Короткоцепочечные жирные кислоты кишечника у пациентов с бронхиальной астмой

Цель исследования. Изучить содержание и профиль КЖК в кале у пациентов, страдающих бронхиальной астмой, и здоровых лиц, оценить возможные корреляции между спектром КЖК и клиническим фенотипом больных бронхиальной астмой.

Материал и методы. Исследование проведено у 44 пациентов с бронхиальной астмой и 17 здоровых добровольцев. Всем пациентам проведен общепринятый спектр клинико-лабораторных исследований и функциональные дыхательные тесты. Спектр КЖК определялся методом газожидкостного хроматографического анализа. У пациентов с бронхиальной астмой выявлено значительное снижение общего содержания жирных кислот в кале (р < 0,001), изменения абсолютных концентраций отдельных кислот: ацетата (р < 0,001), пропионата (р < 0,001), бутирата (р < 0,001), выявлено изменение и общего содержания изокислот (р < 0,001). В 83 % случаев выявлен анаэробный тип спектра КЖК. Аэробный тип метаболического профиля КЖК обнаружен у 17 % обследованных пациентов. Изменение метаболического профиля не зависело от фенотипа заболевания.

Заключение. Изменения КЖК указывают на выраженные нарушения микробиоценоза кишечного биотопа. Значения анаэробного индекса при различных типах изменений метаболического профиля кислот свидетельствуют о нарушении среды обитания микроорганизма, способствующем росту популяций анаэробной или аэробной микрофлоры.

1. Cummings J.A. Short chain fatty acids in the human colon. Gut. 1981;22(9):763–79.

2. Cerdá B., Pérez M., Pérez-Santiago J. Gut Microbiota Modification: Another Piece in the Puzzle of the Benefits of Physical Exercise in Health? Front. Physiol. 2016;7:51.

3. Ganapathy V., Thangaraju M., Singh N. Transporters and receptors for short-chain fatty acids as the molecular link between colonic bacteria and the host. Curr. Opin. Pharmacol. 2013;13:869–74.

4. Berthon B., Macdonald-Wicks L., Gibson P., Wood L. Investigation of the association between dietary intake, disease severity and airway inflammation in asthma. Respirology. 2013;18:447–54.

5. Trompette A., Gollwitzer E. et al. Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis. Nature Medicine. 2014;20;159–66.

6. Gallaracher D.J, Kotecha S. Respiratory Microbiome of New-Born Infants Front Pediatr. 2016;4:10.

7. Venkataraman A., Bassis Ch., Beck J., Young V. Application of a Neutral Community Model to Assess Structuring of the Human Lung Microbiome. mBio. 2015;6;e02284-14.

8. Arrieta M. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma. Sci. Transl. Med. 2015;7:307–12.

9. Sun M., Wu W., Liu Z. Microbiota metabolite short chain fatty acids, GPCR, and inflammatory bowel diseases. J Gastroenterol. 2017;52:1–8.

10. Siavoshian S. Butyrate and trichostatin A effects on the proliferation. differentiation of humen intestinal epithelial cells: induction of cyclin D3 and p21 expression. Gut. 2000;46:507–14.

11. Louis P., Young P., Holtrop G., Flint H.J. Diversity of human colonic butyrateproducing bacteria revealed by analysis of the butyryl-CoA: acetate CoA-transferase gene. Environ Microbiol. 2010;12(2):304–14.

12. Potskhverashvili N.D., Zolnikova О.Yu., Kokina N.I., Dzhakhaya N.L., Sedova A.V., Bueverova E.L., Trukhmanov A.S. Small Bowel Bacterial Overgrowth Syndrome in Patients with Bronchial Asthma. Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2018;28(4):47–54. DOI: 10.22416/1382-4376-2018-28-4-47-54

13. Ivashkin V., Zolnikova O., Potskherashvili N., Trukhmanov A., Kokina N., Dzhakhaya N. A correction of a gut microflora composition for the allergic bronchial asthma complex therapy. Italian Journal of Medicine. 2018;12:260–4. DOI: 10.4081/itjm.2018.1040