Особенности кишечного микробиома у пациентов с заболеваниями щитовидной железы

Введение. Поиск и разработка новых методов диагностики органической либо функциональной патологии щитовидной железы с бессимптомным или клинически неспецифическим течением – актуальная задача эндокринологии и терапии в целом на сегодняшний день. Функционирование щитовидной железы и состояние кишечного микробиома человека динамически взаимосвязаны. Одним из рассматриваемых перспективных методов является масс-спектрометрия микробных маркеров микробиоты кишечника человека.

Цель исследования – изучить микробный спектр и особенности биотической среды кишечника у больных с заболеваниями щитовидной железы.

Материалы и методы. Обследован 21 пациент: 8 мужчин и 13 женщин, медиана возраста составила 40,5 [31,75; 54] года, 15 чел. с заболеванием щитовидной железы и 6 без заболевания щитовидной железы. Больным, помимо стандартного клинического и лабораторно-инструментального обследования, проводилось исследование содержимого толстой кишки методом хромато-масс-спектрометрии микробных материалов. В работе использовалась описательная непараметрическая статистика с последующей интерпретацией. Средние значения показателей и их дисперсия представлены в виде медианы, верхнего и нижнего квартиля. В отношении представителей фекальной микробиоты, помимо абсолютных значений, учитывали частоту встречаемости микроорганизма в пределах референсного диапазона, умеренного либо выраженного отклонения. Определение статистической значимости различий относительной величины частоты осуществлялось с использованием точного критерия Фишера. Презентация результатов реализована в виде диаграмм размаха, компактно изображающих одномерное распределение вероятностей, таблиц.

Результаты. Выявлены различия в составе микробиоты группы контроля и исследуемой группы по Alcaligenes spp., Staphylococcus spp., Megamonas hypermegale, Peptostreptococcus anaerobius.

Выводы. Развитие патологии щитовидной железы сопровождается значимыми отклонениями в составе фекальной микробиоты, определяемыми методом масс-спектрометрии микробных маркеров. У лиц с тиреоидной патологией при отсутствии клинически значимых внешних воздействий на кишечный микробиом выявляется выраженное снижение уровня Alcaligenes spp., Staphylococcus spp., определяется тенденция к снижению уровня Megamonas hypermegale, Peptostreptococcus anaerobius. Требуется дальнейшее дифференцированное изучение состава микробиома кишечника у пациентов с заболеваниями щитовидной железы в зависимости от нозологической принадлежности и характера нарушения эндокринной функции.

1. Pyzik A., Grywalska E., Matyjaszek-Matuszek B., Roliński J. Immune disorders in Hashimoto’s thyroiditis: what do we know so far? J Immunol Res. 2015;979167. https://doi.org/10.1155/2015/979167.

2. Смелов П.А., Никитина С.Ю., Агеева Л.И., Александрова Г.А., Голубев Н.А., Кириллова Г.Н. и др. (ред.). Здравоохранение в России. 2021: стат. сб. М.: Росстат; 2021. 171 с. Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2021.pdf.

3. Мельниченко Г.А., Трошина Е.А., Платонова Н.М., Панфилова Е.А., Рыбакова А.А., Абдулхабирова Ф.М., Бостанова Ф.А. Йододефицитные заболевания щитовидной железы в Российской Федерации: современное состояние проблемы. Аналитический обзор публикаций и данных официальной государственной статистики (Росстат). Consilium Medicum. 2019;21(4):14–20. https://doi.org/10.26442/20751753.2019.4.190337.

4. Трошина Е.А., Платонова Н.М., Панфилова Е.А. Аналитический обзор результатов мониторинга основных эпидемиологических характеристик йододефицитных заболеваний у населения Российской Федерации за период 2009–2018 гг. Проблемы эндокринологии. 2021;67(2):10–19. https://doi.org/10.14341/probl12433.

5. Бирюкова Е.В., Килейников Д.В., Соловьева И.В. Гипотиреоз: современное состояние проблемы. Медицинский совет. 2020;(7):96–107. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2020-7-96-107.

6. Моргунова Т.Б., Фадеев В.В. Гипотиреоз: современные принципы диагностики и лечения. Медицинский совет. 2016;(3):79–81. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2016-3-79-81.

7. Платонова Н.М., Маколина Н.П., Рыбакова А.А., Трошина Е.А. Аутоиммунный тиреоидит и беременность: изменения в современных лечебно-диагностических парадигмах. Проблемы репродукции. 2020;26(1):29–38. https://doi.org/10.17116/repro20202601129.

8. Герасимов Г.А. Квадратура круга. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2016;12(3):6–11. https://doi.org/10.14341/ket201636-11.

9. Соболева Д.Е., Дора С.В., Каронова Т.Л., Волкова А.Р., Гринева Е.Н. Обеспеченность йодом взрослого населения Санкт-Петербурга. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2017;13(4):23–29. https://doi.org/10.14341/ket9478.

10. Ramos-Leví A.M., Marazuela M. Pathogenesis of thyroid autoimmune disease: the role of cellular mechanisms. Endocrinol Nutr. 2016;63(8):421–429. https://doi.org/10.1016/j.endonu.2016.04.003.

11. Качко В.А., Семкина Г.В., Платонова Н.М., Ванушко В.Э., Абросимов А.Ю. Диагностика новообразований щитовидной железы. Эндокринная хирургия. 2018;12(3):109–127. https://doi.org/10.14341/serg9977.

12. Хвостовой В.В., Киселев И.Л., Cычов М.Д., Коннов Д.А., Серегин С.С., Минаков А.А. Особенности течения, диагностики и лечения опухолей щитовидной железы на фоне хронического аутоиммунного тиреоидита. Опухоли головы и шеи. 2011;(4):5–11. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17055579.

13. Позднякова О.Ф, Поздняков А.В., Малеков Д.А., Гостимский А.В., Старикова Е.Ю., Макаров Л.Н. и др. Лучевая диагностика узловых новообразований щитовидной железы. Визуализация в медицине. 2020;2(1):25–31. Режим доступа: https://gpmu.org/userfiles/file/journals/Visualization/Вizualizaciya_!!!!_1_2020_korrekt.pdf.

14. Александров Ю.К., Сергеева Е.Д., Сенча А.Н. Пересмотр показаний для биопсии узлов щитовидной железы. Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2015;174(1):23–25. https://doi.org/10.24884/0042-4625-2015-174-1-23-25.

15. Аметов А.С., Дэпюи Т.И., Позднякова Н.В., Чемекова А.Р., Филатова Г.А. Генетические маркеры в диагностике рака щитовидной железы. Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2018;7(1):42–49. https://doi.org/10.24411/2304-9529-2018-00004.

16. Качко В.А., Платонова Н.М., Ванушко В.Э., Шифман Б.М. Роль молекулярной диагностики при опухолях щитовидной железы. Проблемы эндокринологии. 2020;66(3):33–46. https://doi.org/10.14341/probl12491.

17. Kurimoto C., Inaba H., Ariyasu H., Iwakura H., Ueda Y., Uraki S. et al. Predictive and sensitive biomarkers for thyroid dysfunctions during treatment with immune-checkpoint inhibitors. Cancer Sci. 2020;111(5):1468–1477. https://doi.org/10.1111/cas.14363.

18. Bargiel P., Szczuko M., Stachowska L., Prowans P., Czapla N., Markowska M. et al. Microbiome metabolites and thyroid dysfunction. J Clin Med. 2021;10(16):3609. https://doi.org/10.3390/jcm10163609.

19. Docimo G., Cangiano A., Romano R.M., Pignatelli M.F., Offi C., Paglionico V.A. et al. The human microbiota in endocrinology: implications for pathophysiology, treatment, and prognosis in thyroid diseases. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:586529. https://doi.org/10.3389/fendo.2020.586529.

20. Knezevic J., Starchl C., Tmava Berisha A., Amrein K. Thyroid-Gut-Axis: How does the microbiota influence thyroid function? Nutrients. 2020;12(6):1769. https://doi.org/10.3390/nu12061769.

21. Zhang J., Zhang F., Zhao C., Xu Q., Liang C., Yang Y. et al. Dysbiosis of the gut microbiome is associated with thyroid cancer and thyroid nodules and correlated with clinical index of thyroid function. Endocrine. 2019;64(3):564–574. https://doi.org/10.1007/s12020-018-1831-x.

22. Zhou H., Yuan Y., Wang H., Xiang W., Li S., Zheng H. et al. Gut microbiota: A potential target for cancer interventions. Cancer Manag Res. 2021;13:8281–8296. https://doi.org/10.2147/CMAR.S328249.

23. Zhu Q., Hou Q., Huang S., Ou Q., Huo D., Vázquez-Baeza Y. et al. Compositional and genetic alterations in Graves’ disease gut microbiome reveal specific diagnostic biomarkers. ISME J. 2021;15(11):3399–3411. https://doi.org/10.1038/s41396-021-01016-7.

24. Ардатская М.Д., Бельмер С.В., Добрица В.П., Захаренко С.М., Лазебник Л.Б., Минушкин О.Н. и др. Дисбиоз (дисбактериоз) кишечника: современное состояние проблемы, Комплексная диагностика и лечебная коррекция. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2015;(5):13–50. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23702018.

25. Красаков И.В., Литвиненко И.В., Родионов Г.Г., Шантырь И.И., Светкина Е.В. Оценка микробиоты кишечника у пациентов с болезнью Паркинсона с помощью метода газовой хромато-масс-спектрометрии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2018;12(4):23–29. https://doi.org/10.25692/ACEN.2018.4.3.

26. Родионов Г.Г., Шантырь И.И., Светкина Е.В., Сарьян Э.С., Вавилова Т.В. Оценка пристеночной микробиоты кишечника здоровых людей методом газовой хромато-масс-спектрометрии. Трансляционная медицина. 2017;4(6):34–42. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2017-4-6-34-42.

27. Платонова А.Г., Осипов Г.А., Бойко Н.Б., Кириллова Н.В., Родионов Г.Г. Хромато-масс-спектрометрическое исследование микробных жирных кислот в биологических жидкостях человека и их клиническая значимость. Клиническая лабораторная диагностика. 2015;60(12):46–55. Режим доступа: https://www.medlit.ru/journalsview/lab/view/journal/2015/issue-12/1169-hromato-mass-spektrometricheskoeissledovanie-mikrobnyh-zhirnyh-kislot-v-biologicheskih-zhidkostyahcheloveka-i-ih-klinicheskaya-znachimost/.

28. Ворошилина Е.С., Зорников Д.Л., Паначева Е.А. Сравнительное исследование микробиоты эякулята методом количественной ПЦР и культуральным методом. Вестник РГМУ. 2019;(1):44–49. https://doi.org/10.24075/vrgmu.2019.009.

29. Алексеева А.Е., Бруснигина Н.Ф. Метагеномные исследования и диагностика инфекционных заболеваний. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015;(2):81–89. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25592702.

30. Малышев В.В., Разумова Д.Н., Шаяхметов Л.К. Метагеномный анализ микробных контаминантов больничной среды и ген 16S pРНК. Медицина: теория и практика. 2019;4(S):333–334. Режим доступа: http://ojs3.gpmu.org/index.php/med-theory-and-practice/article/view/843/845.

31. Бурмистрова А.Л., Филиппова Ю.Ю., Нохрин Д.Ю., Тимофеева А.В. Микробный социум экологической ниши: ротовая полость здоровых детей. Инфекция и иммунитет. 2018;8(1):54–60. https://www.readcube.com/articles/10.15789%2F2220-7619-2018-1-54-60.

32. Куклина Е. М., Смирнова Е.Н., Некрасова И.В., Балашова Т.С. Роль B-лимфоцитов в презентации аутоантигенов CD4+-Т-лимфоцитам при аутоиммунном тиреоидите. Доклады Академии наук. 2015;464(4):508–511. https://doi.org/10.7868/S0869565215280270.

33. Raineri E.J.M., Altulea D., van Dijl J.M. Staphylococcal trafficking and infection-from ‘nose to gut’ and back. FEMS Microbiol Rev. 2022;46(1):fuab041. https://doi.org/10.1093/femsre/fuab041.

34. Shimizu J., Suzuki N. Associations of intestinal dysbiosis and T cell dysfunctions in patients with collagen related diseases, such as Behcet’s disease and relapsing polychondritis. Int J Clin Rheumatol. 2019;14(4):130–133. Available at: https://www.openaccessjournals.com/articles/associations-of-intestinal-dysbiosis-and-t-cell-dysfunctions-in-patients-with-collagenrelated-diseases-such-as-behcets-.pdf.

35. Shimizu J., Kubota T., Takada E., Takai K., Fujiwara N., Arimitsu N. et al. Relative abundance of Megamonas hypermegale and Butyrivibrio species decreased in the intestine and its possible association with the T cell aberration by metabolite alteration in patients with Behcet’s disease (210 characters). Clin Rheumatol. 2019;38(5):1437–1445. https://doi.org/10.1007/s10067-018-04419-8.

36. Здор В.В. Взаимосвязь гормональной и цитокиновой регуляции при аутоиммунном тиреоидите. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2017;13(2):45–56. https://doi.org/10.14341/ket2017245-56.

37. Трошина Е.А., Сенюшкина Е.С. Вклад центральных регуляторов иммунного ответа в развитие заболеваний щитовидной железы. Проблемы эндокринологии. 2019;65(6):458–465. https://doi.org/10.14341/probl10304.

38. Mizutani S., Yamada T., Yachida S. Significance of the gut microbiome in multistep colorectal carcinogenesis. Cancer Sci. 2020;111(3):766–773. https://doi.org/10.1111/cas.14298.