fcmedicineФундаментальная и клиническая медицинаFundamental and Clinical Medicine2500-07642542-0941КемГМУ10.23946/2500-0764-2022-7-4-83-90fcmedicine-607Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHКишечный микробиом ВИЧ-инфицированных пациентов с туберкулезом легкихGut microbiota of HIV-infected patients with multidrug-resistant tuberculosishttps://orcid.org/0000-0003-4126-4312ОтдушкинаЛ. Ю.OtdushkinaL. Yu.

Отдушкина Лариса Юрьевна, ассистент кафедры микробиологии и вирусологии

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Dr. Larisa Yu. Otdushkina, MD, Assistant Professor, Department of Microbiology and Virology

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

https://orcid.org/0000-0002-3475-9125ЗахароваЮ. В.ZakharovaYu. V.

Захарова Юлия Викторовна, доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии и вирусологии 

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Prof. Yuliа V. Zakharova, MD, PhD, Professor, Department of Microbiology and Virology

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

yvz@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5249-8822ХолодовА. А.KholodovA. A.

Холодов Артем Андреевич, клинический ординатор кафедры фтизиатрии 

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Dr. Artem A. Kholodov, MD, Clinical Resident, Department of Phthisiology

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

https://orcid.org/0000-0002-5977-9149ЛевановаЛ. А.LevanovaL. A.

Леванова Людмила Александровна, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии 

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Prof. Lyudmila A. Levanova, MD, PhD, Professor, Head of the Department of Microbiology and Virology

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

https://orcid.org/0000-0002-4854-5734ПьянзоваТ. В.PyanzovaT. V.

Пьянзова Татьяна Владимировна, доктор медицинских наук, проректор по научной, лечебной работе и развитию регионального здравоохранения, заведующая кафедрой фтизиатрии

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Prof. Tatiana V. Pyanzova, MD, PhD, Professor, Head of the Department of Phthisiology, Chief Scientific Officer

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

https://orcid.org/0000-0002-5001-7068МарковскаяА. А.MarkovskayaA. A.

Марковская Алина Анатольевна, ассистент кафедры эпидемиологии, инфекционных болезней и дерматовенерологии

650056, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Dr. Alina A. Markovskaya, MD, Assistant Professor, Department of Epidemiology, Infectious Diseases, Dermatology and Venereology

22а, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056

ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian Federation202229122022748390Copyright © Отдушкина Л.Ю., Захарова Ю.В., Холодов А.А., Леванова Л.А., Пьянзова Т.В., Марковская А.А., 20222022Отдушкина Л.Ю., Захарова Ю.В., Холодов А.А., Леванова Л.А., Пьянзова Т.В., Марковская А.А.Otdushkina L.Y., Zakharova Y.V., Kholodov A.A., Levanova L.A., Pyanzova T.V., Markovskaya A.A.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/607Цель

Цель. Определение состава и свойств кишечной микробиоты по показателю постоянства у пациентов с туберкулезом легких в зависимости от ВИЧ-статуса.

Материалы и методы

Материалы и методы. Изучали кишечный культуром у 92 пациентов с туберкулезом легких и множественной лекарственной устойчивостью возбудителя: I группа (n=46) – пациенты с туберкулезом легких, II группа (n=46) – пациенты с туберкулезом легких и ВИЧ-инфекцией. Исследование кишечного микробиома проводили количественным бактериологическим методом, идентифицировали микроорганизмы по фенотипическим свойствам (морфологическим, культуральным и биохимическим). Постоянство микробных таксонов С (%) определяли по показателю Дажо-Одум. Микроорганизмы относили к постоянным при С>50%, к добавочным при 25%<С<50% и к случайным – при С<25%. Для обработки результатов использовали непараметрические методы статистики.

Результаты

Результаты.  Постоянными обитателями кишечного биотопа у ВИЧ-негативных пациентов с туберкулезом легких были микроорганизмы рода Bifidobacterium, Lactobacillus, Enterococcus, Escherichia, грибы рода Candida, Staphylococcus. У ВИЧ-позитивных фтизиатрических пациентов состав постоянных микросимбионтов был сходный (χ2 =0,06, df=4, p=0,98). Установлено также сходство видовой структуры и распространенности факторов вирулентности у стафилококков и грибов, полученных от пациентов с туберкулезом вне зависимости от наличия ВИЧ-инфекции. Добавочными микроорганизмами были только бактерии рода Clostridium. Случайная микробиота была разнообразной, представлена 6 родами (Enterobacter, Citrobacter, Salmonella, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas) типа (филума) Proteobacteria (χ2 =3,506, df=5, p=0,061).

Заключение

Заключение. Сходство микробиоты по показателю постоянства у ВИЧ-позитивных и ВИЧ-негативных пациентов с туберкулезом легких свидетельствует о единых механизмах формирования микроэкологических нарушений, что обусловливает у них единые подходы к коррекции нарушений кишечного микробиома.

Aim

Aim. To determine the composition and properties of the gut microbiota in HIV-infected patients with pulmonary tuberculosis.

Materials and Methods

Materials and Methods. We studied 92 faecal samples from patients with pulmonary tuberculosis (n = 46) and patients with combined pulmonary tuberculosis and HIV infection (n = 46), with the following examination of the appearance, cultural properties, and biochemical profile of the bacteria. The constancy of microbial taxa was determined using Dazho-Odum indicator. Microorganisms were classified as constant at C > 50%, as complementary at 25% < C < 50% and as occasional at C < 25%.

Results

Results. Gut microbiota of patients with multidrug-resistant tuberculosis was consistently represented by Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Escherichia spp., Staphylococcus spp., and Candida regardless of their

HIV status

HIV status. Species composition and prevalence of virulence factors in Staphylococcus spp. and fungi isolated from patients with multidrug-resistant tuberculosis also did not depend on HIV status. Complementary microorganisms were represented exclusively by Clostridium spp., while random microbiota was represented by 6 genera (Enterobacter spp., Citrobacter spp., Salmonella spp., Klebsiella spp., Proteus spp., and Pseudomonas spp.) belonging to the Proteobacteria phylum.

Conclusion

Conclusion. Similar composition of gut microbiota in HIV-positive and HIV-negative patients with multidrug-resistant tuberculosis indicates common mechanisms of intestinal dysbiosis and a uniform approach for its correction.

микробиотапоказатель постоянствастафилококкиCandidaвирулентностьmicrobiotapersistence indexstaphylococciCandidavirulenceReferencesWang B, Yao M, Ly L, Ling Z, Li L. The human microbiota in health and disease. Engineering. 2017;3:71-82. http://doi.org/10.1016/J.ENG.2017.01.008Wang B, Yao M, Ly L, Ling Z, Li L. The human microbiota in health and disease. Engineering. 2017;3:71-82. http://doi.org/10.1016/J. ENG.2017.01.008Turroni F, Milani Ch, Ventura M, Sinderen D. The human gut microbiota during the initial stages of life: insights from Bifidobacteria Curr Opin Biotechnol. 2022;73:81-87. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.07.012Turroni F, Milani Ch, Ventura M, Sinderen D. The human gut microbiota during the initial stages of life: insights from Bifidobacteria. Curr Opin Biotechnol. 2022;73:81-87. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.07.012Ding RX, Goh WR, Wu RN, Yue XQ, Luo X, Khine WWT, Wu JR, Lee YK. Revisit gut microbiota and its impact on human health and disease. J Food Drug Anal. 2019;27(3):623-631. https://doi.org/10.1016/j.jfda.2018.12.012Ding RX, Goh WR, Wu RN, Yue XQ, Luo X, Khine WWT, Wu JR, Lee YK. Revisit gut microbiota and its impact on human health and disease. J Food Drug Anal. 2019;27(3):623-631. https://doi.org/10.1016/j.jfda.2018.12.012Ivleva EA, Grivennikov SI. Microbiota-driven mechanisms at different stages of cancer development. Neoplasma. 2022;32:100829. https://doi.org/10.1016/j.neo.2022.10082Ivleva EA, Grivennikov SI. Microbiota-driven mechanisms at different stages of cancer development. Neoplasma. 2022;32:100829. https://doi.org/10.1016/j.neo.2022.10082Захарова Ю.В., Быков А.С., Нуртазина А.Ю., Марковская А.А., Афанасьев С.С., Несвижский Ю.В. Афанасьев М.С. Микробиоценоз кишечника детей на разных стадиях ВИЧ-инфекции. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2020;2:90-95. https://doi.org/10.14427/jipai.2020.2.90Zakharova YuV, Bykov AS, Nurtazina AYu, Markovskaya AA, Afanasyev SS, Nesvizh YuV, Afanasyev MS. Intestinal microbiocenosis at different stages of hiv infection in pediatric patients. Immunopathology, allergology, infectology. 2020;2:90-95. (In Russ). https://doi.org/10.14427/jipai.2020.2.90Комарова М.В., Кройдер А.С. Использование индексов биологического разнообразия для анализа микробиоты человека. Universum: медицина и фармакология. 2022;3(86). Ссылка активна на 25.11.2022. https://7universum.com/ru/med/archive/item/13192Komarova MV, Kroider AS. The use of biological diversity indices for the analysis of human microbiota. Universum: Medicine and Pharmacology. 2022;3(86). (In Russ). Available at: https://7universum.com/ ru/med/archive/item/13192. Accessed: 26 November, 2021.Кайбышева В.О., Жарова М.Е., Филимендикова К.Ю., Никонов Е.Л. Микробиом человека: возрастные изменения и функции. Доказательная гастроэнтерология.2020;9(2):42-55. https://doi.org/10.17116/dokgastro2020902142Kaibysheva VO, Zharova ME, Filimendikova KYu, Nikonov EL. Human microbiome: age-related changes and functions. Evidence-based gastroenterology.2020;9(2):42-55. (In Russ). https://doi.org/10.17116/dokgastro2020902142Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Филометаболическое ядро микробиоты кишечника. Альманах клинической медицины. 2015;40:12-34.Sitkin SI, Tkachenko EI, Vakhitov TYa. Phylometabolic core of intestinal microbiota. Almanah of Clinical Medicine. 2015;40:12-34. (In Russ).Wozniak D, Cichy W, Przyslawski J, Drzymala-Czuz S. The role of microbiota and enteroendocrine cells in maintaining homeostasis in the human digestive tract. Advances in medical sciences. 2021;66(2):284-292. https://doi.org/10.1016/j.advms.2021.05.003Wozniak D, Cichy W, Przyslawski J, Drzymala-Czuz S. The role of microbiota and enteroendocrine cells in maintaining homeostasis in the human digestive tract. Advances in medical sciences. 2021;66(2):284292. https://doi.org/10.1016/j.advms.2021.05.003Холодов А.А., Захарова Ю.В., Отдушкина Л.Ю., Галайда Н.М., Пьянзова Т.В. Микробиоценоз кишечника у больных туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя с синдромом кишечной диспепсии, возникшим в условиях противотуберкулезной терапии. Вестник Центрального научно-исследовательского института туберкулеза. 2022;1:79-86. https://doi.org/10.7868/S2587667822010083Kholodov AA, Zakharova YuV, Otdushkina LYu, Galaida NM, Pyanzova TV. Intestinal microbiocenosis in patients with multidrug-resistant pulmonary tb and intestinal dyspepsia syndrome due to tb treatment. Bulletin of the Central Research Institute of Tuberculosis. 2022;1:79-86. (In Russ). https://doi.org/10.7868/S2587667822010083Родина О.В., Борисов С.Е., Иванова Д.А. Нежелательные реакции при различных режимах химиотерапии больных туберкулезом органов дыхания. Туберкулез и социально-значимые заболевания. 2020;2:44-54.Rodina OV, Borisov SE, Ivanova DA. Adverse events of the new and traditional chemotherapy regimens in the patients with multi drug resistant pulmonary tuberculosis. Tuberculosis and socially significant diseases. 2020;2:44-54. (In Russ).Белова И.В., Барболина С.Ф., Точилина А.Г., Соловьева И.В., Шпрыков А.С., Иванова Т.П., Жирнов А.В., Шерстнев И.Г., Васильева Н.В., Аникина О.А. Профилактика формирования выраженных нарушений микробиоценоза толстой кишки у больных туберкулезом, в том числе с множественной лекарственной устойчивостью. Медицинский альманах. 2016;43(3):112-117.Belova IV, Barbolina SF, Tochilina AG, Soloveva IV, Shprykov AS, Ivanova TP, Zhirnov AV, Sherstnev IG, Vasilieva NV, Anikina OA. Prophylaxis of forming the expressed disorders of microbiocenosis of a large bowel in the case of patients having tuberculosis, including that with a multiple medicine resistance. Meditsinskiy al'manakh. 2016;43(3):112-117. (In Russ).Клименко А.И., Мустафин З.С., Чеканцев А.Д., Зудин Р.К., Матушкин Ю.Г., Лапшин С.А. Современные подходы к математическому и компьютерному моделированию в микробиологии. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015;19(6):745-752.Klimenko AI, Mustafin ZS, Chekantsev AD, Zudin RK, Matushkin YuG, Lashin SA. A review of simulation and modeling approaches in microbiology. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2015;19(6):745-752. (in Russ).Erum R, Samad F, Khan A, Kazmi SU. A comparative study on production of extracellular hydrolytic enzymes of Candida species isolated from patients with surgical site infection and from healthy individuals and their co-relation with antifungal drug resistance. BMC Microbiology. 2020;20(1):368. https://doi.org/10.1186/s12866-02002045-6.Erum R, Samad F, Khan A, Kazmi SU. A comparative study on production of extracellular hydrolytic enzymes of Candida species isolated from patients with surgical site infection and from healthy individuals and their corelation with antifungal drug resistance. BMC Microbiology. 2020;20(1):368. https://doi.org/10.1186/s12866-020-02045-6.Соловьева И. В., Белова И. В., Точилина А. Г., Барболина С. Ф., Иванова Т. П., Жирнов В. А. Микробиота толстой кишки больных с туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью. Медицинский академический журнал. 2017; 17(4): 71-73.Solovyova I. V., Belova I. V., Tochilina A. G., Barbolina S. F., Ivanova T. P., Zhirnov V. A. Microbiota of the colon of patients with multidrug-resistant tuberculosis. Medical Academic Journal. 2017; 17(4): 71-73.Ueckermann V, Lebre P, Geldenhuys J, Hoosien E, Cowan D, Rensburg L.J, Ehlers M. The lung microbiome in HIV-positive patients with active pulmonary tuberculosis. Scientifc Reports. 2022;12:8975. https://doi.org/10.1038/s41598-022-12970-3.Ueckermann V, Lebre P, Geldenhuys J, Hoosien E, Cowan D, Rensburg L.J, Ehlers M. The lung microbiome in HIV-positive patients with active pulmonary tuberculosis. Scientifc Reports. 2022;12:8975. https://doi.org/10.1038/s41598-022-12970-3.

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