ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Структура и нейрометаболический потенциал микробиоты кишечника у здоровых детей разного возраста

А. С. Ковтун1, О. В. Аверина1, Е. У. Полуэктова1, Г. П. Костюк2, В. Н. Даниленко1
Информация об авторах

1 Институт общей генетики имени Н. И. Вавилова, Москва, Россия

2 Психиатрическая клиническая больница № 1 имени Н. А. Алексеева, Москва, Россия

Для корреспонденции: Алексей Сергеевич Ковтун
ул. Губкина, д. 3, г. Москва, 119991; moc.liamg@52sanutvok

Информация о статье

Финансирование: исследование выполнено при поддержке гранта РНФ, № 20-14-00132.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова (протокол № 165 от 22 мая 2017 г.). Родители детей подписали согласие на участие в исследовании.

Вклад авторов: А. С. Ковтун — разработка алгоритма, проведение биоинформатического анализа, участие в создании каталога, интерпретации и визуализации данных; О. В. Аверина — участие в разработке методологии, создании каталога, интерпретации данных и подготовки статьи; Е. У. Полуектова — участие в разработке методологии и создании каталога; Г. П. Костюк и В. Н. Даниленко — разработка общей концепции и методологии исследования и участие в интерпретации данных.

Статья получена: 13.11.2020 Статья принята к печати: 02.12.2020 Опубликовано online: 11.12.2020
|

В последние годы большое внимание уделяется изучению влияния кишечной микробиоты на здоровье детей, в том числе психическое. Целью данной работы было определить изменения в таксономическом составе и содержании бактериальных генов, кодирующих ферменты, участвующие в метаболизме нейроактивных соединений, в метагеноме микробиоты кишечника детей младшего и подросткового возраста. Данные для анализа были получены при помощи секвенирования полного метагенома. Для определения изменения представленности бактериальных генов и метагеномных сигнатур использовали разработанный биоинформатический алгоритм и каталог гомологов генов. В результате построена коровая нейрометаболическая сигнатура кишечной микробиоты здоровых детей младшего возраста, включающая в себя виды Bacteroides uniformis, Faecalibacterium prausnitzii и Lachnospiraceae bacterium и гены, участвующие в образовании уксусной, пропионовой и масляной кислот, глутамата и ферментов с антиоксидантной активностью. Сравнение метагеномов детей разных возрастных групп показало статистически значимое (P-value < 0,1) изменение представленности для 3 родов бактерий и 18 видов. Альфа-разнообразие микробиоты подростков выше как на родовом, так и на видовом уровнях. Кроме того, в микробиоте подростков повышена (P-value < 0,1) представленность генов, кодирующих ферменты, участвующие в образовании короткоцепочечных жирных кислот, глутамата, триптофана и ферментов с антиоксидантной активностью и деградации гистидина, конъюгации линолевой кислоты. Полученные результаты подтверждают имеющиеся данные об увеличении биоразнообразия и развитии функциональных свойств кишечного микробного сообщества со взрослением человека.

Ключевые слова: микробиота кишечника, ось кишечник-мозг, метагеномные сигнатуры, развитие нервной системы, нейроактивные соединения

КОММЕНТАРИИ (0)