Особенности состава кишечной микробиоты у детей с ожирением в зависимости от наличия или отсутствия метаболических осложнений

Введение. Детское ожирение – одна из самых актуальных проблем в современной педиатрии. Серьезное внимание специалистов привлекают многочисленные сообщения об изменении состава микробиоты кишечника (МК) у пациентов с ожирением.

Цель. Поиск взаимосвязи между метаболическими осложнениями ожирения у детей и разнообразием МК.

Материалы и методы. Проведено одномоментное проспективное контролируемое исследование, в которое были включены 133 ребенка с экзогенно-конституциональным ожирением и 23 здоровых ребенка контрольной группы. Всем детям было проведено обследование, направленное на диагностику метаболических осложнений ожирения. Дополнительным методом исследования являлась оценка микробиома просветного содержимого толстого кишечника с идентификацией микроорганизмов методом MALDI-ToF-масс-спектрометрии.

Результаты. В исследовании была обнаружена высокая частота выявления метаболических осложнений ожирения у обследованных пациентов: артериальная гипертензия (АГ, 22,7%), нарушение углеводного обмена или сахарный диабет 2-го типа (25,1%), дислипидемия (25,6%), гиперурикемия (46,4%) и метаболически ассоциированная жировая болезнь печени (49,3%). При оценке микробиологического профиля было выявлено снижение частоты выделения у пациентов с АГ бифидобактерий и стрептококков, а также обнаружена взаимосвязь отдельных микроорганизмов с некоторыми осложнениями ожирения. Обсуждение. По данным литературы, частота выделения бифидобактерий у пациентов с ожирением снижена, как и в нашем случае. Это можно рассматривать как потенциальную терапевтическую мишень при коррекции метаболических нарушений. Также в научном сообществе обсуждается вопрос снижения разнообразия МК у пациентов с АГ, что показывает и данное исследование, доказывая взаимосвязь изменений МК с осложнениями ожирения. Интересным оказался факт выделения у пациентов с ожирением отдельных бактерий, ассоциированных с колоректальным раком, что требует дальнейшего изучения вопроса, учитывая более высокую распространенность онкопатологии в данной группе пациентов.

Выводы. Результаты исследования демонстрируют высокую частоту встречаемости метаболических осложнений ожирения у детей, а также их взаимосвязь с МК, что диктует необходимость дальнейшего изучения этой области и поиск возможных способов воздействия на МК с целью влияния на метаболические нарушения у пациентов с ожирением.

1. Masood B, Moorthy M. Causes of obesity: a review. Clin Med. 2023;23(4):284–291. https://doi.org/10.7861/clinmed.2023-0168.

2. Дахкильгова ХТ. Детское ожирение: современное состояние. Вопросы детской диетологии. 2019;17(5):47–53. https://doi.org/10.20953/1727-5784-2019-5-47-53.

3. Скворцова ОВ, Мигачева НБ, Михайлова ЕГ, Каткова ЛИ. Оценка распространенности избытка массы тела и ожирения среди детей школьного возраста в г. Самаре. Медицинский вестник Юга России. 2022;13(4):106–113. https://doi.org/10.21886/2219-8075-2022-13-4-106-113.

4. Díaz-Ortega JL, Yupari-Azabache IL, Caballero Vidal JA, Conde-Parada NE, Rojas Gamboa AF. Criteria in the Diagnosis of Metabolic Syndrome in Children: A Scoping Review. Diabetes Metab Syndr Obes. 2023;3;16:3489–3500. https://doi.org/10.2147/DMSO.S430360.

5. DeBoer MD. Assessing and Managing the Metabolic Syndrome in Children and Adolescents. Nutrients. 2019;11(8):1788. https://doi.org/10.3390/nu11081788.

6. Noor J, Chaudhry A, Batool S, Noor R, Fatima G. Exploring the Impact of the Gut Microbiome on Obesity and Weight Loss: A Review Article. Cureus. 2023;25;15(6):e40948. https://doi.org/10.7759/cureus.40948.

7. Jia Y, Hong J, Li H, Hu Y, Jia L, Cai D, Zhao R. Butyrate stimulates adipose lipolysis and mitochondrial oxidative phosphorylation through histone hyperacetylation-associated β3-adrenergic receptor activation in high-fat diet-induced obese mice. Exp Physiol. 2017;102(2):273–281. https://doi.org/10.1113/EP086114.

8. Ahmed B, Sultana R, Greene MW. Adipose tissue and insulin resistance in obese. Biomed Pharmacother. 2021;137:111315. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.111315.

9. Al Bander Z, Nitert MD, Mousa A, Naderpoor N. The Gut Microbiota and Inflammation: An Overview. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(20):7618. https://doi.org/10.3390/ijerph17207618.

10. Петрова ПЮ, Ага АД, Трапезникова ЕС, Буданова ЕВ. Состав кишечной микробиоты как фактор риска развития ожирения у детей. Анализ риска здоровью. 2021;1(1):159–172. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.17.

11. Кайтмазова НК. Микробиота кишечника и ее влияние на организм. Современные вопросы биомедицины. 2022;6(3). https://doi.org/10.51871/2588-0500_2022_06_03_8.

12. Takeuchi T, Kubota T, Nakanishi Y, Tsugawa H, Suda W, Kwon AT et al. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature. 2023;621(7978):389–395. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06466-x.

13. Slouha E, Rezazadah A, Farahbod K, Gerts A, Clunes LA, Kollias TF. Type-2 Diabetes Mellitus and the Gut Microbiota: Systematic Review. Cureus. 2023;15(11):e49740. https://doi.org/10.7759/cureus.49740.

14. Cai M, Lin L, Jiang F, Peng Y, Li S, Chen L, Lin Y. Gut microbiota changes in patients with hypertension: A systematic review and meta-analysis. J Clin Hypertens (Greenwich). 2023;25(12):1053–1068. https://doi.org/10.1111/jch.14722.

15. Korobeinikova AV, Zlobovskaya OA, Sheptulina AF, Ashniev GA, Bobrova MM, Yafarova AA et al. Gut Microbiota Patterns in Patients with Non-Alcoholic Fatty Liver Disease: A Comprehensive Assessment Using Three Analysis Methods. Int J Mol Sci. 2023;24(20):15272. https://doi.org/10.3390/ijms242015272.

16. Агапитов ЛИ, Александров АА, Баранов АА, Кисляк ОА, Леонтьева ИВ, Намазова-Баранова ЛС, и др. Артериальная гипертензия у детей: клинические рекомендации. М.; 2016. Режим доступа: https://medi.ru/klinicheskie-rekomendatsii/arterialnaya-gipertenziya-u-detej_13864.

17. Koutnikova H, Genser B, Monteiro-Sepulveda M, Faurie JM, Rizkalla S, Schrezenmeir J, Clément K. Impact of bacterial probiotics on obesity, diabetes and non-alcoholic fatty liver disease related variables: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ Open. 2019;30;9(3):e017995. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2017-017995.

18. Michael DR, Jack AA, Masetti G, Davies TS, Loxley KE, Kerry-Smith J et al. A randomised controlled study shows supplementation of overweight and obese adults with lactobacilli and bifidobacteria reduces bodyweight and improves well-being. Sci Rep. 2020;10(1):4183. https://doi.org/10.1038/s41598-020-60991-7.

19. Yang Z, Wang Q, Liu Y, Wang L, Ge Z, Li Z et al. Gut microbiota and hypertension: association, mechanisms and treatment. Clin Exp Hypertens. 2023;45(1):2195135. https://doi.org/10.1080/10641963.2023.2195135.

20. Luqman A, Hassan A, Ullah M, Naseem S, Ullah M, Zhang L et al. Role of the intestinal microbiome and its therapeutic intervention in cardiovascular disorder. Front Immunol. 2024;15:1321395. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1321395.

21. Al Samarraie A, Pichette M, Rousseau G. Role of the Gut Microbiome in the Development of Atherosclerotic Cardiovascular Disease. Int J Mol Sci. 2023;24(6):5420. https://doi.org/10.3390/ijms24065420.

22. Anhê FF, Barra NG, Cavallari JF, Henriksbo BD, Schertzer JD. Metabolic endotoxemia is dictated by the type of lipopolysaccharide. Cell Rep. 2021;36(11):109691. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109691.

23. Wang L, Wang S, Zhang Q, He C, Fu C, Wei Q. The role of the gut microbiota in health and cardiovascular diseases. Mol Biomed. 2022;3(1):30. https://doi.org/10.1186/s43556-022-00091-2.

24. Marques FZ, Mackay CR, Kaye DM. Beyond gut feelings: How the gut microbiota regulates blood pressure. Nat Rev Cardiol. 2018;15(1):20–32. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2017.120.

25. Vallianou N, Christodoulatos GS, Karampela I, Tsilingiris D, Magkos F, Stratigou T et al. Understanding the Role of the Gut Microbiome and Microbial Metabolites in Non-Alcoholic Fatty Liver Disease: Current Evidence and Perspectives. Biomolecules. 2021;12(1):56. https://doi.org/10.3390/biom12010056.

26. Quaglio AEV, Grillo TG, De Oliveira ECS, Di Stasi LC, Sassaki LY. Gut microbiota, inflammatory bowel disease and colorectal cancer. World J Gastroenterol. 2022;28(30):4053–4060. https://doi.org/10.3748/wjg.v28.i30.4053.

27. Friedenreich CM, Ryder-Burbidge C, McNeil J. Physical activity, obesity and sedentary behavior in cancer etiology: epidemiologic evidence and biologic mechanisms. Mol Oncol. 2021;15(3):790–800. https://doi.org/10.1002/1878-0261.12772.

28. Islami F, Goding Sauer A, Miller KD, Siegel RL, Fedewa SA, Jacobs EJ et al. Proportion and number of cancer cases and deaths attributable to potentially modifiable risk factors in the United States. CA Cancer J Clin. 2018;68(1):31–54. https://doi.org/10.3322/caac.21440.

29. Song M, Chan AT, Sun J. Influence of the Gut Microbiome, Diet, and Environment on Risk of Colorectal Cancer. Gastroenterology. 2020;158(2):322–340. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.06.048.