Новые представления о материнском микробиоме кишечника как одном из механизмов плодового программирования

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Новые генетические технологии, появившиеся и внедренные в практику в последние 20 лет, в том числе секвенирование 16S рибосомной РНК, позволили значительно расширить представления о микробном составе организма человека. Одной из самых густонаселенных микробных ниш в человеческом теле является кишечник. Многочисленные исследования показали взаимосвязь микробиома кишечника с различными неинфекционными заболеваниями, в том числе сахарным диабетом, ожирением, аллергиями и даже психическими заболеваниями. Перинатальный период как один из самых гормонально-зависимых периодов в онтогенезе человека непосредственно влияет на состав микробиоты кишечника, и сама микробиота способна быть предвестником и этиологической причиной тех или иных нарушений беременности.

В связи с этим целью настоящего обзора литературы стали систематизация данных о характере микробиоты кишечника материнского организма при физиологически протекающей беременности и различных патологических состояниях, а также анализ данных о взаимодействии микробиома кишечника с иммунной системой плода.

В обзоре представлены данные об изменениях микробиома материнского кишечника в состоянии физиологической нормы при нормально протекающей беременности, а также при бесплодии, при беременности на фоне ожирения, гестационного сахарного диабета и преэклампсии. Показано также, как материнский микробиом способен «обучать» иммунную систему плода внутриутробно, тем самым подготавливая ребенка, развивающегося практически в стерильной среде, к внеутробной жизни в окружении большого количества микроорганизмов. Эти механизмы включают непосредственное воздействие не только самих микроорганизмов, но и, в большей степени, их метаболитов — в первую очередь, короткоцепочечных жирных кислот.

Представленные данные позволяют сделать вывод о том, что материнский микробиом является отдельной регулирующей гомеостатической системой наряду с иммунной, эндокринной и сердечно-сосудистой системами, способной определять развитие тех или иных осложнений беременности и формировать здоровье будущего ребенка. Интервенции в состав микробиоты материнского кишечника могут быть одним из способов модуляции характера течения беременности и профилактики больших акушерских синдромов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Виктория Владиславовна Баринова

Клиника профессора Буштыревой

Автор, ответственный за переписку.
Email: victoria-barinova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8584-7096
SPIN-код: 5068-0680
Scopus Author ID: 57216425249
ResearcherId: AAH-3314-2019

кандидат мед. наук

Россия, 344010, Ростов-на-Дону, пер. Соборный, д. 58/7

Дмитрий Олегович Иванов

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: doivanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0060-4168
SPIN-код: 4437-9626

доктор мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Олеговна Буштырева

Клиника профессора Буштыревой

Email: kio4@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9296-2271
SPIN-код: 5009-1565

доктор мед. наук, профессор

Россия, 344010, Ростов-на-Дону, пер. Соборный, д. 58/7

Татьяна Леонидовна Боташева

Ростовский государственный медицинский университет

Email: t_botasheva@mail.ru
SPIN-код: 3341-2928
Scopus Author ID: 55531205100
ResearcherId: HKE-0537-2023

доктор мед. наук, профессор

Россия, Ростов-на-Дону

Екатерина Эдуардовна Артоуз

Ростовский государственный медицинский университет

Email: artouz-ekaterina@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0000-1516-7362

студентка 6 курса лечебно-профилактического факультета

Россия, Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Fungi in biological control systems / ed. by Burge M.N. Manchester: Manchester University Press, 1988.
  2. Foster J.A., Lyte M., Meyer E., et al. Gut microbiota and brain function: an evolving field in neuroscience // Int J Neuropsychopharmacol. 2016. Vol. 19, N. 5. doi: 10.1093/ijnp/pyv114
  3. Lynch S.V., Pedersen O. The human intestinal microbiome in health and disease // N Engl J Med. 2016. Vol. 375, N. 24. P. 2369–2379. doi: 10.1056/NEJMra1600266
  4. Hooper L.V., Littman D.R., Macpherson A.J. Interactions between the microbiota and the immune system // Science. 2012. Vol.336, N. 6086. P. 1268–1273. doi: 10.1126/science.1223490
  5. Thaiss C.A., Zmora N., Levy M., et al. The microbiome and innate immunity // Nature. 2016. Vol. 535, N. 7610. P. 65–74. doi: 10.1038/nature18847
  6. Honda K., Littman D.R. The microbiota in adaptive immune homeostasis and disease // Nature. 2016. Vol. 535, N. 7610. P. 75–84. doi: 10.1038/nature18848
  7. Sudo N., Chida Y., Aiba Y., et al. Postnatal microbial colonization programs the hypothalamic-pituitary-adrenal system for stress response in mice // J Physiol. 2004. Vol. 558, Pt. 1. P. 263–275. doi: 10.1113/jphysiol.2004.063388
  8. Diaz Heijtz R., Wang S., Anuar F., et al. Normal gut microbiota modulates brain development and behavior // Proc Natl Acad Sci USA. 2011. Vol. 108, N. 7. P. 3047–3052. doi: 10.1073/pnas.1010529108
  9. Neufeld K.A., Kang N., Bienenstock J., et al. Effects of intestinal microbiota on anxiety-like behavior // Commun Integr Biol. 2011. Vol. 4, N. 4. P. 492–494. doi: 10.4161/cib.4.4.15702
  10. Nuriel-Ohayon M., Neuman H., Ziv O., et al. Progesterone increases bifidobacterium relative abundance during late pregnancy // Cell Rep. 2019. Vol. 27, N. 3. P. 730–736.e3. doi: 10.1016/j.celrep.2019.03.075
  11. Koren O., Goodrich J.K., Cullender T.C., et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy // Cell. 2012. Vol. 150, N. 3. P. 470–480. doi: 10.1016/j.cell.2012.07.008
  12. Li Y., Toothaker J.M., Ben-Simon S., et al. In utero human intestine harbors unique metabolome, including bacterial metabolites // JCI Insight. 2020. Vol. 5, N. 21. doi: 10.1172/jci.insight.138751
  13. Gomez de Agüero M., Ganal-Vonarburg S.C., Fuhrer T., et al. The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development // Science. 2016. Vol. 351, N. 6279. P. 1296–1302. doi: 10.1126/science.aad2571
  14. Vuillermin P.J., O’Hely M., Collier F., et al. Maternal carriage of Prevotella during pregnancy associates with protection against food allergy in the offspring // Nat Commun. 2020. Vol. 11, N. 1. P. 1452. doi: 10.1038/s41467-020-14552-1
  15. Goldberg M.R., Mor H., Magid Neriya D., et al. Microbial signature in IgE-mediated food allergies // Genome Med. 2020. Vol. 12, N. 1. P. 92. doi: 10.1186/s13073-020-00789-4
  16. Komiya S., Naito Y., Okada H., et al. Characterizing the gut microbiota in females with infertility and preliminary results of a water-soluble dietary fiber intervention study // J Clin Biochem Nutr. 2020. Vol. 67, N. 1. P. 105–111. doi: 10.3164/jcbn.20-53
  17. Silva M.S.B., Giacobini P. Don’t trust your gut: when gut microbiota disrupt fertility // Cell Metab. 2019. Vol. 30, N. 4. P. 616–618. doi: 10.1016/j.cmet.2019.09.005
  18. Collado M.C., Isolauri E., Laitinen K., et al. Effect of mother’s weight on infant’s microbiota acquisition, composition, and activity during early infancy: a prospective follow-up study initiated in early pregnancy // Am J Clin Nutr. 2010. Vol. 92, N. 5. P. 1023–1030. doi: 10.3945/ajcn.2010.29877
  19. Santacruz A., Collado M.C., García-Valdés L., et al. Gut microbiota composition is associated with body weight, weight gain and biochemical parameters in pregnant women // Br J Nutr. 2010. Vol. 104, N. 1. P. 83–92. doi: 10.1017/S0007114510000176
  20. Collado M.C., Isolauri E., Laitinen K., et al. Distinct composition of gut icrobiota during pregnancy in overweight and normal-weight women // Am J Clin Nutr. 2008. Vol. 88, N. 4. P. 894–899. doi: 10.1093/ajcn/88.4.894
  21. Penders J., Thijs C., Vink C., et al. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy // Pediatrics. 2006. Vol. 118, N. 2. P. 511–521. doi: 10.1542/peds.2005-2824
  22. Stanislawski M.A., Dabelea D., Wagner B.D., et al. Gut microbiota in the first 2 years of life and the association with body mass index at age 12 in a norwegian birth cohort // mBio. 2018. Vol. 9, N. 5. doi: 10.1128/mBio.01751-18
  23. Zacarías M.F., Collado M.C., Gómez-Gallego C., et al. Pregestational overweight and obesity are associated with differences in gut microbiota composition and systemic inflammation in the third trimester // PLoS One. 2018. Vol. 13, N. 7. doi: 10.1371/journal.pone.0200305
  24. Mokkala K., Houttu N., Vahlberg T., et al. Gut microbiota aberrations precede diagnosis of gestational diabetes mellitus // Acta Diabetol. 2017. Vol. 54, N. 12. P. 1147–1149. doi: 10.1007/s00592-017-1056-0
  25. Hasain Z., Mokhtar N.M., Kamaruddin N.A., et al. Gut microbiota and gestational diabetes mellitus: a review of host-gut microbiota interactions and their therapeutic potential // Front Cell Infect Microbiol. 2020. Vol. 10. P. 188. doi: 10.3389/fcimb.2020.00188
  26. Crusell M.K.W., Hansen T.H., Nielsen T., et al. Gestational diabetes is associated with change in the gut microbiota composition in third trimester of pregnancy and postpartum // Microbiome. 2018. Vol. 6, N. 1. P. 89. doi: 10.1186/s40168-018-0472-x
  27. Fugmann M., Breier M., Rottenkolber M., et al. The stool microbiota of insulin resistant women with recent gestational diabetes, a high risk group for type 2 diabetes // Sci Rep. 2015. Vol. 5. doi: 10.1038/srep13212
  28. Hasan S., Aho V., Pereira P., et al. Gut microbiome in gestational diabetes: a cross-sectional study of mothers and offspring 5 years postpartum // Acta Obstet Gynecol Scand. 2018;97(1):38–46. doi: 10.1111/aogs.13252
  29. Wang J., Zheng J., Shi W., et al. Dysbiosis of maternal and neonatal microbiota associated with gestational diabetes mellitus // Gut. 2018. Vol. 67, N. 9. P. 1614–1625. doi: 10.1136/gutjnl-2018-315988
  30. Liu J., Yang H., Yin Z., et al. Remodeling of the gut microbiota and structural shifts in Preeclampsia patients in South China // Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2017. Vol. 36, N. 4. P. 713–719. doi: 10.1007/s10096-016-2853-z
  31. Chen X., Li P., Liu M., et al. Gut dysbiosis induces the development of pre-eclampsia through bacterial translocation // Gut. 2020. Vol. 69, N. 3. P. 513–522. doi: 10.1136/gutjnl-2019-319101
  32. Wu Z., Ge M., Liu J., et al. The gut microbiota composition and metabolites are different in women with hypertensive disorders of pregnancy and normotension: a pilot study // J Obstet Gynaecol Res. 2024. Vol. 50, N. 3. P. 334–341. doi: 10.1111/jog.15844
  33. Mishra A., Lai G.C., Yao L.J., et al. Microbial exposure during early human development primes fetal immune cells // Cell. 2021. Vol. 184, N. 13. P. 3394–3409.e20. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.039
  34. McGovern N., Shin A., Low G., et al. Human fetal dendritic cells promote prenatal T-cell immune suppression through arginase-2 // Nature. 2017. Vol. 546, N. 7660. P. 662–666. doi: 10.1038/nature22795
  35. Rackaityte E., Halkias J., Fukui E.M., et al. Viable bacterial colonization is highly limited in the human intestine in utero // Nat Med. 2020. Vol. 26, N. 4. P. 599–607. doi: 10.1038/s41591-020-0761-3
  36. Lewis R.M., Baskaran H., Green J., et al. 3D visualization of trans-syncytial nanopores provides a pathway for paracellular diffusion across the human placental syncytiotrophoblast // iScience. 2022. Vol. 25, N. 12. doi: 10.1016/j.isci.2022.105453
  37. Alsharairi N.A., Li L. Gut microbiota, inflammation, and probiotic supplementation in fetal growth restriction-a comprehensive review of human and animal studies // Life. 2023. Vol. 13, N. 12. doi: 10.3390/life13122239
  38. Song X., Sun X., Oh S.F., et al. Microbial bile acid metabolites modulate gut RORγ+ regulatory T cell homeostasis // Nature. 2020. Vol. 577, N. 7790. P. 410–415. doi: 10.1038/s41586-019-1865-0
  39. De Angelis M., Montemurno E., Piccolo M., et al. Microbiota and metabolome associated with immunoglobulin A nephropathy (IgAN) // PLoS One. 2014. Vol. 9, N. 6. doi: 10.1371/journal.pone.0099006
  40. Di Pierro F., Sinatra F., Cester M., et al. Effect of L. crispatus M247 administration on pregnancy outcomes in women undergoing ivf: a controlled, retrospective, observational, and open-label study // Microorganisms. 2023. Vol. 11, N. 11. doi: 10.3390/microorganisms11112796
  41. Xie Q., Cui D., Zhu Q., et al. Supplementing maternal diet with milk oligosaccharides and probiotics helps develop the immune system and intestinal flora of offsprings // Food Sci Nutr. 2023. Vol. 11, N. 11. P. 6868–6877. doi: 10.1002/fsn3.3579
  42. Nachum Z., Perlitz Y., Shavit L.Y., et al. The effect of oral probiotics on glycemic control of women with gestational diabetes mellitus-a multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled trial // Am J Obstet Gynecol MFM. 2024. Vol. 6, N. 1. doi: 10.1016/j.ajogmf.2023.101224
  43. Баринова В.В., Буштырева И.О., Кузнецова Н.Б., и др. Опыт применения вагинальных аутопробиотиков у пациентки со спонтанной тройней при рецидивирующем вагинальном анаэробном дисбиозе // Акушерство и гинекология. 2023. № 10. C. 184–192. EDN: AFYTWF doi: 10.18565/aig.2023.6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Изменения микробиоты кишечника при беременности в норме и при различных патологических состояниях

Скачать (287KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 66759 от 08.08.2016 г. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия Эл № 77 - 6389 от 15.07.2002 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах