Особенности таксономической принадлежности бактериальной ДНК крови у пациентов с различными метаболическими фенотипами ожирения

Цель. Изучить таксономический состав микробиома крови у пациентов со следующими фенотипами: метаболически здоровым ожирением (МЗО) и метаболически нездоровым ожирением (МНЗО).

Материалы и методы. В исследование включены здоровые доноры без ожирения (n = 116) и пациенты с ожирением, которые были разделены на подгруппы с МЗО (n = 36) и МНЗО (n = 53). Из образцов венозной крови выделяли бактериальную ДНК и проводили метагеномное секвенирование вариабельного участка v3–v4 гена 16S рРНК. Сравнивалась как частота выделения отдельных таксонов из образцов, так и доля, приходящаяся на эти таксоны в общем пуле бактериальной ДНК крови.

Результаты. Для пациентов с МНЗО было характерно увеличение доли Lachnospiraceae, Ruminococcaceae и Prevotellaceae, которые являются основными представителями кишечной микробиоты, что может являться следствием большей кишечной проницаемости, характерной для таких пациентов. Вне зависимости от метаболического фенотипа у пациентов с ожирением из образцов крови чаще выделялась ДНК Rhodobacteraceae, Streptomycetaceae, Leuconostocaceae и Burkholderiaceae. При МЗО также чаще обнаруживалась в крови ДНК Nocardioidaceae, Flavobacteriaceae, Hyphomicrobiaceae и Gaiellaceae, а у пациентов с МНЗО – S24-7, Nocardiaceae и Helicobacteraceae. Многие представители этих семейств являются обитателями почв и вод, что может свидетельствовать об усилении проницаемости кожного барьера у пациентов с ожирением. Также большая представленность Helicobacteraceae у пациентов с МНЗО может указывать на усиление транслокации из желудка.

Заключение. Ожирение приводит к выраженным изменениям в таксономическом составе микробиома крови, при этом характер изменений зависит от метаболического фенотипа ожирения и проницаемости внешних барьеров.

1. Nikkari S., McLaughlin I.J., Bi W., Dodge D.E., Relman D.A. Does blood of healthy subjects contain bacterial ribosomal DNA? J. Clin. Microbiol. 2001;39(5):1956–1959. DOI: 10.1128/JCM.39.5.1956-1959.2001.

2. Федоров Н.А., Елов А.А., Жибурт Е.Б., Суханов Ю.С., Круглов A.Н., Стоногин А.В. и др. Частота обнаружения бактериальной ДНК в цельной крови доноров. Доклады Академии наук. 2005;402(6):841–843. DOI: 10.1007/s10630-005-0085-y.

3. Castillo D.J., Rifkin R.F., Cowan D.A., Potgieter M. The healthy human blood microbiome: Fact or fiction? Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019;9:1–12. DOI: 10.3389/fcimb.2019.00148.

4. Гапонов А.М., Волкова Н.И., Ганенко Л.А., Набока Ю.Л., Маркелова М.И., Синягина М.Н. и др. Особенности микробиома толстой кишки у пациентов с ожирением при его различных фенотипах (оригинальная статья). Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(2):144–155. DOI: 10.36233/0372-9311-66.

5. Котрова А.Д., Шишкин А.Н., Воропаева Л.С., Лавренова Н.С., Слепых Л.А., Лукашенко М.В. и др. Гендерная оценка микробиома кишечника у больных с ожирением. Клиническая гастроэнтерология. 2021;(10):91–99. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-194-10-91-99.

6. Шестопалов А.В., Колесникова И.М., Гапонов А.М., Григорьева Т.В., Хуснутдинова Д.Р. Камальдинова Д.Р. и др. Влияние метаболического типа ожирения на микробиом крови. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2022;25(2):35–41. DOI: 10.29296/25877313-2022-02-06.

7. Massier L., Blüher M., Kovacs P., Chakaroun R.M. Impaired intestinal barrier and tissue bacteria: pathomechanisms for metabolic diseases. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2021;12(March):1–18. DOI: 10.3389/fendo.2021.616506.

8. Iacobini C., Pugliese G., Blasetti Fantauzzi C., Federici M., Menini S. Metabolically healthy versus metabolically unhealthy obesity. Metabolism. Elsevier Inc. 2019;92:51–60. DOI: 10.1016/j.metabol.2018.11.009.

9. Phillips C.M. Metabolically healthy obesity: Definitions, determinants and clinical implications. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2013;14(3):219–227. DOI: 10.1007/s11154-013-9252-x.

10. Hirt P.A., Castillo D.E., Yosipovitch G., Keri J.E. Skin changes in the obese patient. J. Am. Acad. Dermatol. 2019;81(5): 1037–1057. DOI: 10.1016/j.jaad.2018.12.070.