ISSN Print 2070–7320
ISSN Online 2070–7339
НАУЧНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ РНИМУ ИМЕНИ Н. И. ПИРОГОВА
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Катаболиты триптофана и гены ферментов микробиома кишечника
Информация об авторах
1 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия
2 Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, Москва, Россия
3 Центр цифровой и трансляционной биомедицины ООО «Центр молекулярного здоровья», Москва
4 Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета, Казань, Россия
5 Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева, Москва, Россия
6 Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
7 Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии, Москва, Россия
Для корреспонденции: Ольга Петровна Шатова
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997; moc.liamg@po.avotahs
Информация о статье
Финансирование: работа выполнена в рамках договора № 0373100122119000041 по проекту «Создание банка биообразцов сыворотки крови и фекалий от здоровых доноров и пациентов с ожирением, метаболическим синдромом, сахарным диабетом II типа, нарушением мукозального барьера желудочно-кишечного тракта с целью выявления кандидатных видонеспецифических медиаторов систем quorum sensing микробиоты человека, модулирующих эндокринную и метаболическую функцию жировой ткани».
Вклад авторов: О. П. Шатова — сбор первичного материала, статистическая обработка, подготовка текста статьи и рисунков; А. М. Гапонов — подготовка текста статьи; Т. В. Григорьева — исследование микробиома; И. Ю. Васильев — исследование микробиома и статистическая обработка данных; Л. С. Столетова — анализ материала; В. В. Макаров, С. М. Юдин — написание разделов статьи; С. А. Румянцев — идея исследования, редактирование статьи; А. В. Шестопалов — идея исследования, анализ материала, написание и редактирование статьи.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом РНИМУ имени Н. И. Пирогова (протокол № 186 от 26 июня 2019 г.). Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на использование биологического материала в научных целях.
Статья получена: 21.06.2023
Статья принята к печати: 20.07.2023
Опубликовано online: 07.08.2023
|
Рис. 1. Образование MICT и их роль в организме человека: индол-3-ацетат и индол-3-пропионат регулируют липогенез в печени и препятствует жировому перерождению печени (1); индол-3-пропионат оказывает нейропротекторную функцию; индол-3-лактат отвечает за рост аксонов и когнитивные способности (2); индол-3-пропионат регулирует проницаемость мукозального барьера — повышает синтез белков плотных контактов, снижает продукцию фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) и выполняет антиоксидантную функцию (3); в поджелудочной железе MICT подавляют аутоиммунное воспаление, препятствуют развитию сахарного диабета 1-го типа; кроме того, показано, что индол-3-ацетат подавляет пролиферацию опухолевых клеток в поджелудочной железе (4); индол-3-ацетат уменьшает продукцию провоспалительных цитокинов макрофагами; индол-3-ацетальдегид повышает продукцию интерлейкина-22 (ИЛ-22) в иммунных клетках, и в том числе клетках кишечника (5); в жировой ткани индол-3-ацетат и индол-3-пропионат оказывают противовоспалительное действие, таким образом препятствуют развитию инсулинорезистентности (6)
Рис. 2. Количественный анализ корреляций «катаболит триптофанового обмена — прогностическая представленность генов ферментов микробиома кишечника». У здоровых лиц антраниловая кислота и индол-3-акрилат являются ключевыми катаболитами, которые тесно взаимосвязаны с прогностической представленностью генов ферментов микробиома кишечника. У лиц с ожирением индол, индол-3-лактат, кинуреновая и хинолиновая кислоты взаимосвязаны с прогностической представленностью генов ферментов микробиома кишечника
Рис. 3. При ожирении происходит существенная девиация в сопряжении содержания индол-3-лактата и прогностической представленности генов ферментов кишечного микробиома. У здоровых доноров установлено пять статистически значимых корреляционных пар для индол-3-лактата и прогностичеcкой представленности генов ферментов микробиома кишечника, тогда как у лиц с ожирением отмечается значимое обогащение микробиома, который имеет статистически значимые пары для содержания в кале индол-3-лактата и прогностической представленности генов ферментов различных метаболических путей. ⬇ — снижение концентрации MICT в образцах кала; 1 — индол-3-пируват действует (через AhR) на клетки кишечника и определяет целостность плотных контактов; 2 — индол-3-ацетат, индол-3-пропионат и индол-3-лактат (через AhR) действуют на иммунные клетки кишечника — повышают устойчивость к патогенам и снижают проницаемость кишечника; 3 — межвидовая молекула QS — индол, концентрация которого константна
Таблица 1. Концентрация метаболитов обмена триптофана у взрослых в кале, нмоль/г
Примечание: * — разница достоверна при р < 0,05.
Таблица 2. Взаимосвязь «содержание индол-3-лактата в кале и прогностической представленность генов ферментов микробиома кишечника» у больных с ожирением
