Микробиота дыхательных путей больных муковисцидозом детей из различных субъектов Северо-Кавказского федерального округа

Актуальность. У детей, больных муковисцидозом (МВ), из Северо-Кавказского федерального округа (СКФО) ранее выявлены особенности клинических проявлений болезни и изменения частот патогенных вариантов гена CFTR.

Цель работы: определить изменения состава микробиоты дыхательных путей (МДП) у больных МВ детей из субъектов СКФО.

Материалы и методы. У 148 детей в возрасте от 2 мес до 17 лет 11 мес с подтверждённым диагнозом МВ исследована МДП. Идентификацию микроорганизмов проводили с помощью посева на селективные и хромогенные питательные среды, с помощью иммунохимических и биохимических методов, системы автоматизированного микробиологического масс-спектрометрического анализа. Поиск нуклеотидных вариантов гена CFTR осуществляли методом высокопроизводительного секвенирования образцов цельной крови больных МВ, выявленные варианты были валидированы при помощи секвенирования по Сэнгеру. Определяли возраст первичного высева этиологически значимой микробиоты и анализ корреляций.

Результаты. Впервые описан количественный и качественный состав МДП детей, больных МВ, из различных субъектов СКФО. МДП содержит 45 видов бактерий и плесневой гриб из отдела аскомицетов. Значимое место (86,3%) занимают грамотрицательные микроорганизмы, доля грамположительных бактерий — 13,6%. Ведущими в составе МДП больных МВ были Pseudomonas aeruginosa (68,9%), Staphylococcus aureus (66,8%; из них 37,1% штаммов были устойчивы к метициллину), Haemophilus influenzae (51,3%), Moraxella catarrhalis и Klebsiella pneumoniae (по 30,4%). Биоразнообразие МДП больных МВ детей различных субъектов СКФО отличается от других регионов России высоким содержанием P. aeruginosa и H. influenzae, для них не характерно выделение Achromobacter xylosoxidans. Впервые установлено уникальное распределение частот аллелей гена CFTR у больных МВ детей из различных субъектов СКФО. Самыми частыми патогенными вариантами гена CFTR являлись p.Y515 (150 аллелей; 51,9%), p.W1282 (48 аллелей; 16,6%), p.E92K (26 аллелей; 8,9%); доля данных патогенных вариантов в России составила 2,48, 1,73 и 3,67% соответственно.

Заключение. Установленные закономерности биоразнообразия МДП у больных МВ детей необходимы для оптимизации их лечения и профилактики обострений болезни. Учитывая высокое содержание гемофильной палочки в составе МДП детей с МВ, особое внимание необходимо обращать на вакцинацию детей против гемофильной инфекции типа b.

Участие авторов:
Симонова О.И., Лазарева А.В., Савостьянов К.В. — концепция и дизайн работы;
Лазарева А.В., Симонов М.В., Горинова Ю.В. — сбор и обработка материала, написание текста;
Пушков А.А., Савостьянов К.В. — проведение молекулярно-генетического исследования;
Симонова О.И., Пушков А.А., Смирнов И.Е. — редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Поступила 26.12.2024
Принята к печати 30.01.2025
Опубликована 28.02.2025

1. Riordan J.R., Rommens J.M., Kerem B.S., Alon N.O., Rozmahel R., Grzelczak Z., et al. Identification of the cystic fibrosis gene: cloning and characterization of complementary DNA. Science. 1989; 245(4922): 1066–73. https://doi.org/10.1126/science.2475911

2. Høiby N. Cystic fibrosis and the clinical biofilm revolution A survey of the Danish CF Center’s contribution. Biofilm. 2024; 9: 100246. https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2024.100246

3. Кондратьева Е.И., Воронкова А.Ю., Каширская Н.Ю., Красовский С.А., Старинова М.А., Амелина Е.Л. и др. Российский регистр пациентов с муковисцидозом: уроки и перспективы. Пульмонология. 2023; 33(2): 171–81. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2023-33-2-171-181 https://elibrary.ru/dbhmer

4. Красовский С.А., Адян Т.А., Амелина Е.Л., Сергиенко Д.Ф., Шадрина В.В., Гущин М.Ю. и др. Муковисцидоз: некоторые вопросы эпидемиологии и генетики. Практическая пульмонология. 2019; (4): 45–50. https://elibrary.ru/oaecxd

5. Castellani C., Cuppens H., Macek M. Jr., Cassiman J.J., Kerem E., Durie P., et al. Consensus on the use and interpretation of cystic fibrosis mutation analysis in clinical practice. J. Cyst. Fibros. 2008; 7(3): 179–96. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2008.03.009

6. Fidler M.C., Buckley A., Sullivan J.C., Statia M., Boj S.F., Vries R.G.J., et al. G970R-CFTR mutation (c.2908G>C) results predominantly in a splicing defect. Clin. Transl. Sci. 2021; 14(2): 656–63. https://doi.org/10.1111/cts.12927

7. Oren Y.S., Avizur-Barchad O., Ozeri-Galai E., Elgrabli R., Schirelman M.R., Blinder T., et al. Antisense oligonucleotide splicing modulation as a novel Cystic Fibrosis therapeutic approach for the W1282X nonsense mutation. J. Cyst. Fibros. 2022; 21(4): 630–6. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2021.12.012

8. Смирнов И.Е., Тарасова О.В., Лукина О.Ф., Кустова О.В., Сорокина Т.Е., Симонова О.И. Структурно-функциональное состояние лёгких при муковисцидозе у детей. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(2): 11–7. https://elibrary.ru/twinwz

9. Smyth A.R., Bell S.C., Bojcin S., Bryon M., Duff A., Flume P., et al. European cystic fibrosis society standards of care: best practice guidelines. J. Cyst. Fibros. 2014; 13(Suppl. 1): 23–42. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2014.03.010

10. Симонова О.И., Воронина О.Л., Горинова Ю.В., Амелина Е.Л., Буркина Н.И., Лазарева А.В. и др. Особенности лечения пациента с муковисцидозом при смешанном микробном инфицировании органов дыхания, в том числе Pandoraea pnomenusa. Российский педиатрический журнал. 2016; 19(2): 113–22. https://doi.org/10.18821/1560-9561-2016-19(2)-113-122 https://elibrary.ru/waapdj

11. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., Кондратьева Е.Н., ред. Муковисцидоз. М.: Медпрактика-М; 2021.

12. Harun S.N., Wainwright C.E., Grimwood K., Hennig S. Australasian cystic fibrosis bronchoalveolar lavage (ACFBAL) study group. Aspergillus and progression of lung disease in children with cystic fibrosis. Thorax. 2019; 74(2): 125–31. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2018-211550

13. Енина Е.А., Кондратьева Е.И., Водовозова Е.В., Старинова М.А., Пустабаева М.А., Леденева Л.Н. и др. Общая характеристика пациентов с муковисцидозом в Северо-Кавказском федеральном округе Российской Федерации. Международный научно-исследовательский журнал. 2024; (2): 37. https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.140.64 https://elibrary.ru/wfxblg

14. Симонов М.В., Горинова Ю.В., Симонова О.И., Пушков А.А., Жанин И.С, Алексеева А.Ю. и др. Гено-фенотипические особенности муковисцидоза у российских детей из Чеченской и Карачаево-Черкесской Республик. Научные результаты биомедицинских исследований. 2024; 10(3): 389–406. https://doi.org/10.18413/2658-6533-2024-10-3-0-5

15. Воронкова А.Ю., Амелина Е.Л., Каширская Н.Ю., Кондратьева Е.И., Красовский С.А., Старинова М.А. и др. Регистр пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации. 2022 год. М.: Медпрактика-М; 2024. https://elibrary.ru/mrzpqv

16. Лямин А.В., Исматуллин Д.Д., Жестков А.В., Кондратенко О.В. Лабораторная диагностика микобактериозов у пациентов с муковисцидозом. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63(5): 315–20. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2018-63-5-315-320 https://elibrary.ru/xnjdad

17. Шедько Е.Д., Лазарева А.В., Зоркин С.Н., Новикова И.Е., Вершинина В.Г., Тимошина О.Ю. и др. Количественная мультиплексная ПЦР в реальном времени как метод детекции значимой бактериурии у детей. Российский педиатрический журнал. 2020; 23(5): 284–90. http://doi.org/10.18821/1560-9561-2020-23-5-284-290 https://elibrary.ru/pqxwyl

18. Горинова Ю.В., Савостьянов К.В., Пушков А.А., Никитин А.Г., Пеньков Е.Л., Красовский С.А. и др. Генотип-фенотипические корреляции течения кистозного фиброза у российских детей. Первое описание одиннадцати новых мутаций. Вопросы современной педиатрии. 2018; 17(1): 61–9. https://doi.org/10.15690/vsp.v17i1.1856 https://elibrary.ru/yugvsy

19. Савостьянов К.В. Современные алгоритмы генетической диагностики редких наследственных болезней у российских пациентов: Информационные материалы. М.: Полиграфист и издатель; 2022. — ISBN 978-5-6047928-7-2. https://elibrary.ru/rduzgh

20. Langton Hewer S.C., Smith S., Rowbotham N.J., Yule A., Smyth A.R. Antibiotic strategies for eradicating Pseudomonas aeruginosa in people with cystic fibrosis. Cochrane Database Syst. Rev. 2023; 6(6): CD004197. https://doi.org/0.1002/14651858.CD004197.pub6

21. Мажаров В.Н., Климов Л.Я., Енина Е.А., Водовозова Э.В., Шахгиреева М.Р., Мамбетова А.М. и др. Регистр пациентов с муковисцидозом Северо-Кавказского федерального округа Российской Федерации – 2020 год. Ставрополь; 2022.

22. Cardines R., Giufre M., Pompilio A., Fiscarelli E., Ricciotti G., Di Bonaventura G., et al. Haemophilus influenzae in children with cystic fibrosis: antimicrobial susceptibility, molecular epidemiology, distribution of adhesins and biofilm formation. Int. J. Med. Microbiol. 2012; 302(1): 45–52. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2011.08.003

23. Благовидов Д.А., Симонова О.И., Костинов М.П., Смирнов И.Е. Синегнойная инфекция у больных с хроническими неспецифическими заболеваниями легких и проблемы её вакцинопрофилактики. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(6): 54–60. https://elibrary.ru/vkgoot

24. Яковлев Я.Я., Бурнышева О.В., Готлиб М.Л., Пересадина М.А., Лавринова О. В., Соловьева А.Н. Микробиота нижних дыхательных путей и её чувствительность к антибактериальным препаратам у больных муковисцидозом детей. Мать и дитя в Кузбассе. 2022; (3): 41–7. https://doi.org/10.24412/2686-7338-2022-90-3-41-47

25. Кондратьева E.И., Каширская Н.Ю., Рославцева Е.А. Обзор национального консенсуса «Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия» для диетологов и гастроэнтерологов. Вопросы детской диетологии. 2018; 16(1): 58–74. https://elibrary.ru/ywrfoj

26. Горинова Ю.В., Симонова О.И., Лазарева А.В., Черневич В.П., Смирнов И.Е. Опыт длительного применения ингаляций раствора тобрамицина при хронической синегнойной инфекции у детей с муковисцидозом. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(3): 50–3. https://elibrary.ru/uaxnwb

27. Мухаметзянов А.М., Кайданек Т.В., Латыпов А.А., Валеева Д.С., Пономарева Д.Н., Ермоленко И.А. и др. Микробный пейзаж респираторного тракта детей с муковисцидозом: результаты мониторинга. Медицина. 2024; 12(4): 43–59. https://doi.org/10.29234/2308-9113-2024-12-4-43-59 https://elibrary.ru/dnfxkf

28. Чеботарь И.В., Бочарова Ю.А. Загадочный Achromobacter. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2022; 24(1): 4–13. https://doi.org/10.36488/cmac.2022.1.4-13 https://elibrary.ru/uulbio

29. Marsac C., Berdah L., Thouvenin G., Sermet-Gaudelus I., Corvol H. Achromobacter xylosoxidans airway infection is associated with lung disease severity in children with cystic fibrosis. ERJ Open Res. 2021; 7(2): 00076-2021. https://doi.org/10.1183/23120541.00076-2021

30. Simmonds N.J., Southern K.W., De Wachter E., De Boeck K., Bodewes F., Mainz J.G., et al. ECFS standards of care on CFTR-related disorders: Identification and care of the disorders. J. Cyst. Fibros. 2024; 23(4): 590–602. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2024.03.008

31. Будзинский Р.М., Кондратьева Е.И., Одинаева Н.Д., Воронкова А.Ю., Шерман В.Д., Жекайте Е.К. Опыт терапии аллергического бронхолегочного аспергиллеза у детей, больных муковисцидозом. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020; 15(2): 220–4. https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15052 https://elibrary.ru/jlitsa

32. Terlizzi V., Motisi M.A., Pellegrino R., Galli L., Taccetti G., Chiappini E. Management of pulmonary aspergillosis in children: a systematic review. Ital. J. Pediatr. 2023; 49(1): 39. https://doi.org/10.1186/s13052-023-01440-9