fcmedicineФундаментальная и клиническая медицинаFundamental and Clinical Medicine2500-07642542-0941КемГМУfcmedicine-126Research ArticleСтатьиАМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ И КЛЕТОЧНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ БИФИДОБАКТЕРИЙ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ ДЕТЕЙAMINO ACID COMPOSITION OF BIFIDOBACTERIAL EXOMETABOLITES AND HYDROLYSATES IN HIV-INFECTED CHILDRENЗахароваЮ. В.ZakharovaYULIYA V.noemail@neicon.ruЛевановаЛ. А.LevanovaLYUDMILA A.noemail@neicon.ruФедороваЮ. С.FedorovaYULIYA S.noemail@neicon.ruСухихА. С.SukhikhANDREY S.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian Federation201930032019411521Copyright © Захарова Ю.В., Леванова Л.А., Федорова Ю.С., Сухих А.С., 20192019Захарова Ю.В., Леванова Л.А., Федорова Ю.С., Сухих А.С.Zakharova Y.V., Levanova L.A., Fedorova Y.S., Sukhikh A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fcm.kemsmu.ru/jour/article/view/126

Цель. Исследование состава, количественного содержания аминокислот, нейротропных биологических эффектов экзометаболитов бифидобактерий, изолированных от ВИЧ-инфицированных детей. Материалы и методы. С помощью обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии изучали количественное содержание и аминокислотный состав экзометаболитов и клеточных гидролизатов бифидобактерий, изолированных у детей с разной стадией ВИЧ-инфекции. Антидепрессивную активность экзометаболитов оценивали на моделях животных по «тесту отчаяния» Порсолта. Достоверность различий определяли с помощью непараметрических критериев оценки достоверности - критерия Манна-Уитни. Различия считали значимыми при p < 0,05. Результаты. Общее содержание аминокислот в экзометаболитах бифидобактерий, изолированных от ВИЧ-инфицированных детей, было в 3 раза больше, чем у детей без ВИЧ-статуса. Глицин и гистидин обнаруживали только в составе клеточных гидролизатов. Содержание треонина и серина в экзометаболитах было в 7-14 раз выше, чем в группе сравнения. Установлено, что бифидобактерии при ВИЧ-инфекции характеризуются высокими уровнями продукции триптофана и сниженной способностью накапливать кинуренин в клетках. Экзометаболиты бифидобактерий оказывали антидепрессивный, седативный и возбуждающие эффекты на лабораторных животных.Заключение. Бифидобактерии у ВИЧ-инфицированных детей характеризуются высокой активностью синтеза серина, треонина, триптофана и низким уровнем продукции гистидина и глицина. Снижена в 4 раза способность бифидобактерий накапливать продукты кинуренинового пути окисления триптофана. Нейротропные эффекты экзометаболитов бифидобактерий являются штаммоспецифичными.

Aim. To study amino acid composition, quantify the amino acids, and investigate neurotropic effects of bifidobacterial exometabolites isolated from HIV-infected children.Materials and Methods. Amino acid composition and quantities in bifidobacterial exometabolites and hydrolysates were measured using reversed-phase high-performance liquid chromatography. An antidepressant activity of exometabolites was evaluated in Balb/c mice by behavioural despair test. Results. The total content of amino acids as well as levels of threonine and serine were 3, 7, and 14-fold higher, respectively, in exometabolites of bifidobacteria isolated from HIV-infected children as compared to those from HIV-negative children. Glycine and histidine were found only in bifidobacterial hydrolysates. Bifidobacteria from HIV-infected children were characterized by high levels of tryptophan and reduced ability to accumulate kynurenine in cells. Exometabolites of bifidobacteria had antidepressant, sedative and stimulating effects on laboratory animals.Conclusions. Bifidobacteria in HIV-infected children are characterized by an increased synthesis of serine, threonine, tryptophan as well as low levels of histidine and glycine production. The ability of bifidobacteria to accumulate the products of the kynurenine pathway of tryptophan oxidation is significantly reduced. The neurotropic effects of bifidobacterial exometabolites are strain-specific.

бифидобактерииВИЧ-инфекциянейроактивные аминокислотытриптофанкинуренинbifidobacteriaHIV infectionneuroactive amino acidtryptophankynurenineReferencesАлешкин В.А., Алешкин А.В., Афанасьев С.С., Караулов А.В., Воропаева Е.А., Афанасьев М.С. и др. Микробиоценоз кишечника // Вопросы диетологии. 2015. Т. 5. № 4. С. 15-52Алешкин В.А., Алешкин А.В., Афанасьев С.С., Караулов А.В., Воропаева Е.А., Афанасьев М.С. и др. Микробиоценоз кишечника // Вопросы диетологии. 2015. Т. 5. № 4. С. 15-52Тераевич А.С., Закрепина Е.Н. Влияние пробиотиков на клеточный и гуморальный иммунитет. Электронный научный журнал. 2016. № 7 (10). С. 23-27Тераевич А.С., Закрепина Е.Н. Влияние пробиотиков на клеточный и гуморальный иммунитет. Электронный научный журнал. 2016. № 7 (10). С. 23-27Tanca A, Abbondio M, Palomba A. Fraumene C, Manghina V, Cucca F, et al. Potential and active functions in the gut microbiota of a healthy human cohort. Microbiome. 2017; 5 (1): 79-94. doi: 10.1186/s40168-017-0293-3Tanca A, Abbondio M, Palomba A. Fraumene C, Manghina V, Cucca F, et al. Potential and active functions in the gut microbiota of a healthy human cohort. Microbiome. 2017; 5 (1): 79-94. doi: 10.1186/s40168-017-0293-3Turroni F, Berry D, Ventura M. Bifidobacteria and their role in the human gut microbiota. Front Microbiol. 2016; 7: 2148. doi: 10.3389/fmicb.2016.02148Turroni F, Berry D, Ventura M. Bifidobacteria and their role in the human gut microbiota. Front Microbiol. 2016; 7: 2148. doi: 10.3389/fmicb.2016.02148Dubourg G, Surenaud M, Lévy Y, Hüe S, Raoult D. Microbiome of HIV-infected people. Microb Pathog. 2017; 106: 85-93. doi: 10.1016/j.micpath.2016.05.015Dubourg G, Surenaud M, Lévy Y, Hüe S, Raoult D. Microbiome of HIV-infected people. Microb Pathog. 2017; 106: 85-93. doi: 10.1016/j.micpath.2016.05.015Neff CP, Krueger O, Xiong K, Arif S, Nusbacher N, Schneider JM, et al. Fecal microbiota composition drives immune activation in HIV-infected individuals. EBioMedicine. 2018; 30: 192-202. doi: 10.1016/j.ebiom.2018.03.024Neff CP, Krueger O, Xiong K, Arif S, Nusbacher N, Schneider JM, et al. Fecal microbiota composition drives immune activation in HIV-infected individuals. EBioMedicine. 2018; 30: 192-202. doi: 10.1016/j.ebiom.2018.03.024Yilmas C, Gökmen V. Determination of tryptophan derivatives in kynurenine pathway in fermented foods using liquid chromatography tandem mass spectrometry. Food Chem. 2018; 243: 420-427. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.10.004Yilmas C, Gökmen V. Determination of tryptophan derivatives in kynurenine pathway in fermented foods using liquid chromatography tandem mass spectrometry. Food Chem. 2018; 243: 420-427. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.10.004Акопова М.М. Нервно-психическое развитие и когнитивные расстройства ВИЧ-инфицированных детей: теоретико-эмпирическое исследование. Актуальные проблемы психологического знания. 2014. № 1 (30). С. 91-95Акопова М.М. Нервно-психическое развитие и когнитивные расстройства ВИЧ-инфицированных детей: теоретико-эмпирическое исследование. Актуальные проблемы психологического знания. 2014. № 1 (30). С. 91-95Руденко А.О., Карцова Л.А., Снарский С.И. Определение важнейших аминокислот в сложных объектах биологического происхождения методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с получением фенилтиогидантоинов аминокислот. Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 2. С. 223-230Руденко А.О., Карцова Л.А., Снарский С.И. Определение важнейших аминокислот в сложных объектах биологического происхождения методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с получением фенилтиогидантоинов аминокислот. Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 2. С. 223-230

The authors declare that there are no conflicts of interest present.