Дария А. Кащанова

1 Руски център за клинични изследвания по геронтология, Руски национален изследователски медицински университет към Министерството на здравеопазването на Руската федерация, Пирогов, бл. Ул. 1-ва Леонова 16, Москва 129226, Русия; ur.relbmar@avehcakt (O.N.T.); [email protected] (E.N.D.); ur.kb@ayaksvotok (Y.V.K.)

Олга Н. Ткачева

1 Руски център за клинични изследвания по геронтология, Руски национален изследователски медицински университет към Министерството на здравеопазването на Руската федерация, Пирогов, бл. Ул. 1-ва Леонова 16, Москва 129226, Русия; ur.relbmar@avehcakt (O.N.T.); [email protected] (E.N.D.); ur.kb@ayaksvotok (Y.V.K.)

Екатерина Н. Дудинская

1 Руски център за клинични изследвания по геронтология, Руски национален изследователски медицински университет към Министерството на здравеопазването на Руската федерация, Пирогов, бл. Ул. 1-ва Леонова 16, Москва 129226, Русия; ur.relbmar@avehcakt (O.N.T.); [email protected] (E.N.D.); ur.kb@ayaksvotok (Y.V.K.)

Ирина Д. Стражеско

2 Медицински изследователски и образователен център, Московски държавен университет "Ломоносов", 1 "Ленински гори", Москва 119991, Русия; moc.liamg@oksehzartsI

Юлия В. Котовская

1 Руски център за клинични изследвания по геронтология, Руски национален изследователски медицински университет към Министерството на здравеопазването на Руската федерация, Пирогов, бл. Ул. 1-ва Леонова 16, Москва 129226, Русия; ur.relbmar@avehcakt (O.N.T.); [email protected] (E.N.D.); ur.kb@ayaksvotok (Y.V.K.)

Анна С. Попенко

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, UK; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

Александър В. Тяхт

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, UK; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

Дмитрий Г. Алексеев

3 Atlas Biomed Group, Tintagel House, 92 Albert Embankment, Lambeth, London SE1 7TP, UK; moc.liamg@77akirik (A.S.P.); [email protected] (A.V.T.); [email protected] (D.G.A.)

Резюме

Целта на тази статия е да изследва състава на микробиотата на червата при пациенти с различни метаболитни състояния. Методи: Включени са 92 участници на възраст 25–76 години (26 от които са мъже), с потвърдено отсъствие на сърдечно-съдови и други хронични заболявания (но с възможно присъствие на сърдечно-съдови рискови фактори). Проведени са ултразвукови изследвания на каротиди, 16S rRNA секвениране на проби от изпражнения и оценки на диетата. Статистическият анализ беше извършен с помощта на програмния език R, 3.1.0. Резултати: Ентеротипирането дава два клъстера, диференцирани по алфа-разнообразие. Дебелината на интима среда е по-висока в клъстера с по-ниско разнообразие (прил. P Ключови думи: чревна микробиота, метаболитен статус, метаболизъм на глюкозата, сърдечно-съдови рискови фактори, диета

1. Въведение

Водещата причина за смърт в света все още са сърдечно-съдовите заболявания (ССЗ) и свързаните с тях метаболитни състояния, въпреки всички предприети здравни мерки. Съвременната медицина изисква превантивен, персонализиран подход и ранна предклинична диагностика. Като предприеме ранни действия за превенция на сърдечно-съдови рискови фактори, ССЗ може да бъде предотвратено или забавено след време.

Научният напредък в техниките за молекулярен генетичен анализ позволява подробно изследване на структурата и функциите на общността на микробиотата в червата. Оказва се, че чревната микробиота участва силно в много аспекти на функциите на човешкото тяло, като оказва значително влияние върху имунитета, метаболизма и дори нервната система и висшата нервна дейност [1]. Някои предишни проучвания показват връзка между чревната микробиота и затлъстяването [2]. В настоящото проучване бяха проучени връзките между състава на чревната микробиота, метаболитните маркери и диетата в внимателно изследвана кохорта без клинично ССЗ или други хронични заболявания.

Цел: Да се ​​оцени връзката между чревния микробиотен състав и метаболитните маркери при привидно здрави индивиди.

2. Материали и методи

Проучването включва кавказки участници (Москва и Московска област) на възраст от 25 до 76 години след превантивния амбулаторен скрининг.

2.1. Критерии за включване

Проучването включва мъже и жени на възраст над 25 години, които не са били лекувани с никакви лекарства (поне 6 месеца) и които нямат клинични сърдечно-съдови или други хронични заболявания. Всички пациенти са подписали формуляри за информирано съгласие.

2.2. Критерии за изключване

Причините за изключване включват неподписани формуляри за съгласие или отказ за участие в проучването; коронарна артериална болест, включително миокардна ангина, инфаркт, мозъчно-съдова болест, интермитентна клаудикация, инсулт и др., както и всякакви други клинични сърдечно-съдови заболявания (аритмия, клапни сърдечни заболявания и др.); лечение с каквито и да е лекарства или нутрицевтици (включително антибиотици и пробиотици през последните 3 месеца); захарен диабет тип 1 или други специфични видове диабет, анамнеза за захарен диабет тип 2 (DM-2; с изключение на новопоявил се DM-2, диагностициран с перорален тест за глюкозен толеранс преди проучването); анемия; анамнеза за рак; хронични чернодробни и бъбречни заболявания; бременност или кърмене; инфекциозни заболявания (през предходните 3 месеца); коремна хирургия; остри или хронични заболявания на стомашно-чревния тракт; диагностициран ензимен дефицит и хранителни алергии; заболявания на зъбите или устната кухина; история на трансплантация на органи. Пациентите бяха изключени от проучването по всяко време, ако бяха изпълнени някакви критерии за изключване.

2.3. Етични аспекти

Информирано съгласие беше дадено от всички участници. Поверителността на данните беше осигурена чрез използване на анонимизирани идентификатори. Протоколът от проучването е одобрен от местната комисия по етика, заседание # 8, 29 ноември 2011 г.

2.4. Предварителна оценка на пациентите

Участниците преминаха задълбочена оценка преди включването. Предварителната оценка включваше консултации на лекар и други специалисти (кардиолог, стоматолог), антропометрично измерване, пълна кръвна картина, биохимия на кръвта (глюкоза, креатинин, урея, пикочна киселина, калий, натрий, билирубин, трансаминази, общ холестерол (TC), липопротеини с висока плътност (HDL) и липопротеини с ниска плътност (LDL), триглицериди (TG) и хормон, стимулиращ щитовидната жлеза, анализ на урината, електрокардиограма (Schiller Cardiovit AT-10, Schiller, Baar, Швейцария) и тест за бягаща пътека (Intertrack, Schiller, Baar, Швейцария )). Тези с някакви отклонения при прегледите не бяха включени в изследването. Маркерите за метаболитен риск са както следва:

Нарушение на метаболизма на глюкозата: хипергликемия на гладно (венозна плазмена глюкоза на гладно ≥6,1 и 5,0 mmol/L и/или LDL> 3,0 mmol/L и/или HDL 1,7 mmol/L;

Индекс на телесна маса (ИТМ) ≥ 30 kg/m 2 (затлъстяване) и/или обиколка на талията ≥94 cm за мъжете и ≥80 cm за жените (коремно затлъстяване);

Артериална хипертония (AH) (ниво на систолично/диастолично кръвно налягане (BP) от 140/90–159/99 mmHg). Не бяха включени пациенти с BP 160/100 mmHg и по-високи и тези, които се нуждаят от антихипертензивно лечение;

Пушене (независимо от броя на цигарите и годините на пушене).

2.5. Основни методи

2.5.1. Състав на чревната микробиота

Пробите на изпражненията се замразяват и съхраняват при -20 ° C и след това се размразяват. За да се оцени състава на микробиотата, беше извършено секвениране на 16S rRNA генни променливи области V3-V4 (след цялостно изолиране на ДНК и подготовка на библиотека) с помощта на MiSeq Reagent Kit v2 и MiSeq секвенсер (Illumina, Сан Диего, Калифорния, Калифорния, САЩ) според препоръките на компанията.

2.5.2. Подготовка на библиотеката

Библиотеките бяха подготвени с подготвяне на библиотека за метагеномично секвениране 16S: Подготовка на 16S рибозомни генни ампликони за РНК за протокола Illumina MiSeq System (15044223 Rev. B), използвайки Nextera XT Kit Kit (Illumina) със стратегия за двойно индексиране.

2.5.3. Оценка на кръвоносните съдове

Оценката на съдовете се извършва с помощта на Q-LAB (Philips, Айндховен, Холандия) по време на дуплексно сканиране на сънната артерия в B-режим с ЕКГ запис. За оценка на дебелината на интима медиите (IMT) на общата каротидна артерия (CCA) бяха използвани стандартите на Европейското дружество по хипертония и Европейското общество по кардиология (2003). IMT 1,3 mm или локално увеличение на IMT с 0,5 mm или 50% увеличение на близкия IMT. Плаката се счита за локално удебеляване на IMT> 1,0 mm, което причинява луменна стеноза, но не засяга нейната вътрешна анатомия [3].

2.6. Биоинформативна обработка

Четенията за качествено филтриране и таксономичната класификация бяха извършени с помощта на софтуера QIIME v. 1.7 [4]. Таксономичният състав на пробите беше оценен с помощта на базата данни Greengenes v. 13.5 (http: // greengenes. Secondgenome.com/downloads/database/13_5) и RDP Classifier. При анализ бяха определени нива на оперативни таксономични единици (OTU). Биоинформативната обработка беше извършена с помощта на програмен език R (версия 3.1.0, R Core Team, Окланд, Нова Зеландия). Статистическата оценка беше извършена с използване на обобщени линейни модели и тестове на Ман-Уитни (процент на фалшиви открития (FDR)), коригирани пола и възрастта) [5].

3. Резултати

Бяха включени деветдесет и двама участници на възраст 25–76 години (от които 26 мъже). Средната им възраст е 52 ± 13 години (53 ± 13 години за жените и 51 ± 13 години за мъжете). Най-честото метаболитно разстройство е дислипидемията, която е диагностицирана при 85% от участниците; коремно затлъстяване е диагностицирано при 58%; хипертония от първи клас при 37%; ново начало DM-2 в 23%. Разпространението на рисковите фактори е показано на фигура 1 .

чревна

Преобладаване на сърдечно-съдови рискови фактори сред участниците. DM-2 - захарен диабет тип 2, AH - артериална хипертония.