gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLCgastro-j-1107Research ArticleНАЦИОНАЛЬНАЯ ШКОЛА ГАСТРОЭНТЕРОЛОГОВ, ГЕПАТОЛОГОВNATIONAL COLLEGE OF GASTROENTEROLOGISTS, HEPATOLOGISTSСовременные методы изучения микрофлоры желудочно-кишечного тракта человекаModern methods of studying of human gastro-intestinal microfloraПолуэктоваЕ. А.PoluektovaYe. A.

Полуэктова Елена Александровна — кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник НИО Инновационной терапии, врач отделения хронических заболеваний кишечника и поджелудочной железы  

119991, Москва, ул. Погодинская, д. 1, стр. 1.

Poluektova Yelena A. – MD, senior research associate, Scientific-educational center of innovative therapy, doctor of department of chronic bowel and pancreatic diseases

119991, Moscow, Pogodinskaya street, 1, bld 1.

polouektova@rambler.ruЛяшенкоО. С.LyashenkoO. S.ШифринО. С.ShifrinO. S.ШептулинА. А.SheptulinA. A.ИвашкинВ. Т.IvashkinV. T.ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им И. М. Сеченова» Минздрава РоссииРоссияState educational government-financed institution of higher professional education «Sechenov First Moscow state medical university», Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian Federation2014170820142428591Copyright © Полуэктова Е.А., Ляшенко О.С., Шифрин О.С., Шептулин А.А., Ивашкин В.Т., 20142014Полуэктова Е.А., Ляшенко О.С., Шифрин О.С., Шептулин А.А., Ивашкин В.Т.Poluektova Y.A., Lyashenko O.S., Shifrin O.S., Sheptulin A.A., Ivashkin V.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/1107

Цель обзора. Рассмотреть современные представления о составе и функциях кишечной микрофлоры и ее возможном влиянии на развитие ряда заболеваний, а также основные методы диагностики нарушений ее качественного и количественного состава.Основные положения. Микрофлора кишечника играет важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма. Ее качественный и количественный состав может меняться под влиянием факторов окружающей среды, а также в зависимости от возраста, пола человека и климатогеографических условий. Появились новые данные о связи нарушений микрофлоры с заболеваниями сердечно­сосудистой системы, нарушением обмена веществ, аутоиммунными и аллергическими заболеваниями.С середины ХХ века для оценки состава микрофлоры широко применялся бактериологический метод исследования, основанный на выделении чистой культуры. Однако на протяжении последнего десятилетия внедряются современные методы диагностики, которые позволяют исследовать состав и функции микроорганизмов на генетическом уровне, даже при наличии одной бактериальной клетки в образце.Заключение. Использование современных методов диагностики позволяет получить развернутую картину микробного пейзажа тонкой и толстой кишки, а также оценить характер метаболизма выделенных микроорганизмов.

The aim of review

The aim of review. To discuss modern concepts on the structure and functions of intestinal microflora and its possible effect on development of certain diseases, as well as the basic methods of diagnostics of disorders of its qualitative and quantitative structure.

Key points

Key points. Intestinal microflora plays important role in maintenance of normal ability to live of a human body. Its qualitative and quantitative pattern can vary under effect of environmental factors, in relation to age, gender and climatic geographical conditions. New data on relation of disorders of microflora with diseases of cardio-vascular system, disorders of metabolism, autoimmune and allergic diseases have appeared. From the middle of XX century bacteriological method of investigation based on obtaining of pure culture was widely applied in rating of microflora pattern. However, during the last decade modern methods of diagnostics which allow to investigate structure and functions of microorganisms at a genetic level, even at the presence of single bacterial cell in a sample.

Conclusion

Conclusion. Application of modern methods of diagnostics allows to receive the unwrapped representation of microbic landscape of small and large intestine, and also to estimate character of metabolism of the defined microorganisms.

микробиотасиндром избыточного бактериального ростаметоды диагностикимолекулярно­генетический анализметагеномикаметаболомикаReferencesВоробьев А. А. Микробиология и иммунология. — М.: Медицина, 1999.Воробьев А. А. Микробиология и иммунология. — М.: Медицина, 1999.Ивашкин В.Т, Шептулин А. А., Склянская О. А. Синдром диареи. 2-е изд., расшир. и перераб. — М.: ГЭОТАР–МЕДИА, 2002. — C. 58–63Ивашкин В.Т, Шептулин А. А., Склянская О. А. Синдром диареи. 2-е изд., расшир. и перераб. — М.: ГЭОТАР–МЕДИА, 2002. — C. 58–63Кучумова С. Ю., Полуэктова Е. А., Шептулин А. А., Ивашкин В. Т. Физиологическое значение кишечной микрофлоры // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол.— 2011. — Т. 21, № 5. — С. 17–27.Кучумова С. Ю., Полуэктова Е. А., Шептулин А. А., Ивашкин В. Т. Физиологическое значение кишечной микрофлоры // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол.— 2011. — Т. 21, № 5. — С. 17–27.Шапалова Е. Н., Пирогов А. В. Хроматографические методы анализа: Метод. пособие для специального курса. — М., 2007.Шапалова Е. Н., Пирогов А. В. Хроматографические методы анализа: Метод. пособие для специального курса. — М., 2007.Blaut M., Collins M. D., Welling G. W. et al. Molecular biological methods for studying the gut microbiota: The EU human gut flora project // Br. J. Nutr.— 2002. — Vol. 87 (suppl. 2). — P. 203–211.Blaut M., Collins M. D., Welling G. W. et al. Molecular biological methods for studying the gut microbiota: The EU human gut flora project // Br. J. Nutr.— 2002. — Vol. 87 (suppl. 2). — P. 203–211.Bures J., Cyrany J., Kohoutova D. et al. Small intestinal bacterial overgrowth syndrome // World J. Gastroenterol.— 2010. — Vol. 16 (suppl. 24). — P. 2978–2990.Bures J., Cyrany J., Kohoutova D. et al. Small intestinal bacterial overgrowth syndrome // World J. Gastroenterol.— 2010. — Vol. 16 (suppl. 24). — P. 2978–2990.Carrara M., Desideri S., Azzurro M. et al. Small intestine bacterial overgrowth in patients with irritable bowel syndrome // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci.— 2008. — Vol. 12, N 3. — Р. 197–202.Carrara M., Desideri S., Azzurro M. et al. Small intestine bacterial overgrowth in patients with irritable bowel syndrome // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci.— 2008. — Vol. 12, N 3. — Р. 197–202.Dennemont J., Roupas A., Heitz M. Differentiation of Campylobacter jejuni, C. coli, C. lary and C. fetus fatty acid profiles obtained by gas chromatography — mass spectrometry and by their hippurate hydrolysis // Mitt. Geb. Lebensmittelunters. Hyg.— 1992. — Vol. 83, N 2. — P. 142–150.Dennemont J., Roupas A., Heitz M. Differentiation of Campylobacter jejuni, C. coli, C. lary and C. fetus fatty acid profiles obtained by gas chromatography — mass spectrometry and by their hippurate hydrolysis // Mitt. Geb. Lebensmittelunters. Hyg.— 1992. — Vol. 83, N 2. — P. 142–150.Frank D. N., St. Amand A. L., Feldman R. A. et al. Molecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.— 2007. — Vol. 104. — P. 13780–13785.Frank D. N., St. Amand A. L., Feldman R. A. et al. Molecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.— 2007. — Vol. 104. — P. 13780–13785.Gasbarrini A., Lauritano E. C., Gabrielli M. et al. Small intestinal bacterial overgrowth: diagnosis and treatment // Dig. Dis.— 2007. — N 25. — P. 237–240.Gasbarrini A., Lauritano E. C., Gabrielli M. et al. Small intestinal bacterial overgrowth: diagnosis and treatment // Dig. Dis.— 2007. — N 25. — P. 237–240.Hamilton L. H. Breath tests and gastroenterology. 2nd ed. — Milwaukee: QuinTron Instruments, 1998.Hamilton L. H. Breath tests and gastroenterology. 2nd ed. — Milwaukee: QuinTron Instruments, 1998.Isolauri E., Kalliomaki M., Laitinen K., Salminen S. Modulation of the maturing gut barrier and microbiota: a novel target in allergic disease // Curr. Pharm. Des.— 2008. — Vol. 14. — P. 1368–1375.Isolauri E., Kalliomaki M., Laitinen K., Salminen S. Modulation of the maturing gut barrier and microbiota: a novel target in allergic disease // Curr. Pharm. Des.— 2008. — Vol. 14. — P. 1368–1375.King C. E., Toskes P. P. Comparison of the 1-gram [14C] xylose, 10-gram lactulose-H2, and 80-gram glucose-H2 breath tests in patients with small intestine bacterial overgrowth // Gastroenterology.— 1986. — Vol. 91. — P. 1447–1451.King C. E., Toskes P. P. Comparison of the 1-gram [14C] xylose, 10-gram lactulose-H2, and 80-gram glucose-H2 breath tests in patients with small intestine bacterial overgrowth // Gastroenterology.— 1986. — Vol. 91. — P. 1447–1451.Levitt M. D. Production and excretion of hydrogen gas in man // N. Engl. J. Med.— 1969. — Vol. 281. — P. 122–127.Levitt M. D. Production and excretion of hydrogen gas in man // N. Engl. J. Med.— 1969. — Vol. 281. — P. 122–127.Mackie R. I., Sghir A., Gaskins H. R. Developmental microbial ecology of the neonatal gastrointestinal tract // Am. J. Clin. Nutr.— 1999. — Vol. 69. — P. 1035–1045.Mackie R. I., Sghir A., Gaskins H. R. Developmental microbial ecology of the neonatal gastrointestinal tract // Am. J. Clin. Nutr.— 1999. — Vol. 69. — P. 1035–1045.Malinen E., Rinttilä T., Kajander K. et al. Analysis of the fecal microbiota of irritable bowel syndrome patients and healthy controls with real-time PCR // Am. J. Gastroenterol.— 2005. — Vol. 100, N 2. — Р. 373–382.Malinen E., Rinttilä T., Kajander K. et al. Analysis of the fecal microbiota of irritable bowel syndrome patients and healthy controls with real-time PCR // Am. J. Gastroenterol.— 2005. — Vol. 100, N 2. — Р. 373–382.McCartney A. L. Application of molecular biological methods for studying probiotics and the gut flora // Br. J. Nutr.— 2002. — Vol. 88 (suppl. 1). — P. 29–37.McCartney A. L. Application of molecular biological methods for studying probiotics and the gut flora // Br. J. Nutr.— 2002. — Vol. 88 (suppl. 1). — P. 29–37.Morgan X. C., Huttenhower C. Chapter 12: Human microbiome analysis. PLoS Comput Biol.— 2012. — Vol. 8 (suppl. 12).Morgan X. C., Huttenhower C. Chapter 12: Human microbiome analysis. PLoS Comput Biol.— 2012. — Vol. 8 (suppl. 12).Mshvildadze M., Neu J. The infant intestinal microbiome: Friend or foe? // Early Hum. Dev.— 2010. — Vol. 86 (suppl. 1). — P. 67–71.Mshvildadze M., Neu J. The infant intestinal microbiome: Friend or foe? // Early Hum. Dev.— 2010. — Vol. 86 (suppl. 1). — P. 67–71.Neu J., Rushing J. Cesarean versus vaginal delivery: Long term infant outcomes and the hygiene hypothesis // Clin. Perinatol.— 2011. — Vol. 38 (suppl. 2). — P. 321–331.Neu J., Rushing J. Cesarean versus vaginal delivery: Long term infant outcomes and the hygiene hypothesis // Clin. Perinatol.— 2011. — Vol. 38 (suppl. 2). — P. 321–331.Ott S. J., Musfeldt M. et al. Reduction in diversity of the colonic mucosa associated bacterial microflora in patients with active inflammatory bowel disease // Gut.— 2004. — Vol. 53 (suppl. 5). — P. 685–693.Ott S. J., Musfeldt M. et al. Reduction in diversity of the colonic mucosa associated bacterial microflora in patients with active inflammatory bowel disease // Gut.— 2004. — Vol. 53 (suppl. 5). — P. 685–693.Parodi A., Capurso G., Perri F. et al. H2-breath testing for small-intestinal bacterial overgrowth // Aliment. Pharmacol. Ther.— 2009. — Vol. 29 (suppl. 1). — P. 18–22.Parodi A., Capurso G., Perri F. et al. H2-breath testing for small-intestinal bacterial overgrowth // Aliment. Pharmacol. Ther.— 2009. — Vol. 29 (suppl. 1). — P. 18–22.Pedone C. A. et al. The effect of supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei (strain DN 114–001) on acute diarrhoea in children attending day care centres // Int. J. Clin. Pract.— 1999. — Vol. 53 (suppl. 3). — P. 179–184.Pedone C. A. et al. The effect of supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei (strain DN 114–001) on acute diarrhoea in children attending day care centres // Int. J. Clin. Pract.— 1999. — Vol. 53 (suppl. 3). — P. 179–184.Ponnusamy K., Choi J. N., Kim J. et al. Microbial community and metabolomic comparison of irritable bowel syndrome faeces // J. Med. Microbiol.— 2011. — Vol. 60, N 6. — P. 817–827.Ponnusamy K., Choi J. N., Kim J. et al. Microbial community and metabolomic comparison of irritable bowel syndrome faeces // J. Med. Microbiol.— 2011. — Vol. 60, N 6. — P. 817–827.Prakash S. et al. Gut microbiota: next frontier in understanding human health and development of biotherapeutics // Biologics.— 2011. — Vol. 5 — Р. 71–86.Prakash S. et al. Gut microbiota: next frontier in understanding human health and development of biotherapeutics // Biologics.— 2011. — Vol. 5 — Р. 71–86.Proal A. D., Albert P. J., Marshall T. Autoimmune disease in the era of the metagenome // Autoimmun. Rev.— 2009. — Vol. 8 (suppl. 8). — P. 677–681.Proal A. D., Albert P. J., Marshall T. Autoimmune disease in the era of the metagenome // Autoimmun. Rev.— 2009. — Vol. 8 (suppl. 8). — P. 677–681.Pujol P. et al. The effect of fermented milk containing Lactobacillus casei on the immune response to exercise // Training and Rehab.— 2000. — Vol. 9. — P. 209–223.Pujol P. et al. The effect of fermented milk containing Lactobacillus casei on the immune response to exercise // Training and Rehab.— 2000. — Vol. 9. — P. 209–223.Qin J., Li R., Raes J. et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. MetaHIT Consortium // Nature.— 2010. — Vol. 464 (suppl. 7285). — P. 59–65.Qin J., Li R., Raes J. et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. MetaHIT Consortium // Nature.— 2010. — Vol. 464 (suppl. 7285). — P. 59–65.Rambaud J. — C. et al. Gut Microflora. Digestive physiology and pathology. — Paris: John Libbey Eurotext, 2006. — P. 19–32.Rambaud J. — C. et al. Gut Microflora. Digestive physiology and pathology. — Paris: John Libbey Eurotext, 2006. — P. 19–32.Riordan S. M., McIver C.J., Walker B. M. et al. The lactulose breath hydrogen test and small intestinal bacterial overgrowth // Am. J. Gastroenterol.— 1996. — Vol. 91. — P. 1795–1803.Riordan S. M., McIver C.J., Walker B. M. et al. The lactulose breath hydrogen test and small intestinal bacterial overgrowth // Am. J. Gastroenterol.— 1996. — Vol. 91. — P. 1795–1803.Sekirov I., Russell S. L., Caetano M. et al. Gut microbiota in health and disease// Physiol. Rev.— 2010. — Vol. 90, N 3. — P. 859–904.Sekirov I., Russell S. L., Caetano M. et al. Gut microbiota in health and disease// Physiol. Rev.— 2010. — Vol. 90, N 3. — P. 859–904.Simrén M., Barbara G., Flint H. J. et al. Intestinal microbiota in functional bowel disorders: a Rome foundation report // Gut.— 2013. — Vol. 62 (suppl. 1). — P. 159–176.Simrén M., Barbara G., Flint H. J. et al. Intestinal microbiota in functional bowel disorders: a Rome foundation report // Gut.— 2013. — Vol. 62 (suppl. 1). — P. 159–176.Simrén M., Stotzer P. — O. Use and abuse of hydrogen breath tests // Gut.— 2006. — Vol. 55 (suppl. 3). — P. 297–303.Simrén M., Stotzer P. — O. Use and abuse of hydrogen breath tests // Gut.— 2006. — Vol. 55 (suppl. 3). — P. 297–303.Spinucci G., Guidetti M., Lanzoni E., Pironi L. Endogenousethanol production in a patient with chronic intestinal pseudoobstruction and small intestinal bacterial overgrowth // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol.— 2006. — Vol. 18, N 7. — P. 799–802.Spinucci G., Guidetti M., Lanzoni E., Pironi L. Endogenousethanol production in a patient with chronic intestinal pseudoobstruction and small intestinal bacterial overgrowth // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol.— 2006. — Vol. 18, N 7. — P. 799–802.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.