Роль кишечной микробиоты в развитии аллергических заболеваний у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

На сегодняшний день выявлена чёткая корреляция между нарушениями микробиоты кишечника в детском возрасте и иммунными и метаболическими нарушениями в более позднем периоде. Экспериментальные данные, подтверждая долгосрочные преимущества для здоровья, вызванные микробиотой кишечника младенцев, указывают на участие микробиоты кишечника детей в модулировании факторов риска, связанных с конкретным состоянием здоровья взрослых, что обосновывает целесообразность разработки стратегий воздействия на развитие, состав и активность кишечного микробиома младенцев с помощью пробиотиков и/или пребиотиков, синбиотиков и постбиотиков.

Состав кишечного микробиома ребёнка зависит от его гестационного возраста, способа родоразрешения, типа вскармливания, условий окружающей среды и играет жизненно важную роль на протяжении всей жизни человека.

Внутриутробный и неонатальный периоды представляют собой критические этапы формирования микробиома ребёнка, нарушение которого ассоциируется с развитием различных патологических состояний в детском организме, включая аллергические, тогда как ранняя коррекция микробных сообществ кишечника может служить основой для предотвращения аллергической сенсибилизации.

В обзорной статье представлен анализ современных данных о роли микробиоты кишечника в развитии атопических заболеваний у детей; обсуждаются возможности профилактического и терапевтического применения препаратов нутрицевтиков с про-, пре- и постбиотическим действием, их воздействия на развитие, состав и активность кишечного микробиома у детей с атопическими заболеваниями.

Об авторах

Наталья Вячеславовна Колесникова

Кубанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nvk24071954@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9773-3408
SPIN-код: 9685-7584

д-р биол. наук, профессор

Россия, Краснодар

Евгений Александрович Коков

Кубанский государственный медицинский университет

Email: Kokovea@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5239-0846
SPIN-код: 3476-5062

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар

Людмила Николаевна Кокова

Кубанский государственный медицинский университет

Email: kokovaln@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8995-5572
SPIN-код: 1415-3290

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар

Элла Витальевна Чурюкина

Кубанский государственный медицинский университет; Ростовский государственный медицинский университет

Email: echuryukina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6407-6117
SPIN-код: 8220-1439

канд. мед. наук, доцент

Россия, Краснодар; Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Смирнова Г.И., Манкуте Г.Р. Микробиота кишечника и атопический дерматит у детей // Российский педиатрический журнал. 2015. Т. 18, № 6. С. 46–53.
  2. Максимова О.В., Гервазиева В.Б., Зверев В.В. Микробиота кишечника и аллергические заболевания // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014. № 3. С. 49–60.
  3. Sanchez-Borges M., Martin B.L., Muraro A.M., et al. The importance of allergic diseases for public health: iCAALL statement // World Allergy Authority J. 2018. Vol. 11, N 1. P. 8. doi: 10.1186/s40413-018-0187-2
  4. Ferreira M.A., Wong J.M., Baurecht H., et al. Eleven loci with new reproducible genetic associations with the risk of allergic diseases // J Allergy Wedge Immunal. 2019. Vol. 143, N 2. P. 691–699. doi: 10.1016/j.jaci.2018.03.012
  5. Bernard A., Nickmiller M., Dumont H. Respiratory tract epithelial defects and risks of allergic diseases: Multiple associations identified in the study of biomarkers among adolescents // Am J Respir Crit Care Med. 2015. Vol. 191, N 6. P. 714–717. doi: 10.1164/rcm.201409-1748LE
  6. Han P., Gu J.Q., Li L.S., et al. The association between intestinal bacteria and allergic diseases-cause or consequence? // Front Call Infect Microbiol. 2021. N 11. P. 650893. doi: 10.3389/fcimb.2021.650893
  7. Van Niemwegen F.A., Penders J., Stobbering E.E., et al. Mode and place of delivery, gastrointestinal microbiota, and their influence on asthma and atopy // J Allergy Clin Immunol. 2011. Vol. 128, N 5. P. 948–955. doi: 10.1016/j.jaci.2011.07.027
  8. Lozupone K.A., Stombaugh А., Gordon J.I., et al. Diversity, stability and stability of the human gut microbiota // Nature. 2012. Vol. 489, N 7415. P. 220–230. doi: 10.1038/nature11550
  9. Schlaeppi K., Bulgarelli D. The plant microbiome at work // Mol Plant Microbe Interact. 2015. Vol. 28, N 3. P. 212–217. doi: 10.1094/MPMI-10-14-0334-FI
  10. Bokulich N.A., Chang J., Battaglia T., et al. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life // Sci Transl Med. 2016. Vol. 8, N 343. P. 343ra82. doi: 10.1126/scitranslmed.aad7121
  11. Urcell L.K., Clemente J.K., Radeоut J.R., et al. The interpersonal and intrapersonal diversity of human-associated microbiota in key body sites // J Allergy Clin Immunol. 2012. Vol. 129, N 5. P. 1204–1208. doi: 10.1016/j.jaci.2012.03.010
  12. Di Costanzo M., Carucci L., Berni C., Biasucci G. Gut microbiome modulation for preventing and treating pediatric food allergies // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, N 15. P. 5275. doi: 10.3390/ijms21155275
  13. Фролова Э.В., Гмошинский И.В., Лысиков Ю.А., и др. Диагносика аллергической энтеропатии у детей // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2001. Т. 80, № 2. P. 19–22.
  14. Milani C., Duranti S., Bottacini F., et al. The first microbial colonizers of the human gut: Composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota // Microbiol Mol Biol Rev. 2017. Vol. 81, N 4. P. e00036-17. doi: 10.1128/MMBR.00036-17
  15. Li L., Mendis N., Trigui H., et al. The importance of the viable but non-culturable state in human bacterial pathogens // Front Microbiol. 2014. N 5. P. 258. doi: 10.3389/fmicb.2014.00258
  16. Younge N., McCann J.R., Ballard J., et al. Fetal exposure to the maternal microbiota in humans and mice // JCI Insight. 2019. Vol. 4, N 19. P. e127806. doi: 10.1172/jci.insight.127806
  17. Biasucci G., Rubin M., Riboni S., et al. The method of delivery affects the bacterial community in the intestines of the newborn // Early Hum Dev. 2010. Vol. 86, Suppl. 1. Р. S13–S15. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2010.01.004
  18. Bager P., Wohlfahrt J., Westergaard T. Caesarean delivery and the risk of atopy and allergic diseases: Meta-analysis // Clin Exp Allergy. 2008. Vol. 38, N 4. P. 634–642. doi: 10.1111/j.1365-2222.2008.02939.x
  19. De Meij T.G., Budding A.E., de Groot E.F., et al. Composition and stability of intestinal microbiota of healthy children within a Dutch population // FASEB J. 2016. Vol. 30, N 4. P. 1512–1522. doi: 10.1096/fj.15-278622
  20. Hill C.J., Lynch D.B., Murphy K., et al. Evolution of gut microbiota composition from birth to 24 weeks in the INFANTMET Cohort // Microbiome. 2017. Vol. 5, N 1. P. 4. doi: 10.1186/s40168-016-0213-y
  21. Kong X., Xu W., Anton S., et al. Gut microbiome developmental patterns in early life of preterm infants: Impacts of feeding and gender // PLoS One. 2016. Vol. 11, N 4. P. e0152751. doi: 10.1371/journal.pone.0152751
  22. Collado M.C., Cerenada M., Neu J., et al. Factors influencing gastrointestinal tract and microbiota immune interaction in preterm infants // Pediatr Res. 2015. Vol. 77. P. 726–731. doi: 10.1038/ave.2015.54
  23. Ward R.E., Ninonuevo M., Mills D.A., et al. In vitro fermentation of breast milk oligosaccharides by Bifidobacterium infantis and Lactobacillus gasseri // Appl Environ Microbiol. 2006. Vol. 72, N 6. P. 4497–4499. doi: 10.1128/AEM.02515-05
  24. Genia S., Turker M., Hazel T., et al. Human milk oligosaccharides inhibit Candida albicans invasion of human premature intestinal epithelial cells // J Nutr. 2015. Vol. 145, N 9. P. 1992–1998. doi: 10.3945/jn.115.214940
  25. Avershina E., Lundgard K., Sekelja M., et al. Transition from infant: To adult-like gut microbiota // Environ Microbiol. 2016. Vol. 18, N 7. P. 2226–2236. doi: 10.1111/1462-2920.13248
  26. O’Sullivan A., Farber M., Smilowitz J.T. The influence of early infant-feeding practices on the intestinal microbiome and body composition in infants // Nutr Metab Insights. 2015. Vol. 8, Suppl. 1. P. 1–9. doi: 10.4137/NMI.S29530
  27. Wang S., Wei Y., Liu L., Li A. Association between breastmilk microbiota and food allergy in infants // Front Call Infect Microbiol. 2022. N 11. P. 770913. doi: 10.3389/fcimb.2021.770913
  28. Pravdin P., Jordan F., Priami S., Morine M.J. The role of breast-feeding in infant immune system: A systems perspective on the intestinal microbiome // Microbiome. 2015. N 3. P. 41. doi: 10.1186/s40168-015-0104-7
  29. Adlerbert I., Strahan D.P., Matricardi P.M., et al. Gut microbiota and development of atopic eczema in 3 European birth cohorts // J Allergy Clin Immunol. 2007. Vol. 120, N 2. P. 343–350. doi: 10.1016/j.jaci.2007.05.018
  30. Laursen M.F., Zahariassen G., Ball M.I., et al. Having older siblings is associated with gut microbiota development during early childhood // IUD Microbiol. 2015. N 15. P. 154. doi: 10.1186/s12866-015-0477-6
  31. Bonder M.J., Kurilshchikov A., Tigchelaar E.F., et al. The effect of host genetics on the gut microbiome // Nat Genet. 2016. Vol. 48, N 11. P. 1407–1412. doi: 10.1038/ng.3663
  32. Honda K., Takeda K. Regulatory mechanisms of immune responses to intestinal bacteria // Mucosal Immunol. 2009. Vol. 2, N 3. P. 187–196. doi: 10.1038/mi.2009.8
  33. Николаева И.В., Царегородцев А.Д., Шайхиева Г.С. Формирование кишечной микробиоты у ребенка и факторы, влияющие на этот процесс // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2018. Т. 63, № 3. C. 13–18. doi: 10.21508/1027-4065-2018-63-3-13-18
  34. Rabe H., Lundell A.C., Sjoberg F., et al. Neonatal gut colonization by Bifidobacterium is associated with higher childhood cytokine responses // Intestinal Microbes. 2020. Vol. 12, N 1. P. 1–14. doi: 10.1080/19490976.2020.1847628
  35. Selma-Royo M., Arroyo C.M., Garcia-Mantrana I., et al. Perinatal environment shapes microbiota colonization and infant growth: Impact on response and intestinal function // Microbiome. 2020. Vol. 8, N 1. P. 1–19. doi: 10.1186/s40168-020-00940-8
  36. Макарова С.Г., Намазова-Баранова Л.С., Ерешко О.А., и др. Кишечная микробиота и аллергия. Про- и пребиотики в профилактике и лечении аллергических заболеваний // Педиатрическая фармакология. 2019. Т. 16, № 1. С. 7–18.
  37. Johnson S.S., Ownby D.R. The infant gut bacterial microbiota and risk of pediatric asthma and allergic diseases // Translation Res. 2017. N 179. P. 60–70. doi: 10.1016/j.trsl.2016.06.010
  38. Sun L., Liu V., Zhang L.J. The role of toll-like receptors in skin host defense, psoriasis, and atopic dermatitis // J Immunal Res. 2019. Vol. 2019. P. 1824624. doi: 10.1155/2019/1824624
  39. Jo R., Yama K., Aita Y., et al. Comparison of oral microbiome profiles in 18-month-old infants and their parents // Sci Rep. 2021. Vol. 11, N 1. P. 861. doi: 10.1038/s41598-020-78295-1
  40. Fujimura K.E., Sitarik A.R., Havstad S., et al. Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T-cell differentiation // Nat Med. 2016. Vol. 22, N 10. P. 1187–1191. doi: 10.1038/nm.4176
  41. Ismail I.H., Oppedisano F., Joseph S.J., et al. Reduced gut microbial diversity in early life is associated with later development of eczema but not atopy in high-risk infants // Pediatr Allergy Immunol. 2012. Vol. 23, N 7. P. 674–681. doi: 10.1111/j.1399-3038.2012.01328.x
  42. Azad M.B., Kozyrsky A.L. Perinatal programming of asthma: The role of the gut microbiota // Klin Def Immunal. 2012. Vol. 2012. P. 932072. doi: 10.1155/2012/932072
  43. Arrieta M.C., Stiemsma L.T., Dimitriu P.A., et al. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma // Sci Transl Med. 2015. Vol. 7, N 307. P. 307ra152. doi: 10.1126/scitranslmed.aab2271
  44. Abrahamson T.R., Jacobson H.E. Anderson A.F., et al. Low gut microbiota diversity in early infancy precedes asthma at school age // Alergie La Clin Exp. 2014. Vol. 44, N 6. P. 842–850. doi: 10.1111 / cea.12253
  45. Azad M.B., Konya T., Gutman D.S., et al. Infant gut microbiota and food sensitization: Associations in the first year of life // Wedge Exp Allergy. 2015. Vol. 45, N 3. P. 632–643. doi: 10.1111/cea.12487
  46. Savage J.H., Lee-Sarwar K.A., Sordello J., et al. A prospective microbiome-wide association study of food sensitization and food allergy in early childhood // Allergy. 2018. Vol. 73, N 1. P. 145–152. doi: 10.1111/all.13232
  47. Нетребенко О.К., Корниенко Е.А. Кишечная микробиота и пробиотики в период беременности // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2012. Т. 91, № 6. С. 87–95.
  48. Kurosh A., Luna R.A., Balderas M., et al. Fecal microbiome signatures are different in food-allergic children compared to siblings and healthy children // Pediatrician. Allergy Immunal. 2018. Vol. 29, N 5. P. 545–554. doi: 10.1111/pai.12904
  49. Kanoni B.R., Sangwan N., Stefka A., et al. Lactobacillus rhamnosus GG-supplemented formula expands butyrate-producing bacterial strains in food allergic infants // ISME J. 2016. Vol. 10, N 3. P. 742–750. doi: 10.1038/ismej.2015.151
  50. Thule U.J., Kumagai H., Jumbo E., et al. Probiotics prevents sensitization to oral antigen and subsequent increases in intestinal tight junction permeability in juvenile-young adult rats // Microorganisms. 2019. Vol. 7, N 10. P. 463. doi: 10.3390/microorganisms 7100463
  51. Hardy H., Harris J., Lyon E., et al. Probiotics, prebiotics and immunomodulation of gut mucosal defences: Homeostasis and immunopathology // Nutrients. 2013. Vol. 5, N 6. P. 1869–1912. doi: 10.3390/nu5061869
  52. Torii A., Tori S., Fujiwara S., et al. Lactobacillus Acidophilus strain L-92 regulates the production of Th1 cytokine as well as Th2 cytokines // Allergol Int. 2007. Vol. 56, N 3. P. 293–301. doi: 10.2332/allergolint.O-06-459
  53. Gibson G.R., Atkins R., Sanders M.E., et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics // Nats Reverend Gastroenterologist Hepatol. 2017. Vol. 14, N 8. P. 491–502. doi: 10.1038/nrgastro.2017.75
  54. Kuytunen M. Probiotics and prebiotics in preventing food allergy and eczema // Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2013. Vol. 13, N 3. P. 280–286. doi: 10.1097/ACI.0b013e328360ed66
  55. Markovyak P., Slizevska K. Effects of probiotics, prebiotics, and synbiotics on human health // Nutrients. 2017. Vol. 9, N 9. P. 1021. doi: 10.3390/nu9091021
  56. Candy D.E., van Ampting M.T., Oude Nijhuis M.M., et al. A synbiotic-containing amino-acid-based formula improves gut microbiota in non-IgE-mediated allergic infants // Pediatrician. Res. 2018. Vol. 83, N 3. P. 677–686. doi: 10.1038/ave.2017.270
  57. Fiocchi A., Pawankar R., Cuello-Garcia C., et al. World allergy organization-mcmaster university guidelines for allergic disease prevention (GLAD-P): Probiotics // World Allergy Authority J. 2015. Vol. 8, N 1. P. 4. doi: 10.1186/s40413-015-0055-2
  58. Esposito S., Patria M.F., Spena S., et al. Impact of genetic polymorphisms on paediatric atopic dermatitis // Int J Immunopathol. Pharmacol. 2015. Vol. 28, N 3. P. 286–295. doi: 10.1177/0394632015591997
  59. Hamayuni R.A., Maleki A.L., Kafel S.H., Abbasi A. Postbiotics: A novel strategy in food allergy treatment // Crit Rev Food Sci Nutr. 2021. Vol. 61, N 3. P. 492–499. doi: 10.1080/10408398.2020.1738333
  60. Гурьянова С.В., Борисова О.Ю., Колесникова Н.В., и др. Влияние мурамилпептида на микробный состав микрофлоры ротовой полости // Иммунология. 2019. Т. 40, № 6. С. 34–40.
  61. Коков Е.А., Колесникова Н.В., Кокова Л.Н., Андронова Т.М. Клиническая эффективность иммунотерапии в лечении атопического дерматита у детей // Русский медицинский журнал. 2019. № 3. С. 11–14.
  62. Колесникова Н.В., Козлов И.Г., Гурьянова С.В., и др. Клинико-иммунологическая эффективность и перспективы использования мурамилдипептидов в лечении атопических заболеваний // Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 1. С. 15–20.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пренатальные, неонатальные и постнатальные факторы модуляции кишечного микробиома у детей [14].

Скачать (1MB)
Метаданные

© Фармарус Принт Медиа, 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».