Особенности микробиоты нижних отделов респираторного тракта у пациентов с различными формами туберкулеза легких по данным исследования микробных маркеров

Цель исследования: выявить различия в составе микробных маркеров, детектируемых технологией МСММ, в образцах бронхиальных смывов у пациентов с разными клинико-рентгенологическими вариантами течения туберкулеза.

Материалы и методы. Изучены особенности микробиоты нижних отделов респираторного тракта у пациентов с различными формами туберкулеза легких, получающих противотуберкулезную терапию.

Результаты. С использованием технологии масс-спектрометрии микробных маркеров были исследованы бронхиальные смывы, полученные из доли легкого с патологическими изменениями, и из другого легкого без патологии, что выбирали по данным компьютерной томографии. Выявлено наличие обратной корреляции высокой степени между количеством маркеров двух групп микроорганизмов: группы 1 (Clostridium ramosum + Corynebacterium spp. + Streptomyces spp.) и группы 2 (Eubacterium spp. + Eggerthella lenta + Lactobacillus spp. + Propionibacterium freudenreichii + Actinomyces viscosu + Prevotella spp. + Rhodococcus spp.). Установлено, что при доминировании микроорганизмов группы 2 бронхиальные смывы в 58,8% были получены из зоны поражения фиброзно-кавернозным туберкулезом. При доминировании микроорганизмов группы 1 бронхиальные смывы были получены из участков рассасывания инфильтративного туберкулеза (13,3%) или из участков без патологических изменений (46,6%).

1. Васильева И.А., Стерликов С.А., Тестов В.В., Михайлова Ю.В., Обухова О.В. Отраслевые и экономические показатели противотуберкулезной работы в 2021–2022 гг. Статистические материалы, 2023. – 59 c.

2. Осипов Г.А., Зыбина Н.Н., Родионов Г.Г. Опыт применения масс-спектрометрии микробных маркеров в лабораторной диагностике // Медицинский алфавит. Современная лаборатория. – 2013. – №1. – С. 64-67.

3. Осипов Г.А., Бойко Н.Б., Новикова В.П., Гриневич В.Б., Федосова Н.Ф., Цех О.М. Методика масс-спектрометрии микробных маркеров как способ оценки пристеночной кишечной микробиоты при заболеваниях органов пищеварения: учебно-методическое пособие. Санкт-Петербург, 2013. – 96 с.

4. Cuozzo S., A. de Moreno de LeBlanc, LeBlanc J. G., Hoffmann N., Tortella G. R.. Streptomyces genus as a source of probiotics and its potential for its use in health // Microbiological Research. – 2023. – № 266. – Р.127248. https://doi.org/10.1016/j.micres.2022.127248

5. Gardiner B.J., Tai A.Y., Kotsanas D., Francis M.J., Roberts S.A., Ballard S.A., Junckerstorff R. K., Kormana T. M. Clinical and microbiological characteristics of Eggerthella lenta bacteremia // Journal of Clinical Microbiology. – 2015. – Vol. 53, № 2. – P. 626–635. https://doi.org/10.1128/JCM.02926-14

6. Guohui X., Zhao C., Qinglong G., Taosheng Y., Yimin T., Peikun G., Juanjuan Zh., Min O., Xiangdong F., Lili R., Minfei Y., Zhaoqin W., Lei L., Liang Y. Insights into the unique lung microbiota profile of pulmonary tuberculosis patients using metagenomic next-generation sequencing // Microbiol Spectr. – 2022. – Vol. 10, № 1. – Р. 1-15.

7. Horn K.J., Schopper M.A., Drigot Z.G., Clark S.E. Airway Prevotella promote TLR2-dependent neutrophil activation and rapid clearance of Streptococcus pneumoniae from the lung // Nature Communications. – 2022. – Vol.13, № 1. – Р. 3321. https://doi.org/10.1038/s41467-022-31074-0

8. Hu Y., Cheng M., Liu B., Dong J., Sun L., Yang J., Yang F., Chen X., Jin Q. Metagenomic analysis of the lung microbiome in pulmonary tuberculosis – a Pilot Study // Emerging Microbes and Infections. – 2020. – Vol. 9, № 1. P.1444–1452. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1783188

9. Kelly M.S., Plunkett C., Yu Y., Aquino J.N., Patel S.M., Hurst J.H., Young R.R., Smieja M., Steenhoff A.P., Arscott-Mills T., Feemster K.A., Boiditswe S., Leburu T., Mazhani T., Patel M.Z., Rawls J.F., Jawahar J., Shah S.S., Polage Ch. R., Cunningham C.K., Seed P.C. Non-diphtheriae Corynebacterium species are associated with decreased risk of pneumococcal colonization during infancy // ISME Journal. – 2022. – Vol. 16, № 3. – Р. 655–665. https://doi.org/10.1038/s41396-021-01108-4

10. Kim S.R., Jung L.Y., Oh I.J., Kim Y. Ch., Shin K.Ch., Lee M.K., Yang S. H., Park H. S., Kim M..K., Kwak J.Y., Um S.J., Ra S. W., Kim W.J., Kim S., Choi E.G., Lee Y. Ch. Pulmonary actinomycosis during the first decade of 21st Century: Cases of 94 patients // BMC Infectious Diseases. – 2013. – № 13 – Р. 216. https://doi.org/10.1186/1471-2334-13-216

11. Kradin R.L., Mark E.J. Pathology of pulmonary infection. In book: Diagnostic Pathology of Infectious Disease (pp.143-206). Second Edi. Elsevier Inc., 2018

12. Krainyukov P.E., Moiseev D.N., Zhilenkova O.G., Kokorin V.V., Popov P.A., Kolodkin B.B., Kim D.Yu., Kondakov E.V. Use of microbial marker mass spectrometry method in etiological diagnostics of purulent-inflammatory hand diseases // Bulletin of Pirogov National Medical & Surgical Center. – 2020.– Vol.15, № 4. – Р. 52-55. https://doi.org/10.25881/bpnmsc.2020.25.88.010

13. Krishna P., Jain A., Bisen P. S. Microbiome diversity in the sputum of patients with pulmonary tuberculosis // European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. – 2016. – Vol. 35, № 7. – P. 1205-1210. https://doi.org/10.1007/s10096-016-2654-4

14. Lagier J.Ch., Dubourg G., Million M., Cadoret F., Bilen M, Fenollar F., Levasseur A., Rolain J.M., Fournier P.E., Raoult D. Culturing the human microbiota and culturomics // Nature Reviews Microbiology. – 2018. – Vol. 16, № 9. – P. 540-550. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0041-0

15. Leitao F., Sergio F., Peters C.M., Sheel A.W., Yang J., Nislow C., Lam S., Leung J.M., Sin D.D. Characterization of the lower airways and oral microbiota in healthy young persons in the community // Biomedicines. – 2023. – Vol. 11, № 3. – Р. 841. https://doi.org/10.3390/biomedicines11030841

16. Man, W.H., Wouter A. A., Piters D.S., Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health // Nature Reviews Microbiology. – 2017.– Vol. 15, № 5. – P. 259–270. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.14

17. Milosavljevic M.N., Kostic M., Milovanovic J., Zaric R.Z., Stojadinovic M., Jankovic S.M., Stefanovic S.M. Antimicrobial treatment of Erysipelatoclostridium ramosum invasive infections: a systematic review // Revista Do Instituto de Medicina Tropical de Sao Paulo. – 2021. – № 63. – P. 1–12. https://doi.org/10.1590/s1678-9946202163030

18. Ugarte-Torres A., Gillrie M.R., Griener T.P., Church D.L. Eggerthella lenta bloodstream infections are associated with increased mortality following empiric piperacillin-tazobactam (TZP) monotherapy: a population-based cohort study // Clinical Infectious Diseases. – 2018. – Vol. 67, № 2. – P. 221-228. https://doi.org/10.1093/cid/ciy057

19. Wu J., Liu W., He L., Huang F., Chen J., Cui P., Shen Y., Zhao J., Wang W., Zhang Y., Zhu M., Zhang W., Zhang Y. Sputum microbiota associated with new, recurrent and treatment failure tuberculosis // PLoS ONE. – 2013. – Vol. 8, № 12. – P. 1–11. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0083445

20. Xu J., Koyanagi Y., Isogai E., Nakamura Sh. Effects of fermentation products of the commensal bacterium Clostridium ramosum on motility, intracellular pH, and flagellar synthesis of enterohemorrhagic Escherichia coli // Archives of Microbiology.– 2019. – Vol. 201, № 6. – Р. 841–846. https://doi.org/10.1007/s00203-019-01656-6