Состояние микробно-тканевого комплекса кишечника у больных хронической болезнью почек

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Кишечная микробиота играет фундаментальную роль в поддержании нормального гомеостаза организма человека, регулируя широкий спектр метаболических, биосинтетических и иммунных функций. Эта сложная экосистема вместе с клеточными и стромальными компонентами стенки кишки образуют микробно-тканевой комплекс кишечника, изменения со стороны которого являются универсальным механизмом развития многих заболеваний, включая хроническую болезнь почек. Накопление продуктов азотистого обмена в кишечнике, специфическая диета, медикаментозная полипрагмазия, малоподвижный образ жизни, ограниченное потребление жидкости и расстройство моторики приводят у пациентов, страдающих хронической болезнью почек, к снижению количества бактерий, синтезирующих короткоцепочечные жирные кислоты, которые обладают важными физиологическими эффектами, и повышению содержания анаэробных протеолитических видов бактерии, экспрессирующих уреазу, уриказу, индол- и p-крезол-образующие ферменты. Характер изменений в составе кишечной микробиоты связан с этиологией хронической болезни почек, тяжестью почечной недостаточности, а также различается у лиц, получающих различные варианты заместительной терапии функции почек (гемодиализ, перитонеальный диализ, реципиенты почечного трансплантата). Аномальный микробный метаболизм способствует усилению продукции и накоплению уремических токсинов: индоксил сульфата, р-крезил сульфата и триметиламин-N-оксида. Нарушение функции почек, посредством механизмов преимущественно связанных с гидролизом накапливающейся мочевины, приводит к воспалению и отеку стенки кишки, что сопровождается расстройствами иммунной толерантности слизистой оболочки, а также дезорганизацией межклеточных соединительных комплексов, являющихся важными модуляторами межклеточного трансэпителиального кишечного транспорта. Индуцированные уремией нарушения целостности эпителиального барьера кишечника облегчают системную транслокацию многочисленных иммуногенных веществ, генерируемых аберрантной микробиотой, с последующим развитием оксидативного стресса и хронического субклинического воспаления, играющих важную роль в прогрессировании хронической болезни почек и связанных с ней осложнений. Наиболее выраженные изменения наблюдаются у лиц с терминальной стадией хронической болезни почек. Дальнейшее изучение двунаправленной взаимосвязи между почками и микробно-тканевым комплексом кишечника будут способствовать разработке новых направлений профилактики и патогенетической терапии неблагоприятных исходов у пациентов, страдающих хронической болезнью почек.

Об авторах

Михаил Олегович Пятченков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: pyatchenkovMD@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5893-3191
SPIN-код: 5572-8891

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Светлана Петровна Саликова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: salikova.1966@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4839-9578
SPIN-код: 2012-8481

д-р мед. наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Вячеславович Щербаков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: evgenvmeda@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3045-1721
SPIN-код: 6337-6039

нефролог

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Александрович Власов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vlasovandrej@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7915-3792
SPIN-код: 2801-1228

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Ткаченко Е.И., Гриневич В.Б., Губонина И.В., и др. Болезни как следствие нарушений симбиотических взаимоотношений организма хозяина с микробиотой и патогенами // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, № 2. С. 243–252. doi: 10.17816/brmma58117
  2. Пятченков М.О., Марков А.Г., Румянцев А.Ш. Структурно-функциональные нарушения кишечного барьера и хроническая болезнь почек. Обзор литературы. Часть I // Нефрология. 2022. Т. 26, № 1. С. 10–26. doi: 10.36485/1561-6274-2022-26-1-10-26
  3. Пятченков М.О., Румянцев А.Ш., Щербаков Е.В., Марков А.Г. Структурно-функциональные нарушения кишечного барьера и хроническая болезнь почек. Обзор литературы. Часть II // Нефрология. 2022. Т. 26, № 2. С. 46–64. doi: 10.36485/1561-6274-2022-26-2-46-64
  4. Jager K.J., Kovesdy C., Langham R., et al. A single number for advocacy and communication-worldwide more than 850 million individuals have kidney diseases // Nephrol Dial Transplant. 2019. Vol. 34, No. 11. P. 1803–1805. doi: 10.1093/ndt/gfz174
  5. Bhargava S., Merckelbach E., Noels H., et al. Homeostasis in the Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease // Toxins (Basel). 2022. Vol. 14, No. 10. ID 648. doi: 10.3390/toxins14100648
  6. Wilkins L.J., Monga M., Miller A.W. Defining Dysbiosis for a Cluster of Chronic Diseases // Sci Rep. 2019. Vol. 9, No. 1. ID 12918. doi: 10.1038/s41598-019-49452-y
  7. Li F., Wang M., Wang J., et al. Alterations to the Gut Microbiota and Their Correlation With Inflammatory Factors in Chronic Kidney Disease // Front Cell Infect Microbiol. 2019. Vol. 9. ID 206. doi: 10.3389/fcimb.2019.00206
  8. Monteiro R.C., Rafeh D., Gleeson P.J. Is There a Role for Gut Microbiome Dysbiosis in IgA Nephropathy? // Microorganisms. 2022. Vol. 10, No. 4. ID 683. doi: 10.3390/microorganisms10040683
  9. Shah N.B., Nigwekar S.U., Kalim S., et al. The Gut and Blood Microbiome in IgA Nephropathy and Healthy Controls // Kidney360. 2021. Vol. 2, No. 8. P. 1261–1274. doi: 10.34067/KID.0000132021
  10. Tao S., Li L., Li L., et al. Understanding the gut-kidney axis among biopsy-proven diabetic nephropathy, type 2 diabetes mellitus and healthy controls: an analysis of the gut microbiota composition // Acta Diabetol. 2019. Vol. 56, No. 5. P. 581–592. doi: 10.1007/s00592-019-01316-7
  11. Du X., Liu J., Xue Y., et al. Alteration of gut microbial profile in patients with diabetic nephropathy // Endocrine. 2021. Vol. 73, No. 1. P. 71–84. doi: 10.1007/s12020-021-02721-1
  12. Azzouz D., Omarbekova A., Heguy A., et al. Lupus nephritis is linked to disease-activity associated expansions and immunity to a gut commensal // Ann Rheum Dis. 2019. Vol. 78, No. 7. P. 947–956. doi: 10.1136/annrheumdis-2018-214856
  13. Hu X., Ouyang S., Xie Y., et al. Characterizing the gut microbiota in patients with chronic kidney disease // Postgrad Med. 2020. Vol. 132, No. 6. P. 495–505. doi: 10.1080/00325481.2020.1744335
  14. Chung S., Barnes J.L., Astroth K.S. Gastrointestinal Microbiota in Patients with Chronic Kidney Disease: A Systematic Review // Adv Nutr. 2019. Vol. 10, No. 5. P. 888–901. doi: 10.1093/advances/nmz028
  15. Zhao J., Ning X., Liu B., et al. Specific alterations in gut microbiota in patients with chronic kidney disease: an updated systematic review // Ren Fail. 2021. Vol. 43, No. 1. P. 102–112. doi: 10.1080/0886022X.2020.1864404
  16. Vaziri N., Wong J., Pahl M., et al. Chronic kidney disease alters intestinal microbial flora // Kidney Int. 2013. Vol. 83, No. 2. P. 308–315. doi: 10.1038/ki.2012.345
  17. Stadlbauer V., Horvath A., Ribitsch W., et al. Structural and functional differences in gut microbiome composition in patients undergoing haemodialysis or peritoneal dialysis // Sci Rep. 2017. Vol. 7, No. 1. ID 15601. doi: 10.1038/s41598-017-15650-9
  18. Crespo-Salgado J., Vehaskari V.M., Stewart T., et al. Intestinal microbiota in pediatric patients with end stage renal disease: a Midwest Pediatric Nephrology Consortium study // Microbiome. 2016. Vol. 4, No. 1. ID 50. doi: 10.1186/s40168-016-0195-9
  19. Salvadori M., Tsalouchos A. Microbiota, renal disease and renal transplantation // World J Transplant. 2021. Vol. 11, No. 3. P. 16–36. doi: 10.5500/wjt.v11.i3.16
  20. Wong J., Piceno Y.M., DeSantis T.Z., et al. Expansion of urease- and uricase-containing, indole- and p-cresol-forming and contraction of short-chain fatty acid-producing intestinal microbiota in ESRD // Am J Nephrol. 2014. Vol. 39, No. 3. P. 230–237. doi: 10.1159/000360010
  21. Jiang S., Xie S., Lv D., et al. A reduction in the butyrate producing species Roseburia spp. and Faecalibacterium prausnitzii is associated with chronic kidney disease progression // Antonie Van Leeuwenhoek. 2016. Vol. 109, No. 10. P. 1389–1396. doi: 10.1007/s10482-016-0737-y
  22. Sun C.-Y., Lin C.-J., Pan H.-C., et al. Clinical association between the metabolite of healthy gut microbiota, 3-indolepropionic acid and chronic kidney disease // Clin Nutr. 2019. Vol. 38, No. 6. P. 2945–2948. doi: 10.1016/j.clnu.2018.11.029
  23. Vaziri N.D., Yuan J., Nazertehrani S., et al. Chronic kidney disease causes disruption of gastric and small intestinal epithelial tight junction // Am J Nephrol. 2013. Vol. 38, No. 2. P. 99–103. doi: 10.1159/000353764
  24. Vaziri N.D., Yuan J., Norris K. Role of urea in intestinal barrier dysfunction and disruption of epithelial tight junction in chronic kidney disease // Am J Nephrol. 2013. Vol. 37, No. 1. P. 1–6. doi: 10.1159/000345969
  25. Gonzalez A., Krieg R., Massey H.D., et al. Sodium butyrate ameliorates insulin resistance and renal failure in CKD rats by modulating intestinal permeability and mucin expression // Nephrol Dial Transplant. 2019. Vol. 34, No. 5. P. 783–794. doi: 10.1093/ndt/gfy238
  26. de Almeida Duarte J.B., de Aguilar-Nascimento J.E., Nascimento M., Nochi R.J. Jr. Bacterial translocation in experimental uremia // Urol Res. 2004. Vol. 32, No. 4. P. 266–270. doi: 10.1007/s00240-003-0381-7
  27. Wang F., Jiang H., Shi K., et al. Gut bacterial translocation is associated with microinflammation in end-stage renal disease patients // Nephrology (Carlton). 2012. Vol. 17, No. 8. P. 733–738. doi: 10.1111/j.1440-1797.2012.01647.x
  28. Okada K., Sekino M., Funaoka H., et al. Intestinal fatty acid-binding protein levels in patients with chronic renal failure // J Surg Res. 2018. Vol. 230. P. 94–100. doi: 10.1016/j.jss.2018.04.057
  29. Guijarro-Muñoz I., Compte M., Álvarez-Cienfuegos A., et al. Lipopolysaccharide activates Toll-like receptor 4 (TLR4)-mediated NF-κB signaling pathway and proinflammatory response in human pericytes // J Biol Chem. 2014. Vol. 289, No. 4. P. 2457–2468. doi: 10.1074/jbc.M113.521161
  30. McIntyre C.W., Harrison L.E.A., Eldehni M.T., et al. Circulating endotoxemia: a novel factor in systemic inflammation and cardiovascular disease in chronic kidney disease // Clin J Am Soc Nephrol. 2011. Vol. 6, No. 1. P. 133–141. doi: 10.2215/CJN.04610510
  31. Guo S., Al-Sadi R., Said H.M., Ma T.Y. Lipopolysaccharide causes an increase in intestinal tight junction permeability in vitro and in vivo by inducing enterocyte membrane expression and localization of TLR-4 and CD14 // Am J Pathol. 2013. Vol. 182, No. 2. P. 375–387. doi: 10.1016/j.ajpath.2012.10.014
  32. Pedruzzi L.M., Stockler-Pinto M.B., Leite M. Jr., Mafra D. Nrf2-keap1 system versus NF-κB: the good and the evil in chronic kidney disease? // Biochimie. 2012. Vol. 94, No. 12. P. 2461–2466. doi: 10.1016/j.biochi.2012.07.015
  33. Sun C.-Y., Chang S.-C., Wu M.-S. Uremic toxins induce kidney fibrosis by activating intrarenal renin-angiotensin-aldosterone system associated epithelial-to-mesenchymal transition // PLoS One. 2012. Vol. 7, No. 3. ID e34026. doi: 10.1371/journal.pone.0034026
  34. Miyazaki T., Ise M., Seo H., Niwa T. Indoxyl sulfate increases the gene expressions of TGF-beta 1, TIMP-1 and pro-alpha 1(I) collagen in uremic rat kidneys // Kidney Int Suppl. 1997. Vol. 62. Р. 15–22.
  35. Ichii O., Otsuka-Kanazawa S., Nakamura T., et al. Podocyte injury caused by indoxyl sulfate, a uremic toxin and aryl-hydrocarbon receptor ligand // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 9. ID e108448. doi: 10.1371/journal.pone.0108448
  36. Wu I.-W., Hsu K.-H., Lee C.-C., et al. p-Cresyl sulphate and indoxyl sulphate predict progression of chronic kidney disease // Nephrol Dial Transplant. 2011. Vol. 26, No. 3. P. 938–947. doi: 10.1093/ndt/gfq580
  37. Watanabe H., Miyamoto Y., Honda D., et al. p-Cresyl sulfate causes renal tubular cell damage by inducing oxidative stress by activation of NADPH oxidase // Kidney Int. 2013. Vol. 83, No. 4. P. 582–592. doi: 10.1038/ki.2012.448
  38. Joossens M., Faust K., Gryp T., et al. Gut microbiota dynamics and uraemic toxins: one size does not fit all // Gut. 2019. Vol. 68, No. 12. P. 2257–2260. doi: 10.1136/gutjnl-2018-317561
  39. Tang W.W.H., Wang Z., Kennedy D.J., et al. Gut microbiota-dependent trimethylamine N-oxide (TMAO) pathway contributes to both development of renal insufficiency and mortality risk in chronic kidney disease // Circ Res. 2015. Vol. 116, No. 3. P. 448–455. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305360
  40. de Brito J.S., Borges N.A., dos Anjos J.S., et al. Aryl Hydrocarbon Receptor and Uremic Toxins from the Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease Patients: Is There a Relationship between Them? // Biochemistry. 2019. Vol. 58, No. 15. P. 2054–2060. doi: 10.1021/acs.biochem.8b01305
  41. Harlacher E., Wollenhaupt J., Baaten C., Noels H. Impact of Uremic Toxins on Endothelial Dysfunction in Chronic Kidney Disease: A Systematic Review // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, No. 1. ID 531. doi: 10.3390/ijms23010531
  42. Foresto-Neto O., Ghirotto B., Câmara N.O.S. Renal Sensing of Bacterial Metabolites in the Gut-kidney Axis // Kidney360. 2021. Vol. 2, No. 9. P. 1501–1509. doi: 10.34067/KID.0000292021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2023



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».