Кишечная микробиота у больных хронической сердечной недостаточностью с систолической дисфункцией

Цель исследования: изучение состава кишечной микробиоты у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН), а также выявление взаимосвязи между особенностями клинического течения ХСН и изменениями микробного состава толстой кишки.

Материалы и методы. В исследование были включены 60 пациентов с ХСН с наличием систолической дисфункции по данным эхокардиографического исследования. В группу контроля вошли 20 пациентов, сопоставимых с основной группой по полу, возрасту и основным заболеваниям при отсутствии ХСН. У всех больных оценена выраженность симптомов ХСН по шкале оценки клинического состояния, исследован уровнь N-терминального фрагмента мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP), С-реактивного белка (СРБ), выполнены эхокардиографическое исследование, при наличии показаний — мониторирование ЭКГ по Холтеру. Исследование микробиоценоза кишечника в образцах кала было выполнено с помощью секвенирования генов 16S рибосомальной РНК.

Результаты. У пациентов с ХСН, в сравнении с лицами из группы контроля, на уровне бактериальных типов выявлено снижение относительного содержания Tenericutes (p = 0,02 по тесту Манна — Уитни), повышение доли Euryarchaeota (p = 0,02), Firmicutes (p = 0,03). На уровне семейств отмечено повышение доли Methanobacteriaceae (p = 0,03), уменьшение доли Pseudomonadaceae (p = 0,01), Moraxellaceae (p = 0,01). Не выявлено зависимости состава микрофлоры кишечника от функционального класса ХСН, однако отмечена корреляционная связь между относительной численностью ряда бактериальных семейств и выраженностью нарушения сократительной функции, уровнем воспалительного маркера и биохимического маркера сердечной недостаточности.

Выводы. Полученные данные свидетельствуют о различии в составе кишечной микробиоты у пациентов с ХСН и без нее, а также об ассоциации численности ряда бактериальных семейств с различными показателями лабораторно-инструментальных исследований при ХСН. Дальнейшее изучение влияния микробиоты кишки на течение ХСН может быть перспективным для улучшения методов лечения.

1. Moore L., Moore E., Murray R., Stackebrandt E., Starr M. Report of the ad hoc committee on reconciliation of approaches to bacterial systematics. Int J Syst Bacteriol. 1987; 37:463–4.

2. Wayne L.G., Brenner D.J., Colwell R., Grimont P., Krichevsky M., Moore L.H., et al. Int J Syst Bacteriol. 1987;37:463–4. DOI: 10.1099/00207713-37-4-463

3. Tap J., Mondot S., Levenez F., Pelletier E., Caron C., Furet J., et al. Towards the human intestinal microbiota phylogenetic core. Environ Microbiol. 2009;11(10):2574–84. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2009.01982.x

4. Walker A.W., Ince J., Duncan S.H., Webster L.M., Holtrop G., Ze X., et al. Dominant and diet-responsive groups of bacteria within the human colonic microbiota. ISME J 2010;5(2):220–30. DOI: 10.1038/ismej.2010.118

5. Purchiaroni F., Tortora A., Gabrielli M., Bertucci F., Gigante G., Ianiro G., et al. The role of intestinal microbiota and the immune system. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013;17:323–33.

6. Rajilic-Stojanovic M. Function of the microbiota. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2013;27(1):5–16. DOI: 10.1016/j.bpg.2013.03.006

7. Sekirov I., Russell S.L., Antunes L.C., Finlay B.B. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev 2010;90(3):859–904. DOI: 10.1152/physrev.00045.2009

8. Koeth R.A., Wang Z., Levison B.S., Buffa J.A., Org E., Sheehy B.T., et al. Intestinal microbiota metabolism of l-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 2013;19:576–85.

9. Wang Z., Klipfell E., Bennett B.J., Koeth R., Levison B.S., Dugar B., et al. Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. Nature. 2011;472(7341):57–63. DOI: 10.1038/nature09922

10. Yang T., Santisteban M.M., Rodriguez V., Li E., Ahmari N., Carvajal J.M., et al. Gut dysbiosis is linked to hypertension. Hypertension. 2015;65(6):1331–40. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.05315

11. Luedde M., Winkler T., Heinsen F.A., Rühlemann M.C., Spehlmann M.E., Bajrovic A., et al. Heart failure is associated with depletion of core intestinal microbiota. ESC Heart Fail. 2017;4(3):282–90. DOI: 10.1002/ehf2.12155

12. Katsimichas T., Ohtani T., Motooka D., Tsukamoto Y., Kioka H., Nakamoto K., et al. Non-Ischemic Heart Failure With Reduced Ejection Fraction Is Associated With Altered Intestinal Microbiota. Circ J. 2018;82(6):1640–50. DOI: 10.1253/circj.CJ-17-1285

13. Kummen M., Mayerhofer C.C.K., Vestad B., Broch K., Awoyemi A., Storm-Larsen C., et al. Gut Microbiota Signature in Heart Failure Defined from Profiling of 2 Independent Cohorts. J Am Coll Cardiol. 2018;71(10):1184–6. DOI: 10.1016/j.jacc.2017.12.057

14. Pasini E., Aquilani R., Testa C., Baiardi P., Angioletti S., Boschi F., et al. Pathogenic gut flora in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol H F. 2016;4(3):220–7. DOI: 10.1016/j.jchf.2015.10.009

15. Мареев В.Ю., Фомин И.В., Агеев Ф.Т., Арутюнов Г.П., Беграмбекова Ю.Л., Беленков Ю.Н. и др. Клинические рекомендации. Хроническая сердечная недостаточность (ХСН). Журнал Сердечная Недостаточность. 2017;18(1):3–40. DOI: 10.18087/rhfj.2017.1.2346

16. Herlemann D.P., Labrenz M., Jürgens K., Bertilsson S., Waniek J.J., Andersson A.F. Transitions in bacterial communities along the 2000 km salinity gradient of the Baltic Sea. ISME J. 2011;5(10):1571–9. DOI: 10.1038/ismej.2011.41

17. Karabulut A., Kaplan A., Aslan C., Iltumur K., Toprak G., Toprak N. The association between NT-proBNP levels, functional capacity and stage in patients with heart failure. Acta Cardiol. 2005;60(6):631–8.

18. Barac A., Wang H., Shara N.M., de Simone G., Carter E.A., Umans J.G., et al. Markers of inflammation, metabolic risk factors, and incident heart failure in American Indians: the Strong Heart Study. J Clin Hypertens (Greenwich). 2012;14(1):13–9. DOI: 10.1111/j.1751-7176.2011.00560.x

19. Sokol H., Seksik P., Furet J.P., Firmesse O., Nion-Larmurier I., Beaugerie L., et al. Low counts of Faecalibacterium prausnitzii in colitis microbiota. Infl amm Bowel Dis. 2009;15(8):1183–9. DOI: 10.1002/ibd.20903

20. Miquel S., Martin R., Rossi O., Bermudez-Humaran L.G., Chatel J.M., Sokol H., et al. Faecalibacterium prausnitzii and human intestinal health. Curr Opin Microbiol. 2013;16(3):255–61. DOI: 10.1016/j.mib.2013.06.003

21. Vital M., Penton C.R., Wang Q., Young V.B., Antonopoulos D.A., Sogin M.L., et al. A gene-targeted approach to investigate the intestinal butyrate producing bacterial community. Microbiome. 2013;1(1):8. DOI: 10.1186/2049-2618-1-8

22. Bui T.P., de Vos W.M., Plugge C.M. Anaerostipes rhamnosivorans sp. nov., a human intestinal, butyrate forming bacterium. Int J Syst Evol Microbiol. 2014;64(3):787–93. DOI: 10.1099/ijs.0.055061-0. Epub 2013 Nov 11.