Relationships between cytokines and the amounts of microsymbionts in microecological disorders of the human intestine

封面

如何引用文章

全文:

详细

Cytokines and chemokines, as well as gut microsymbionts, are sufficient participants in the intercellular communications, thus supporting homeostasis of gut mucosa. However, these components may be of key significance for intestinal inflammation and damage to epithelial barrier. This work expands the understanding of the relationships between intestinal microbial communities and the local cytokine network of the host. The paper presents the results of the correlation analysis between total microbial number of intestinal microsymbionts and the level of pro- (TNFα, IFNγ, IL-8) and anti-inflammatory cytokines (IL-10, IL- 1ra) in coprofiltrates obtained from clinically healthy people examined for gut dysbiosis. Determination of cytokines in coprofiltrates was carried out by ELISA technique (JSC Vector-Best, Russia). The study of 65 microsymbiocenoses of the human gut was carried out by classical bacteriological methods. Identification of obligate-anaerobic, facultative-anaerobic bacteria and fungi was carried out by time-of-flight mass spectrometry using MALDI TOF-MS Microflex LT series (Bruker Daltonians, Germany). These studies have revealed the leading role of associations between enterobacteria, fungi and representatives of the Staphylococcus genus in gut dysbiosis. In general composition of the obligate-anaerobic association, we have observed a change of consortia from several types of Bifidobacteria and Lactobacilli in eubiotic state to a monoid variant in dysbiosis. At the same time, the number of associations that included Clostridia was increased. The analysis of correlations between cytokine indices and the number of gut microbiota showed persistance of significant associations established during eubiosis under dysbiosis conditions, with an increase in their correlation coefficient: Bifidobacterium spp., Enterobacteriaceae, Staphylococcus spp., Candida spp. and TNFα. At the same time, in dysbiosis, the direction of the connections changed, and new correlations were determined: for Staphylococcus spp. and IFNγ; Staphylococcus spp. and IL-8; Enterobacteriaceae and IL-1ra, IFNγ. The established features of correlations between indices of microsymbiocenosis and quantitative changes in cytokines allow us to consider the number, composition of microsymbiocenosis and cytokine profile as factors that may affect the state of gut homeostasis in eu- and dysbiosis.

作者简介

Taisiay Bondarenko

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: semenovih88@mail.ru

Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Elena Ivanova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: walerewna13@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Leading Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Anastasia Bekpergenova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: nsavasteeva@gmail.com

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Irina Chaynikova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: inchainicova@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Leading Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Olga Chelpachenko

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: oech57@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Professor, Leading Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Igor Nikiforov

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: ianikiforov@rambler.ru

PhD (Geology/Mineralogy), Leading Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

Irina Zdvizhkova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: zdvizhkova.irina@gmail.com

Research Associate, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

俄罗斯联邦, 11, Pionerskaya str., Orenburg, 460000

参考

  1. Иванова Е.И., Бондаренко Т.А., Чайникова И.Н., Перунова Н.Б. Локальные антимикробные факторы и цитокины при дисбиозе кишечника человека // Российский иммунологический журнал, 2015. Т. 9 (18), № 2 (1). С. 691-692. [Ivanova E.I., Bondarenko T.A., Chaynikova I.N., Perunova N.B. Local antimicrobial factors and cytokines in human intestinal dysbiosis. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2015, Vol. 9 (18), no. 2 (1), рp. 691-692. (In Russ.)]
  2. Andrews C., McLean M.H., Durum S.K. Cytokine tuning of intestinal epithelial function. Front Immunol., 2018, Vol. 9, 1270. doi: 10.3389/fimmu.2018.01270.
  3. Ciesielska A., Matyjek M., Kwiatkowska K. TLR4 and CD14 trafficking and its influence on LPS-induced pro-inflammatory signaling. Cell. Mol. Life Sci., 2021, Vol. 78, no. 4, pp. 1233-1261.
  4. Hirayama D., Iida T., Nakase H. The phagocytic function of macrophage-enforcing innate immunity and tissue homeostasis. Int. J. Mol. Sci., 2018, Vol. 19, no. 1, 92. doi: 10.3390/ijms19010092.
  5. Hou K., Wu Z.X., Chen X.Y., Wang J.Q., Zhang D., Xiao C., Zhu D., Koya J.B., Wei L., Li J., Chen Z.S. Microbiota in health and diseases. Signal Transduct. Target. Ther., 2022, Vol. 7, no. 1, 135. doi: 10.1038/s41392-022-00974-4.
  6. Jeffery V., Goldson A.J., Dainty J.R., Chieppa M., Sobolewski A. IL-6 signaling regulates small intestinal crypt homeostasis. J. Immunol., 2017, Vol. 199, рр. 304-311.
  7. Jones S.A., Bryant C., Lloyd C.M., McInnes I., O’Neill L. A vision for cytokine biology with 20/20 clarity. Function (Oxf.), 2020, Vol. 2, no. 1, zqaa042. doi: 10.1093/function/zqaa042.
  8. Neurath M.F. Cytokines in inflammatory bowel disease. Nat. Rev. Immunol., 2014, Vol. 14, no. 5, рр. 329-342.
  9. Pascale A., Marchesi N., Marelli C., Coppola A., Luzi L., Govoni S., Giustina A., Gazzaruso C. Microbiota and metabolic diseases. Endocrine, 2018, Vol. 61, рр. 357-371.
  10. Peterson L.W., Artis D. Intestinal epithelial cells: regulators of barrier function and immune homeostasis. Nat. Rev. Immunol., 2014, Vol. 14, no. 3, рр. 141-153.
  11. Sumagin R., Robin A.Z., Nusrat A., Parkos C.A. Transmigrated neutrophils in the intestinal lumen engage ICAM-1 to regulate the epithelial barrier and neutrophil recruitment. Mucosal Immunol., 2014, Vol. 7, no. 4, рр. 905-915.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Bondarenko T.A., Ivanova E.V., Bekpergenova A.V., Chaynikova I.N., Chelpachenko O.E., Nikiforov I.A., Zdvizhkova I.A., 2022

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».