатия (мин) 54.1 (44.7)
    Вентилятор дней (дни) 1.25 (0.0-5.0)
    инотропным дней (дни)
    Milrinone 2 (1.0-4.5)
    эпинефрин 0 (0.0-1.8)
     Вазопрессин 0
    Максимальная вазоактивно-инотропная оценка
    PICU LOS (Days) 4 (3,0–6,3) 1 (1–1) <0,006329999796996969696967 6 699696969696969696969696969698
    696 9063 2
    . 7 (6–9) 3 (3–4) <0,001
    Время для начала кормов (H) 37 (8,0–50,3) 5,5 (4,0–8,5) 9063 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. 9063. .
    Тип питания
     Обычный рацион 7 (41.2) 10 (83,3) 0,035
    Назогастральных каналы 10 (58,8) 2 (16.7) 0,027
    пищевая непереносимость 5 (27,8) 0 (0,0) <0,001
    Стероиды 1 (5.8) 3 (25.0) 0,14
    Антибиотики 17 (100) 12 (100)
    цефазолин 16 (94) 12 (100) 0.84
     Клиндамицин 1 (6) 0 (0)

    Диагнозы всех пациентов с легкой гипотермией в группе ИК и хирургических вмешательств перечислены в таблице 3. охлаждают до 32°С-34°С. Трем больным была проведена умеренная гипотермия до 28°С с регионарной церебральной перфузией. Контрольная группа не имела ИБС и имела диагнозы: поясничный и грудной сколиоз, краниосиностоз, опухоль задней черепной ямки.Операции в контрольной группе включали спондилодез (n = 2), устранение аномалии Киари (n = 3), восстановление краниосиностоза (n = 4) и резекцию опухоли задней черепной ямки (n = 3). Во время взятия каждого образца крови субъекты обеих групп находились в пределах 1 стандартного отклонения от соответствующего возрасту среднего артериального давления.

    Таблица 3 АИКа Arm Хирургические диагнозы и операции, выполняемые

    Диагноз п хирургии Выполненный н
    дефектов перегородок 5 Септальные ремонт 5
    TOF 4 ремонт TOF 4
    HLHS 3 Fontán редакция 1
    дефектов А.В. канал 3 Двунаправленный Гленн шунт 3
    DORV 1 дуга аорты реконструкция 3
    аортальный стеноз 1 ДКС процедура 2
    Легочный стеноз процедура / атрезии 5 Росс 1
    Коарктация аорты/гипоплазия арка 3 аортального клапана ремонт 1
    РВ-ПА трубопровод 4
    Растелли процедура 1
    ремонт AV-канал 1

    Микробиом

    Секвенирование библиотек ампликонов 16S рРНК, созданных с использованием фекальной ДНК, дало в общей сложности 5.37 миллионов высококачественных последовательностей и в среднем 92 520 ± 16 581 последовательностей на образец. Для сравнения богатства и α-разнообразия образцы были разделены на подвыборки до единого порядкового номера. Богатство или количество отдельных OTU, обнаруженных в каждом образце, значительно различались между субъектами CPB и контрольной группой (p <0,001), при этом субъекты CPB содержали невероятно редкие фекальные сообщества (рис. 2A). Структуру сообщества также сравнивали по α-разнообразию, отражающему богатство, а также равномерность распределения, выявляя аналогичное несоответствие с более высокими значениями разнообразия Шеннона у контрольных субъектов по сравнению с пациентами с CPB (рис. 2B).В обоих сравнениях не было значительного влияния времени.

    Рисунок 2

    Бактериальное богатство и разнообразие

    (A) Количество операционных таксономических единиц (OTU) или бактериальное богатство в каждом образце. (B) Альфа-разнообразие, представление бактериального богатства и равномерности видов бактерий в каждом образце. Статистически значимое снижение бактериального богатства (p <0,001) и альфа-разнообразия (p <0,001) наблюдалось в группе искусственного кровообращения (ИК) по сравнению с контрольной группой.

    Гистограммы с накоплением демонстрируют таксономии, присутствующие в каждой группе, на уровне типа и рода (рис. 3). Даже при таком грубом таксономическом разрешении между пациентами с ИК и контрольной группой были различия в РА нескольких видов бактерий. В частности, пациенты с ИК имели большую РА протеобактерий (p < 0,001) и актинобактерий (p = 0,028) без каких-либо значительных эффектов времени или взаимодействий между группой и временем ни в одном из типов. Это было компенсировано более низким RA Bacteroides у пациентов с CPB (p = 0.004), который фактически уменьшился от до операции до после операции в группе CPB (p = 0,032), но не у контрольных субъектов (p = 0,853) (дополнительные рисунки 1A-1C). Хотя контрольные субъекты имели более высокий средний RA Firmicutes по сравнению с субъектами CPB, разница не достигла статистической значимости (p = 0,064) (дополнительная фигура 1D).

    Рисунок 3

    Таксономия бактерий

    (A) Бактерии на уровне типов в каждом образце до и после операции для контрольной группы и группы искусственного кровообращения (ИК).Отмечалась значительная разница в провоспалительных бактериях (красные столбцы) между группой CPB и контрольной группой как в предоперационных, так и в послеоперационных образцах (p <0,001). (B) Бактерии уровня рода в каждом образце. Красные полосы указывают на наличие провоспалительных бактерий. Синий , зеленый , желтый и рыжевато-коричневый столбики указывают на здоровые бактерии, способствующие развитию кишечника.

    Общее β-разнообразие (т. е. межсубъектные различия в составе сообщества) было визуализировано с помощью анализа основных координат и проверено статистически с использованием пермутационного многомерного дисперсионного анализа, что позволило нам сравнивать группы с использованием более чем 1 меры сходства.Для сравнения мы решили использовать сходство Брея-Кертиса и Жаккара, которые уделяют больше и меньше внимания, соответственно, различиям в RA общих таксонов при расчете межвыборочного сходства. Используя относительно взвешенное сходство Брея-Кертиса, были обнаружены значительные различия между контролем и ИК (до операции, р = 0,001; после операции, р <0,001), со значительными изменениями в составе до операции и после операции у пациентов с ИК. (p = 0,04), но не до и после операции у контрольных субъектов (p = 0.14), на основе однофакторного перестановочного многомерного дисперсионного анализа. Двухфакторный перестановочный многомерный ANOVA показал групповой эффект (p <0,001) и эффект, зависящий от времени (p = 0,016), что указывает на то, что композиционные различия между контрольными и экспериментальными образцами перевешивают зависящие от времени различия в обеих группах (рис. 4A). . Сравнение с использованием невзвешенного сходства Жаккара выявило очень похожую картину, в том числе значительную разницу между контролем и ИК в обе временные точки (до операции, р = 0.0008; после операции, p = 0,001), но никаких значительных изменений в составе, зависящих от времени, в любой группе (контроль, p = 0,55; CPB, p = 0,19) на основе однофакторного перестановочного многомерного ANOVA (рис. 4B). Двухфакторный ANOVA показал групповой эффект (p = 0,0001), но не зависимость от времени (p = 0,10), предполагая, что тонкие зависящие от времени композиционные различия, обнаруженные ранее (используя сходство Брея-Кертиса), в первую очередь обусловлены изменениями в RA бактерий, присутствующих в обе временные точки, а не появление или потеря таксонов между выборками.

    Рисунок 4

    Бета-разнообразие у пациентов, перенесших искусственное кровообращение, и контрольных субъектов

    (A) Сходство бета-разнообразия Брея-Кертиса между пациентами, перенесшими искусственное кровообращение (ИК), и контрольными субъектами. (B) Сходство бета-разнообразия Jaccard между пациентами, перенесшими искусственное кровообращение, и контрольными субъектами. Красный обозначает пациентов, перенесших искусственное кровообращение, а черный обозначает контрольную группу. Закрашенные кружки представляют образцы до операции для каждой группы, а открытые кружки представляют образцы после операции для каждой группы.ПК = главный компонент; PERMANOVA = перестановочный многомерный дисперсионный анализ.

    Для выявления специфических таксономических различий, связанных с группой (CPB по сравнению с контролем) или временем сбора, был проведен серийный 2-факторный дисперсионный анализ для всех таксонов, обнаруженных в >15% любой группы, в результате чего было протестировано 319 OTU. Значения p, полученные в результате серийного тестирования различий в RA обнаруженных последовательностей, были скорректированы для контроля частоты ложных открытий, связанных с несколькими тестами, с использованием метода Benjamini и Hochberg (38) с консервативной частотой ложных открытий 10% (39). .Из 14 OTU, дающих зависящие от времени значения p < 0,05, ни одна не выдержала коррекции при многократном тестировании. И наоборот, из 81 OTU, дающих зависящие от группы значения p <0,05, 56 выдержали коррекцию (дополнительная таблица 2). Из этих 56 OTU 49 были обнаружены при повышенном RA в контроле по сравнению с ИК, а 7 были при повышенном RA у пациентов с ИК. Таксоны, присутствующие при большем RA в образцах от контрольных пациентов, включали бактерии из типов Actinobacteria (3 OTU), Bacteroidetes (6 OTU) и Firmicutes (40 OTU).OTU в пределах филума Firmicutes были преимущественно членами семейств Ruminococcaceae и Lachnospiraceae, исторически относимых к кластерам клостридий IV и XIVa, соответственно, и, как известно, содержат много родов, продуцирующих бутират, включая таксоны, идентифицированные как недостаточно представленные у пациентов с ИК, включая Faecalibacterium sp. ., Agathobacter sp., Eubacterium sp. и Roseburia sp. (40). Напротив, 7 OTU, компенсирующие эти различия и, таким образом, обнаруживаемые при большей RA у пациентов с CPB по сравнению с контрольными субъектами, включали 3 OTU из филума Firmicutes и 4 OTU из семейства Enterobacteriaceae в пределах филума Proteobacteria.

    Сывороточные FABP2, клаудин-3 и цитруллин

    Сывороточные маркеры кишечного EBD были добавлены к анализу после включения первых 3 пациентов, что дало в общей сложности 14 для группы ИК и 9 для контрольной группы. У 3 пациентов в каждой группе нам не удалось собрать 48-часовой образец крови. У пациентов в обеих группах измеряли уровни FABP2, клаудина-3 и цитруллина до операции, а затем через 24 и 48 ч после операции. На рисунке 5 показаны маркеры дисфункции кишечного барьера.Все пациенты начинали с одинаковых уровней FABP2. FABP2 представляет собой цитозольный фермент, обнаруживаемый в зрелых энтероцитах тонкого кишечника (41). Наблюдалось статистически значимое повышение уровня FABP2 в группе ИК по сравнению с контрольной группой через 24 часа после операции (p = 0,001) и через 48 часов после операции (p = 0,012), наиболее очевидное через 24 часа после операции. FABP2 не показал заметных изменений между уровнями до и после операции в контрольной группе. Claudin-3 является одним из группы белков, участвующих в поддержании свойств барьера плотных контактов эпителиальных клеток кишечника (42,43).Было отмечено, что уровни клаудина-3 значительно увеличиваются при сборе образцов через 48 часов, что аналогично ранее опубликованным данным Typpo et al. (15). Это было статистически значимо по сравнению с контрольной группой (p = 0,002). Никаких изменений уровней клаудина-3 в любой момент времени в контрольной группе отмечено не было. Уровни цитруллина не отличались статистически на исходном уровне ни в одной из групп, но исходный уровень и время сбора образцов через 24 часа после операции и исходный уровень и время сбора образцов через 48 часов после операции в группе ИК по сравнению с контрольными субъектами (Δ 24 часа). , р = 0.001; Δ 48 ч, р = 0,035). Эти результаты обобщены в таблице 4. Переменные, такие как продолжительность ИК, продолжительность пережатия, антибиотики, назначенные после операции, и вазоактивно-инотропный показатель, не влияли на уровни FABP2, клаудина-3 и цитруллина в группе ИК. Влияние легкой гипотермии, умеренной гипотермии с регионарной церебральной перфузией, а также того, было ли искусственное кровообращение с праймированием кровью или прозрачным праймером, не влияли на степень интестинального БЭБ посредством измерения FABP2.

    Рисунок 5

    Изменения маркеров дисфункции кишечного эпителиального барьера

    (A) Значительное увеличение белка, связывающего жирные кислоты 2 (FABP2), у пациентов, перенесших ИК, по сравнению с контрольной группой (p = 0.001). (B) Значительное повышение уровня клаудина-3 у пациентов, перенесших искусственное кровообращение, по сравнению с контрольной группой (p < 0,001). (C) Значительное снижение уровня цитруллина у пациентов, перенесших искусственное кровообращение, по сравнению с контрольной группой (p = 0,001). Тест независимого студента t для средних значений в каждый момент времени. ∗p < 0,05, ∗∗p < 0,01 и ∗∗∗p < 0,001.

    0,001

    Таблица 4 пациента Уровни маркеров кишечного барьера Дисфункция

    CPB Пациенты Контроль Испытуемые р значение *
    п Значение п Значение
    FABP2 предоперационный 14 1.80 (1,32 2,46) 9 1,58 (0,97 до 1,98) 0,12
    FABP2 24 ч после операции 14 3,08 (2,14 до 4,29) 9 1.65 (1.20 до 2.14) 0,001
    FABP2 48 ч после операции 11 2,27 (1,85 до 3,93) 6 1,20 (0,80 до 1,74) 0,002
    FABP2 Δ 24 ч 14 1,06 (от 0,55 до 2.18) 9 0,14 (0,08 до 0,28) <0,001
    FABP2 Δ 48 ч 11 0,88 (-0,12 до +1,84) 6 -0,21 (-0,97 до -0.08 ) 0,022
    Claudin-3 предварительная операция 14 0,35 (0,21 до 0,45) 9 0,37 (0,17 до 0,45) 0,93
    Claudin-3 24 ч после 14 0,55 (от 0,47 до 1,00) 9 0.43 (0,20 до 0,53) 0,028
    Claudin-3 48 ч после операции 11 1,62 (1,24 до 1,78) 6 0,22 (0,20 до 0,59) <0,001
    Claudin-3 Δ 24 ч 14 0,26 (0,09 до 0,57) 9 0,06 (0,02 до 0,08) 0,004
    Claudin-3 Δ 48 ч 11 1,04 (0,89 до 1,67) 6 0,06 (0,06)От 01 до 0,21) <0,001
    цитруллин предоперационном 14 34,5 ± 8,9 9 28,8 ± 3,6 0,08
    цитруллин 24 ч после операции 14 15,4 ± 4,2 9 19,7 ± 5,0 0,041
    цитруллин 48 ч после операции 11 12,5 ± 3,2 6 17,7 ± 6,9 0,043
    цитруллин Δ 24 ч 14 −19.1 ± 7,4 9 -9,1 ± 4,3
    цитруллин Δ 48 ч 11 -22,1 ± 9,5 6 -12,0 ± 5,9 0,035

    Повторные -измерения ANOVA проводили для FABP2, клаудина-3 и цитруллина. FABP2 показал разницу во времени, которая варьировалась в зависимости от экспериментальной группы (p = 0,005). Различия по экспериментальной группе с течением времени видны между исходным уровнем до операции и образцами через 24 часа после операции (p = 0.009) и между исходным уровнем до операции и образцами через 48 часов после операции (p = 0,011). Claudin-3 продемонстрировал разницу во времени, которая варьировалась в зависимости от экспериментальной группы (p <0,001). Различия по экспериментальной группе с течением времени видны между исходными образцами до операции и образцами через 48 часов после операции (p = 0,001), а также между образцами через 24 часа после операции и 48 часов после операции (p = 0,001). . Цитруллин демонстрировал разницу во времени, и эта разница варьировалась в зависимости от экспериментальной группы (p = 0,037). Разница по экспериментальной группе с течением времени видна между исходным уровнем до операции и образцами через 24 часа после операции (p = 0.009). Разница между исходным уровнем до операции и выборкой через 48 часов после операции была достоверной при p < 0,001, но не различалась по экспериментальной группе (p = 0,25). На основании множественных сравнений маркеров кишечного БЭБ мы использовали поправку Бонферрони, что привело к корректировке значимости до р = 0,017.

    Метаболомика

    Концентрации эйкозаноидов, связанные с провоспалительной передачей сигналов, определяли в образцах стула пациентов с использованием утвержденного метода жидкостной хроматографии/тандемной масс-спектрометрии.Всего было обнаружено 67 эйкозаноидов, а их метаболиты были обнаружены выше предела обнаружения в образцах стула; 35 самых больших различий представлены в дополнительной таблице 3. Наблюдалась значительная вариабельность концентраций эйкозаноидов в образцах стула с концентрациями PGE 2 , варьирующимися в 10-кратном диапазоне. Среди простагландинов стула простагландин D 2 имел самые высокие концентрации (12,03 нг/г), тогда как простагландин E 3 (0,01 нг/г) был обнаружен в самой низкой концентрации.5 эйкозаноидов с самыми высокими степенями вариации от уровней до операции до уровней после операции в группе CPB представлены на рисунке 6. Мы наблюдали примерно 2-кратное увеличение уровней в стуле PGE 2 и его различных метаболитов. . Также наблюдалась значительная вариабельность многих из этих метаболитов в группе CPB и в контрольной группе. Анализ основных компонентов был выполнен в группе ИК, сравнивая уровни эйкозаноидов до и после ИК, как показано на рисунке 7.

    Рисунок 6 простагландин E 2 (PGE 2 ). (B) Уровни 11-гидрокси-12(E),14(Z)-эйкозадиеновой кислоты (11-HEDE). (C) Уровни 12(13)Di-HOME. (D) Уровни 11-дегидротромбоксана E 3 (11-DeTXB 3 ). (E) Уровни простагландина E 3 (PGE 3 ). Эйкозаноиды в кале измерялись у пациентов до хирургического искусственного кровообращения (ИК) (n = 6) и после операции (n = 12). По оси абсцисс пре-ИКП относится к дооперационным образцам, а пост-ИК — к послеоперационным образцам.Всего было проанализировано 67 эйкозаноидов, и показаны 35 самых больших различий. Для оценки различий между двумя группами использовали тест Манна-Уитни U .

    Рисунок 7

    Анализ основных компонентов на эйкозаноиды в стуле в группе ИК ; n = 12). Двумерные графики оценки основных компонентов отделены от других групп, что указывает на разный состав метаболитов между двумя группами.Компонент 1 указывает на степень вариации между группами на основе их общего содержания метаболитов. Компонент 2 указывает на различия внутри групп. Измерение расстояний между выборками методом частичного дискриминационного анализа методом наименьших квадратов показало p = 0,09.

    Обсуждение

    Целью данного исследования было составить карту кишечного микробиома у пациентов с ИБС, перенесших операцию с ИК, и определить, были ли наблюдаемые изменения сходны с другими болезненными состояниями с системным воспалением.Мы обнаружили новые доказательства того, что у педиатрических пациентов с ИБС нарушен микробиом на исходном уровне, который включает значительно большую долю провоспалительных бактерий, экспрессирующих липополисахариды, и снижение количества бактерий, способствующих здоровью кишечника. CPB еще больше усугубил эти расстройства. Кроме того, наши данные не продемонстрировали признаков кишечного EBD в обеих группах до операции. Кроме того, только у пациентов в группе CPB развился EBD, что указывает на то, что развитие «дырявого кишечника» было исключительным для этой группы.Это указывает на то, что EBD кишечника больше связан с CPB, чем с самой операцией, и что, несмотря на аномальное количество провоспалительных бактерий на исходном уровне, CHD сама по себе не приводит к измеримому EBD. Нельзя исключать возможность возникновения минимальной EBD ниже порогового уровня нашего метода обнаружения до операции у пациентов с ИБС. Кроме того, возможно, что у пациентов с ИБС после любого хирургического вмешательства может развиться БЭ, что может быть связано с исходным дисбиозом, выявленным у этих пациентов.

    Пациенты с ИБС имели выраженный дисбактериоз до операции, который усугублялся на фоне искусственного кровообращения и мог повлиять на послеоперационный исход. ИК привело к среднему увеличению провоспалительных бактерий на 17-27% после операции, что только усугубило дисбактериоз. Удивительно, но у пациентов в контрольной группе наблюдался относительно неизменный кишечный микробиом, что означает, что сама операция может существенно не изменить кишечный микробиом, но для подтверждения этих результатов необходимы более масштабные исследования.Мы полагаем, что дисбактериоз влиял на течение послеоперационного периода преимущественно за счет модификации воспалительных реакций. Однако нельзя полностью исключить возможность того, что вентиляция легких, послеоперационная антибиотикотерапия, инотропная поддержка, способ питания и продолжительность пребывания в отделении интенсивной терапии также могут способствовать ухудшению дисбактериоза в группе послеоперационного искусственного кровообращения. Хотя наш анализ продолжительности приема антибиотиков между пациентами в группе искусственного кровообращения не продемонстрировал статистической разницы в степени дисбактериоза, больший размер выборки может помочь проверить, может ли это быть способствующим фактором.Степень дисбактериоза не коррелировала со степенью БЭБ после искусственного кровообращения. Мы не смогли оценить корреляцию между продолжительностью ИК, временем пережатия, общей продолжительностью операции или вазоактивно-инотропным показателем с увеличением FABP2 и клаудина-3 или снижением цитруллина. Больший размер выборки может выявить корреляции между этими переменными и степенью кишечного EBD. Продолжительность антибиотикотерапии также, по-видимому, не влияла на степень дисбиоза или EBD. В целом, пациенты с ИБС чаще имели исходный дисбактериоз, а системное воспаление после операции с ИК усугубляло эти микробные нарушения, а также индуцировало интестинальную БЭ, что могло быть результатом основного дисбиоза и воспалительного поражения ИК.В совокупности сравнение фекального бактериального богатства, α-разнообразия, β-разнообразия и RA отдельных таксонов из образцов фекалий, собранных до и после операции у детей, перенесших хирургическое вмешательство в присутствии или в отсутствие искусственного кровообращения, показывает, что наибольшая источником изменчивости в наборе данных является ранее существовавшая разница между двумя группами, которая сохраняется после операции. Это говорит о том, что различия, наблюдаемые в группе ИК, являются результатом основной заболеваемости.Хотя многофакторный анализ лучше всего проводить при оценке бета-разнообразия, небольшой размер выборки ограничивает интерпретацию. Имеются ограниченные данные о влиянии пробиотиков на микробиом при ИБС и на уровень цитокинов в предоперационном периоде. Было показано, что один штамм Bifidobacterium infantis не влияет на концентрацию циркулирующих цитокинов (22), поэтому необходимо более глубокое понимание микробиома. В частности, то, какие штаммы активируются или подавляются, даст информацию о том, как пробиотики влияют на рост здоровых бактерий в кишечнике.В исследовании, оценивающем синбиотический агент и его влияние на сепсис, наблюдалось снижение культурально подтвержденного сепсиса, некротизирующего энтероколита и смертности (21). Механизмы того, как пробиотический или синбиотический агент влияет на системное воспаление в послеоперационном периоде, еще предстоит оценить.

    LCOS является клиническим диагнозом и существует в спектре проблем сердечной дисфункции и системного воспаления после операции. В прошлом предпринимались попытки использовать системы подсчета баллов, но значительная предвзятость и ограничения препятствовали их использованию в клиническом ведении детей (44).У детей с ИБС у некоторых пациентов имеется дополнительный признак гипоксии и/или сниженной перфузии кишечника, что во многих случаях влияет на состав микробиома, а также на легкие степени продолжающегося кишечного БЭБ. Морено-Индиас и др. (45) показали, что прерывистая гипоксия вызывает циклическую гипоксию и реоксигенацию, влияя на доставку кислорода к эпителию кишечника. Хроническая гипоксия, связанная с ИБС, вероятно, оказывает сходное влияние на эпителиальную (и периэпителиальную) оксигенацию. Это, в свою очередь, может повлиять на микробиоту, которая развивается в кишечном тракте этих пациентов.Кроме того, время, проведенное в отделении интенсивной терапии новорожденных до выписки или хирургической коррекции, влияет на развитие кишечного микробиома, и все последствия этого еще не изучены (45–47).

    У пациентов, перенесших операцию с искусственным кровообращением, развиваются системное воспаление и кишечный БЭБ. Влияние EBD на результаты лечения пациентов еще предстоит подробно изучить; однако маркеры, используемые в настоящем исследовании, были связаны с пищевой непереносимостью, клинической тяжестью и перегрузкой жидкостью (15).Хотя убедительные данные подтверждают, что БЭБ связан с воспалительным процессом при ИК, остается неясным, связано ли это напрямую с ИК или существующий дисбактериоз и увеличение количества провоспалительных бактерий в кишечнике играют жизненно важную роль в развитии БЭБ после воспалительный инсульт CPB. FABP2 использовался в качестве маркера, оценивающего ишемию кишечника, и показал корреляцию с повреждением эпителия и ишемически-реперфузионным повреждением (48–50). Экспрессия клаудина и клеточное распределение связаны с различными воспалительными заболеваниями кишечника, а нарушение регуляции нормальных уровней белков клаудина коррелирует с потерей плотных контактов, сигнализируя о повышенной проницаемости кишечника (41, 51, 52).Кроме того, цитруллин использовался в качестве маркера для определения функциональной массы энтероцитов при синдроме короткой кишки у детей (53–55). Снижение содержания бутирата за счет потребления провоспалительными бактериями и снижение производства за счет меньшего количества здоровых бактерий, продуцирующих бутират, может быть фактором, способствующим развитию кишечного EBD в этой популяции пациентов после операции с CPB (56,57). Степень системного воспаления может значительно изменить пищевую абсорбцию и развитие активных форм кислорода (58).Было показано, что генетическая экспрессия DUOX2 , гена, кодирующего двойную оксидазу 2, коррелирует с экспансией протеобактерий в микробиоме (58). Селективная деконтаминация также может влиять на развитие воспаления посредством эндотоксемии и активации цитокинов после искусственного кровообращения (59). Будет важно оценить это с большими популяциями, чтобы определить, есть ли корреляция с изменениями в микробиоме после искусственного кровообращения и развитием или тяжестью БЭБ.

    После завершения первичного анализа образцы стула были оценены на наличие эйкозаноидов.Было обнаружено, что многие важные эйкозаноиды повышены после операции в образцах стула пациентов, перенесших искусственное кровообращение. Многие воспалительные маркеры также были повышены до операции в группе искусственного кровообращения по сравнению с контрольной группой. Это свидетельствует о продолжающемся воспалительном процессе в желудочно-кишечном тракте, который усугубляется ИК. Хотя разница между образцами до операции и образцами после операции не была статистически значимой, мы считаем, что больший размер выборки продемонстрирует значительные различия в измеренных эйкозаноидах.Многие эйкозаноиды, повышенные у пациентов с ИБС, перенесших искусственное кровообращение, участвуют в агрегации тромбоцитов и активации нейтрофилов. Присутствует кишечная проницаемость, и остается вопрос, возникают ли эти метаболиты в кишечном тракте или мигрируют из системного кровообращения из-за воспаления в кишечный тракт. Хотя наши данные не дают ответа на этот вопрос, мы полагаем, что эйкозаноиды образуются в стуле из провоспалительных бактерий, которые их продуцируют и/или активируют производство эпителиальных клеток кишечника.Выявление положительной регуляции простагландинов в образцах после ИК было очень интересным открытием, так как известно, что оно участвует в воспалении и целостности кишечного барьера. Понимание роли воспалительных медиаторов в активации как локального, так и системного воспаления посредством активации этих медиаторов эпителиальными клетками кишечника и кишечной микробиотой будет очень важно для нашего понимания этого процесса. Будущие исследования по оценке уровней эйкозаноидов и других медиаторов воспаления в сыворотке и стуле, а также мРНК и факторов транскрипции для этих метаболитов будут важны для понимания происхождения, передачи сигналов и причинной роли в процессе системного воспаления.

    Это исследование показало, что у 2 групп была вариабельность кишечного микробиома. Это затрудняет анализ, сравнивающий эффекты операции с ИК по сравнению с операцией без ИК, несмотря на наши статистические поправки, и накладывает относительное ограничение. У некоторых пациентов не были собраны все образцы крови либо из-за отказа родителей без линии для забора крови, либо из-за венепункции, которая потребовалась бы только для сбора образца, связанного с исследованием. Хотя эти нюансы создают ограничения, они также подчеркивают прагматический характер этого исследования.Были различия между группой CPB и контрольной группой во время сбора стула после операции. Все пациенты контрольной группы находились вне отделения интенсивной терапии, отключены от аппарата ИВЛ, не получали инотропной поддержки и получали питание во время послеоперационного сбора стула. В группе искусственного кровообращения 47% пациентов не находились на ИВЛ, 65% пациентов не получали инотропную поддержку, 76% пациентов получали питание, а 41% пациентов покинули отделение интенсивной терапии к моменту послеоперационного сбора кала. Возможно, помимо ИК, эти переменные могли также влиять на степень дисбиоза, отмеченную в группе ИК после операции по сравнению с контрольной группой.

    Хотя продолжительность хирургического вмешательства статистически не отличалась между 2 группами в этой когорте, больший размер выборки может выявить другие потенциальные факторы, которые могут влиять на изменения как микробиома, так и маркеров кишечного EBD. В этом исследовании не было статистически значимых различий по возрасту, полу, длительности НПО, анестетикам или использованию стероидов между двумя группами. Необходимо дополнительное обследование большой когорты, чтобы подтвердить, что эти факторы не влияют на результаты.В совокупности ограничения этого исследования включают небольшой размер выборки и наличие ИБС в 1 группе, а не в другой. Дизайн этого исследования был сосредоточен на периоперационных переменных, и необходимо исследование для изучения кардиохирургии при ИБС с и без искусственного кровообращения. Это, вероятно, потребует многоцентрового исследования в течение длительного времени, чтобы получить достаточную мощность.

    Существует множество факторов, влияющих на показатели результатов этого исследования. Мы сосредоточились на переменных, связанных с периоперационным ведением.Рацион питания, пробиотики и другие экологические и генетические факторы могут влиять на результаты. Необходимо провести дальнейшие исследования с учетом переменных, которые являются частью наших текущих исследований. Кроме того, многие пациенты с ИБС перед выпиской домой проводят время в отделении интенсивной терапии новорожденных. Имеются данные (44–46), показывающие, что время, проведенное в отделении интенсивной терапии, влияет на развитие кишечного микробиома, и все последствия этого еще не изучены.

    Результаты этого исследования показывают новые доказательства дисбиоза, который существует у пациентов с ИБС и усугубляется после операции с ИК. Эти данные являются важным дополнением к существующим знаниям о причинах и факторах, влияющих на системный воспалительный процесс после искусственного кровообращения. С учетом этих новых данных следует провести дальнейшие исследования, направленные на снижение степени кишечного дисбиоза, с целью улучшения результатов после операции на сердце с ИК.Модели животных для оценки микробиома с ИК могут дать представление о механизмах и потенциальных вмешательствах для улучшения этого дисбактериоза, что может улучшить результаты для пациентов, нуждающихся в хирургическом вмешательстве с ИК для исправления их пороков сердца. Модель CPB на животных для оценки вмешательств в микробиом, таких как пробиотики, трансплантация фекального микробиома и обеззараживание, и его влияние на системное воспаление оправдана для будущих исследований механизмов. У этой популяции пациентов требуется вмешательство, чтобы определить, могут ли быть достигнуты положительные эффекты путем манипулирования кишечной микробиотой для уменьшения системного воспаления, как это наблюдалось после критического заболевания (60,61).Кроме того, недавние данные подтверждают участие микрорибонуклеиновой кислоты как в развитии, так и в обострении ИБС, а также во влиянии на микробиом (62–66). Нацеливание на микрорибонуклеиновую кислоту также может привести к терапевтическим вмешательствам. На сигнальные пути, такие как индуцирующий гипоксию фактор 1α и ядерный фактор κB, влияют гипоксия, воспаление и микробиом. То, как эти пути регулируются при ИБС, поскольку это связано с изменениями в микробиоме, также может улучшить наше понимание системного воспаления.Это может быть ключевым компонентом для пациентов, которые испытывают LCOS после операции, чтобы уменьшить степень системного воспаления и улучшить результаты для этой группы высокого риска.

    Перспективы

    КОМПЕТЕНТНОСТЬ В МЕДИЦИНСКИХ ЗНАНИЯХ: Это исследование предлагает новые доказательства, подтверждающие влияние ИБС и ИК на микробиом и кишечный БЭБ. Это первое исследование, в котором делается попытка учесть периоперационные переменные для определения изменений в микробиоме. Дальнейшие исследования, направленные на расширение этого пилотного исследования и оценку изменений в микробиоме с помощью маркеров системного воспаления, могут дать информацию о роли микробиома в воспалительном процессе и заживлении после операции с ИК.

    ТРАНСЛЯЦИОННАЯ ПРОГНОЗ: Трансляционная перспектива будет включать оценку больших популяций пациентов с ИБС для определения состава микробиома, который может быть специфичным для поражения сердца. Исследования на животных для оценки воздействия на микробиом и его влияние на системное воспаление также будут важны до клинического применения. Будущие терапевтические вмешательства могут включать пребиотические, пробиотические и синбиотические агенты, управляемые болезнью, для улучшения микробного состава до кардиохирургических вмешательств, направленных на улучшение результатов после операции на сердце.

    Эта работа была поддержана внутренним грантом Fleur de Lis в размере 25 000 долларов США от Медицинской школы Университета Сент-Луиса. Доктор Линдси является профессором Стокса-Шеклфорда в Медицинском центре Университета Небраски. Это исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения в соответствии с наградами DK121046-01, DK124950-01, DK98623-01A1, DK124095-01A1, HL129823, HL137319 и OD019924-01, а также Управлением исследований и исследований Министерства по делам ветеранов США. Разработка по наградам и 5I01BX000505.Содержание является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения каких-либо финансирующих организаций. Все авторы просмотрели и одобрили эту статью. Авторы сообщили, что у них нет отношений, имеющих отношение к содержанию этой статьи, которые следует раскрывать.

    Сокращения и аббревиатуры

    + + + +
    ANOVA

    дисперсионный анализ

    ИБС

    врожденное заболевание сердца

    КПБ

    экстракорпоральное кровообращение

    ДНК

    дезоксирибонуклеиновой кислоты

    EBD

    эпителиального барьера дисфункция

    FABP2

    жирной кислоты связывающий белок 2

    LCOS

    низкого сердечного выброса синдром

    НПО

    ноль перорально

    ОТ

    эксплуатационная таксономическая единица

    PGE 2

    простагландина E 2

    RA

    относительное обилие

    9063 рРНКа 2

    рибосомальная рибонуклеиновая кислота

    • 1.Камада Н., Чен Г.Ю., Инохара Н., Нуньес Г. «Контроль патогенов и патобионтов микробиотой кишечника». Nat Immunol 2013;14:685-690.

    • 2. Раунд Ж.Л., Мазманян С.К. «Микробиота кишечника формирует иммунные реакции кишечника во время здоровья и болезни». Nat Rev Immunol 2009;9:313-323.

    • 3. Оланд К.Л., Джобин К. «Микробная активность и кишечный гомеостаз: тонкий баланс между здоровьем и болезнью». Cell Mol Gastroenterol Hepatol 2015; 1:28-40.

    • 4. Булл М.Дж., Пламмер Н.Т. «Часть 1: микробиом кишечника человека в норме и при болезнях». Интегр Мед (Энсинитас) 2014;13:17-22.

    • 5. Ван Х., Вэй С.-Х., Минь Л., Чжу Л.-Ю. «Хорошо или плохо: кишечные бактерии в здоровье и болезнях человека». Biotechnol Biotechnolog Equip 2018;32:1075-1080.

    • 6. Кабрера-Перес Дж., Бадовинац В.П., Гриффит Т.С. «Кишечный иммунитет, микробиом кишечника и сепсис: переосмысление микробной теории болезней». Exp Biol Med (Maywood) 2017; 242:127-139.

    • 7. Симидзу К., Огура Х., Хамасаки Т. и др. «Измененная кишечная флора связана с септическими осложнениями и смертью у пациентов в критическом состоянии с синдромом системной воспалительной реакции». Dig Dis Sci 2011; 56: 1171-1177.

    • 8. Алверди Дж.К., Крезалек М.А. «Коллапс микробиома, возникновение патобиома и иммунопатология сепсиса». Crit Care Med 2017;45:337-347.

    • 9. Хаканссон А., Молин Г. «Микробиота кишечника и воспаление».Питательные вещества 2011;3:637-682.

    • 10. Gogos C.A., Drosou E., Bassaris H.P., Skoutelis A. «Про- и противовоспалительный цитокиновый профиль у пациентов с тяжелым сепсисом: маркер прогноза и будущих терапевтических возможностей». J Infect Dis 2000;181:176-180.

    • 11. Halter J., Steinberg J., Fink G., et al. «Доказательства системного высвобождения цитокинов у пациентов, перенесших искусственное кровообращение». J Extra Corpor Technol 2005; 37: 272-277.

    • 12.Синклер Д.Г., Хаслам П.Л., Куинлан Г.Дж., Пеппер Дж.Р., Эванс Т.В. «Влияние искусственного кровообращения на проницаемость эндотелия кишечника и легких». Грудь 1995;108:718-724.

    • 13. Хамада Ю., Кавати К., Цуноока Н., Накамура Ю., Такано С., Имагава Х. «Капиллярная утечка в кардиохирургии с искусственным кровообращением». Asian Cardiovasc Thorac Ann 2004; 12:193-197.

    • 14. Cremer J., Martin M., Redl H., et al. «Синдром системной воспалительной реакции после операций на сердце».Энн Торак Сург 1996; 61: 1714-1720.

    • 15. Типпо К.В., Лармонье К.Б., Дешен Дж., Редфорд Д., Киела П.Р., Гишан Ф.К. «Клинические характеристики, связанные с послеоперационной дисфункцией эпителиального барьера кишечника у детей с врожденными пороками сердца». Pediatr Crit Care Med 2015;16:37-44.

    • 16. Karl J.P., Margolis L.M., Madslien E.H., et al. «Изменения состава кишечной микробиоты и метаболизма совпадают с повышенной проницаемостью кишечника у молодых людей в условиях длительного физиологического стресса».Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2017;312:G559-G571.

    • 17. Леклерк С., Матаморос С., Кани П.Д. и др. «Кишечная проницаемость, кишечно-бактериальный дисбактериоз и поведенческие маркеры тяжести алкогольной зависимости». Proc Natl Acad Sci U S A 2014;111:E4485-E4493.

    • 18. Центры по контролю и профилактике заболеваний. «Данные и статистика о врожденных пороках сердца». Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/ncbddd/heartdefects/data.html. По состоянию на 12 ноября 2019 г.

    • 19. Вессель Д.Л. «Управление синдромом низкого сердечного выброса после операции на врожденном сердце». Crit Care Med 2001; 29: S220-S230.

    • 20. Чандлер Х.К., Кирш Р. «Лечение синдрома низкого сердечного выброса после операции по поводу врожденного порока сердца». Curr Cardiol Rev 2016; 12:107-111.

    • 21. Дилли Д., Айдын Б., Зенчироглу А., Озязичи Э., Бекен С., Окумуш Н. «Результаты лечения синбиотиков у детей раннего возраста с цианотичным врожденным пороком сердца».Педиатрия 2013;132:e932-e938.

    • 22. Эллис К.Л., Бокулич Н.А., Каланетра К.М., и др. «Введение пробиотиков при врожденных пороках сердца: экспериментальное исследование». Дж. Перинатол 2013; 33:691-697.

    • 23. Эллис С.Л., Ратледж Дж.С., Андервуд М.А. «Кишечная микробиота и синдром синюшного ребенка: пробиотическая терапия доношенных новорожденных с цианотичным врожденным пороком сердца». Кишечные микробы 2010; 1:359-366.

    • 24. Аардема Х., Лизотто П., Курильщиков А., и другие. «Выраженные изменения микробиоты кишечника у кардиохирургических пациентов интенсивной терапии: продольное когортное исследование». Front Cell Infect Microbiol 2019;9:467.

    • 25. Дин В., Лю Дж., Чжоу С. и др. «Клиническое мультиомное исследование микробиоты кишечника у пациентов в критическом состоянии после сердечно-сосудистых операций в сочетании с искусственным кровообращением с сепсисом или без него (исследование MUL-GM-CSCPB): протокол проспективного исследования». Front Med (Лозанна) 2020; 7:269.

    • 26.Уолтерс В. А., Капорасо Дж. Г., Лаубер С. Л., Берг-Лайонс Д., Фиерер Н., Найт Р. «PrimerProspector: дизайн de novo и таксономический анализ праймеров для полимеразной цепной реакции со штрих-кодом». Биоинформатика 2011;27:1159-1161.

    • 27. Caporaso J.G., Lauber C.L., Walters W.A., et al. «Глобальные закономерности разнообразия 16S рРНК на глубине в миллионы последовательностей на образец». Proc Natl Acad Sci U S A 2011; 108: приложение 1: 4516-4522.

    • 28. Лой А., Макснер Ф., Вагнер М., Хорн М. «probeBase — онлайн-ресурс олигонуклеотидных зондов, нацеленных на рРНК: новые функции, 2007 г.». Nucleic Acids Res 2007; 35:D800-D804.

    • 29. Магок Т., Зальцберг С.Л. «FLASH: быстрая корректировка длины коротких прочтений для улучшения сборки генома». Биоинформатика 2011;27:2957-2963.

    • 30. Мартин М. «Cutadapt удаляет последовательности адаптеров из считываний высокопроизводительного секвенирования». EMBnet.journal 2011;17:10-12.

    • 31. Эдгар Р.К. «Поиск и кластеризация на порядки быстрее, чем BLAST».Биоинформатика 2010;26:2460-2461.

    • 32. Кучински Дж., Стобо Дж., Уолтерс В.А., Гонсалес А., Капорасо Дж.Г., Найт Р. «Использование QIIME для анализа последовательностей генов 16S рРНК из микробных сообществ». Curr Protoc Bioinformatics 2011. Глава 10: Блок 10.17.

    • 33. Эдгар Р.К. «UPARSE: высокоточные последовательности OTU из считываний микробного ампликона». Национальные методы 2013; 10:996-998.

    • 34. Altschul S.F., Madden T.L., Schäffer A.A., et al.«Gapped BLAST и PSI-BLAST: новое поколение программ поиска в базе данных белков». Nucleic Acids Res 1997; 25:3389-3402.

    • 35. Pruesse E., et al. «SILVA: всеобъемлющий онлайн-ресурс для проверенных и выровненных данных о последовательностях рибосомной РНК, совместимых с ARB». Nucleic Acids Res 2007; 35:7188-7196.

    • 36. Хаммер О., Харпер Д.А.Т., Райан П.Д. «ПРОШЛОЕ: пакет программного обеспечения палеонтологической статистики для обучения и анализа данных». Электронная палеонтология 2001; 4:1-9.

    • 37. Gaies M.G., Gurney J.G., Yen A.H., et al. «Вазоактивно-инотропный показатель как предиктор заболеваемости и смертности у младенцев после искусственного кровообращения». Pediatr Crit Care Med 2010; 11: 234-238.

    • 38. Бенджамини Ю., Хохберг Ю. «Контроль частоты ложных открытий: практичный и мощный подход к множественному тестированию». JR Stat Soc B Methodol 1995;57:289-300.

    • 39. Цзян Л., Амир А., Мортон Дж.Т., Хеллер Р., Ариас-Кастро Э., Найт Р. «Дискретный уровень ложных открытий улучшает идентификацию микробов с разным содержанием». mSystems 2017;2:e00092-e00117.

    • 40. Луи П., Янг П., Холтроп Г., Флинт Х.Дж. «Разнообразие бактерий, продуцирующих бутират толстой кишки человека, выявленное путем анализа гена бутирил-КоА: ацетат-КоА-трансферазы». Environ Microbiol 2010;12:304-314.

    • 41. Derikx J.P., Luyer MD, Heineman E., Buurman W.A. «Неинвазивные маркеры целостности стенки кишечника в норме и при патологии».World J Gastroenterol 2010;16:5272-5279.

    • 42. Лу З., Дин Л., Лу К., Чен Ю.Х. «Клаудины в кишечнике: распределение и функциональное значение в норме и при болезнях». Тканевые барьеры 2013; 1:e24978.

    • 43. Патель Р.М., Майерс Л.С., Курундкар А.Р., Махешвари А., Нусрат А., Лин П.В. «Пробиотические бактерии вызывают созревание кишечной экспрессии клаудина 3 и барьерной функции». Ам Дж. Патол 2012; 180:626-635.

    • 44. Альтен Дж.А., Гейес М. «Определение синдрома низкого сердечного выброса: ода судье Поттеру Стюарту». Pediatr Crit Care Med 2017;18:85-87.

    • 45. Морено-Индиас И., Торрес М., Монтсеррат Дж.М. и др. «Прерывистая гипоксия изменяет разнообразие микробиоты кишечника в мышиной модели апноэ во сне». Европейское дыхание J 2015;45:1055-1065.

    • 46. Роджерс М.Б., Фирек Б., Ши М. и др. «Нарушение микробиоты на нескольких участках тела у детей в критическом состоянии». Микробиом 2016; 4:66.

    • 47. Хаякава М., Асахара Т., Хензан Н. и др. «Резкие изменения кишечной флоры сразу после тяжелых и внезапных инсультов». Dig Dis Sci 2011; 56: 2361-2365.

    • 48. Holmes J.H.I.V., Lieberman J.M., Probert C.B., et al. «Повышенный белок, связывающий жирные кислоты в кишечнике, и желудочно-кишечные осложнения после искусственного кровообращения: предварительный анализ». J Surg Res 2011; 100:192-196.

    • 49. Кано Х., Такахаси Х., Иноуэ Т., Танака Х., Окита Ю. «Переход кишечного белка, связывающего жирные кислоты, при гипотермической остановке кровообращения с помощью искусственного кровообращения». Перфузия 2017;32:200-205.

    • 50. Патан Н., Бурместер М., Адамович Т. и др. «Повреждение кишечника и эндотоксемия у детей, перенесших операцию по поводу врожденного порока сердца». Am J Respir Crit Care Med 2011; 184:1261-1269.

    • 51. Moore S.A., Nighot P., Reyes C., et al. «Дисфункция кишечного барьера при некротическом энтероколите человека».J Pediatr Surg 2016;51:1907-1913.

    • 52. Каталиото Р.М., Магги К.А., Джулиани С. «Дисфункция кишечного эпителиального барьера при заболеваниях и возможные терапевтические вмешательства». Curr Med Chem 2011; 18:398-426.

    • 53. Rhoads J.M., Plunkett E., Galanko J., et al. «Уровни цитруллина в сыворотке коррелируют с энтеральной толерантностью и длиной кишечника у младенцев с синдромом короткой кишки». Дж. Педиатр 2005; 146:542-547.

    • 54. Мерлин Э., Мине-Куинар Р., Перейра Б. и др. «Неинвазивная биологическая количественная оценка острой желудочно-кишечной реакции «трансплантат против хозяина» у детей с помощью цитруллина в плазме». Pediatr Transplant 2013;17:683-687.

    • 55. Госселин К.Б., Фельдман Х.А., Сонис А.Л., и соавт. «Сывороточный цитруллин как биомаркер функции желудочно-кишечного тракта при трансплантации гемопоэтических клеток у детей». J Pediatr Gastroenterol Nutr 2014;58:709-714.

    • 56. Витал М., Карч А., Пипер Д.Х. «Сообщества, производящие бутират в толстой кишке у людей: обзор с использованием данных омики».mSystems 2017;2:e00130-e00217.

    • 57. Ривьер А., Селак М., Лантин Д., Лерой Ф., Де Вуйст Л. «Бифидобактерии и бактерии толстой кишки, продуцирующие бутират: важность и стратегии их стимуляции в кишечнике человека». Front Microbiol 2016;7:979.

    • 58. Баумлер А.Дж., Сперандио В. «Взаимодействие между микробиотой и патогенными бактериями в кишечнике». Природа 2016;535:85-93.

    • 59. Martinez-Pellus A.E., Merino P., Bru M., et al.«Может ли селективная дезактивация пищеварительного тракта избежать эндотоксемии и активации цитокинов, вызванных искусственным кровообращением?». Crit Care Med 1993; 21:1684-1691.

    • 60. Lankelma J.M., van Vught L.A., Belzer C., et al. «Пациенты в критическом состоянии демонстрируют большие межличностные различия в нарушении регуляции кишечной микробиоты: пилотное исследование». Медицинская интенсивная терапия 2017;43:59-68.

    • 61. Fox A.C., McConnell K.W., Yoseph B.P., et al. «Эндогенные бактерии изменяют апоптоз эпителия кишечника и снижают смертность после пневмонии Pseudomonas aeruginosa ».Шок 2012;38:508-514.

    • 62. He W., Che H., Jin C., Ge S. «Влияние miR-23b на индуцированный гипоксией апоптоз кардиомиоцитов». Биомед Фармакотер 2017;96:812-817.

    • 63. Li J., Cao Y., Ma X.J., et al. «Роль миР-1-1 и миР-181c в дефектах межжелудочковой перегородки». Int J Cardiol 2013; 168:1441-1446.

    • 64. Li J.W., He S.Y., Feng Z.Z., et al. «Ингибирование микроРНК-146b усиливает индуцированный гипоксией апоптоз кардиомиоцитов». Mol Med Rep 2015;12:6903-6910.

    • 65. Liu S., da Cunha A.P., Rezende R.M., et al. «Хозяин формирует микробиоту кишечника с помощью фекальной микроРНК». Клеточный микроб-хозяин 2016; 19:32-43.

    • 66. Лю С., Вайнер Х.Л. «Контроль кишечного микробиома с помощью фекальной микроРНК». Microb Cell 2016;3:176-177.

    Сноски

    Авторы подтверждают, что они соблюдают требования комитетов по исследованиям человека и положения о благополучии животных учреждений авторов, а также руководящие принципы Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, включая согласие пациентов, где это уместно.Для получения дополнительной информации посетите Авторский центр.

    Дисбиоз кишечника — Педиатрия | Нутриция

    Адаптировано из Peterson and Round, 2014.

    Что вызывает дисбиоз кишечной микробиоты у младенцев?

    Ранний возраст является критическим периодом для развития микробиома кишечника, поэтому кишечник младенцев особенно уязвим для дисбактериоза. Существует несколько факторов, влияющих на состав микробиома кишечника у младенцев, в том числе: 1,4-6  

    • Гестационный возраст
    • Материнская среда
    • Способ родоразрешения (вагинальный или кесарево сечение)  
    • Питание (грудное или искусственное вскармливание)
    • Применение антибиотиков
    • Диета  
    • Загрязнение воздуха
    • Генетика 

    Генетические факторы и изменения факторов окружающей среды могут изменять состав микробиома кишечника, приводя к дисбактериозу. 1   

    Какая связь между дисбактериозом микробиоты кишечника и аллергией?

    Сообщалось о дисбактериозе кишечной микробиоты у младенцев с аллергическими состояниями, такими как аллергия на белок коровьего молока (АБКМ). У здоровых младенцев, находящихся на грудном вскармливании, в кишечнике обычно преобладает группа полезных бактерий, известных как бифидобактерии. Эти бактерии сначала передаются от матери во время родов и через грудное молоко. 7–9  

    У младенцев с аллергическими состояниями факторы окружающей среды могут влиять на состав микробиоты кишечника.Младенцы с АБКМ часто имеют более низкие уровни бифидобактерий в кишечной микробиоте по сравнению со здоровыми детьми, находящимися на грудном вскармливании. 9  В настоящее время считается, что дисбактериоз кишечника потенциально может привести к развитию аллергии и другим последствиям для здоровья в более позднем возрасте. 1   

    Может ли дисбиоз кишечной микробиоты влиять на развитие иммунной системы?

    Ранний возраст — это критический период как для развития иммунной системы, так и для микробиоты кишечника.Иммунная система быстро развивается в течение первых 1000 дней жизни, и хорошо известно, что между иммунной системой и микробиотой кишечника возникают перекрестные помехи.

    Таким образом, дисбиоз кишечной микробиоты может повлиять на развитие иммунной системы, что может привести к аллергии, такой как АБКМ, и другим последствиям для здоровья, таким как астма, метаболический синдром, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение. 4,15–17  

    Может ли дисбиоз кишечной микробиоты привести к аллергическим заболеваниям, таким как аллергия на белок коровьего молока у младенцев?

    Считается, что дисбиоз кишечной микробиоты играет роль в развитии пищевых аллергий, таких как аллергия на белок коровьего молока (АБКМ), в раннем возрасте.Несколько исследований показали, что дисбактериоз кишечника у младенцев может задерживать развитие оральной толерантности — процесса, при котором подавляется иммунный ответ на пищевой белок.

    Нарушение пероральной толерантности может привести к развитию пищевой аллергии. 16  Дисбактериоз кишечника в раннем возрасте также связан с развитием ряда заболеваний, включая астму, метаболический синдром, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение. 17  

    Можем ли мы сместить баланс обратно в сторону здоровой микробиоты кишечника?

    Грудное молоко содержит как встречающиеся в природе пребиотики, такие как олигосахариды грудного молока (HMO), так и полезные бактерии (пробиотики).Оба эти элемента способствуют здоровой микробиоте кишечника и поддерживают развитие иммунной системы. 16,17  

    Было показано, что если грудное вскармливание невозможно, добавление уникальной комбинации пребиотиков и пробиотиков, известных как синбиотики, в детскую смесь восстанавливает баланс кишечного микробиома и способствует пероральной переносимости, потенциально снижая риск аллергических заболеваний. 20,23,24  

    Зачем рассматривать уникальную синбиотическую смесь при аллергии на белок коровьего молока?    

    Растущий объем клинических данных свидетельствует о том, что уникальная синбиотическая смесь может оказывать благотворное влияние на младенцев, подверженных риску пищевой аллергии или живущих с пищевой аллергией, такой как АБКМ. 12,23,24  Принимая во внимание потенциальную пользу пре- и пробиотиков, Группа рекомендаций Всемирной организации по борьбе с аллергией предлагает рассмотреть возможность применения добавок пре- и пробиотиков для младенцев с риском аллергии, если они не находятся исключительно на грудном вскармливании. 21,22   

    В настоящее время большинство детских смесей, содержащих пробиотики, содержат виды Bifidobacterium и/или молочнокислые бактерии, такие как виды Lactobacillus, 25 , которые обычно считаются безопасными и разрешены для использования в пищевых продуктах в соответствии с пищевыми стандартами Австралии и Новой Зеландии.

    В последнее десятилетие различные пребиотические смеси галактоолигосахаридов (GOS) и фруктоолигосахаридов (FOS) изучались на предмет их благотворного воздействия на младенцев, подверженных риску пищевой аллергии или живущих с ней. Клинические исследования пребиотической смеси для детского питания, состоящей из короткоцепочечных (sc) GOS и длинноцепочечных (lc) FOS, scGOS/lcFOS в соотношении 9:1, напоминающих олигосахаридные компоненты грудного молока как по количеству, так и по разнообразию, показали преимущества, связанные с модуляцией микробиоты кишечника и иммунной системы, снижением частоты инфекций и размягчением стула. 25  

    Отдельные продукты Nutricia для лечения аллергии на белок коровьего молока содержат уникальную запатентованную синбиотическую смесь пребиотиков (включающую scGOS/lcFOS (9:1)) и пробиотиков (Bifidobacterium breve M16V), вдохновленную компонентами грудного молока.

    Важность хорошего здоровья кишечника у детей

     

    Узнайте больше о том, как поддерживать здоровье кишечника у детей. Здоровье кишечника стало горячей темой в последние годы, и обычно речь идет о кишечном микробиоме, который представляет собой триллионы бактерий, живущих внутри нашего кишечника.Эти бактерии играют ключевую роль в поддержании психического и физического здоровья детей, а также снижают риск болезней и болезней. Симптомы плохо функционирующего кишечника включают дискомфортное пищеварение, боли в животе, плохое усвоение питательных веществ, плохой иммунитет и сон, колебания настроения и общую усталость. Все это может оказать пагубное влияние на детей.

    Микробиом кишечника формируется в первые годы жизни. Особенно важно поддерживать микробиом кишечника вашего ребенка, чтобы он процветал, пока он растет.На самом деле считается, что до четырех-пяти лет детский микробиом остается гибким. Это прекрасное время для укрепления здоровья кишечника у детей. После этого возраста микробиом труднее изменить, поскольку он укореняется. Микробиом каждого человека уникален, и, что интересно, до 75% этого разнообразия может быть связано с питанием!

    Каковы функции кишечника?

    Кишечник выполняет множество важных функций, таких как:

    • помощь пищеварению
    • поглощение питательных веществ
    • вывоз мусора

    Ваш кишечник также влияет на иммунную систему, которая необходима для борьбы с микробами, и взаимодействует с остальными частями тела, особенно с мозгом!

     

    Поглощение питательных веществ

    Мы всасываем почти все наши питательные вещества через кишечник.В результате дети получают больше всего питательных веществ из пищи, которую они потребляют, когда у них здоровый кишечник. К ey питательным веществам , всасываемым в кишечнике, относятся железо, белки, углеводы и жиры. Эти питательные вещества имеют решающее значение для растущего организма.

     

    Удаление отходов

    Кишечник выводит отходы из организма. Это важно для поддержки функции печени. Таким образом, чтобы обеспечить регулярность стула вашего ребенка (и предотвратить неприятные запоры), поощряйте диету с большим количеством клетчатки.Например, включите в свой рацион цельнозерновые продукты, овощи и фрукты. Это будет поддерживать нормальную работу кишечника, а также будет питать здоровые кишечные бактерии. Вода также важна для поддержания мягкости и регулярности стула.

     

    Иммунная система

    Кишечник является домом для 70% иммунной системы организма. Это также основная точка входа для проникновения насекомых в организм. Поэтому, если кишечник вашего ребенка не является сильным барьером, он с большей вероятностью подхватит неприятных насекомых.Это может привести к болезни. Исследования показывают, что плохой баланс бактерий в кишечнике в раннем детстве может увеличить риск аллергии, связанной с кишечником, такой как астма и экзема. Вы можете помочь укрепить иммунитет вашего ребенка, подпитав полезные бактерии в его кишечнике. Это, в свою очередь, позволит детям чувствовать себя энергичными и здоровыми.

     

    Ось кишечник-мозг

    Ось кишечник-мозг — это физическая и химическая связь между кишечником и мозгом. Чтобы уточнить, это сеть миллионов нервов, посылающих сообщения в обе стороны.Химические вещества, называемые нейротрансмиттерами, такие как серотонин и ГАМК (которые контролируют чувства страха и беспокойства), отправляются в мозг и из него. Многие из них производятся в кишечнике. Здоровый микробиом кишечника способствует выработке химических веществ и сигнализирует о хорошем психическом и физическом здоровье вашего ребенка.

     

    Укрепление здоровья кишечника

    Существует множество способов улучшить здоровье кишечника и создать сильный микробиом. Вы можете начать с диеты с высоким содержанием различных пробиотиков и волокон, таких как пребиотические продукты.

     

    Что такое пробиотики и как они способствуют хорошему здоровью кишечника у детей?

    Пробиотики — это «здоровые» бактерии, составляющие микробиом кишечника. Пробиотики работают для поддержания здоровья и иммунитета. Они также борются с воспалениями и болезнями. Вы можете увеличить количество хороших бактерий в кишечнике ребенка, кормя его продуктами, богатыми пробиотиками. Хорошие бактерии могут помочь сформировать сильный, здоровый микробиом. Пробиотическая добавка также является вариантом.

    Некоторые полезные для детей продукты, богатые пробиотиками, включают:

    • Йогурт: Обязательно ищите на этикетке бренды, содержащие «живые культуры».Если ваш ребенок не любит есть йогурт, попробуйте приготовить из него смузи

      .
    • Кефир: Это кисломолочный напиток. Кефир имеет немного острый вкус и более густую консистенцию, чем молоко, но не такой густой, как йогурт. Его можно подавать отдельно или смешивать с фруктами для здорового смузи на завтрак

    • Ферментированные овощи : Подумайте о соленых огурцах и квашеной капусте!

    • Tempeh : Это заменитель мяса с высоким содержанием белка, изготовленный из ферментированных соевых бобов.

     

    Волокно

    Диета вашего ребенка должна содержать клетчатку в качестве основного компонента. Это необходимо для достижения хорошего здоровья кишечника у детей, и различные волокна помогают кишечнику по-своему.

    Хотя мы часто думаем о клетчатке как об единственном питательном веществе, на самом деле существует много разных типов, например:

     

    Какие бывают типы волокон?

    • Нерастворимая клетчатка: Цельнозерновой хлеб и крупы, а также кожица фруктов и овощей помогают смягчить содержимое кишечника, способствуя регулярному (и комфортному) опорожнению кишечника.

    • Резистентный крахмал: Это тип клетчатки, которая не усваивается организмом в обычном режиме. Резистентный крахмал содержится в цельнозерновых злаках, бобовых и крахмалистых овощах, таких как картофель. Он попадает в толстую кишку, где питает хорошие кишечные бактерии. Эти хорошие бактерии производят то, что вам нужно для здоровой пищеварительной системы и защиты от болезней.

    • Пребиотики: Это еще один тип клетчатки, которая также питает полезные бактерии в кишечнике.Это обеспечивает еще один питательный источник пищи для здоровых бактерий в кишечнике. Хорошая новость заключается в том, что пребиотики содержатся в продуктах, которые очень удобны для детей и вкусны. Подумайте о бананах, яблоках и овсяных хлопьях, а также о продуктах, которые легко добавить в пищу, таких как ячмень, лук или льняное семя.

    • Растворимая клетчатка:  Помогают замедлить процесс опорожнения желудка, благодаря чему дети дольше чувствуют себя сытыми. Растворимая клетчатка содержится во фруктах, овощах, овсе, ячмене и бобовых.

     

    Долгосрочные преимущества хорошего здоровья кишечника у детей

    Инвестиции в здоровье кишечника вашего ребенка в его раннем возрасте не только улучшат его общее состояние здоровья в краткосрочной перспективе, но и настроят его на хорошее здоровье в дальнейшей жизни!

     

    Для другой популярной статьи прочитайте Лучшие советы по поощрению независимости у детей

    .

    Написать ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован.