Что такое дисбактериоз кишечника у детей: Лечение дисбактериоза кишечника у детей

Содержание

Дисбактериоз Кишечника у Ребенка – Профмедосмотр Плюс


Дисбактериоз кишечника у ребенка

В кишечнике человека находятся микроорганизмы: их соотношение является нормальной микрофлорой. Когда происходит нарушение этого баланса, начинается дисбактериоз. Обнаружить его можно только при микробиологическом исследовании.

Этим недомоганием, к сожалению, болеют и дети из-за следующих причин:

— малыша приложили поздно к груди;
— искусственное питание;
— ведется неправильное питание ребенка в целом.

Если меняется состав микрофлоры, то это происходит из-за неблагоприятных событий в организме.

Это всего лишь вторичное состояние, и к нему могут привести:
— расстройство моторики кишечника из-за диареи, запоров разных причин;
— нарушения всасывания кишечника;
— заболевания, вызванные аллергенами;
— инфекционные заболевания;


— радиационное воздействие;
— послеоперационный период;
— прием антибактериальных препаратов.

Правильная работа микрофлоры играет важную роль в организме ребенка.
Наибольшую часть кишечника наполняют бифидобактерии, которые защищают от патогенных микробов, формирующих плотную пленку на кишечнике ребенка; участвуют в обмене веществ, желчных кислот, выработке витамин, регуляции работы кишечника, вырабатывая специальные вещества.

Микрофлора в желудке и кишечнике не бывает постоянной. Связано это с тем, какую пищу человек принимает, его возрастных категорий, перенесенных заболеваний.

Лечение начинается со сбора кала у ребенка. По нему выявляют состав микрофлоры кишечника. Если ребенок не жалуется на боль в животе и наличие диареи, ему не стоит давать препараты, содержащие бактерии.

Если поставлен диагноз дисбактериоз, необходимо выявить причину заболевания. Специалистами (инфекционистами, гастроэнтерологами, аллергологами и педиатрами) решается вопросы корректирования состава микрофлоры. В процессе лечения уменьшаются симптомы дисбактериоза, и улучшается микрофлора кишечника.

Прежде всего, необходимо провести коррекцию питания, долгое вскармливание грудью и введения в срок прикорма. Поддержать правильную микрофлору помогут кисломолочные смеси. Подключаются медицинские препараты, которые содержат микроорганизмы.

 

Дисбактериоз кишечника у детей и пути его коррекции | Коваленко А.А., Жихарева Н.С.

В желудочно–кишечном тракте (ЖКТ) здоровых лиц насчитывается более 500 видов различных микроорганизмов, большую часть из которых составляют представители так называемой облигатной микрофлоры (бифидобактерии, лактобактерии, непатогенная кишечная палочка и др.). На 92–95% микрофлора кишечника состоит из облигатных анаэробов. Состав кишечной микрофлоры достаточно индивидуален и формируется в первые дни жизни ребенка. Важнейшим фактором формирования нормальной микрофлоры является естественное вскармливание, так как женское молоко содержит ряд веществ, которые способствуют заселению кишечника определенными видами микроорганизмов в определенных количествах. Даже незначительное неблагополучие в первые дни жизни ребенка, особенно патологические состояния ЖКТ, способны вызвать тяжелые, трудно корректируемые в дальнейшем нарушения биоценоза кишечника. Особый ущерб микрофлоре кишечника в этот период может нанести нерациональная антибиотикотерапия.

С физиологической точки зрения важно присутствие в кишечнике бифидобактерий, анаэробных палочек, составляющих 85–98% от всей нормальной толстокишечной микрофлоры (109–1011 микробных тел в 1 г содержимого), которые являются важнейшим фактором колонизационной резистентности, в частности, благодаря выработке молочной кислоты, лизоцима, спиртов и ряда других бактерицидных веществ, стимуляции иммунной системы ЖКТ. Бифидобактерии способствуют утилизации пищевых ингредиентов, синтезируют витамины К, С, некоторые витамины группы В, способствуют всасыванию витамина Д, железа, кальция. Лактобактерии (107–108 микробных тел в 1 г содержимого толстой кишки) способствуют процессам восстановления слизистой оболочки кишки, противостоят заселению патогенных микроорганизмов. Непатогенные разновидности кишечной палочки, составляющие примерно 0,01% от общего количества микробов в толстой кишке (107–108 микробных тел в 1 г содержимого), также необходимы для нормального течения пищеварительных процессов, вырабатывают витамин К, а также колицины, тормозящие рост патогенной микрофлоры.
Нарушение микробного равновесия в кишечнике именуется дисбактериозом или (в более широком значении) дисбиозом кишечника. Основными причинами дисбактериоза кишечника являются различные заболевания ЖКТ, особенно связанные с синдромом мальабсорбции (СМ), нерациональное питание ребенка (особенно в первые месяцы жизни), антибиотикотерапия (особенно в первые дни жизни). В ряде случаев он может быть связан с особенностями иммунной системы кишечника. При этом обычно он имеет упорное, трудно поддающееся терапии течение. При таком дисбактериозе в обычных условиях установить причину, как правило, не удается. Дисбактериоз кишечника является синдромом, всегда вторичным состоянием, и развивается при любом неблагополучии в ЖКТ. В свою очередь, дисбактериоз кишечника существенно меняет состав внутренней среды кишки, что нарушает пищеварительные процессы, оказывает повреждающее действие на кишечную стенку и усугубляет уже имеющуюся мальабсорбцию. Таким образом, через дисбактериоз кишечника замыкается патогенетический порочный круг, разорвать который необходимо как для успешного лечения основного заболевания, так и для ликвидации его последствий.
Согласно классификации дисбактериоза кишечника по И.Б. Куваевой, К.С. Ладодо (1991) можно выделить четыре его степени.
Первая степень – латентная фаза дисбиоэа проявляется только в снижении на 1–2 порядка количества защитной микрофлоры – бифидобактерий, лактобацилл, а также полноценных кишечных палочек до 80% от общего количества. Остальные показатели соответствуют физиологической норме (эубиозу). Как правило, начальная фаза не вызывает дисфункций кишечника и возникает как реакция организма практически здорового человека на воздействие неблагоприятных факторов, таких как, например, нарушение режима питания и др. В этой фазе возможно вегетирование в кишечнике незначительного количества отдельных представителей условно–патогенной флоры.
Вторая степень – пусковая фаза более серьезных нарушений характеризуется выраженным дефицитом бифидобактерий на фоне нормального или сниженного количества лактобацилл или сниженной их кислотообразующей активности, дисбалансом в количестве и качестве кишечных палочек, среди которых нарастает доля лактозонегативных или цитрат–ассимилирующих вариантов. При этом на фоне дефицита защитных компонентов кишечного микробиоценоза происходит размножение либо плазмокоагулирующих стафилококков, либо протеев, либо грибов рода Кандида.
Вегетирование в кишечнике протеев или плазмокоагулирующих стафилококков в этой фазе развития дисбактериоза чаще транзиторное, чем постоянное. Функциональные расстройства пищеварения выражены неотчетливо – спорадически жидкий стул зеленоватого цвета с резким запахом, со сдвигом рН в щелочную сторону, иногда, напротив, задержки стула, может отмечаться тошнота.
Третья степень – фаза агрессии аэробной флоры характеризуется отчетливым нарастанием содержания агрессивных микроорганизмов; при этом размножаются до десятков миллионов в ассоциации золотистые стафилококки и протеи, гемолитические знтерококки; среди кишечных палочек на среде Эндо преобладают колонии не темно–красного цвета с металлическим блеском, а розовье, бледно–розовые, сиреневатые или темно–красные слизистые, что отражает замещение полноценных эшерихий бактерияии родов Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter и др. Эта фаза дисбактериоза, как правило, проявляется дисфункциями кишечника с расстройствами моторики, секреции ферментов и всасывания.
Четвертая степень – фаза ассоциативного дисбиоза характеризуется глубоким разбалансированием кишечного микробиоценоза с изменением количественных соотношений основных групп микроорганизмов, изменением их биологических свойств, накоплением токсических метаболитов. Характерно вегетирование энтеропатогенных серотипов E.coli, сальмонелл, шигелл и других возбудителей острых кишечных инфекций. Возможно раэмножение клостридий. Эта фаза дисбиоза характеризуется функциональными растройствами пищеварительной системы и нарушениями общего нутритивного статуса, дефицитом массы тела, бледностью кожных покровов, снижением аппетита, частым стулом с примесью слизи, зелени, иногда крови, с резким гнилостньм или кислым запахом.
Дисбактериоз кишечника всегда вторичен. Дисбактериоз возникает как следствие изменения внутренней среды кишки и/или прямого воздействия на кишечную микрофлору. Причинами могут быть любые заболевания органов пищеварения, т.к. при этом всегда изменяется внутренняя среда кишки, что неизбежно отражается на ее экосистеме. Нередкими причинами являются антибиотикотерапия (рациональная и, тем более, нерациональная), функциональные нарушения моторики, диетические особенности и, видимо, встречающиеся чаще, чем диагностируются, иммунодефицитные состояния. Сам же дисбактериоз может приводить к повреждению кишечного эпителия, нарушению процессов переваривания и всасывания, усугубляя уже имеющиеся нарушения в ЖКТ.
Точная диагностика дисбактериоза достаточно затруднительна. Наиболее достоверным является исследовании микрофлоры в биоптате тощей кишки, полученном в ходе эндоскопического исследования, однако этот метод в силу технических сложностей не может быть повседневным. В результате наиболее распространенным методом является определение состава фекальной микрофлоры, отражающей микробный состав лишь дистальных отделов кишечника.
Так как дисбактериоз кишечника не является болезнью, то правильнее говорить не о его лечении, а о коррекции микрофлоры кишечника. Поскольку дисбактериоз всегда вторичен – усилия необходимо направить на выявление причины дисбактериоза, т.е. основного заболевания, и лечение этого заболевания. Нередко этого оказывается вполне достаточным.
В коррекции дисбактериоза можно выделить несколько подходов. Первое – применение живых микроорганизмов (фармакологические препараты или пищевые добавки), оказывающих положительное влияние на микробный баланс кишечника, которые именуются пробиотиками. Пробиотический эффект доказан для следующих микроорганизмов и, соответственно, содержащих их препаратов: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus GG, Lactobacillus fermentum, Strepto(Entero)coccus faecium SF68, S. termophilus, B. bifidum, Saccharomyces boulardii.
Второе направление – создание в кишечнике условий, благоприятствующих нормальной микрофлоре, но неблагоприятных для нежелательных микроорганизмов. С этой целью назначаются пребиотики – частично или полностью неперевариваемые компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост и/или метаболизм одной или нескольких групп микроорганизмов, обитающих в толстой кишке, обеспечивая нормальный состав кишечного микробиоценоза. К пребиотикам относятся дисахариды, олигосахариды, пищевые волокна. Принцип действия всех пребиотиков примерно одинаков: пребиотики не расщепляются ферментативными системами желудочно–кишечного тракта, но утилизируются микрофлорой толстой кишки, что способствует росту бифидум– и лактобактерий, изменяет рН среды в толстой кишке, а синтезирующиеся короткоцепочечные жирные кислоты оказывают трофическое действие на колоноциты. Пребиотическим эффектом обладает лактулоза, синтетический дисахарид, состоящий из фруктозы и галактозы. Лактулоза эффективно восстанавливает кишечный биоценоз, обладая за счет этого в более высоких дозах слабительным действием. Более длинные молекулы олигосахаридов входят в состав грудного молока (галактоолигосахариды) и ряда продуктов растительного происхождения (фруктоолигосахариды) и являются физиологическими регуляторами кишечного биоценоза и моторики. Олигосахариды женского молока являются важнейшими и уникальными (т.к. присутствуют только в женском молоке) факторами формирования кишечной микрофлоры в первые месяцы жизни ребенка, в связи с чем обоснована необходимость их введения в состав смесей для искусственного вскармливания.
Под термином «пищевые волокна» в настоящее время понимают достаточно гетерогенную группу полисахаридов, в основном растительного происхождения, наиболее известными из которых являются целлюлоза и гемицеллюлоза. В то же время к пищевым волокнам относятся инулин, хитин, хитозан, пектины, камеди, слизии, лигнин. Некоторые авторы относят к ним также аминосахара грибов и ракообразных и даже неперевариваемые белки. И все же «классические» пищевые волокна это – крупномолекулярные полимеры глюкозы, содержащиеся в растениях и составляющие основу их клеточных стенок.
Рафинизация значительно снижает долю пищевых волокон в пище. Содержание волокон в неочищенных злаковых, орехах, бобовых выше, чем в очищенных. Современные технологические процессы, применяемые в пищевой промышленности, оставлют чрезвычайно мало пищевых волокон в конечном продукте.
Целлюлоза представляет собой неразветвленный полимер глюкозы, образованный 1–4 связями между мономерами. Молекула состоит из десятков тысяч мономеров, и целлюлоза различных растений может различаться по длине цепи и несколько различаться по химическим и физическим свойствам. Гемицеллюлоза является полимером глюкозы, арабинозы, глюкуроновой кислоты и ее метилового эфира. Также как и целлюлоза, разные варианты гемицеллюлозы неднородны по своими физико–химическим свойствам. Инулин является полимером фруктозы и содержится в большом количестве в топинамбуре, корнях цикория и артишоках. Камеди являются разветвленными полимерами глюкуроновой и галактуроновой кислот, к которым присоединены остатки арабинозы, маннозы, ксилозы, а также соли магния и кальция. Слизи представляют собой разветвленные сульфатированные арабиноксиланы. Пектины представляют собой полимеры галактуроновой и гиалуроновой кислот. Пектиновые вещества входят в состав клеточных стенок и межуточного вещества высших растений. Лигнин является полимерным остатком древесины после ее перколяционного гидролиза, который проводится с целью выделения целлюлозы и гемицеллюлозы. Альгинаты – соли альгиновых кислот, в большом количестве содержащихся в бурых водорослях, молекула которых представлена полимером полиуроновых кислот.
Содержание пищевых волокон в различных продуктах различно. В средних количествах (1–1,9 г/100 г продукта) они содержатся в моркови, сладком перце, петрушке (как в корне, так и зелени), редьке, репе, тыкве, дыне, черносливе, апельсине, лимоне, бруснике, фасоле, гречневой и перловой крупе, «Геркулесе», ржаном хлебе. Более высокое их содержание (2–3 г/100 г продукта) в чесноке, клюкве, красной и черной смородине, черноплодной рябине, ежевике, овсяной крупе, хлебе из белково–отрубной муки. Наконец, в наибольших количествах (более 3 г/100 г продукта) пищевые волокна содержатся в укропе, кураге, клубнике, малине, чае (4,5 г/100 г), овсяной муке (7,7 г/100 г), пшеничных отрубях (8,2 г/100 г), сушеном шиповнике (10 г/100 г), жареном кофе в зернах (12,8 г/100 г), овсяных отрубях (14 г/100 г). Примером рафинированного продукта может послужить растворимый кофе, в котором в отличие от исходного продукта пищевых волокон не содержится вообще.
Пищевые волокна обладают многочисленными физиологическими эффектами, что определяет их значение для нормального функционирования организма.
Пищевые волокна удерживают воду, влияя тем самым на осмотическое давление в просвете желудочно–кишечного тракта, электролитный состав кишечного содержимого и массу фекалий, увеличивая их объем и вес. Растворимые пищевые волокна, формируя гелеобразованные структуры, препятствуют рефлюксам, в т.ч. гастроэзофагеальному, способствуют опорожнению желудка и увеличивают скорость пассажа кишечного содержимогов. Перечисленные эффекты в целом направлены на стимуляцию моторики желудочно–кишечного тракта.
Пищевые волокна обладают высокой адсорбционной способностью. Этим объясняется их детоксицирующее действие. Кроме того, они адсорбируют желчные кислоты и уменьшают их всасывание, регулируя, с одной стороны, объем пула желчных кислот в организме и, с другой стороны, оказывают гипохолестринемический эффект.
Большое значение имеют также катионообменные свойства кислых полисахаридов и антиоксидантный эффект лигнина.
Пищевые волокна являются важными регуляторами состава кишечной микрофлоры. Переваривание пищевых волокон, поступающих в кишечник, реализуется микрофлорой толстой кишки, которая получает энергетический и пластический материал. С другой стороны, короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся в результате активности микрофлоры, необходимы для нормального функционирования эпителия толстой кишки. Нормальный состав микрофлоры и нормальное функционирование колоноцитов обеспечивают физиологические процессы в толстой кишке и ее нормальную моторику.
Точная суточная потребность пищевых волокон для человека не установлена. Предполагается, что взрослый человек должен за сутки съедать 20–35 г пищевых волокон, в то время как в среднем европеец потребляет около 13 г пищевых волокон в сутки.
Отсутствие пищевых волокон в диете может приводить к ряду патологических состояний. Наиболее очевидна связь недостатка пищевых волокон в питании с развитием запоров. С дефицитом пищевых волокон в пище связывают развитие ряда заболеваний и состояний, как рак толстой кишки, синдром раздраженного кишечника, запоры, желчно–каменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей и др., однако фактически в большинстве случаев эта связь остается недоказанной.
Таким образом, пищевые волокна не являются лишь «балластными веществами», как трактовалось их значение ранее, и должны присутствовать в рационе как взрослого человека, так и ребенка.
К третьей группе средств для коррекции состава кишечной микрофлоры относятся сами метаболиты, продуцируемые микроорганизмами, нормальными обитателями кишечника человека.
Одним из современных препаратов, используемых для коррекции дисбиозов кишечника, является Аципол (Россия).
Штаммы лактобактерий, входящие в Аципол, выделены от здоровых людей разного возраста. Эти штаммы обладают высокой биохимической активностью, не требовательны к составу питательных сред и условиям выращивания. Антагонистическая активность лактобактерий по отношению к шигеллам Зоне, Флекснера, протеи, сальмонеллам, стафилококкам высокая; гибель тест–организмов in vitro наступает через 24–48 ч в 96–100%. Обладая высокой антагонистической активностью, ацидофильные лактобациллы устойчивы к неблагоприятным условиям желудочно–кишечного тракта (ЖКТ). Эти свойства лактобацилл свидетельствуют об их хорошей переносимости (адаптогенности) в условиях ЖКТ, помогают им хорошо выживать и оказывать благотворное влияние на микрофлору кишечника.
Второй биологический компонент Аципола – биомасса живых кефирных грибков. В сухом веществе биомассы кефирных грибков содержится 40% углеводов в том числе 30 % полисахарида, состоящего из глюкозы и галактозы, до 2% органических кислот, 30–40% белка, содержащего все незаменимые аминокислоты с повышенным количеством валина и треонина.
Проведенные клинические испытания Аципола позволяют рекомендовать применение препарата в широкой практике для лечения у детей:
– больных острыми кишечными инфекциями установленной (шигеллез, сальмонеллез, эшерихиоз, ротавирусная инфекция) и неустановленной этиологии;
– при инфекциях, вызванных условнопатогенными микроорганизмами;
– при кишечных расстройствах и дисфункциях желудочно–кишечного тракта, сопровождающихся дисбактериозом кишечника;
– у новорожденных, в том числе недоношенных, маловесных детей, с глубокой врожденной патологией, у которых в первую очередь наблюдается дефицит лакто– и бифидофлоры;
– для восстановления нормальной микрофлоры и снижения объема проводимой антибактериальной терапии при рецидивирующем течении пневмоцистоза.
С 2007 г. Аципол выпускается в новой лекарственной форме – «Аципол, капсулы».
Капсулы – дозированная лекарственная форма, состоящая из лекарственного средства, заключенного в твердую желатиновую капсулу цилиндрической формы с полусферическими концами. Содержимое капсулы – сухая биомасса светло–кремового цвета с кисломолочным запахом и вкусом. Одна капсула (одна доза) содержит живых ацидофильных лактобацилл не менее 107 и полисахарида кефирных грибков (0,4±0,1) мг.
Преимущества препарата «Аципол, капсулы» перед лекарственной формой «Аципол, таблетки»:
1. Использование жесткой разъемной формы и возможность высвобождения из нее содержимого позволяет растворять препарат перед применением без предварительного измельчения.
2. При прохождении капсул через верхний отдел желудочно–кишечного тракта не происходит осаждение части аципола на стенках глотки и пищевода, что увеличивает дозу аципола, доставляемого в толстый и тонкий отделы кишечника.
3. Лучшая защищенность лактобактерий от нежелательного воздействия кислоты желудочного сока повышает биодоступность препарата (до 95%).
4. Сухая измельченная биомасса заключенная в желатиновые капсулы без предварительного прессования (в отличие от таблеток) позволяет сохранить высокую специфическую активность высушенной биомассы и снизить объем биологически активного материала в одной дозе.
5. Упаковка капсул в пластиковые банки по 20–30 штук не требует специального инструмента для вскрытия флакона и исключает возможность случаев попадания микросколов стекла в препарат.
6. Использование полимерной банки с крышками, имеющими специальный вкладыш из селикогеля, позволяет сохранить препарат без изменения влажности на протяжении всего срока годности.
Таким образом, в современных условиях врач располагает широким арсеналом средств для коррекции состава кишечной микрофлоры, однако в реальной практике эта задача остается достаточно сложной. Исходя из концепции дисбактериоза кишечника как вторичного состояния, первоочередной задачей остается поиск вызвавшей его причины и ее устранение, в сочетании с назначением препаратов представленных трех групп или их комбинации в зависимости от индивидуальных особенностей течения патологического процесса у конкретного пациента.

Литература
1. Петухов В.А., Стернина Л.А., Травкин А.Е. Нарушение функций печени и дисбиоз при липидном дистресс–синдроме Савельева: Современный взгляд на проблему // Consilium medicum. – 2004. – Т. 6, №6. – С. 406–412.
2. Урсова Н.И. Особенности формирования хронической патологии у детей в экологически неблагоприятных условиях (факторы риска, лечение и реабилитация). Автореф. Дисс. докт. мед. наук. – М., 2001. – 38с.
3. Урсова Н.И. Римарчук Г.В. Щеплягина Л.А. Савицкая К.И. Современные методы коррекции дисбиоза кишечника у детей. Учебное пособие. – М.: МОНИКИ, 2000
4. Урсова Н.И., Римарчук Г.В., Савицкая К.И. К проблеме дисбиоза кишечника у детей. /Детская гастроэнтерология и проблемы педиатрии. Вчера, сегодня, завтра. – Н.–Новгород, 1999. – С. 131–133.

.

ДИСБАКТЕРИОЗ КИШЕЧНИКА У ДЕТЕЙ ᐉ Симптомы • Лечение • Причины • Признаки • Лекарства в Аптеке Низких Цен (АНЦ)

Дисбактериоз или дисбиоз кишечника у детей – явление достаточно распространенное. При дисбиозе нарушается соотношение между отдельными представителями кишечной микрофлоры, начинают преобладать условно патогенные микроорганизмы.

При наличии дисбактериоза у детей может нарушаться стул, хуже набираться вес, возникать другие проблемы в работе пищеварительного тракта. Появление подобных признаков – это сигнал, что стоит показать ребенка педиатру.

Причины развития дисбактериоза кишечника у детей

При рождении ребенок попадает из стерильной обстановки внутриутробного мира во внешний, в котором присутствует множество различных микроорганизмов. И сразу же начинается процесс заселения детского организма микрофлорой. Большую часть микрофлоры ребенок получает от матери.

В первые 7 дней после рождения может развиваться транзиторный дисбактериоз. Однако он чаще всего проходит сам по мере того, как устанавливается баланс между разными представителями микрофлоры в кишечнике.

Если же дисбаланс бактерий наблюдается дольше, говорят об истинном дисбактериозе у детей.

Дисбактериоз кишечника может развиться под влиянием следующих факторов:

  • недоношенность ребенка,
  • раннее разлучение ребенка и матери (при попадании ребенка в инкубатор или реанимацию), вследствие чего не происходит обмена микрофлорой между ними,
  • вскармливание искусственными смесями,
  • прием антибиотиков,
  • инфекционные заболевания, которые сопровождаются повреждением слизистой кишечника и изменениями в составе и активности микрофлоры кишечника,
  • снижение иммунитета.

Симптомы дисбактериоза кишечника у детей

Среди наиболее распространенных признаков дисбактериоза кишечника:

  • пенистый кал с кислым запахом и более жидкой консистенцией,
  • ребенку болит живот, поэтому он стремится подтянуть ноги к животу,
  • обильная отрыжка, срыгивание пищи,
  • рвота (иногда),
  • запор или диарея,
  • сыпь на коже, зуд.

Также следует обратить внимание на психоэмоциональное состояние ребенка. Дисбактериоз кишечника может сопровождаться нарушениями сна у ребенка, капризностью, частым плачем, переменами настроения.

Диагностика дисбактериоза кишечника у детей

Для того, чтобы диагностировать дисбактериоз кишечника, ребенка нужно показать педиатру или детскому гастроэнтерологу.

Обследование обычно включает: исследование кала под микроскопом, бактериологический анализ кала с определением, микроорганизмов, их разнообразия и количественного соотношения.

В некоторых случаях также может назначаться ультразвуковая диагностика органов брюшной полости.

Лечение дисбактериоза кишечника у детей

Для лечения дисбактериоза обычно предлагается комплексный подход:

  • Обращается внимание на питание ребенка. Для грудного ребенка – определяется правильный режим питания, порции. Если ребенок на искусственном вскармливании, то подбираются правильные смеси. Для более взрослых детей рекомендуется ограничить количество быстрых углеводов, добавить в меню кисломолочные продукты, клетчатку.
  • Прописываются пробиотики. Это средства, содержащие полезные бактерии, которые помогут повысить уровень полезных микроорганизмов в кишечнике.
  • Рекомендуются пребиотики – вещества, которые будут способствовать росту и размножению в кишечнике полезных бактерий.
  • Сорбенты. Эти препараты помогут вывести из организма непереваренные частички пищи и токсические вещества.

Но подбирать препараты и контролировать результативность терапии обязательно должен врач. При правильно подобранной тактике действий дисбактериоз кишечника у ребенка достаточно быстро устраняется.

Дисбактериоз кишечника у детей с синдромом короткой кишки связан с ухудшением исхода

Задний план: Состав кишечной микробиоты, по-видимому, является важным фактором, определяющим клинический исход у детей с синдромом короткой кишки (СКК). Изменения в микробиоте могут привести к серьезным осложнениям, таким как избыточный бактериальный рост в тонкой кишке (SBBO) и воспаление слизистой оболочки кишечника, которые приводят к длительной зависимости от парентерального питания (PN) с последующим повышенным риском печеночной недостаточности и сепсиса.На сегодняшний день нет сообщений о картировании кишечного микробиома у детей с SBS. Здесь мы представляем первый отчет о профиле кишечного микробного сообщества у детей с SBS.

Результаты: В исследование включены дети с диагнозом СБС в неонатальном периоде. Здоровые братья и сестры служили контролем. Были собраны образцы фекалий и проанализированы микробные профили с использованием секвенирования гена 16S рРНК на платформе Illumina MiSeq.Мы наблюдали выраженный микробный дисбиоз у детей с СБС, получавших ПП, с повышенным и тотально преобладающим относительным обилием энтеробактерий у четырех из пяти детей по сравнению с детьми с СБС, отлученными от ПП, и здоровыми сибсами.

Выводы: Общее снижение бактериального разнообразия у детей с СКК согласуется с картированием кишечного микробиома при воспалительных заболеваниях кишечника, таких как болезнь Крона и некротизирующий энтероколит у недоношенных детей.Наши данные показывают, что дисбактериоз кишечника у детей с СБК связан с длительной зависимостью от ПП.

Ключевые слова: Бактериальное разнообразие; дисбактериоз; микробиота кишечника; Синдром короткой кишки.

Дисбиоз кишечной микробиоты у детей с рецидивирующими инфекциями дыхательных путей

https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.103709Get rights and content

Highlights

Разнообразие микробиоты ниже в с обычным управлением.

Шесть типов значительно отличались между пациентами с РРИ и контрольной группой.

Четыре рода значительно отличались между пациентами с РРИ и контрольной группой.

Резюме

История вопроса

Влияние микробиоты кишечника на рецидивирующую инфекцию дыхательных путей (RRTI) еще предстоит полностью выяснить.

Методы

Чтобы охарактеризовать микробиоту кишечника у пациентов с RRTI, образцы фекалий от 26 пациентов с RRTI и 23 здоровых добровольцев были профилированы с использованием платформы Illumina MiSeq.Анализ бета-разнообразия (анализ основных компонентов (PCA), анализ основных координат (PCoA), неметрическое многомерное масштабирование (NMDS)) показал, что структура бактериального сообщества разделялась по-разному между RRTI и контрольными группами.

Results

Результаты анализа альфа-разнообразия показали более низкое разнообразие микробиоты в образцах пациентов с RRTI, чем в контрольной группе. Таксономический анализ показал, что изобилие шести фийла ( фирм , протеабактерии , актинобактерий , Verrucomicrobia , Tenericute ) и четыре родов ( Enterococcus , Faecalibacterium , Bifidobacterium , Eubacterium значительно различались между этими двумя группами.Кроме того, Enterococcus (P<0,001) был более обогащен в группе RRTI, тогда как содержание Eubacterium (P<0,001), Faecalibacterium (0,01 Bifidobacterium (0,01

Enterococcus , Eubacterium и Bifidobacterium достигли значений AUC, равных 0.860, 0,820 и 0,689 соответственно.

Выводы

Эти результаты являются фундаментальными доказательствами дисбиоза кишечной микробиоты у детей с РРИ.

Ключевые слова

Рецидивирующие инфекции дыхательных путей

Микробиом кишечника

Бактериальное разнообразие

16S рРНК

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Дисбиоз кишечника, вызванный антибиотиками, при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Введение

Хирургическое удаление кишечника расстройства, такие как некротизирующий энтероколит, заворот, гастрошизис и атрезия кишечника. 1 Обширная потеря кишечника может привести к форме кишечной недостаточности, известной как синдром короткой кишки (СКК). 2,3 При СКК уменьшенная площадь поверхности кишечника недостаточна для нормального всасывания питательных веществ, электролитов и жидкости. В результате пациенты нуждаются в постоянном парентеральном питании (ПП) для поддержки роста и развития. 4 Несмотря на спасение жизни, продолжительное ПП связано с заболеваемостью и смертностью, связанными с СКК, в первую очередь с инфекциями кровотока (ИПК) 1,5 и ПП-ассоциированным заболеванием печени (PNALD). 2,6 Кроме того, у пациентов с СКК часто развивается увеличение диаметра кишечника и снижение перистальтики, что приводит к избыточному бактериальному росту в тонкой кишке (SBBO). 7 Повышенная кишечная бактериальная нагрузка в контексте SBBO способствует развитию PNALD. 8 Ретроспективные исследования BSI у пациентов с SBS дополнительно выявили общие составляющие кишечной флоры. 9 В результате пациенты с СБС часто подвергаются множественным курсам перорального и внутривенного введения антибиотиков для профилактики и лечения ТКНБ, ПНАЛЗ и ИКТ.

Разнообразие и богатство кишечной микробиоты (КМ) у детей с СКК ниже, чем соответствующие показатели в контрольной группе того же возраста. 10–12 ГМ SBS характеризуется повышенной численностью Enterobacteriaceae и истощением облигатных анаэробов, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты, 10,11,13 дисбаланс, связанный с плохим ростом. 14 В то время как предыдущая работа определила GM как детерминанту успешного отлучения от ПП, выводы ограничены размером выборки, отсутствием подходящих по возрасту контролей для недоношенных и доношенных детей, а также перекрестным характером сравнений.Кроме того, в большинстве исследований используется секвенирование генов 16 S рибосомных РНК (рРНК), что не позволяет оценить функциональные последствия микробного дисбактериоза и затрудняет выявление основных факторов развития ГМ СБС.

Метагеномное профилирование с разрешением генома в лонгитюдных исследованиях предлагает более глубокое понимание долгосрочных функциональных последствий микробиома, связанных с SBS, и может помочь в управлении питанием. Изучение GM во временных рядах имеет решающее значение, поскольку дети с SBS часто подвергаются воздействию антибиотиков широкого спектра действия в течение всего детства. 15 Каждое воздействие может резко и стойко изменить GM, обогатить пул генов устойчивости к антибиотикам (ARG) и отобрать патобионты, 16,17 , которые являются составляющими микробиоты с повышенным патогенным потенциалом. Кроме того, измененная физиология кишечника может предрасполагать к транслокации патогенов в кровоток, что приводит к BSI. Действительно, кишечник был идентифицирован как источник бактериальных инфекций у недоношенных детей, 18 пациентов с трансплантацией гемопоэтических стволовых клеток, 19 и пациентов, перенесших трансплантацию фекальной микробиоты. 20 Однако риск, связанный с колонизацией желудочно-кишечного тракта патобионтами и воздействием антибиотиков у пациентов с СКК, неясен.

Здесь мы используем многомерную статистику и глубокое метагеномное секвенирование, чтобы показать, что повторяющиеся воздействия антибиотиков в раннем возрасте препятствуют восстановлению разнообразия микробиоты кишечника и надолго обогащают ARG и патобионты, одновременно истощая полезные комменсалы и функции микробиоты. Мы предположили, что обогащение кишечных патобионтов SBS может служить источником BSI.Сочетая глубокое метагеномное секвенирование микробиоты кишечника с секвенированием изолятов BSI, мы предоставляем доказательства с разрешением генома о том, что патобионты, находящиеся в кишечнике, вызывают повторные BSI у пациентов с SBS в течение первых 4 лет жизни.

Результаты

Когорта пациентов с СБШ и контрольная группа

Чтобы проверить гипотезу о том, что таксоны и функции СЖ отличаются от нормального развития на протяжении раннего периода жизни при СБС, мы сначала проанализировали 159 образцов стула, собранных в течение первых четырех лет жизни у 19 детей. с SBS ( n = 19) и 37 доношенных ( n = 19) и недоношенных ( n = 18) контролей того же возраста с использованием дробового секвенирования всего метагенома (таблица 1).Образцы недоношенных детей, включенные в это исследование, были собраны в течение первых 2 лет жизни. Один участник SBS имел более высокий возраст при отборе проб по сравнению со всеми другими младенцами (SBS 05) и поэтому был исключен из сравнительного анализа.

Вызванный антибиотиками дисбактериоз кишечника при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert , Anna Thänert , Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D.Бернэм, Холли Дж. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А. Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филлип И. Тарр, Барбара Б. Warner , Gautam Dantas & Brad W. Warnerhttps://doi.org/10.1080/194

.2021.1940792

Опубликовано в Интернете:
15 июля 2021 г.

Кишечная микробиота при SBS устойчиво изменена на протяжении всей ранней жизни

MM Альфа-разнообразие (Шеннона) продемонстрировало, что у детей с СБС альфа-разнообразие ниже, чем у доношенных детей в течение первых четырех лет жизни ( n = 104 образца, P = 1.76e −6 , GLMM максимального правдоподобия с поправкой Тьюки на множественные сравнения, рисунок 1a). Однако они статистически не отличались от недоношенных детей в течение первых 2 лет жизни ( n = 112 образцов, P = 0,998, GLMM максимального правдоподобия Тьюки с поправкой на множественные сравнения, рисунок 1a). В то время как альфа-разнообразие положительно коррелировало с увеличением дня жизни в когорте недоношенных ( n = 55, P = <0,001, GLMM максимального правдоподобия), GM у детей с SBS не демонстрировал подобной тенденции ( n = 57, P = .853, GLMM максимального правдоподобия). Чтобы определить основные факторы разнообразия микробиоты в течение первых 4 лет жизни в SBS, мы дополнительно сконструировали SBS-специфические GLMM, включающие клинические метаданные (методы, таблица дополнительных данных 1). Воздействие антибиотиков в предыдущем месяце отрицательно коррелировало с альфа-разнообразием микробиоты ( n = 49, P = 0,042, максимальное правдоподобие GLMM FDR с поправкой на множественные сравнения, рис. 1b), в то время как мужской пол ( n = 49, P = .483, максимально правдоподобный FDR GLMM с поправкой на множественные сравнения) и наличие илеоцекального клапана ( n = 49, P = 0,456, FDR GLMM с максимальной вероятностью с поправкой на множественные сравнения) коррелировали с повышенным альфа-разнообразием, но не были значимо после множественной коррекции гипотез. Кроме того, состав микробиоты также значительно различался среди когорт SBS, недоношенных и доношенных ( n = 159, P = 0,002, повторные измерения PERMANOVA, рисунок 1c).В то время как день жизни составлял значительную часть дисперсии состава микробиоты как в когортах недоношенных, так и в доношенных ( n = 55 и n = 47, P = 0,001 и P = 0,001 , соответственно, повторные измерения PERMANOVA, рисунок 1c), он не имел подобного эффекта в когорте SBS ( n = 57, P = 0,311, повторные измерения PERMANOVA, таблица 2). Индивидуальная вариабельность объясняет большую часть различий в составе GM у пациентов с SBS ( n = 57, P = .001, повторные измерения PERMANOVA, таблица 1), при этом текущее воздействие энтерального питания и расы имеют меньшие, незначительные эффекты ( n = 57, P = 0,072 и P = 0,061, повторные измерения ПЕРМАНОВА, табл. 1). Было выявлено, что 57 и 21 вид значительно обогащен или обеднен SBS по сравнению с доношенными или недоношенными детьми, соответственно (рис. 1d, дополнительные рисунки 1, 2, дополнительные таблицы данных 2, 3). В частности, ряд комменсальных видов Ruminococcus, Bifidobacterium, Eubacterium и Clostridium были истощены в SBS по сравнению с контрольной группой недоношенных и доношенных соответственно ( n = 104 и n = 112 соответственно, qval, соответственно, qval). <0.05, MaAsLin2, рис. 1d, дополнительные рис. 1, 2). И наоборот, несколько видов с патогенным потенциалом, включая типичные кишечные бактерии, такие как Enterococcus faecalis , а также таксоны, которые традиционно не считаются составляющими кишечной микробиоты, такие как Staphylococcus aureus или пероральные и респираторные Streptococcus , были значительно обогащены в стуле когорта SBS ( qval = <0,05, MaAsLin2, рисунок 1d, дополнительные рисунки 1, 2).

Вызванный антибиотиками дисбактериоз кишечника при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert , Anna Thänert , Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А. Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филипп И. Тарр, Барбара Б. Уорнер, Гаутам Дантас и Брэд В.Warnerhttps://doi.org/10.1080/194

.2021.1940792

Опубликовано в Интернете:
15 июля 2021 г.

синдром кишечника связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert, Anna Thänert, Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D.Бернэм, Холли Дж. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А. Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филлип И. Тарр, Барбара Б. Warner, Gautam Dantas & Brad W. Warnerhttps://doi.org/10.1080/194

.2021.1940792

Опубликовано в Интернете:
15 июля 2021 г.

Рисунок 1. Таксономический состав микробиоты SBS по сравнению с недоношенными и доношенными контрольными животными ( а ) Индексы разнообразия Шеннона микробиоты кишечника пациентов с СБС (лосось), недоношенных (фиолетовый) и контрольной группы в срок (бирюзовый) по годам жизни ( n = 159). Нарисованы линии регрессии лёсса с затенением 95% доверительного интервала. Все значения P- являются двусторонними, из продольных GLMM максимального правдоподобия, скорректированных по Тьюки для множественных сравнений. (b) Блочная диаграмма разнообразия микробиоты кишечника SBS по Шеннону с воздействием или без воздействия антибиотиков за месяц до отбора проб ( n = 51, P = .042, с поправкой на продольный метод максимального правдоподобия GLMM FDR). (c) График основных координат (PCoA) видов, основанный на индексе несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни. ( d ) Виды, обогащенные (лосось) или обедненные (чирок) у пациентов с SBS по сравнению с контрольной группой, как определено с помощью MaAsLin2. (Вверху) Количество видов, значительно обедненных или обогащенных SBS, или временных контролей, нанесенных на график в зависимости от определенных размеров эффекта в бинах. (Внизу) Верхние 20% видов, истощенных или обогащенных у пациентов с SBS, по сравнению с временными контрольными группами, выбранными на основе установленной величины эффекта

кишечная микробиота участника SBS 05 с образцами, собранными в подростковом возрасте (средний возраст при отборе проб 16.2 года). Мы наблюдали столь же высокую численность патобионтов ( E. coli, K. pneumoniae , дополнительная фигура 3), что было связано с низкими значениями разнообразия Шеннона (<2), но не обязательно предшествовало воздействию антибиотиков.

Функциональная способность микробиома SBS различается по сравнению со здоровым контролем

GM выполняет важные функции для своего хозяина, включая переваривание сложных питательных компонентов для обеспечения богатых энергией метаболитов для здорового роста и развития. 21 Основываясь на широкомасштабном истощении комменсальных видов при SBS по сравнению с контрольной группой как недоношенных, так и доношенных, мы предположили, что ключевые функциональные возможности микробиоты постоянно изменяются при SBS. Действительно, мы выявили значительные изменения в функциональных профилях GM в SBS по сравнению с недоношенными и доношенными контрольными ( n = 159, P < 0,01, повторные измерения PERMANOVA, рисунок 2a). Значительная доля дисперсии объяснялась днем ​​жизни в когортах недоношенных и доношенных детей, но не у детей с SBS ( n = 55, n = 47 и n = 57, P < .001, P < 0,001 и P = 0,137 соответственно, повторные измерения PERMANOVA). Мы также идентифицировали 199 метаболических путей, кодируемых микробиотой, которая постоянно изменяется при SBS по сравнению с доношенными детьми в течение первых 4 лет жизни ( n = 104, qval =  <0,05, MaAsLin2, таблица дополнительных данных 4). Функциональная агрегация значительно измененных путей показала, что пути, участвующие в биосинтезе хинолов и хинонов ( P = <0.001, точный критерий Фишера, с поправкой Бенджамини-Хохберга, рисунок 2b) были значительно обогащены метаболическим профилем микробиоты SBS, в то время как пути, участвующие в биосинтезе аминокислот ( P = 0,015, точный критерий Фишера, с поправкой Бенджамини-Хохберга) и биосинтез нуклеозидов и нуклеотидов ( P = 0,02, точный критерий Фишера, с поправкой Бенджамини-Хохберга) были значительно истощены. В частности, пути, участвующие в биосинтезе аминокислот с разветвленной цепью, лизина, треонина, метионина и гистидина, были истощены в микробиоте детей SBS, в то время как пути деградации различных аминокислот были обогащены в микробиоме детей SBS (рис. 2c).

Вызванный антибиотиками дисбактериоз кишечника при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert , Anna Thänert , Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А. Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филипп И. Тарр, Барбара Б. Уорнер, Гаутам Дантас и Брэд В.Рис. 2. Функциональный состав микробиоты СБС на протяжении первых лет жизни . ( а ) График основного координатного анализа (PCoA) изобилия функциональных путей, основанный на индексе несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни. (b) Проводящие пути значительно обогащены (лосось) или обеднены (бирюзовый) у пациентов с SBS, объединенных в функциональные категории на основе иерархии MetaCyc, по сравнению с контролем сроков, как определено с помощью MaAsLin2.(Слева и справа) Количество путей, значительно обедненных или обогащенных SBS, или срочных контролей в каждой функциональной категории, нанесенное на график в зависимости от определенных величин эффекта в бинах. (Посередине) Сумма всех истощенных или обогащенных путей в каждой функциональной категории, сгруппированных по статусу истощения и обогащения у пациентов с SBS по сравнению с контрольной группой. (c) Пути синтеза или деградации аминокислот значительно обогащены (лосось) или истощены (бирюзовый) у пациентов с SBS по сравнению с контрольной группой, как определено с помощью MaAsLin2

. Рисунок 2. Функциональный состав микробиоты СБС в первые годы жизни . ( а ) График основного координатного анализа (PCoA) изобилия функциональных путей, основанный на индексе несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни. (b) Проводящие пути значительно обогащены (лосось) или обеднены (бирюзовый) у пациентов с SBS, объединенных в функциональные категории на основе иерархии MetaCyc, по сравнению с контролем сроков, как определено с помощью MaAsLin2. (Слева и справа) Количество путей, значительно обедненных или обогащенных SBS, или срочных контролей в каждой функциональной категории, нанесенное на график в зависимости от определенных величин эффекта в бинах.(Посередине) Сумма всех истощенных или обогащенных путей в каждой функциональной категории, сгруппированных по статусу истощения и обогащения у пациентов с SBS по сравнению с контрольной группой. (c) Синтез аминокислот или пути деградации значительно обогащены (лосось) или обеднены (бирюзовый) у пациентов с СКК по сравнению с контрольной группой, что определено с помощью MaAsLin2

Резистом в СКК постоянно изменен и обогащен ARG широкого спектра действия

Пациенты с СКК подвергаются воздействию антибиотиков в течение всего детства. 15 Поскольку такое воздействие может обогащать кишечный резервуар для ARG («резистом»), 16 мы предположили, что резистомы детей с SBS будут обогащены по сравнению с таковыми у недоношенных и доношенных контрольных детей того же возраста. Мы обнаружили повышенное содержание ARG в кишечном микробиоме детей с СБП в течение первых лет жизни по сравнению с доношенными и недоношенными детьми, соответственно ( n = 104 и n = 112, P = <0,001 и P знак равно021, GLMM максимального правдоподобия с поправкой Тьюки на множественные сравнения, рисунок 3a, таблица дополнительных данных 5). Текущее воздействие энтерального питания коррелировало со снижением содержания ARG ( n = 51, P = 0,011, GLMM с максимальной вероятностью, рис. 3b). Напротив, разнообразие резистомов (разнообразие Шеннона) и богатство ARG существенно не отличались между пациентами с SBS и контрольными когортами ( P > 0,895 для всех сравнений, максимальное правдоподобие GLMM Tukey с поправкой на множественные сравнения, дополнительная фигура 4A, B).Состав резистома значительно различался между пациентами с СКК и контрольными когортами как недоношенных, так и доношенных детей в младенчестве ( n = 159, P = ,001, повторные измерения PERMANOVA, рисунок 3c). Подобно наблюдаемому влиянию дня жизни на таксономический состав GM, мы обнаружили, что возраст объясняет значительную часть дисперсии резистома у доношенных и недоношенных детей ( n = 47 и n = 55, P = .001 и P = .001, соответственно, повторные измерения PERMANOVA, рис. 1d), но не у пациентов с СКК ( n = 57, P = 0,453, повторные измерения PERMANOVA, рис. 3c). Мы объединили ARG по классу устойчивости, чтобы дополнительно охарактеризовать различия резистома между когортами. Обилие четырех классов ARG значительно коррелировало с SBS или контрольным статусом ( P <0,05, GLMM Tukey максимального правдоподобия с поправкой на множественные сравнения, дополнительные рисунки 5A-D). Состояние SBS положительно коррелировало с обилием ARG широкого спектра действия помпы оттока по сравнению с термином когорта, в то время как ARG с линкозамидом отрицательно коррелировали со статусом SBS.Модуляторы резистентности ARG были значительно более распространены, в то время как ARG фосфомицина были истощены в SBS по сравнению с недоношенными детьми.

Вызванный антибиотиками дисбактериоз кишечника при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert , Anna Thänert , Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А.Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филипп И. Тарр, Барбара Б. Уорнер, Гаутам Дантас и Брэд У. Уорнер

Рисунок 3. Состав резистома при СБС на протяжении первых лет жизни . ( а ) Содержание ARG, измеренное в RPKM в микробиоме пациентов с СБС (лососевый), недоношенных (фиолетовый) и доношенных контрольных (бирюзовый) по годам жизни ( n = 159). Нарисованы линии регрессии лёсса с затенением 95% доверительного интервала. Все значения P- являются двусторонними, из продольных GLMM максимального правдоподобия, скорректированных по Тьюки для множественных сравнений. (b) Блочная диаграмма содержания ARG, измеренного в RPKM, в микробиоме пациентов с SBS с или без воздействия энтерального питания при отборе проб ( n = 51, P = .011, продольная GLMM максимального правдоподобия). (c) График анализа основных координат (PCoA) профилей содержания ARG на основе индекса несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни

Стойкие кишечные патогены могут вызывать рецидивирующую бактериемию

кишечник все чаще признается местом обитания перед распространением бактерий, вызывающих BSI. 18–20 Поскольку мы наблюдали обогащение патобионтов в кишечном тракте пациентов с СКК, мы предположили, что патобионты кишечника могут вызывать бактериемию у пациентов с СКК.Чтобы исследовать эту гипотезу, мы провели полногеномное секвенирование 13 изолятов BSI из когорты SBS (таблица дополнительных данных 6). Мы сравнили филогенетическое родство изолятов BSI со штаммами стула соответствующих пациентов, а также неродственными сроками и недоношенными детьми, набранными в одной и той же больничной системе. Мы идентифицировали 3 изолята BSI (два E. faecalis и 1 K. pneumoniae ), которые принадлежали к тому же штамму (1–6 SNP и 128 SNP, соответственно, таблица дополнительных данных 7), что и представители видов, извлеченные из стула (рис. 4а, б).Интересно, что у одного участника (SBS 07) штамм E. faecalis был обнаружен в стуле до проведения любых BSI и сохранялся в стуле в течение ~ 2,7 лет после последующего отбора проб. В то время как численность E. faecalis в течение этого времени оставалась низкой, составляя в среднем 4,99%, этот штамм вызвал два эпизода BSI с интервалом ~ 8,5 месяцев (рис. 4а). Точно так же мы обнаружили, что штамм K. pneumoniae , вызывающий BSI у участника SBS 01, был обнаружен во время инфекции в кишечнике (образец SBS 01 007).Однако второй эпизод BSI, пережитый участником примерно 7,7 месяцев назад, был вызван неродственным штаммом K. pneumoniae , и было обнаружено, что третий неродственный штамм доминирует в предыдущем образце стула (рис. 4b, таблица дополнительных данных 7).

Вызванный антибиотиками дисбактериоз кишечника при синдроме короткой кишки у детей связан со стойкими изменениями функций микробиома и кишечными инфекциями кровотока

Все авторы

Robert Thänert , Anna Thänert , Jocelyn Ou, Adam Bajinting, Carey-Ann D.Бернэм, Холли Дж. Энгельстад, Мария Э. Текос, И. Малик Ндао, Карла Холл-Мур, Коллин Ругли-Никлесс, Майк А. Карл, Дебора С. Рубин, Николас О. Дэвидсон, Филлип И. Тарр, Барбара Б. Warner, Gautam Dantas & Brad W. Warnerhttps://doi.org/10.1080/194

.2021.1940792

Опубликовано в Интернете:
15 июля 2021 г.

Рисунок 4. Патобионты, сохраняющиеся в кишечнике, могут вызывать повторные эпизоды BSI при SBS .(a) E. faecalis сохраняется у пациента SBS 07, вызывая два BSI за 3 года жизни. (Вверху) Относительная численность 90 138 E. faecalis 90 139 в стуле (красный цвет) в зависимости от года жизни. Другие виды изображены серым цветом. Схема сбора образцов и событий BSI показана вверху. (Внизу) Филогенетическое родство изолятов BSI и метагеномных штаммов на основе основных SNP по оценке StrainSifter. Цвета кончиков ветвей указывают на изоляты BSI (красный), SBS (коричневый) и недоношенный (персиковый) или доношенный (бирюзовый) стул.(b) K. pneumoniae , обнаруженный в стуле пациента SBS 01, одновременно вызывает BSI. (Вверху) Относительная численность 90 138 K. pneumoniae 90 139 в фекалиях (зеленый цвет) в зависимости от года жизни. Другие виды изображены серым цветом. Схема сбора образцов и событий BSI показана вверху. (Внизу) Филогенетическое родство изолятов BSI и метагеномных штаммов на основе основных SNP по оценке StrainSifter. Цвета кончиков ветвей указывают на изоляты BSI (красный), SBS (коричневый) и недоношенный (персиковый) или доношенный (бирюзовый) стул

Обсуждение

Обеспечение адекватного питания для роста и, в конечном счете, достижение энтеральной автономии путем содействия адаптации кишечника являются целями педиатрии. Управление СБС. 15 Кишечная микробиота может способствовать адаптации кишечника либо непосредственно, либо путем продукции метаболитов, взаимодействующих с хозяином, которые стимулируют развитие иммунной системы кишечника и пролиферацию энтероцитов. 22,23 В предыдущих исследованиях в основном использовалось секвенирование гена 16 S рРНК, которое позволяет таксономическое описание, но неадекватно для характеристики метаболического потенциала микробиоты при СБС. Кроме того, характеристика микробиоты SBS не была подтверждена лонгитюдным отбором проб с соответствующими возрастными контрольными группами, что является необходимым условием для надежного исследования кишечного микробиома у детей, который быстро меняется в первые годы жизни. 24 Здесь мы смягчаем эти проблемы, анализируя когорту педиатрических пациентов с синдромом скворца с продольной выборкой. Мы всесторонне оценили таксономические, функциональные и резистомные корреляты SBS, сравнив их с двумя сопоставимыми по возрасту когортами доношенных и недоношенных детей, набранных в одной и той же больничной системе.

В соответствии с предыдущими отчетами, 10–12,14 , мы обнаружили, что разнообразие ГМ снижено у SBS по сравнению с доношенными детьми, и что эта характеристика сохраняется в течение первых четырех лет жизни.Мы определяем воздействие антибиотиков как основную причину снижения разнообразия ГМ при СБС. Интересно, что в нашем анализе разнообразие микробиоты в раннем возрасте у недоношенных детей и новорожденных с СКК существенно не различалось. Этот вывод может отражать столь же высокий уровень воздействия антибиотиков в раннем возрасте. 16 Однако, в то время как разнообразие микробиоты увеличивалось с течением дня у недоношенных детей с неповрежденной анатомией кишечника, эффект, связанный со снижением воздействия антибиотиков после выписки из больницы, 17 , такая корреляция не наблюдалась у пациентов с СКК.В целом, наши данные свидетельствуют о том, что у педиатрических пациентов с СКК не происходит созревания СЖ, характерного как для доношенных, так и для недоношенных детей в течение первых двух лет жизни. 24,25 Уменьшение разнообразия и отсутствие созревания GM, вероятно, отражают то, что как госпитализация, так и воздействие антибиотиков остаются значительными после младенческого возраста у детей с SBS из-за повышенного риска серьезных бактериальных инфекций, вторичных по отношению к BSI и SBBO. 7 Это подчеркивает важность продолжения исследований механизмов кишечной адаптации.Выборка 16-летнего участника SBS также предполагает, что эта тенденция может сохраниться и в подростковом возрасте, что является важным вопросом, который следует изучить дополнительно.

Функциональное профилирование микробиоты SBS было ограничено размером выборки и наличием соответствующих возрастных контролей, 14 , но имеет решающее значение для нашего понимания роли микробиоты в адаптации кишечника и созревании иммунной системы. 23 Здесь мы показываем, что измененный таксономический состав кишечной микробиоты при СБС сопровождается изменениями кодируемого метаболического репертуара по сравнению со здоровыми доношенными детьми.Ключевые биосинтетические функции, обеспечиваемые здоровой микробиотой, включая синтез витаминов, нуклеозидов/нуклеотидов и аминокислот, были постоянно истощены в детской микробиоте SBS. Витамины группы В, полученные из микробиоты, такие как фолиевая кислота и тиамин, играют ключевую роль в различных процессах, таких как метилирование ДНК и адаптация кишечника. 23,26,27 Аналогичным образом микробиота кишечника влияет на концентрацию аминокислот с разветвленной цепью в кишечнике, которые полезны для гомеостаза кишечника, кишечного иммунитета, барьерной функции и роста. 28–30 Истощение этих ключевых путей биосинтеза при SBS может способствовать хронической мальабсорбции и тем самым нарушению роста. 15 И наоборот, обогащение путей биосинтеза жирных кислот и липидов может способствовать воспалению толстой кишки, наблюдаемому при СБС. 22,31 Мы также обнаружили, что липиды кишечного происхождения, обогащенные в когорте SBS, включая пальмитат, липополисахарид и олеат, могут способствовать воспалению кишечника и повреждению слизистой оболочки. 32–34 Кроме того, мы наблюдали широкомасштабные изменения функциональных возможностей центральной микробиоты, включая усиление аэробного дыхания, глюконеогенеза, гликолиза, цикла ТСА, биосинтеза гема и путей ферментации, отражающие измененные физиологические условия в кишечнике SBS.Необходимы дальнейшие когортные исследования, чтобы определить функциональное влияние этих изменений на физиологию хозяина и их связь с адаптацией кишечника.

Так как воздействие антибиотиков влияет на обогащение и состав резистома, 16,17 мы предположили, что частое воздействие антибиотиков у пациентов с СБС может разнообразить и обогатить резистом. Действительно, мы наблюдали повышенное количество ARG и реструктуризацию состава резистома у пациентов с SBS по сравнению с когортами недоношенных и доношенных.Однако мы не обнаружили, что резистом более разнообразен или обогащен большим количеством уникальных ARG по сравнению с недоношенными и доношенными когортами. Это указывает на то, что повышенная численность патобионтов, ранее связанная с повышенной численностью АРГ, 35 , вероятно, является основным фактором, определяющим повышенную численность АРГ в СБС. Текущее энтеральное питание, связанное с измененным таксономическим составом микробиоты SBS, отрицательно коррелировало с обилием ARG, подтверждая идею о том, что таксономия и резистом в SBS связаны в раннем возрасте.

Присутствие патобионтов в кишечнике было определено как источник BSI в нескольких когортах уязвимых пациентов, включая недоношенных детей. 18–20 Было высказано предположение, что кишечная микробиота также может быть источником BSI, часто встречающегося у пациентов с СКК, поскольку существует большее количество патобионтов, включая E. coli, E. faecalis и K. pneumoniae в их кишечной микробиоте по сравнению со здоровым контролем. 9,36 Предыдущее исследование показало, что GM пациентов с SBS с BSI характеризуется значительно увеличенной численностью патобионтов и более низким альфа-разнообразием по сравнению с пациентами SBS без BSI. 11 Здесь мы комбинируем полногеномное секвенирование изолятов BSI пациентов с SBS и обогащенную культурой метагеномику образцов стула, чтобы предоставить доказательства того, что патобионты кишечного происхождения могут вызывать повторные BSI на протяжении всей ранней жизни и сохраняться в течение многих лет, несмотря на профилактику SBBO и лечение с помощью противомикробная терапия. Мы обнаружили, что эти патобионты часто являются меньшинством в составе GM, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, требуется ли кишечное цветение до инфекционных эпизодов для облегчения бактериальной транслокации в кровоток, как это наблюдается при других кишечных инфекциях. 37 Наша демонстрация персистенции кишечных бактерий, вызывающих повторяющиеся эпизоды BSI, позволяет предположить, что колонизация кишечника бактериями с инвазивным потенциалом не может быть временной. Пациентов с клиническими симптомами, указывающими на SBBO, обычно лечат антибиотиками для подавления строгих и факультативных анаэробов, 38 , которые могут уменьшить хроническую диарею и мальабсорбцию. Тем не менее, наше исследование обнаружило, что другие кишечные бактерии, обычно не являющиеся мишенями для лечения SBBO, вызывали BSI, возможно, в результате дисфункции кишечного барьера при SBS.К сожалению, эти бактерии богаты генами, кодирующими устойчивость к парентеральным антибиотикам, используемым для лечения и профилактики BSI и SBBO. Эти результаты подчеркивают сложность принятия решений, связанных с использованием антибиотиков в этой популяции пациентов. Учитывая пагубное воздействие на состав и функцию микробиоты, рациональное использование антибиотиков имеет решающее значение не только для оптимизации адаптации кишечника у детей с СКК, но и для снижения риска серьезных инфекций и устойчивости к антибиотикам.

Несмотря на то, что на сегодняшний день это крупнейшая коллекция лонгитудинальных образцов от пациентов с СКК, наше исследование по-прежнему было ограничено доступностью образцов. Таким образом, наш вывод о том, что представители только 3/13 штаммов, вызывающих ИКТ, могут быть отслежены до кишечника, может недооценивать истинное бремя кишечных событий ИКТ, поскольку образцы фекалий, собранные в течение нескольких дней после начала ИКТ, часто были недоступны. Будущие исследования с более детализированными схемами выборки должны быть направлены на количественную оценку бремени кишечных событий BSI.Тяжесть и последствия хирургического вмешательства при СКК могут значительно различаться у разных пациентов, а успех кишечной адаптации в детском возрасте зависит от множества факторов, включая оставшуюся длину кишечника, статус питания, функцию кишечника, воздействие антибиотиков и наличие ИЦВ и толстой кишки. 15 Учитывая эту изменчивость в педиатрической популяции SBS, будущие исследования должны опираться на большие, четко определенные когорты пациентов, чтобы всесторонне изучить влияние всех потенциально значимых факторов на кишечную микробиоту и кишечную адаптацию.Крупные проспективные когортные исследования, подобные тем, которые описаны для воспалительных заболеваний кишечника, 39 , сочетающие метаболомику высокого разрешения, липидомику и метагеномику, необходимы для детализации роли микробиоты в послеоперационной адаптации кишечника при СКК. Тем не менее, наши результаты подтверждают важное и устойчивое влияние таксономических изменений кишечника на метаболические пути у пациентов с СКК. Кроме того, наше обнаружение повышенного кишечного носительства патобионтов и измененных генов устойчивости к антибиотикам, вызванных воздействием антибиотиков, подчеркивает необходимость разумного использования антибиотиков в этой группе высокого риска.

Методы

Дизайн исследования

Пациенты с СКК были набраны из Клиники детской кишечной реабилитации при Детской больнице Сент-Луиса (SLCH). SBS был определен как потребность в парентеральном питании > 90 дней после первоначальной резекции кишечника. Пациенты в возрасте 17 лет и младше были включены в исследование, если у них был диагностирован СКК в возрасте <2 лет, и исключены, если у них были внекишечные врожденные аномалии или если им была проведена трансплантация печени или кишечника.Стул собирали ежеквартально, когда это было возможно, либо из подгузника, либо из емкости для сбора, помещаемой в туалет до самопроизвольного стула. Стул немедленно хранили при -80°C до анализа.

Клинико-демографические данные получены из электронных медицинских карт. Остаток короткой кишки и наличие илеоцекального клапана были извлечены из хирургических оперативных отчетов или записей клиники кишечной реабилитации. Антропоморфные измерения, найденные в электронных медицинских записях, были получены в день или в течение месяца после сбора стула.Для участников младше двух лет процентили веса и длины тела были основаны на эталонных значениях Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) после поправки на гестационный возраст. Для образцов, полученных, когда детям было 2 года и старше, использовалась диаграмма роста Центров США по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Каждый курс внутривенного лечения антибиотиками был получен из историй болезни, записанных во время госпитализаций, и перорального лечения антибиотиками, полученного из записей клиники кишечной реабилитации.Это исследование было одобрено IRB Вашингтонского университета (2017).

Контрольная группа недоношенных и доношенных детей была выбрана из двух ранее опубликованных исследований. 16,17 Все образцы и метаданные недоношенных и доношенных детей были собраны в рамках исследования микробиома новорожденных и некротического энтероколита (PIT и BBW) или Инициативы микробиома новорожденных в Сент-Луисе (BBW и PIT) в Школе медицины и медицины Вашингтонского университета. одобрен IRB (201105492 и 201104267 соответственно).Образцы были получены от младенцев после информированного согласия родителей. Для каждого пациента с SBS были выбраны соответствующие контроли на основе сходства возрастного распределения в точках сбора образцов.

Экстракция метагеномной ДНК

Метагеномную ДНК экстрагировали примерно из 100 мг стула с использованием набора для выделения ДНК PowerSoil (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя, за исключением того, что образцы подвергались механическому лизису в течение двух циклов по две минуты каждый с использованием Mini-Beadbeater-24. (Biospec Products) при 2500 колебаниях мин -1 .Метагеномную ДНК количественно определяли с использованием Qubit (Invitrogen) и хранили при -20°C.

Сбор изолятов BSI и экстракция ДНК

В этом исследовании использовались глицериновые запасы изолятов, выделенных от пациентов с SBS во время госпитализаций по поводу BSI в SLCH, Сент-Луис, штат Миссури. 1 мкл из каждого образца высевали на чашки с агаром с овечьей кровью (Hardy Diagnostics) с помощью калиброванной петли на 1 мкл и инкубировали при 37°C в течение 24 часов. Геномную ДНК экстрагировали с использованием набора для выделения ДНК Bacteremia (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя.

Селективное культивирование кала

Образцы кала от пациентов с СКВ с доступными изолятами BSI были отобраны для селективного культивирования, если виды, вызывающие BSI, были следующими (1) обнаружены в наборе метагеномных данных и (2) присутствовали в относительной численности <5% . Для селективного обогащения возбудителей BSI использовали следующие среды: E. coli – MacConkey agar (Hardy Diagnostics), Klebsiella sp. – Klebsiella ChromoSelect Selective Agar (Millipore Sigma), E.faecalis – m- Enterococcus агар, модифицированный (Millipore Sigma), S. aureus и S. epidermidis – Aureus ChromoSelect Agar (Millipore Sigma). Приблизительно 5 мг материала стула высевали на соответствующие питательные среды, которые инкубировали в течение 24–48 часов (37°C). В случаях положительного роста собирали чашки и экстрагировали метагеномную ДНК с использованием набора для выделения ДНК PowerSoilPro (Qiagen).

Подготовка библиотеки, секвенирование и фильтрация качества

Библиотеки секвенирования как из изолята гДНК, так и из метагеномной ДНК готовили с использованием набора Nextera (Illumina).Библиотеки были объединены и секвенированы методом «шотган» (2×150 п.н.) до заданной глубины ~1,5 миллиона прочтений (изоляты BSI — 1,55 (1,29–1,77) [медиана IQR]) или ~5 миллионов прочтений (фекальные метагеномы — 5,17 (3,79–6,37)). ) миллионов считываний [медиана (IQR)]) на платформе NextSeq 500 HighOutput (Illumina). Для отслеживания штаммов BSI выбранные образцы стула были секвенированы до охвата, который обеспечивал примерно 50-кратный охват генома интересующих видов (8,54 (6,52–12,84) миллиона прочтений [медиана (IQR)]), рассчитанный на основе относительной численности, определенной из предыдущих среднеглубинное метагеномное секвенирование.Селекционно культивируемые изоляты были секвенированы на глубину ~1,5 миллиона прочтений (1,68 (1,47–2,21) миллиона прочтений [медиана (IQR)]). Результирующие риды были обрезаны от адаптеров с использованием Trimmomatic v.36 (параметры: LEADING:10 TRAILING:10 SLIDINGWINDOW:4:15 MINLEN:60) и очищены от загрязнений человеческого считывания с помощью DeconSeq v.4.3 (параметры по умолчанию). 40,41 Анализ разрежения был проведен как для таксономических профилей (разнообразие/богатство), так и для генов устойчивости к антибиотикам (разнообразие/богатство), подтвердив соответствующий охват при заданной глубине секвенирования (дополнительная фигура 6).Разрежение использовалось для установления надлежащего охвата микробиома с использованием заранее определенной глубины секвенирования, а метагеномы подвыборки не использовались для анализа.

Микробиом и статистический анализ

Качественные отфильтрованные метагеномные считывания с парными концами из всех когорт использовались для доступа к относительной численности микробных таксонов с использованием MetaPhlAn2 v.2.6.0 (параметры по умолчанию) и функциональным профилям кишечной микробиоты с использованием HumaNn2 v.2.8. 1 (параметры по умолчанию). 42,43 Обилие генов устойчивости определяли с помощью ShortBRED v.0.9.4 с использованием последовательностей маркеров, построенных на основе баз данных CARD и NCBI AMR (параметры по умолчанию). 44 Статистический анализ и визуализация проводились в R v.3.6.3 с использованием программ ggplot2, ggpubr, VEGAN, BiodiversityR, ape, lme4, nlme, pheatmap, purr, dplyr, labdsv, reshape, ggpmisc, rowr, rsample, permute, пакеты rcompanion, multcomp и MaAsLin2.

Разнообразие α- и β-микробиоты рассчитано с использованием VEGAN. Перестановочный дисперсионный анализ с повторными измерениями (PERMANOVA) был реализован с использованием ранее разработанного пользовательского сценария. 39 Идентификатор пациента был включен в качестве обязательного блокирующего фактора во все повторные измерения PERMANOVA. Дисперсия, объясняемая каждой клинической переменной, рассчитывалась независимо, чтобы избежать проблем с порядком переменных в формуле модели. Чтобы учесть повторные измерения, перестановки были выполнены заблокированными внутри участника для переменных, меняющихся с течением времени. Для постоянных переменных (например, оставшейся длины кишечника, гестационного возраста при рождении) среди участников были выполнены перестановки. Чтобы определить дисперсию, объясняемую межиндивидуальной изменчивостью, перестановки выполнялись свободно.

Обобщенные линейно-смешанные модели максимального правдоподобия (GLMM) были реализованы с использованием пакета nlme (функция lme) или пакета MaAsLin2. 45 Образцы с отсутствующими данными были исключены перед анализом. Все продольные GLMM включали идентификатор пациента в качестве обязательного случайного эффекта. Чтобы определить обогащенные/истощенные таксоны и функции, MaAsLin2 запускали на схемах относительной численности видов или функций с использованием параметров по умолчанию. Чтобы оценить различия между когортами по другим характеристикам (например,g., α-разнообразие), все остальные формулы модели следовали общей структуре:

признак ~ когорта * день жизни + (1|пациент)

Чтобы оценить влияние клинических ковариат на интересующий исход в когорте SBS, переменные были предварительно проверены для включения в первую (наивную) модель, как описано. 46 После простой подгонки модели была выполнена обратная подгонка с использованием функции step(). Лучшая модель из набора моделей с задней посадкой была выбрана на основе значений модели AIC. P -value были скорректированы для множественных сравнений с использованием метода Тьюки в функции glht().

Отслеживание штаммов изолятов BSI

Черновые геномы изолятов BSI были собраны с использованием SPAdes v.3.11.0 (параметры: -k 21,33,55,77 -осторожно). 47 Полученные файлы scaffolds.fasta использовались для анализа. Качество драфтов геномов оценивали путем расчета статистики сборки с использованием программ QUAST v5.0.2 и checkM v.1.0.13. 48,49 Были построены индексы Боути, и считывания метагеномных образцов и изолятов были сопоставлены с геномами изолятов BSI с использованием Bowtie2 v.2.3.5 (параметры: – очень чувствительный – n-ceil 0,0,01). 50 Расстояния парного однонуклеотидного полиморфизма (SNP) между изолятами BSI и метагеномными штаммами определяли с помощью рабочего процесса тензометра. 19 Основные SNP были определены с использованием mafft v. 7.471 (параметры по умолчанию) и Muscle v.3.8.1551 (параметры по умолчанию), а филогенетические деревья были построены с использованием fasttree v.2.1.10 (параметр: -nt).

. ( а ) Индексы разнообразия Шеннона микробиоты кишечника пациентов с СБС (лосось), недоношенных (фиолетовый) и контрольной группы в срок (бирюзовый) по годам жизни ( n = 159).Нарисованы линии регрессии лёсса с затенением 95% доверительного интервала. Все значения P- являются двусторонними, из продольных GLMM максимального правдоподобия, скорректированных по Тьюки для множественных сравнений. (b) Блочная диаграмма разнообразия микробиоты кишечника SBS по Шеннону с воздействием или без воздействия антибиотиков в течение месяца до отбора проб ( n = 51, P = 0,042, продольная коррекция FDR GLMM с максимальным правдоподобием). (c) График основных координат (PCoA) видов, основанный на индексе несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни.( d ) Виды, обогащенные (лосось) или обедненные (чирок) у пациентов с SBS по сравнению с контрольной группой, как определено с помощью MaAsLin2. (Вверху) Количество видов, значительно обедненных или обогащенных SBS, или временных контролей, нанесенных на график в зависимости от определенных размеров эффекта в бинах. (Внизу) Верхние 20% видов, истощенных или обогащенных SBS, по сравнению с доношенными контрольными животными, выбранными на основе установленной величины эффекта

Рисунок 3. Состав резистома при СБС на протяжении первых лет жизни . ( а ) Содержание ARG, измеренное в RPKM в микробиоме пациентов с СБС (лососевый), недоношенных (фиолетовый) и доношенных контрольных (бирюзовый) по годам жизни ( n = 159). Нарисованы линии регрессии лёсса с затенением 95% доверительного интервала.Все значения P- являются двусторонними, из продольных GLMM максимального правдоподобия, скорректированных по Тьюки для множественных сравнений. (b) Блочная диаграмма содержания ARG, измеренного в RPKM, в микробиоме пациентов с SBS с или без воздействия энтерального питания при отборе проб ( n = 51, P = 0,011, продольная GLMM с максимальным правдоподобием). ( c ) График анализа основных координат (PCoA) профилей численности ARG на основе индекса несходства Брея-Кертиса для всех образцов ( n = 159), окрашенный по дням жизни

. (a) E. faecalis сохраняется у пациента SBS 07, вызывая два BSI за 3 года жизни.(Вверху) Относительная численность 90 138 E. faecalis 90 139 в стуле (красный цвет) в зависимости от года жизни. Другие виды изображены серым цветом. Схема сбора образцов и событий BSI показана вверху. (Внизу) Филогенетическое родство изолятов BSI и метагеномных штаммов на основе основных SNP по оценке StrainSifter. Цвета кончиков ветвей указывают на изоляты BSI (красный), SBS (коричневый) и недоношенный (персиковый) или доношенный (бирюзовый) стул. (b) K. pneumoniae , обнаруженный в стуле пациента SBS 01, одновременно вызывает BSI.(Вверху) Относительная численность 90 138 K. pneumoniae 90 139 в фекалиях (зеленый цвет) в зависимости от года жизни. Другие виды изображены серым цветом. Схема сбора образцов и событий BSI показана вверху. (Внизу) Филогенетическое родство изолятов BSI и метагеномных штаммов на основе основных SNP по оценке StrainSifter. Цвета кончиков ветвей указывают на изоляты BSI (красный), SBS (коричневый) и недоношенный (персиковый) или доношенный (бирюзовый) стул

Пробиотические кишечные бактерии изменяют поведение вашего ребенка

Ваш ребенок капризничает из-за недостаточного разнообразия кишечных бактерий? Недавние исследования показывают, что здоровье кишечника вашего ребенка, включая «хорошие бактерии» в кишечнике, влияет на его поведение, сон, энергию, концентрацию, настроение и многое другое.

Один из основополагающих элементов целостной педиатрии включает в себя улучшение или поддержание здоровья кишечника вашего ребенка, включая пробиотические бактерии в его микробиоме. Микробиом вашего ребенка начинает адаптироваться к миру с момента его появления в этом мире, и это влияет на его здоровье и благополучие на всю оставшуюся жизнь.

То, что мы знаем о кишечных микробиомах человека, постоянно развивается, но очевидно, что состав кишечных бактерий вашего ребенка влияет не только на пищеварение.

Связь кишечника с мозгом у детей

Кишечник часто называют «вторым мозгом», потому что он неразрывно связан с нашей нервной системой и оказывает значительное влияние на умственную деятельность . Нервная система вашего ребенка, основанная на кишечнике, на самом деле развивается задолго до того, как его настоящий мозг полностью сформируется, поэтому вполне логично, что эта сложная система во многом связана с регулированием умственных функций и настроения вашего ребенка.

Связь между кишечником и мозгом вашего ребенка в значительной степени обусловлена ​​его микробиомом или скоплением крошечных живых организмов в его кишечнике и толстой кишке.Они состоят из пробиотических бактерий. Микробиом помогает синтезировать определенные витамины и более 30 нейротрансмиттеров, включая серотонин. Он также регулирует иммунную систему и играет роль в гормональной функции.

Родственный: Пробиотики 101

«Дружественные» пробиотические бактерии изменяют поведение и влияют на здоровье

Исследователи из Университета штата Огайо обнаружили, что разнообразие кишечных бактерий влияет на темперамент малыша. В ходе исследования они изучили образцы стула 77 детей в возрасте 18-27 месяцев и пришли к выводу, что настроения, любопытство, общительность и импульсивность были связаны с более разнообразными видами бактерий (1).

Исследования только начали связывать точки между определенными типами «дружественных» бактерий в микробиоме вашего ребенка и снижением риска желудочно-кишечных заболеваний, ожирения и других проблем. Нездоровая или несбалансированная кишечная флора связана с такими проблемами со здоровьем, как аллергии, аутоиммунитет, болезни сердца, ожирение и некоторые виды рака (2).

Основа кишечного микробиома вашего ребенка закладывается в первые несколько часов жизни и быстро развивается в течение первой тысячи дней и продолжает играть роль в его здоровье на протяжении всей жизни.

Найдите свой идеальный пробиотик для младенцев, детей и подростков>>>

Распространенные детские расстройства, при которых здоровье кишечника является ключевым фактором:

Гиперактивность или СДВГ : Нарушения баланса, такие как избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике (СИБР) и чрезмерный рост кандидоза в детстве или во взрослом возрасте, связаны с хроническими состояниями, такими как ожирение и СРК, в дополнение к СДВГ (3).

PANS/PANDAS : Первоначально вызванный инфекцией, лечение включает устранение микробных нарушений и уменьшение воспаления (4).

Аутизм и другие расстройства спектра : Здоровый микробиом вырабатывает гормоны, нейротрансмиттеры и регулирует нервную систему для поддержки обучения, общения и здоровой когнитивной функции.

Депрессия и тревога : Исследования выявили тесную связь с проблемами пищеварения и расстройствами настроения, такими как тревога, депрессия и биполярное расстройство (5).

Читать: Интегративная медицина для лечения тревоги и депрессии

Как кишечник влияет на настроение и поведение вашего ребенка

Кишечник и головной мозг являются частью энтеральной нервной системы (ЭНС).Кишечник сообщается с мозгом, а мозг общается с кишечником через нейроны, выстилающие пищеварительный тракт.

Кишечник влияет на настроение, иммунную систему и работу мозга несколькими различными путями (5).

  • Неврологический путь: Кишечник вырабатывает важные нейромедиаторы, такие как серотонин, ГАМК, мелатонин и ацетилхолин, в дополнение к нервам, которые соединяют мозг и кишечник.
  • Гормональный путь: Ваш кишечник определяет доступность питательных веществ, которые затем влияют на производство, секрецию и регулирование химических мессенджеров, которые взаимодействуют с мозгом и эндокринной системой.
  • Метаболический путь : Кишечные бактерии продуцируют жирные кислоты с короткой цепью, которые способны преодолевать гематоэнцефалический барьер и регулировать иммунные клетки головного мозга (называемые микроглией). Это необходимо для правильного развития мозга и поведения. Важно отметить, что нарушения метаболизма SCFAs связаны с развитием аутизма из-за нарушения микроглиальной коммуникации и функции
  • .
  • Иммунный путь: Цитокины и другие специализированные воспалительные клетки связываются между кишечником и мозгом, чтобы регулировать иммунную функцию.Кишечник является домом для примерно 70% иммунных клеток вашего ребенка.

Авторы вышеупомянутого исследования также отмечают, что кишечный микробиом и метаболизм короткоцепочечных жирных кислот вовлечены в развитие аутизма и других расстройств спектра посредством изменения связи и функции микроглии (5).

Погрузитесь глубже: 10 стратегий лечения СДВГ без лекарств

Здоровье кишечника зависит от здорового микробиома

Здоровая работа кишечника и пищеварение во многом зависят от сбалансированного и разнообразного микробиома или живых бактерий в кишечнике вашего ребенка.

Они помогают вашему ребенку усваивать питательные вещества, переваривать пищу, регулировать иммунную функцию, нейротрансмиттеры и выработку энергии.

Эти «хорошие жуки» оказывают большое влияние почти на все аспекты работы мозга и тела и могут быть причиной многих проблем, с которыми сталкиваются дети, от настроения и поведения до частых болезней или проблем с пищеварением.

Просмотрите пробиотики для детей, младенцев и подростков в магазине>>>

На микробиом вашего ребенка влияют:

  • Что они едят
  • Воздействие антибиотиков
  • Кесарево сечение или вагинальные роды
  • Кормление грудью в грудном возрасте
  • Воздействие пестицидов
  • Бактерии в окружающей их среде
  • Игра на свежем воздухе

Воздействие бактерий является неотъемлемой частью здорового раннего развития вашего ребенка. С момента рождения вашего ребенка его микробиом быстро развивается, поскольку он взаимодействует с окружающей средой и практически со всем, что он делает. Но типы и количество бактерий, которым они подвергаются, имеют решающее значение.

Связанный: Топ 5 ферментированных продуктов для здоровья кишечника

«Дисбактериоз» в микробиоме вашего ребенка

Когда баланс между «хорошими бактериями» и условно-патогенными бактериями склоняется в пользу «плохих» бактерий, интегративная медицина часто называет это дисбиозом.

Это просто означает, что бактерий слишком много, слишком мало или они не того типа или расположены не в том месте.

Исследования показали, что у детей с аффективными расстройствами выше вероятность дисбактериоза и в целом менее разнообразны кишечные бактерии, чем в контрольной группе (5).

Общие проблемы, связанные с дисбактериозом, включают такие симптомы, как головные боли, перепады настроения, беспокойство и проблемы с кожей, такие как экзема, а также определенные состояния, такие как расстройство аутистического спектра и СДВГ.

Подробнее: Дисбактериоз. Является ли СИБР недостающим звеном к СРК?

5 советов по формированию здорового кишечника у детей

Поддержание или улучшение здоровья кишечника у вашего ребенка начинается с простых, но осознанных решений в повседневной жизни. Хорошей новостью является то, что при минимальном вмешательстве пробиотические бактерии часто процветают и способны поддерживать здоровое тело и разум вашего ребенка.

  • Ешьте цельные натуральные продукты .Поддержите пробиотические бактерии большим количеством богатых питательными веществами растительных продуктов, качественных белков и полезных жиров.

Овощи и минимально обработанные злаки содержат пребиотические волокна, питающие здоровые бактерии. К хорошим источникам клетчатки относятся:

  • Брокколи или цветная капуста
  • Зелень, такая как капуста, мангольд и шпинат
  • Ягоды, такие как малина, черника или ежевика
  • Авокадо
  • Лебеда
  • Овес
  • Цельнозерновые
  • Поощряйте неструктурированные игры на свежем воздухе. Бактерии в окружающей среде влияют на микробиом вашего ребенка и могут поддерживать иммунную функцию, а также баланс бактерий на протяжении всей его жизни. Оказывается, совет бабушки разрешить детям играть в грязи мог иметь научное обоснование!
  • Кормовые ферментированные продукты. Йогурт, кефир, квашеная капуста, чайный гриб и любые овощи естественного брожения содержат природные пробиотики, которые помогают заселить пищеварительную систему вашего ребенка полезными бактериями. Попробуйте предлагать 2-3 порции пробиотических ферментированных продуктов в неделю.
  • Выявляйте и избегайте триггеров воспаления. Продукты с высокой степенью переработки и распространенные аллергены, такие как пшеница, соя, молочные продукты или орехи, могут способствовать дисбалансу бактерий в кишечнике и смещать баланс в пользу вредных бактерий.

Пищевая непереносимость способствует воспалению кишечника, которое может напрямую повлиять на мозг вашего ребенка. Воспаление в кишечнике было связано с ухудшением СДВГ, аутизма и других расстройств спектра.

Прочтите: 5 советов родителям детей с пищевой аллергией  

  • Дайте пробиотическую добавку. Для многих детей добавка с пробиотиками — отличный способ повысить здоровую микрофлору кишечника, особенно если они привередливы в еде или нуждаются в дополнительной пробиотической поддержке. Пробиотики, как правило, безопасны для детей, но поскольку данные о дозировке ограничены, особенно для детей младше 2 лет, важно проконсультироваться с врачом функциональной медицины для получения последней информации.
  • Высыпайтесь. Часто упускаемой частью здоровой связи кишечника и мозга у детей является достаточный отдых. Нервная система вашего ребенка зависит от непрерывного сна, чтобы восстанавливать и восстанавливать ткани, а также производить гормоны и нейротрансмиттеры.
  • Ответственно используйте антибиотики. Антибиотики жизненно важны для преодоления бактериальных инфекций, но их чрезмерное использование может быть проблемой для развивающегося микробиома вашего ребенка. Работа с квалифицированным врачом даст вам уверенность в том, что вы используете антибиотики надлежащим образом, а не способствуете ухудшению здоровья кишечника или распространению инфекций, устойчивых к антибиотикам.

Функциональная и интегративная педиатрия дает вам контроль

Мы только начинаем понимать обширную и сложную связь микробиома вашего ребенка с его телом и разумом.Но холистическая педиатрия признает, что сложная экосистема в кишечнике вашего ребенка может оказывать большое влияние на его настроение, поведение и психическое здоровье на протяжении всей его жизни.

Итак, если вы хотите улучшить психическое благополучие своего ребенка, часто первым делом нужно начать с кишечника. Добавление качественного пробиотика, упор на здоровое питание с ферментированными продуктами и большое количество клетчатки имеет решающее значение для здоровой связи кишечника и мозга.

Если вам нужна дополнительная поддержка, поработайте с квалифицированным врачом функциональной медицины, чтобы найти ресурсы, которые наиболее эффективны для вас и уникальной ситуации вашего ребенка.

 

Ресурсы

  1. https://www.sciencedaily.com/releases/2015/05/1505270
  2. .htm
  3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31315227
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6893446/
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5610386/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6469458/

(PDF) Дисбактериоз кишечника у детей с синдромом короткой кишки связан с ухудшением исхода

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Вклад авторов

Компания HEL участвовала в разработке дизайна исследования, составлении рукописи и

интерпретации данных. HW провела секвенирование гена 16S рРНК и

проанализировала данные. NN и YF участвовали в разработке дизайна исследования, интерпретации

данных и критическом пересмотре рукописи. LE участвовала в дизайне исследования

, интерпретации данных и критическом пересмотре рукописи и получила финансирование

.Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Благодарности

Авторы в долгу перед медсестрой-исследователем Кайсой Вальденвик за сбор всех

образцов. Эта работа была поддержана фондом Söderbergs и

Шведским исследовательским советом LE.

Сведения об авторе

1

Кафедра здоровья женщин и детей Уппсальского университета, Уппсала

751 85, Швеция.

2

Кафедра микробиологии, биологии опухолей и клеток и

Лаборатория науки для жизни, Каролинский институт, Стокгольм 171 77, Швеция.

3

Департамент клинической науки и образования, Каролинский институт,

Стокгольм 118 83, Швеция.

4

Детско-юношеская больница Сакс, Стокгольм

118 83, Швеция.

5

Центр клинической геномики, Лаборатория науки для жизни, Сольна

171 65, Швеция.

Получено: 4 марта 2015 г. Принято: 9 апреля 2015 г.

Ссылки

1. Гутьеррес И.М., Канг К.Х., Якшич Т. Неонатальный синдром короткой кишки.Semin

Fetal Neonatal Med. 2011;16:157–63.

2. Goulet O, Joly F. Кишечная микробиота при синдроме короткой кишки.

Гастроэнтерол Clin Biol. 2010;34:С37–43.

3. Kaufman SS, Loseke CA, Lupo JV, Young RJ, Murray ND, Pinch LW, et al.

Влияние избыточного бактериального роста и воспаления кишечника на продолжительность

парентерального питания у детей с синдромом короткой кишки. J Педиатр.

1997; 131:356–61.

4. Вандерхоф Дж.А., Лангнас А.Н.Синдром короткой кишки у детей и взрослых.

Гастроэнтерология. 1997; 113:1767–78.

5. Сигалет Д., Боктор Д., Бриндл М., Лам В., Робертсон М. Элементы успешной

кишечной реабилитации. J Pediatr Surg. 2011;46:150–6.

6. Яцуненко Т., Рей Ф.Е., Манари М.Дж., Трехан И., Домингес-Белло М.Г., Контрерас М.,

и др. Микробиом кишечника человека в зависимости от возраста и географии. Природа.

2012;486:222–7.

7. Winter SE, Bäumler AJ. Дисбиоз в воспаленном кишечнике: шанс на

подготовленный микроб.Кишечные микробы. 2014;5:71–3.

8. Норманн Э., Фален А., Энгстранд Л., Лилья Х.Э. Кишечные микробные профили у

крайне недоношенных детей с некротизирующим энтероколитом и без него.

Acta Pediatr. 2013; 102:129–36.

9. Kim HB, Fauza D, Garza J, Oh J-T, Nurko S, Jaksic T. Серийная поперечная

энтеропластика (STEP): новая процедура удлинения кишечника. J Pediatr Surg.

2003;38:425–9.

10. Hugerth LW, Wefer HA, Lundin S, Jakobsson HE, Lindberg M, Rodin S, et al.

DegePrime, программа для создания вырожденных праймеров для ПЦР широкого таксономического диапазона в исследованиях микробной экологии. Appl Environ Microbiol.

2014;80:5116–23.

11. Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello

EK, et al. QIIME позволяет анализировать высокопроизводительные данные секвенирования сообщества

. Нат Методы. 2010;7:335–6.

12. Эдгар Р.С. Поиск и кластеризация на несколько порядков быстрее, чем BLAST.

Биоинформатика. 2010;26:2460–1.

13. Якобссон Х.Е., Абрахамссон Т.Р., Дженмальм М.С., Харрис К., Айва С., Джернберг С.,

и др. Снижение разнообразия кишечной микробиоты, задержка колонизации Bacteroidetes

и снижение Th2-ответов у новорожденных, родившихся с помощью кесарева сечения.

Гут. 2014;6 3:559–66.

14. Gutierrez IM, Kang KH, Calvert CE, Johnson VM, Zurakowski D, Kamin D,

et al. Факторы риска избыточного бактериального роста в тонкой кишке и диагностическая ценность

аспиратов двенадцатиперстной кишки у детей с кишечной недостаточностью: ретроспективный обзор

.J Pediatr Surg. 2012;47:1150–4.

15. Spees AM, Lopez CA, Kingsbury DD, Winter SE, Bäumler AJ. Колонизация

сопротивление: битва жуков или Ménage à Trois с хозяином? PLoS

Патог. 2013;9(11), e1003730.

16. Lacaille F, Gupte G, Colomb V, D’Antiga L, Hartman C, Hojsak I, et al.

Заболевания печени, связанные с кишечной недостаточностью: документ с изложением позиции рабочей группы ESPGHAN

по кишечной недостаточности и трансплантации кишечника.J Pediatr

Гастроэнтерол Нутр. 2015;60:272–83.

17. Walker AW, Sanderson JD, Churcher C, Parkes GC, Hudspith BN, Rayment N,

et al. Высокопроизводительный анализ библиотеки клонов ассоциированной со слизистой оболочкой

микробиоты выявляет дисбактериоз и различия между воспаленными и невоспаленными участками кишечника при воспалительных заболеваниях кишечника.

ВМС микробиол. 2011;11:7.

18. Lapthorne S, Pereira-Fantini PM, Fouhy F, Wilson G, Thomas SL, Dellios NL,

et al.Микробное разнообразие кишечника снижено и связано с воспалением толстой кишки в модели синдрома короткой кишки у поросят. Кишечные микробы.

2013;4:212–21.

19. Смитс Л.П., Баутер К.Е., де Вос В.М., Бороди Т.Дж., Ньюдорп М. Терапевтический

потенциал трансплантации фекальной микробиоты. Гастроэнтерология.

2013;145:946–53.

20. Damman CJ, Miller SI, Surawicz CM, Zisman TL. Микробиом и

воспалительное заболевание кишечника: есть ли терапевтическая роль для трансплантации фекальной микробиоты

? Am J Гастроэнтерол.2012; 107:1452–9.

21. Барон Т.Х., Козарек Р.А. Трансплантация фекальной микробиоты: мы знаем ее историю,

, но можем ли мы предсказать ее будущее? Мэйо Клин Proc. 2013; 88: 782–5.

Отправьте следующую рукопись в BioMed Central

и воспользуйтесь всеми преимуществами:

• Удобная онлайн-подача

• Тщательное экспертное рецензирование

• Отсутствие ограничений по объему или стоимости цветных рисунков

• Немедленная публикация после принятия

2 • Немедленная публикация после принятия

2 в PubMed, CAS, Scopus и Google Scholar

• Исследование, которое свободно доступно для распространения

Отправьте свою рукопись по телефону

www.biomedcentral.com/submit

Engstrand Lilja et al. Microbiome (2015) 3:18 Страница 6 из 6

Анализ изменения микробиоты кишечника и применение в качестве вспомогательного прогностического маркера сепсиса у детей: пилотное исследование – Du

Введение

Сепсис, определяемый как опасная для жизни органная дисфункция вследствие к нерегулируемому ответу хозяина на инфекцию, является серьезной проблемой здравоохранения, которая затрагивает неонатальное, педиатрическое и взрослое население во всем мире (1). Несмотря на улучшение клинической помощи, педиатрический сепсис по-прежнему остается основной причиной заболеваемости, смертности и расходов на здравоохранение у младенцев и детей (2).Сообщаемые данные о глобальном бремени и смертности от сепсиса новорожденных и детей являются мрачными: по оценкам, 48 случаев и 22 тяжелых случая у детей на 100 000 человек в год, а смертность составляет 11–19% (3). Ранняя диагностика, соответствующая классификация и вмешательство на ранних стадиях заболевания имеют решающее значение для снижения смертности.

На протяжении десятилетий предполагалось, что сложные сообщества бактерий, колонизирующих желудочно-кишечный тракт, играют неотъемлемую роль в патофизиологии сепсиса, выступая в качестве двигателя сепсиса и полиорганной дисфункции (4-6).Однако только недавно эта теория была подтверждена экспериментальными данными. Сепсис сильно влияет на состав микробиома кишечника, что, в свою очередь, может способствовать развитию недостаточности органов (7,8). Таким образом, знание этих специфических изменений микробиома во время сепсиса в настоящее время признано ключевым вопросом для исследований в области интенсивной терапии (9). Недавние исследования показали, что во время сепсиса кишечник, как правило, наводнен бактериями одного рода, включая несколько патогенных и устойчивых к антибиотикам видов, таких как Clostridium spp.и Enterococcus spp. (8). Более того, кишечник больных с сепсисом теряет ключевые роды бактерий, которые составляют существенную часть микробиоты здоровых людей.

Таким образом, мы выдвинули гипотезу о связи между микробиотой кишечника и сепсисом и сравнили микробиоту кишечника в когорте детей с сепсисом и здоровых добровольцев с помощью секвенирования гена 16S рДНК. Это исследование было направлено на определение профиля кишечной микробиоты при сепсисе у китайских педиатров и его корреляции с их клиническими особенностями; а также оценить, может ли кишечная микробиота служить потенциальным прогностическим маркером для детей с сепсисом, поступивших в педиатрическое отделение интенсивной терапии (PICU).Мы представляем следующую статью в соответствии с контрольным списком отчетности STROBE (доступен на http://dx.doi.org/10.21037/tp-21-51).


Методы

Субъекты

В общей сложности 25 детей с сепсисом были зарегистрированы в отделении интенсивной терапии Шанхайского детского медицинского центра с 2016 по 2018 год. Критерии включения в исследование включали: (I) 28 дней < возраст ≤18 лет, (II) критическое заболевание, требующее госпитализации в отделение интенсивной терапии, (III) диагноз сепсиса в соответствии с критериями Третьего определения кишечного консенсуса для сепсиса и септического шока (Сепсис-3) (1) и (IV) возможность получить информированное согласие.Критерии исключения включали: (I) отсутствие взятия образца кала в течение 48 часов после установления диагноза сепсиса, (II) пациенты в неонатальном периоде или лица старше 18 лет, (III) отсутствие информированного согласия. В дополнение к группе с сепсисом в качестве контрольной группы были отобраны 15 сопоставимых по возрасту и полу здоровых детей. У всех здоровых детей не было заболеваний, потенциально способных повлиять на стабильность микробиоты кишечника, таких как сахарный диабет, иммунодефицит, аутоиммунные заболевания, воспалительные заболевания кишечника или диарея в течение последних 3 мес.Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией (в редакции 2013 г.) и было одобрено Институциональным наблюдательным советом и Комитетом по этике Шанхайского детского медицинского центра (SCMCIRB-K2017066). Письменное информированное согласие было получено от всех участвующих пациентов и/или их родителей.

Демографические и клинические данные пациентов регистрировались после поступления в отделение интенсивной терапии, включая возраст, пол, жизненные показатели, клинические проявления, применение антибиотиков и сопутствующие заболевания.Оценка включала рутинные лабораторные тесты, такие как молочная кислота (LA), С-реактивный белок (CRP) и прокальцитонин (PCT), а также инфекционный статус, определяемый в течение 24 часов после установления диагноза сепсиса. Продолжительность пребывания в отделении интенсивной терапии и клинические исходы регистрировались в конце госпитализации.

Сбор проб и выделение ДНК

Образцы кала были собраны у всех набранных субъектов и хранились при температуре -80 °C до дальнейшей обработки. Для секвенирования 16S рДНК геномную ДНК выделяли из каждого образца фекалий с помощью набора QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Германия) в соответствии с протоколом производителя.Целостность и размеры геномной ДНК в каждом образце фекалий оценивали с помощью электрофореза в 1% агарозном геле. ДНК хранили при температуре -80 ° C до секвенирования.

Амплификация и секвенирование 16S рДНК

Состав кишечного микробиома в образцах фекалий определяли с помощью секвенирования 16S рДНК. Бактериальные библиотеки генов 16S рДНК были созданы независимо для каждого образца путем амплификации с праймерами 515F (5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′) и 806R (5′-GGACTAHVGGGTWTCTAAT-3′). Условия ПЦР включали начальную денатурацию при 95 °С в течение 5 мин, 20 циклов денатурации при 98 °С в течение 20 с, отжиг при 58 °С в течение 30 с, элонгацию при 72 °С в течение 30 с и окончательное удлинение. при 72°С в течение 5 мин.ПЦР-амплификацию проводили в трех повторностях с использованием 50 мкл реакционной смеси, 10 пмоль прямого и обратного праймеров и 100 нг матрицы. Ампликоны анализировали с помощью электрофореза в 1,5% агарозном геле, продукты нужного размера очищали с помощью набора QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Германия). Продукты были отправлены в лабораторию секвенирования нового поколения Пекинского института геномики (BGI-Шэньчжэнь, Китай), где было выполнено парное секвенирование 250 п.н. на платформе Illumina HiSeq 2500.

Анализ данных 16S рДНК

Необработанные данные секвенирования обрабатывали и анализировали с использованием программного обеспечения QIIME (Quantitative Insights Into Microbial Ecology, Version 1.9.1). Прямые и обратные чтения для каждого отдельного образца были демультиплексированы, объединены и отфильтрованы по качеству. Прочтения были усечены на любом сайте, получившем средний показатель качества <20 в течение скользящего окна в 3 п.н., а усеченные прочтения короче 75% необработанных прочтений были отброшены. Последовательности, содержащие неоднозначные символы или содержащие более двух несовпадений нуклеотидов в последовательности праймера, удаляли.Химерные последовательности были идентифицированы и удалены из набора данных с использованием метода usearch61 со справочными данными «золотого» набора в http://sourceforge.net/projects/microbiomeutil/files/ (версия 2011-11-02) (10). Протокол QIIME с «открытой ссылкой» использовался с методом UCLUST для выбора операционных таксономических единиц (OTU) (11). Последовательности со сходством не менее 97% были сгруппированы вместе, и репрезентативная последовательность из каждого кластера использовалась для идентификации бактериальных таксонов из базы данных Greengenes по состоянию на август 2013 г.OTU, содержащие менее 2 последовательностей или с общей относительной численностью <0,00005, были исключены из дальнейшего анализа. QIIME использовали для расчета альфа- и бета-разнообразия. Величина эффекта линейного дискриминантного анализа (LDA) (LEfSe) использовалась для идентификации различных маркеров, а α = 0,05 использовалось в критерии суммы рангов Уилкоксона, а логарифмическое значение для LDA-анализа было установлено на <2,0.

Статистический анализ

Непрерывные непараметрические данные были проанализированы с использованием критерия Манна-Уитни U или Крускала-Уоллиса, и результаты представлены в виде медианы и межквартильного диапазона (IQR).Непрерывные параметрические данные, представленные в виде чисел и процентов или в виде среднего ± стандартное отклонение (SD), были проанализированы с помощью теста Стьюдента t или дисперсионного анализа. Категориальные данные были проанализированы с использованием критерия хи-квадрат. Кривые рабочих характеристик приемника (ROC) были построены для переменных, включая разнообразие, различные типы и их соотношения; индекс Юдена (индекс Юдена = чувствительность + специфичность -1) использовали для выбора оптимального порогового значения переменных для количественных результатов диагностических тестов, как описано ранее (12).Все анализы данных проводились с помощью R studio, созданной под R версии 3.2.3 и SPSS версии 24.0. Значение P<0,05 считалось статистически значимым. Рисунки были созданы с помощью GraphPad Prism v.7.0 и Adobe Illustrator CC v.21.0.0.


Результаты

Основные характеристики сепсиса

Демографические характеристики сепсиса и здоровых контролей были обобщены в Таблице 1 , , и между двумя группами не было обнаружено различий по возрасту или полу.Все септические случаи имели различные сопутствующие заболевания, включая лейкемию, апластическую анемию, врожденный порок сердца, атрезию желчевыводящих путей, иммунодефицит, солидную опухоль и болезнь Кавасаки. Из 25 пациентов у 18 (72%) развился септический шок, а у 18 (72%) пациентов развилась недостаточность одного органа. Перед сбором образцов кала все пациенты проходили антибактериальную терапию со средним терапевтическим окном 9 дней и в среднем 4,4 различных агента на человека. Десять случаев (40%) были положительными для одного возбудителя, как определено культурой крови, включая 3 случая Klebsiella pneumoniae , 3 случая Acinetobacter baumannii , 2 случая Staphylococcus aureus , 1 случай Streptococcus gallolyticus и 1 случай Pseudomonas aeruginosa .Смешанные инфекции включали 2 случая Acinetobacter baumannii и Klebsiella pneumoniae , а также 1 случай Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae .

Таблица 1 Характеристики субъектов исследования.
Полный стол

Анализ микробиоты образца фекалий в сепсисной и контрольной группах

Альфа- и бета-разнообразие

В фекальной микробиоте средний индекс разнообразия сообщества (т.т. е., α-разнообразие, включая Шеннона и Симпсона на основе уровней OTU) в группе с сепсисом было значительно ниже, чем в контрольной группе (, рис. 1A, ), что указывает на то, что богатство кишечной микробиоты у пациентов с сепсисом значительно ниже, чем у здоровых детей. Также была выявлена ​​значительная разница в β-разнообразии на основе взвешенного UniFrac между двумя группами (, рис. 1B, и , 1C, ), что указывает на то, что структура фекального микробного сообщества в группе с сепсисом значительно отличалась от контрольной группы.

Рисунок 1 Индексы α- и β-разнообразия микробиома в сепсисной и контрольной группах. (A) На диаграммах показаны различия в индексах разнообразия фекального микробиома между группами с сепсисом и контрольной группой в соответствии с индексом Шеннона и индексом Симпсона на основе подсчета OUT. Каждая ящичковая диаграмма представляет медиану, межквартильный размах, минимальное и максимальное значения. (B, C) Взвешенный PCoA (B) и тепловая карта (C) на основе матрицы расстояний UniFrac несходства фекальных микробных сообществ в сепсисе и контрольной группе.

Чередование таксонов

Влияние на профиль микробиоты кишечника Состав микробиоты у детей с сепсисом сначала оценивали на уровне типов. Относительно высокая численность Proteobacteria наблюдалась в группе с сепсисом, в то время как Firmicutes , Bacteroidetes и Actinobacteria были значительно выше в контрольной группе ( Рисунок 2A ). Кроме того, на основе анализа LEfSe наблюдалась заметная разница в фекальной микробиоте между двумя группами, что указывает на различное филогенетическое распределение микробиоты.На уровне рода роды Roseburia , Bacteroides , Clostridia , Faecalibacterium и Blautia были выше у здоровых детей. Напротив, относительная численность родов Acinetobacter и Enterococcus была выше у пациентов с сепсисом (, рис. 2B, ).

Рисунок 2 Таксономические различия фекальной микробиоты при сепсисе и у здоровых людей. (A) Резюме бактерий на уровне типа, обнаруженных в двух группах.(B) Анализ величины эффекта линейного дискриминантного анализа (LDA) (LEfSe) выявил значительные различия в фекальной микробиоте между сепсисом (положительный балл) и здоровым контролем (отрицательный балл). Перечислены баллы LDA (log 10 ) >2,0 и P<0,05.

Корреляционный анализ между изменениями микробиоты кишечника и клиническими особенностями у детей с сепсисом

Связь между составом микробиоты и инфекционным статусом при сепсисе Рисунок 3 ).Патоген, идентифицированный с помощью посева, был одним из самых распространенных OTU в кишечной микробиоте, при этом соответствующий род был наиболее распространенной кишечной бактерией в 6 случаях (46,2% случаев с положительным результатом посева, включая 4 случая Klebsiella pneumoniae и 2 случая). из Acinetobacter baumannii ) и вторым по распространенности у 3 пациентов (23,1% случаев с положительным результатом посева, включая 1 случай Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae и Acinetobacter baumannii соответственно).

Рисунок 3 Высокая корреляция состава микробиоты и патогенов, идентифицированных культурой. Каждая полоса представляет состав микробиоты одного отдельного пациента с положительным результатом посева на уровне рода. Были перечислены только первые 10 бактерий с относительной численностью ≥1% у каждого пациента. В таблице показан возбудитель у больного, диагностированный с помощью посева.

Связь между альфа-разнообразием и применением антибиотиков

С увеличением продолжительности применения антибиотиков перед сбором образцов фекалий разнообразие кишечной микробиоты значительно уменьшилось ( Рисунок 4 ), о чем свидетельствует отрицательная корреляция индекса Шеннона (R =–0.493, P=0,012) и отрицательную корреляцию индекса 1/Симпсона (R=-0,469, P=0,018) с количеством дней приема антибиотиков соответственно. Длительность применения антибиотиков также положительно коррелировала с численностью Acinetobacter baumannii (R=0,561, P=0,004) и Staphylococcus aureus (R=0,521, P=0,008) (данные не показаны). Однако корреляции между бактериальным разнообразием и используемым антибиотиком не наблюдалось. Примечательно, что у детей с сепсисом, которые использовали один и тот же антибиотик, наблюдались разные модели кишечного микробиома (рис. S1).

Рисунок 4 Корреляционный анализ использования антибиотиков и микробного разнообразия. С увеличением терапевтического окна антибиотиков перед сбором образцов разнообразие кишечной микробиоты значительно уменьшилось. (A) Отрицательная корреляция индекса Шеннона с продолжительностью терапевтического окна антибиотиков. (B) Отрицательная корреляция индекса 1/Симпсона с количеством дней приема антибиотиков.

Изменения кишечной микробиоты были связаны с прогнозом сепсиса

Чтобы выяснить, могут ли маркеры, связанные с микробиотой, быть связаны с клиническими проявлениями сепсиса, была построена ROC-кривая, а индекс Юдена был использован для выбора оптимального разреза. значение для количественных результатов диагностических тестов (12).Среди всех тестируемых переменных (включая разнообразие, различные типы и их соотношения) только параметр отношения Firmicute/Bacteroidetes (F/B-ratio), который обычно используется для описания нарушения микробиоты, а также численность Bacteroidetes коррелирует с прогнозом сепсиса. В соответствии с ROC-кривой (рисунок S2 и таблица S1) когорта больных с сепсисом была разделена на две группы с низким соотношением F/B (индекс ≤25) и высоким соотношением F/B (индекс >25). Имелись значительные межгрупповые различия в терапевтическом окне антибиотиков (P=0.033) и прогноз сепсиса (P=0,022; Таблица 2 ). Кроме того, более высокая доля ИВЛ (P=0,032) и смертность (P=0,048) наблюдались у пациентов с низкой численностью Bacteroidetes (индекс ≤5, рис. S3, таблицы S2, S3).

Таблица 2 Корреляция между отношением F/B и клиническими признаками сепсиса
Полный стол

Обсуждение

Несколько исследований показали, что у пациентов с сепсисом состав кишечной микробиоты сильно нарушен.Тем не менее, почти все исследования были сосредоточены на взрослых или новорожденных (7,13-15). Учитывая неоднородность микробиоты кишечника у разных возрастов и рас, в настоящем исследовании изучалась связь между микробиотой кишечника и сепсисом у китайских детей и анализировалась возможность использования микробиоты кишечника в качестве прогностического биомаркера у детей с сепсисом, поступивших в отделение интенсивной терапии.

Секвенирование 16S рДНК показало, что богатство кишечной микробиоты (обозначенное α-разнообразием) у детей с сепсисом было значительно ниже, а структура сообщества (показана индексом β-разнообразия) у пациентов с сепсисом также значительно отличалась от таковой у детей с сепсисом. здоровые дети.Такое наблюдение согласуется с предыдущим исследованием Lankelma et al. , которые сообщили о значительно более низком бактериальном разнообразии у пациентов с сепсисом, чем у контрольных субъектов (P<0,0001) (13). Низкое разнообразие микробиоты наблюдается при многочисленных патогенных состояниях, таких как острая диарейная болезнь (16), инфекция Clostridium difficile (CDI) (17), воспалительное заболевание кишечника (IBD) (18) и ожирение (19). Причинные механизмы, лежащие в основе такого дисбиоза с низким разнообразием, вероятно, являются разрушительными эффектами самого заболевания, а также вмешательствами во время клинической помощи.Такие факторы, как гипоксическое повреждение и воспаление, нарушение перистальтики кишечника, нарушение целостности эпителия, сдвиги внутрипросветных значений рН, лечение антибиотиками, вазопрессорами, ингибиторами протонной помпы, опиоидами, парентеральное или энтеральное питание — все это представлено как потенциальные разрушители микробиома в критическое заболевание (20,21).

Использование антибиотиков широкого спектра действия потенциально способствует значительному разрушительному эффекту среди этих вмешательств (22). Тем не менее, рекомендации Кампании по выживанию при сепсисе (SSC) предполагают, что внутривенные антибиотики следует вводить в течение одного часа после тяжелого сепсиса.Таким образом, пациенты в отделении интенсивной терапии часто получали лечение антибиотиками широкого спектра действия при сильном подозрении на сепсис. Проспективное исследование 1265 отделений интенсивной терапии по всему миру показало, что в любой день 75% пациентов получали антибиотики (23). В нашем исследовании всех детей с сепсисом лечили антибиотиками от одного до восьми различных типов. С увеличением продолжительности применения антибиотиков перед взятием проб разнообразие кишечной микробиоты значительно уменьшалось. В доказательном интервенционном испытании 16 здоровых молодых мужчин были рандомизированы для получения либо антибиотиков широкого спектра действия (ципрофлоксацин, ванкомицин и метронидазол), либо отказа от лечения в течение 7 дней.Как и ожидалось, микробное разнообразие значительно уменьшилось после лечения антибиотиками (24). Однако корреляции между бактериальным разнообразием и антибиотиком не наблюдалось. Кроме того, пациенты, получавшие одинаковый уровень антибиотиков, демонстрировали разные модели кишечного микробиома, а пациенты с аналогичными моделями кишечного микробиома лечились совершенно разными схемами антибиотиков. Это согласуется с исследованием Ланкельмы, в котором пациентов с сепсисом лечили значительно большим числом классов антибиотиков, чем пациентов без сепсиса в критическом состоянии (P<0.01), но между этими двумя группами не наблюдалось различий в составе микробиоты на уровне типа и рода (13). Таким образом, воздействие антибиотиков не может полностью объяснить изменения микробиома кишечника у детей с сепсисом.

Среди детского сепсиса в нашем исследовании стоит отметить значительное увеличение Proteobacteria по сравнению со здоровым контролем (P = 0,0026). Протеобактерии представляют собой грамотрицательные условно-патогенные микроорганизмы, секретирующие сильнодействующие воспалительные соединения, такие как липополисахарид (ЛПС) (25).Многочисленные исследования на сегодняшний день подтверждают концепцию о том, что цветение Proteobacteria в кишечнике отражает дисбактериоз или нестабильную структуру кишечного микробного сообщества (26,27). Повышенная численность Proteobacteria была предложена в качестве диагностического микробного признака дисбактериоза, эпителиальной дисфункции и риска развития заболевания (28). Предыдущее исследование показало, что во время сепсиса кишечник, как правило, наводнялся одним бактериальным родом, включая несколько патогенных и устойчивых к антибиотикам видов (8), большинство из которых были Proteobacteria .Соответственно, наши данные также показали, что видов Proteobacteria , в том числе Klebsiella pneumoniae , Acinetobacter baumannii и Escherichia coli , доминировали в микробиоте кишечника у 9 пациентов с сепсисом. Аналогично Lankelma et al. также продемонстрировал заметный сдвиг в бактериальном составе фекалий, при этом один бактериальный род составляет более 50% кишечной микробиоты (13). Интересно, что патогены, идентифицированные с помощью посева, соответствовали наиболее или вторым по распространенности OTU в кишечнике.Основной механизм, вероятно, заключается в том, что кишечный эпителий становится гиперпроницаемым во время сепсиса, что приводит к перемещению кишечной флоры в системный кровоток (29). Более того, кишечник пациентов с сепсисом в нашем исследовании потерял ключевые роды бактерий, которые составляют важную часть микробиоты здоровых людей, в том числе Faecalibacterium spp., Blautia spp. и Ruminococcaceae spp. Эти бактерии расщепляют сложные растительные полисахариды, которые клетки человека не могут разрушить, и превращают их в короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые благотворно влияют как на целостность кишечника, так и на системный иммунитет при сепсисе (30).Исчезновение Faecalibacterium spp., обладающих известными противовоспалительными свойствами, может дополнительно способствовать неблагоприятному воспалительному состоянию в кишечнике (31).

Помимо характеристик микробиоты кишечника, была проанализирована ее корреляция с клиническими параметрами детей с сепсисом. Наши данные показали, что повышенное отношение F/B было связано с повышенной смертностью, что может быть использовано в качестве биомаркера микробиоты для прогнозирования сепсиса. Ранние данные свидетельствовали о том, что соотношение F/B было связано с выживаемостью пациентов в критическом состоянии.Однако пороговые значения корреляции между микробиотой кишечника и прогнозом в разных моделях заболевания были разными. Одзима и др. (7) сообщили, что у пациентов ОИТ в острой фазе после госпитализации отношение B/F >10 наблюдалось у четырех из шести умерших пациентов, тогда как отношение B/F <0,10 наблюдалось только у у одной из шести смертей и ни у одного из выживших соотношение B/F >10 или <0,10. Остается неясным, как изменение соотношения F/B влияет на прогноз сепсиса, что требует дальнейшего изучения.Кроме того, в будущих исследованиях следует выяснить, может ли восстановление экстремальных изменений в микробиоте кишечника улучшить прогноз сепсиса.

Это исследование имеет некоторые ограничения. Во-первых, это предварительное исследование детей с сепсисом в китайской национальности хань, и размер выборки относительно невелик. Во-вторых, мы не исключили существенного влияния антимикробной терапии и другой неоднородности больных с сепсисом на микробиоту кишечника. В последующих исследованиях будет предпринята попытка увеличить размер выборки и спланировать долгосрочное наблюдение для наблюдения за динамическими изменениями кишечной микробиоты.


Выводы

В целом, настоящее исследование предоставляет доказательства нарушения микробиоты кишечника у китайских детей с сепсисом. Основной вывод о том, что изменения в микробиоте кишечника были тесно связаны с клиническими характеристиками сепсиса, может улучшить наше понимание патогенеза сепсиса и, возможно, улучшить диагностику, мониторинг и терапию сепсиса на основе микробиоты.


Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить пациентов и их родителей за поддержку и сотрудничество в публикации этой работы.Мы хотели бы поблагодарить доктора Хаоянь Чен за помощь в анализе данных.

Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (81971890 до XM, 812 до NS и 81701936 до YT), Шанхайской ключевой лаборатории клинической молекулярной диагностики для педиатрии (20dz2260900), Шанхайской ключевой лаборатории неотложной помощи Профилактика, диагностика и лечение респираторных инфекционных заболеваний (20dz2261100), Шанхайская муниципальная комиссия здравоохранения (2019SY049 до XM), Совместный инновационный центр трансляционной медицины при Шанхайском университете медицины Цзяо Тонг (TM201820 до QC), Инновационный проект в области клинической науки и технологий Шанхайского центра развития больниц (от SHDC12019X35 до QC), Междисциплинарной программы Шанхайского университета Цзяо Тонг (от YG2016QN38 до YT и от YG2017QN33 до NS) и Фонда развития науки и технологий нового района Пудун (от PKJ2018-Y43 до HR и от PKJ2020-Y01 до YT) ).


Контрольный список отчетов: Авторы заполнили контрольный список отчетов STROBE. Доступно на http://dx.doi.org/10.21037/tp-21-51

Заявление о совместном использовании данных: доступно на http://dx.doi.org/10.21037/tp-21-51

Конфликты интерес: Все авторы заполнили единую форму раскрытия информации ICMJE (доступна по адресу http://dx.doi.org/10.21037/tp-21-51). Авторы не имеют конфликта интересов, чтобы заявить.

Этическое заявление: Авторы несут ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или целостностью любой части работы.Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией (в редакции 2013 г.) и было одобрено Комитетом по этике исследований Шанхайского детского медицинского центра Шанхайского университета Цзяо Тонг (Этический кодекс: SCMCIRB-K2017066). Письменное информированное согласие было получено от всех участвующих пациентов и/или их родителей.

Заявление об открытом доступе: Это статья открытого доступа, распространяемая в соответствии с Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), которая разрешает некоммерческое тиражирование и распространение статьи при строгом условии, что не вносятся никакие изменения или правки, а оригинальная работа правильно цитируется (включая ссылки как на официальный публикация через соответствующий DOI и лицензию). См.: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.


Ссылки

  1. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, et al. Третье международное консенсусное определение сепсиса и септического шока (Сепсис-3).ЯМА 2016; 315:801. [Crossref] [PubMed]
  2. Fleischmann C, Thomas-Rueddel DO, Hartmann M, et al. Госпитальная заболеваемость и смертность от сепсиса: анализ статистики госпитальных эпизодов (DRG) в Германии с 2007 по 2013 год. Dtsch Aerzteblatt Online, 2016.
  3. Fleischmann-Struzek C, Goldfarb DM, Schlattmann P, et al. Глобальное бремя педиатрического и неонатального сепсиса: систематический обзор. Ланцет Респир Мед 2018;6:223-30. [Crossref] [PubMed]
  4. Klingensmith NJ, Coopersmith CM.Кишечник как двигатель полиорганной дисфункции при критическом заболевании. Crit Care Clin 2016; 32: 203-12. [Crossref] [PubMed]
  5. Clark JA, Coopersmith CM. КИШЕЧНАЯ ПЕРЕКРЕСТНАЯ СТАТЬЯ. Шок 2007; 28:384-93. [Crossref] [PubMed]
  6. Алверди Дж. К., Лафлин Р. С., Ву Л. Влияние критического состояния на взаимодействие хозяина и патогена в кишечнике: новое определение кишечного сепсиса. Crit Care Med 2003; 31: 598-607. [Crossref] [PubMed]
  7. Ojima M, Motooka D, Shimizu K, et al. Метагеномный анализ выявляет динамические изменения микробиоты всего кишечника в острую фазу у пациентов отделений интенсивной терапии.Dig Dis Sci 2016; 61: 1628-34. [Crossref] [PubMed]
  8. Заборин А., Смит Д., Гарфилд К. и др. Членство и поведение сообществ патогенов со сверхнизким разнообразием, присутствующих в кишечнике человека во время продолжительного критического заболевания. mBio 2014;5:e01361-14 [Crossref] [PubMed]
  9. Schuijt TJ, van der Poll T, de Vos WM, et al. Кишечная микробиота и иммунные взаимодействия хозяина у критически больных. Trends Microbiol 2013;21:221-9. [Crossref] [PubMed]
  10. Edgar RC, Haas BJ, Clemente JC, et al.UCHIME повышает чувствительность и скорость обнаружения химер. Биоинформатика 2011;27:2194-200. [Crossref] [PubMed]
  11. Эдгар RC. Поиск и кластеризация на несколько порядков быстрее, чем BLAST. Биоинформатика 2010;26:2460-1. [Crossref] [PubMed]
  12. Hajian-Tilaki K. Выбор методов определения оптимального порогового значения для количественной оценки диагностических тестов. Статистические методы Med Res 2018; 27: 2374-83. [Crossref] [PubMed]
  13. Lankelma JM, van Vught LA, Belzer C, et al.Критически больные пациенты демонстрируют большие межличностные различия в нарушении регуляции кишечной микробиоты: пилотное исследование. Медицинская интенсивная терапия 2017;43:59-68. [Crossref] [PubMed]
  14. Stewart CJ, Embleton ND, Marrs ECL, et al. Продольное развитие кишечного микробиома и метаболома у недоношенных новорожденных с поздним началом сепсиса и здоровых контролей. Микробиом 2017; 5:75. [Crossref] [PubMed]
  15. Berkhout DJC, Niemarkt HJ, de Boer NKH и др. Потенциал анализа микробиоты кишечника и фекальных летучих органических соединений в качестве раннего диагностического биомаркера некротизирующего энтероколита и сепсиса у недоношенных детей.Expert Rev Gastroenterol Hepatol 2018;12:457-70. [Crossref] [PubMed]
  16. Дэвид Л.А., Вейл А., Райан Э.Т. и др. Микробная последовательность кишечника следует за острой секреторной диареей у людей. Рельман Д.А., редактор. МБио, 2015;6.
  17. ван Нуд Э., Вриз А., Ньюдорп М. и др. Дуоденальное введение донорских фекалий при рецидиве Clostridium difficile. N Engl J Med 2013;368:407-15. [Crossref] [PubMed]
  18. Lozupone CA, Stombaugh J, Gonzalez A, et al. Метаанализ исследований микробиоты человека.Геном Res 2013; 23: 1704-14. [Crossref] [PubMed]
  19. Жерар П. Микробиота кишечника и ожирение. Cell Mol Life Sci 2016; 73: 147-62. [Crossref] [PubMed]
  20. Haak BW, Wiersinga WJ. Роль микробиоты кишечника при сепсисе. Ланцет Гастроэнтерол Гепатол 2017;2:135-43. [Crossref] [PubMed]
  21. Dickson RP. Микробиом и критические заболевания. Ланцет Респир Мед 2016;4:59-72. [Crossref] [PubMed]
  22. Блазер М. Остановите уничтожение полезных бактерий. Природа 2011;476:393-4. [Crossref] [PubMed]
  23. Vincent JL.Международное исследование распространенности и исходов инфекции в отделениях интенсивной терапии. ЯМА 2009;302:2323. [Crossref] [PubMed]
  24. Lankelma JM, Cranendonk DR, Belzer C, et al. Вызванное антибиотиками нарушение кишечной микробиоты во время эндотоксемии человека: рандомизированное контролируемое исследование. Гут 2017;66:1623-30. [Crossref] [PubMed]
  25. Shin NR, Whon TW, Bae JW. Протеобактерии: микробный признак дисбактериоза в кишечной микробиоте. Тенденции биотехнологии 2015;33:496-503. [Crossref] [PubMed]
  26. Karlsson FH, Tremaroli V, Nookaew I, et al.Метагеном кишечника у европейских женщин с нормальным, нарушенным и диабетическим контролем глюкозы. Природа 2013;498:99-103. [Crossref] [PubMed]
  27. Faith JJ, Guruge JL, Charbonneau M, et al. Долгосрочная стабильность микробиоты кишечника человека. Science 2013;341:1237439 [Crossref] [PubMed]
  28. Litvak Y, Byndloss MX, Tsolis RM, et al. Экспансия дисбиотических протеобактерий: микробный признак эпителиальной дисфункции. Curr Opin Microbiol 2017;39:1-6. [Crossref] [PubMed]
  29. Jones WG, Minei JP, Barber AE, et al.Бактериальная транслокация и атрофия кишечника после термической травмы и сепсиса ожоговой раны. Энн Сург 1990; 211:399-405. [Crossref] [PubMed]
  30. Райлич-Стоянович М., де Вос В.М. Первые 1000 культивируемых видов микробиоты желудочно-кишечного тракта человека. FEMS Microbiol Rev 2014; 38:996-1047. [Crossref] [PubMed]
  31. де Вос WM, де Вос EA. Роль кишечного микробиома в здоровье и болезни: от корреляции к причинно-следственной связи. Nutr Rev 2012; 70: S45-S56. [Crossref] [PubMed]

Цитируйте эту статью как: Du B, Shen N, Tao Y, Sun S, Zhang F, Ren H, Cao Q, Mo X.Анализ изменения микробиоты кишечника и применение в качестве вспомогательного прогностического маркера сепсиса у детей: пилотное исследование. Перевод Педиатр 2021;10(6):1647-1657. doi: 10.21037/tp-21-51

Роль микробиома в развитии здоровья и болезней | Педиатрия

7
NEC 
 Для оценки микробного дисбиоза до NEC в систематическом обзоре и метаанализе  Систематический обзор и метаанализ 14 исследований фекального микробиома человека NEC  None 90 развитие НЭК примерно через 30 недель после зачатия Увеличение количества протеобактерий и уменьшение количества фирмикутов и бактероидов предшествовало НЭК.Антибиотики, диета и способ доставки действительно способствуют микробному дисбактериозу, связанному с НЭК. Тем не менее, причинно-следственная связь, связанная с этими факторами, не может быть определена Cohorts, N = 44) N = 44) None Вариации в микробиоме до NEC Development NEC в очень низком рождении WT младенцев увеличивается в гаммаплотебактериях и уменьшается в негативиках и Closttridia Негативикс классов со временем предшествовал 58 58 58
для улучшения уровня наращивания на уровне NEC-асихты, связанные с недвиженными патогенами с использованием глубоких метагеномических метагеномиек. NEC в младенчестве  Варианты микрофона robiome были обнаружены до развития НЭК.Однако через 17–22 дня после родов у младенцев, получавших интенсивную антибиотикотерапию, отмечалось обогащение E coli . Позже группа определила уропатогенную кишечную палочку как основной фактор риска развития НЭК и связанной с ним смерти 59
или квазирандомизированные контролируемые испытания на людях Отсутствуют Энтеральное введение пробиотиков до развития НЭК Стадия II и III НЭК в младенчестве Энтеральное введение пробиотиков значительно снижает частоту НЭК и смертность у младенцев 60
 Для оценки состава кишечной микробиоты до развития НЭК у младенцев, у которых развился НЭК, и у детей контрольной группы Проспективный когортный анализ человека ( n = 38) Нет в среднем 7 сб Образцы собирали у каждого субъекта и оценивали временные изменения в составе микробиома.В раннем возрасте, до развития НЭК, в кишечнике доминируют различные микробные популяции, которые связаны с развитием НЭК. Кроме того, изменение состава микробиома, по-видимому, связано со временем возникновения НЭК 61  
Изменения в микробиоме до развития НЭК НЭК в младенчестве Более низкое альфа-разнообразие через 4–9 дней после рождения было связано с развитием НЭК.Микробиомы субъектов имели тенденцию группироваться в соответствии со статусом NEC. Эти микробные вариации были связаны со сдвигами в метаболитах мочи, а именно аланине и гистидине 62  
Нет Изменения микробиома до развития НЭК НЭК в младенчестве Изменения микробиома не были связаны с тяжестью НЭК.Также не было различий в микробиоме после НЭК по сравнению с контрольной группой 63  
Нет Трансплантация фекальной микробиоты от 1 до 4 дней после рождения НЭК 5 дней после рождения Трансплантация фекальной микробиоты от здоровых 6-8-недельных мышей детенышам мышей, кондиционированных для НЭК, снижала частоту и тяжесть НЭК по сравнению с контрольной группой.Это зависело от Grx1 . Механизм действия потенциально связан с TLR-опосредованным воспалением и проницаемостью кишечника 33) Раннее энтеральное питание и грудное молоко Изменения в микробиоме мекония и микробиоме новорожденных до НЭК НЭК в младенчестве Clostridium perfringens и Bacteroides dorei, у которых развились NEC мекон6EC 9005.Обилие C perfringens сохранялось в образцах стула новорожденных. Количество грудного молока до НЭК и более раннее энтеральное кормление отрицательно ассоциировалось с НЭК и связано с увеличением лактатопродуцирующих бацилл 65 
 Сравнить энтеральные и парентеральные антибиотики в предотвращении поражений НЭК, вызванных смесью, у свиней Модель поросят NEC Антибиотико-индуцированный Энтеральное и парентеральное лечение антибиотиками (в течение 5 дней после рождения) NEC у недоношенных поросят Энтеральные антибиотики предотвращали поражения NEC, тогда как поражения у поросят, которых лечили парентеральными антибиотиками, увеличивались.Энтеральные антибиотики уменьшали бактериальную нагрузку и количество грамположительных бактерий в кишечнике. Предполагается, что отсроченная колонизация (особенно грамположительными бактериями) может предотвратить НЭК. Однако, хотя вариации микробиома коррелируют с НЭК, они не обязательно предшествуют НЭК 66  
 Чтобы определить, может ли полное парентеральное питание до начала энтерального питания предотвратить дисфункцию и воспаление кишечника, связанные с НЭК Модель поросят NEC Энтеральное и полное парентеральное питание Изменения в микробиоме после методов кормления NEC у недоношенных поросят Энтеральное питание увеличило микробное разнообразие и обилие видов Clostridium .Плотность C perfringens была связана с тяжестью НЭК. Вариации микробиома коррелируют с NEC, но не обязательно предшествующие предшествующие NEC 67
для выявления микробных профилей перед диагнозом NEC потенциальный анализ человека ( N = 369) NET Вариации в микробие. NEC в младенчестве Определение 2 фекальных профилей микробиотов, связанных с развитием NEC ( C Perfingens тип доминантной и Klebsiella доминантная) 68
для характеристики эпигенома до микробиозного перекрестного помещения на критических неонатальных этапах развития Тканевые (незрелые энтероциты) и мышиные модели (дексаметазон или 5-азацитидин для индуцирования эпигенетических изменений) Пренатальное лечение дексаметазоном или 5-азацитидином Взаимодействие микробиома с эпигеномом в перинатальной жизни TLR в потомстве ng Пренатальное лечение дексаметазоном и азацитидином изменяет метилирование ДНК генов плотных контактов и TLR и связанные с ними воспалительные пути в плодах и кишечнике 2-недельного потомства.Оба пренатальных воздействия также изменили микробиом потомства. Лечение AzacyTidine вызывает глобальное деметилирование, предполагая, что предварительно и неонатальный эпигеноме влияет на неонатальную микробную колонизацию 69
9
для анализа микробиома младенцев до атопического заболевания в 1-1-1 Гнездовой дизайн случай-контроль ( n = 319) и модели астмы у мышей, которым вводили овальбумин Нет Вариации микробиома кишечника в возрасте 3 месяцев Атопия и свистящее дыхание в возрасте 1 года Четыре бактериальных таксона ( Faecalibacterium , Lachnospira , Veillonella и Rothia ) были снижены среди детей с атопией и свистящим дыханием в возрасте 1 года.Добавление этих 4 бактерий мышам с астмой уменьшало воспаление дыхательных путей 4
Нет Вариации микробиома кишечника в возрасте 3 месяцев Астма в возрасте 4 лет Снижение Lachnospira / Соотношение Clostridium neonatale в возрасте 3 месяцев было связано с астмой в возрасте 4 лет 7 900
Для характеристики бактериальных и грибковых микробиомов в новорожденных до развития астмы в 4 годах возраста потенциальный анализ человеческого когорт ( N = 168) None Вариации в кишечнике 181452 астма на уровне 4 года  Изменения таксонов бактерий и грибков на 35-й день после рождения связаны с самым высоким относительным риском развития астмы.Стерильная фекальная вода из группы самого высокого риска вызывает дисфункцию CD4+ Т-клеток 70  
Перинатально (внутриутробно и при отлучении от груди) Астма, индуцированная в более позднем возрасте Перинатальное воздействие ванкомицина способствует распространению фирмикутов и усугубляет воспаление дыхательных путей у мышей 71  
7 гиперчувствительный пневмонит Th2/Th27-опосредованная модель на мышах Индуцированный антибиотиками Перинатальное воздействие антибиотиков Гиперчувствительный пневмонит во взрослом возрасте 72  
 Для характеристики клеточных механизмов, связанных с диетой или опосредованной микробиотой иммунной регуляцией Модели AAD на мышах дикого типа, Gpr43-/- и HDAC9-/- на клещах домашней пыли; вложенный дизайн случай-контроль ( n = 40)  Ацетатная диета для матери или диета с высоким содержанием клетчатки; уровни ацетата в сыворотке матери Пренатальное воздействие антибиотиков; пренатальное воздействие ацетата  ААД, индуцированный во взрослом возрасте; кашель и хрипы в возрасте 1 года  Диета с высоким содержанием клетчатки или кормление ацетатом маток во время беременности предотвращает выраженную ААД у взрослого потомства.Уровни ацетата в сыворотке матери были обратно пропорциональны посещениям врача общей практики по поводу кашля и хрипов в первые 12 месяцев жизни 73
= 166) Нет Изменения микробиома кишечника в возрасте 3 мес. Чувствительность к пище в возрасте 1 года молоко, яйцо, арахис, соя) в возрасте 1 года. 74  
 Для анализа микробиоты в раннем возрасте в связи с разрешением аллергии на коровье молоко в возрасте 3–6 месяцев Разрешение аллергии на молоко к 8 годам Фирмикуты и клостридии были обогащены микробиомами субъектов, у которых аллергия на молоко разрешилась к 8 годам. Bacteroidetes и Enterobacter были обогащены среди тех, у кого аллергия на молоко не разрешилась к 8-летнему возрасту 75  
Нет Воздействие микробиома кишечника матери при рождении Астма, индуцированная в более позднем возрасте Неонатальное воздействие обычной микробиоты (по сравнению с условиями ГФ) увеличивало iNKT в легких и защищало от аллергической астмы, вызванной во взрослом возрасте.Кроме того, гипометилирование CXCL16, вызванное микробиомом, было связано с индукцией iNKT, вовлекая микробиом в регуляцию генов 76  
Мышиная модель воспаления дыхательных путей, вызванного клещами домашней пыли Нет 2-недельное окно восприимчивости (микробиом легких) Астма, индуцированная в более позднем возрасте Изменения в микробиоме легких (переход от гаммапротеобактерий и фирмикутов к бактериоидам), связанные снижение чувствительности к аэроаллергенам и увеличение Т-регуляторных клеток Helios .Это опосредовано PD-L1. Блокада PD-L1 в первые 2 недели жизни приводит к усилению аллергического воспаления дыхательных путей 77
= 234) Нет Изменения микробиома носоглотки через 7–9 недель после рождения Хронические хрипы в возрасте 5–10 лет в два раза выше вероятность колонизации бессимптомным Streptococcus   78  
 Определить, связаны ли изменения микробиома кожи в раннем возрасте с атопическим дерматитом Вложенный дизайн случай-контроль (

5 n)
Нет Изменения в микробиоме кожи (переднелоктевой ямки) в возрасте 2 месяцев Атопический дерматит в возрасте 1 года GE Colonization Antecubital FOSCA в 2 М МО с возрастом с стафилококком был связан с уменьшенным заболеваемостью атопического дерматита на 1-1- 79
для анализа ассоциаций между неонатальной кишечностью Bifidobacterium видов и экзема или атопия развитие в первый год жизни Вложенный план случай-контроль ( n = 117) Характер колонизации под влиянием домашних животных, количества братьев и сестер и аллергического статуса матери в возрасте 3 мес. Атопический дерматит в возрасте 1 года Вариации видов Bifidobacterium в возрасте 1 недели и 3 мес. были связаны с риском развития экземы в возрасте 1 года.Тем не менее, микробиом не был проанализирован после 3 месяцев жизни = 48) Нет IgA и общая бактериальная нагрузка измерены в возрасте 1 недели и 1 года Астма, аллергический риноконъюнктивит, аллергическая крапивница и экзема в возрасте 7 лет аллергические заболевания (особенно астма) показали более низкую долю IgA, связанного с фекальными бактериями.Характер распознавания IgA для микробиоты различался у детей с аллергией и у здоровых детей в возрасте 1 недели 81
Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 47) Нет Микробное разнообразие в возрасте 1 месяца Астма в возрасте 7 лет У детей с астмой общее микробное разнообразие ниже, чем у детей без астмы 7 8
 Изучить состав кишечной микробиоты новорожденных в связи с пренатальным стрессом матери и здоровьем младенцев , 28, 80 и 110 Желудочно-кишечные симптомы и аллергическая реакция в возрасте 3 мес. 9028 7 У младенцев, подвергшихся пренатальному стрессу, чаще проявлялись желудочно-кишечные симптомы (38% по сравнению с 22%) и аллергические реакции (43% по сравнению с 0%), которые были связаны с изменениями микробиома.Этот микробиома был характеризован менее молочной кислотой бактерии и Akkermansia и более Escherichia , Eserobacter , и Serratia 7 83 83
Ожирение и метаболизм
для анализа в анализе в целом микробиота связан с ИМТ у детей, и если использование антибиотиков изменяет эту связь Вложенный дизайн случай-контроль из 2 когорт (группа Bibo, n = 87; когорта Flora, n = 75) Лечение антибиотиками микробиом кишечника в возрасте 3 мес. ИМТ в возрасте 5–6 лет связаны с ИМТ в возрасте 5–6 лет.Среди детей с многократными курсами антибиотиков в анамнезе тип Firmicutes был в значительной степени связан с ИМТ. Однако состав микробиома не измерялся ни в какой другой момент времени  84  
диета с высоким содержанием жиров во время беременности и грудного вскармливания Изменения в составе микробиома потомства Сдвиги в метаболических путях микробов В этом исследовании связь с конкретным результатом для здоровья не была установлена.Однако материнская диета с высоким содержанием жиров действительно изменила состав микробиома потомства макак, который сохранился у молодых макак. У потомства изменены метаболические пути в зависимости от материнской диеты. Кроме того, эти функциональные пути (аминокислотный, углеводный и липидный метаболизм) коррелируют с обилием определенных кишечных бактерий 44
= 24) Нет Различия в составе плацентарного микробиома Масса тела при рождении Младенцы с низкой массой тела при рождении демонстрировали более низкое богатство кишечного микробиома и различия в содержании определенных таксонов бактерий по сравнению с младенцами с нормальной массой тела при рождении. Процент Lactobacillus положительно коррелировал с массой тела при рождении индуцированный Воздействие LDP с рождения до отъема Состав тела во взрослом возрасте По сравнению с контрольной группой и мышами, подвергавшимися длительному воздействию LDP, мыши, подвергавшиеся воздействию LDP в течение 4 или 8 недель после рождения, демонстрировали повышенное потребление калорий и более быструю общую массу и накопление жировой массы.Авторы также сообщают, что микробиота, отобранная пенициллином, может вызывать метаболические изменения при переносе на мышей GF 6  
 Чтобы лучше понять, как использование антибиотиков в раннем возрасте изменяет состав микробиома кишечника и метаболическое развитие по сравнению со стандартной диетой) Индуцированное антибиотиками Импульсное лечение антибиотиками, завершенное вскоре после отлучения от груди Состав тела в возрасте 3–6 недель Импульсное лечение антибиотиками в раннем возрасте ускоряет общую массу и рост костей.Авторы также сообщают, что реакция на диету с высоким содержанием жиров изменяется в зависимости от конкретного антибиотика и количества курсов, используемых для нарушения микробиоты 85  
потенциал Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 39) Ожирение матери до беременности Изменения в составе и функции микробиома младенцев Метаболизм младенцев в возрасте 18 месяцев нормальный вес, тогда как бактериоиды были обогащены у детей, рожденных женщинами, страдающими ожирением.В этом исследовании связь с последствиями для здоровья младенцев не была установлена, но были выявлены дифференциальные метаболические функции микробиома, которые были основаны на том, родились ли младенцы от матерей с нормальной массой тела или от женщин, страдающих ожирением. исследовать влияние воздействия кадмия на микробиоту кишечника в раннем возрасте и метаболизм во взрослом возрасте Модель SPF на мышах Воздействие кадмия за 1 неделю до спаривания родителей Изменения в составе микробиома, наблюдаемые в возрасте 8 недель и во взрослом возрасте (20 недель) Состав тела, измеренный во взрослом возрасте Воздействие кадмия на родительских мышей привело к повышенному накоплению жира у потомства мужского пола.Изменения в составе микробиома произошли до измерения состава тела. Кроме того, в ходе экспериментов по переносу микробиоты группа сообщила, что накопление жира было вызвано микробиомом, подвергшимся воздействию кадмия дизайн случай-контроль ( n = 49)  Нет  Изменения в составе микробиома в возрасте от 6 до 12 месяцев  ИМТ, измеренный в возрасте 7 лет ожирение в младенчестве.Повышенное содержание бифидобактерий у детей с нормальной массой тела в младенчестве 88
) Гестационный возраст и способ родоразрешения Изменения микробиома в возрасте до 6 мес. Ожирение в возрасте 18 мес. возраст.Младенцы, которые приобрели эти таксоны в 6 месяцев, показали самый низкий уровень ожирения в 18 месяцев. Кроме того, на приобретение этих бактериальных таксонов влияли продолжительность беременности и способ родов 89  
Индуцированное антибиотиками Изменения в микробиоме, измеренные перед умерщвлением Состав тела, измеренный во взрослом возрасте (16–20 недель) Авторы создали мышиную модель ожирения, подвергнув мышей в раннем возрасте воздействию антибиотиков.Изменения микробного состава до измерения ожирения не оценивались. Тем не менее, антибиотики изменили состав микробиома, метаболизм короткоцепочечных жирных кислот и метаболизм жирных кислот и липидов в печени ( n = 138) Нет Изменения в составе микробиома в течение первого года жизни Оценка SD ИМТ между 1 и 3 годами ассоциируется с показателем SD ИМТ в возрасте от 1 до 3 лет.Обилие Staphylococcccus в 3 и 52 Wk обратно связано с BMI SD-баллом между 1 и 3 y 91
9
7 Per
Для определения ли ограничивающихся гнездопользовательных напряжений изменяет потомство микробиоты, кортикостерон и кишечную проницаемость Крысиная модель ограниченного гнездового стресса Ограниченный гнездовой стресс Изменения в составе микробиома кишечника через 21 день после рождения (при отъеме) Ограниченный гнездовой стресс со 2-го по 10-й дни после рождения проницаемость кишечника, снижение микробного разнообразия и вариации определенных таксонов микробов 92  
 Определить, связано ли ожирение, вызванное диетой с высоким содержанием жиров у матери, с дефицитом социального поведения и измененной микробиотой у потомства Рацион с высоким содержанием жиров модель мыши  Питание матери с высоким содержанием жиров  Изменения в составе кишечного микробиома у потомства Поведенческие исследования потомства мышей в возрасте 7–12 недель Материнская диета с высоким содержанием жиров вызывает изменения состава кишечного микробиома у потомства мышей.Мыши-потомки матерей на диете с высоким содержанием жиров, живущие вместе с мышами, рожденными от матерей, выращенных на обычной диете, демонстрировали нормальное социальное поведение. Кроме того, повторное введение L reuteri (отсутствующего у потомства мышей, мать которых потребляла пищу с высоким содержанием жиров) восстанавливало нормальное социальное поведение у этих мышей 93  
профили  Проспективный когортный анализ людей ( n = 89)  Группа 2 с большей вероятностью находилась на грудном вскармливании, с меньшей вероятностью родилась путем кесарева сечения и была связана с белой этнической принадлежностью.Наличие старших братьев и сестер было связано с повышенным альфа-разнообразием их микробиом. Группа 1 показала высокую численность Faecalibacterium , группа 2 показала высокую численность Bacteroides , а группа 3 показала высокую численность ruminococcaceae. Индивидуальные шкалы Маллена различались между группами.α-разнообразие было отрицательно связано с отдельными шкалами Маллена в возрасте 2 лет (экспрессивная речь и визуальная рецепция) 94  
 Определить, влияет ли материнский пренатальный стресс на микробную внутриутробную среду и поведение потомства Модель пренатального стресса на мышах Пренатальный стресс Изменения микробиома плаценты и фекального микробиома потомства Тревожное поведение у потомства Пренатальный материнский стресс был связан с изменениями микробиома самок, потомства и плаценты.Кроме того, пренатальный стресс связан с повышением IL-1β в плаценте и снижением нейротрофического фактора головного мозга в плаценте и миндалевидном теле взрослого потомства 7
Крысиная модель (стресс, вызванный разлучением с матерью) Разлучение с матерью в раннем возрасте (с 4 по 19 день) Изменения микробиома и функции кишечника у потомства Активность оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники Повышение уровня кортикостерона и изменение Барьерная функция слизистой оболочки толстой кишки у крысят, разлученных с матерью.Введение пробиотиков (состоящих из штаммов Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus helveticus ) крысятам в раннем возрасте улучшает эти результаты и сохраняется до взрослого возраста 95
Крысиная модель (стресс, вызванный разлукой с матерью) Разлучение с матерью в раннем возрасте Изменения в составе микробиома у крысят Симптомы психических расстройств и синдрома раздраженного кишечника Повышение уровня кортикостерона в плазме и увеличение фактора некроза опухоли интерферон-γ.Кроме того, состав микробиома различался в группе, разлученной с матерью, по сравнению с крысами, которые не были разлучены с матерью 96  
активность и тревожное поведение Крысиная модель Нет Пре- и постнатальное воздействие ЛПС или пропионовой кислоты Поведенческие черты у потомства Пренатальное введение пропионовой кислоты повышало тревожноподобное поведение у потомства мужского и женского пола подросткового возраста.Постнатальная пропионовая кислота усиливала тревожное поведение только у потомства женского пола. Пренатальная пропионовая кислота и LPS-индуцированные задержки развития (включая задержку открывания глаз) Потомство ранее колонизированных мышей GF, колонизированных микробиотой SPF Поведение во взрослом возрасте Взрослое потомство колонизированных мышей демонстрировало сходное поведение с мышами SPF.Эти мыши тратили меньше времени на изучение открытых рукавов в лабиринте (меньшая двигательная активность). Кроме того, колонизированные мыши экспрессировали меньше синаптофизина и PSD-95 в стриатуме по сравнению с мышами GF, что позволяет предположить, что микробиом участвует в программировании развития мозга 98  
поведение потомства Мышиная модель, колонизированная микробиотой в форме материнской диеты с высоким содержанием жиров -жировая диета- или контроль кишечного микробиома, связанного с диетой с низким содержанием жиров.Потомство этих мышей демонстрировало измененное поведение в зависимости от пола. Потомство мышей проявляло меньше стресса после разлучения с матерью. Потомство мужского пола демонстрировало снижение исследовательского и когнитивного поведения, что свидетельствует о повышенной тревожности. У самок мышей увеличилось ожирение и масса тела 99  
 Для анализа микробных и молекулярных механизмов, лежащих в основе оси кишечник-мозг GF и модели мышей с обычным подъемом Нет GF 9 Активность нейронов в миндалевидном теле Отсутствие микробиоты в раннем возрасте приводит к дифференциальной экспрессии генов, использованию экзонов, редактированию РНК и регуляции восходящих генов в миндалевидном теле.Это было аналогично мышам, которые выращивали GF на протяжении всей своей жизни, но различались по сравнению с обычными мышами 100  
 Изучить, связаны ли изменения вагинального микробиома с различным программированием потомства Пренатальный стресс Изменения в кишечном микробиоме влагалища матери и новорожденного Метаболическое и неврологическое программирование и у потомства Количество Lactobacillus снижено во влагалищном микробиоме и у новорожденных, рожденных от самок, подвергшихся раннему внутриутробному стрессу.Обилие других бактериальных популяций также варьировало у потомства, подвергшегося раннему внутриутробному стрессу. Ранний пренатальный стресс изменил метаболические профили и доступность аминокислот в головном мозге 101  
Иммуноопосредованные заболевания (ВЗК, СД1 и т. д.) 
астма Мышиная модель колита, индуцированного оксазолоном Нет SPF-колонизация во время беременности приводит к потомству, колонизированному SPF Индуцированный колит 76 76 76,
,
Для определения того, что и о том, как и о том, как и о том, как раннее воздействие антибиотиков восприимчиво к IBD модель мыши DSS-индуцированного колита Antibiotic-индуцированный ЛДП после отъема Колит, индуцированный позже в жизни мыши, получавшие ЛДП, демонстрировали временный микробный состав кишечника все изменения, в том числе эрадикация сегментоядерных нитчатых бактерий.Кроме того, после индуцированного DSS колита у мышей с ЛДП наблюдалось снижение симптомов колита, экспрессия IL-17 и дифференцировка Th27 в подвздошной кишке по сравнению с мышами, подвергшимися воздействию метронидазола, энрофлоксацина, и контрольной группой. Наконец, авторы сообщают, что эффекты пенициллина зависят от эрадикации сегментированных нитчатых бактерий, подразумевая, что микробиом является посредником между этим воздействием в раннем возрасте и развитием колита 102  
Модель NOD на мышах Индуцированное антибиотиками Антибиотикотерапия в раннем возрасте (от зачатия до 40 недель после рождения) Спонтанный диабет в более позднем возрасте Антибиотики вводили мышам NOD с момента зачатия до 40 недель постнатального развития.Лечение антибиотиками увеличивало заболеваемость СД1 у самцов мышей. Лечение антибиотиками также приводило к почти полной абляции кишечного микробиома в возрасте 8 недель, что может частично объяснить повышенную заболеваемость СД1 у самцов мышей 103
модель на мышах Антибиотико-индуцированный Пренатальное лечение антибиотиками вызвало изменения микробиомов потомства и матери Спонтанный диабет в более позднем возрасте Пренатальное лечение неомицином и ванкомицином привело к дифференциальным сдвигам в потомстве и материнском микробиоме.Потомство, получавшее пренатально неомицин, было защищено от развития СД1, тогда как потомство, получавшее пренатально ванкомицин, демонстрировало ускоренное развитие СД1. Лечение антибиотиками также приводило к изменению иммунных профилей, например усилению воспаления, опосредованного Т-клетками, у мышей, получавших ванкомицин, и изменению фенотипа антигенпрезентирующих клеток у мышей, получавших неомицин 104  
-отрицательные кишечные бактерии в различные моменты времени в раннем возрасте при развитии СД1 Модель NOD на мышах Антибиотико-индуцированные Пренатальное лечение антибиотиками вызывало изменения в микробиоме потомства Спонтанный диабет в более позднем возрасте смесь антибиотиков (неомицин, полимиксин В и стрептомицин) были защищены от СД1 по сравнению с мышами, получавшими постнатальное лечение.Перенос микробиоты от этих мышей к мышам, не получавшим лечения, привел к защите от СД1 105  
 Сравнить влияние пульсовой терапии антибиотиками или непрерывного приема низких доз антибиотиков в раннем возрасте на развитие СД1 Модель NOD на мышах Антибиотико-индуцированная Импульсное лечение антибиотиками вызывало изменения микробиома в возрасте 6 недель Спонтанный диабет в более позднем возрасте Импульсное постнатальное лечение тилозином изменяло микробиом мышей и ускоряло развитие СД1 по сравнению с мышами, получавшими субтерапевтический пенициллин от беременности до 12-й недели 106
Для анализа ассоциации между младенческой кишечницей и разработкой T1D потенциальный анализ человека человека ( N = 33) None Вариации в микробиоме до диагностики с T1D T1D диагностики при ~3 лет T 1D болезненное состояние можно было отличить по составу кишечного микробиома.Сероконверсия субъектов с диагнозом СД1 показала заметное снижение α-разнообразия до постановки диагноза по сравнению с сероконверсией субъектов без диагноза СД1 и несероконверсией субъектов
потомство Мыши с нокаутом SPF IL-10 в сочетании с DSS-индуцированным колитом Антибиотико-индуцированный Послеродовое лечение антибиотиками, индуцированное дисбиозом кишечника у потомства, который сохраняется во взрослом возрасте Спонтанный колит в более позднем возрасте цефоперазон увеличивает риск спонтанного колита у потомства.Антибиотики также способствуют перекосу иммунитета и способствуют дисбактериозу кишечника, который сохраняется во взрослом возрасте. Кроме того, как показала фекальная трансплантация самкам с нокаутом GF IL-10, иммунный перекос опосредован вызванным антибиотиками дисбиозом 108  
дифференциация у потомства SPF GPR41-/- модель мыши Материнская диета с высоким содержанием клетчатки во время беременности и грудного вскармливания Повышение SCFAs в плазме Повышение тимуса и периферических Т-регуляторных клеток По сравнению с потомством мышей-матерей, которых кормили матерями диета, диета с высоким содержанием клетчатки во время беременности и грудного вскармливания приводила к увеличению SCFAs в плазме у потомства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.