Статья
Особенности микробиома атеросклеротической бляшки у пациентов после каротидной эндартерэктомии
Цель. Исследовать микробиом биоптатов атеросклеротических бляшек (АСБ) больных, перенесших каротидную эндартерэктомию (КЭА).Материал и методы. В настоящем исследовании с использованием метода высокопроцессивного секвенирования участка V4 гена 16S рРНК проанализирован профиль микробиоты 76 образцов АСБ, полученных при проведении КЭА. Доля пациентов без рестеноза, включенных в исследование, составила 20%. Медиана наблюдения за пациентами составила 1,9 года (диапазон 1,4-2,25).Результаты. Таксономический анализ установил, что микробиом АСБ характеризуется большим разнообразием грамотрицательных бактерий, в т.ч. бактерий, широко распространенных в окружающей среде. Бактерии, наиболее представленные в АСБ, относятся к четырем семействам: Caulobacteraceae, Rhizobiaceae, Sphingobacteriaceae и Weeksellaceae. Линейный дискриминантный анализ размера эффекта LefSe выявил значимо более высокую представленность микробного маркера OTU_21, относящегося к семейству Sphingomonadaceae, в микробиоме АСБ у пациентов с рестенозом ≥50% и Cloacibacterium OTU_67, входящего в семейство Weeksellaceae, у пациентов с рестенозом >70%.Заключение. Полученные данные подчеркивают важность изучения микробиома АСБ и позволяют предположить, что микроорганизмы различного происхождения, включая те, которые ранее не рассматривались как факторы риска, могут играть патогенетическую роль как в атерогенезе, так и в развитии рестеноза.
1. Heck D, Jost A. Carotid stenosis, stroke, and carotid artery revascularization. Prog Cardiovasc Dis. 2021;65:49-54. doi:10.1016/j.pcad.2021.03.005.
2. Feigin VL, Stark BA, Johnson CO, et al. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990-2019: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet Neurol. 2021;20(10):1-26. doi:10.1016/S1474-4422(21)00252-0.
3. Aboyans V, Björck M, Brodmann M, et al.; ESC Scientific Document Group. Questions and answers on diagnosis and management of patients with Peripheral Arterial Diseases: a companion document of the 2017 ESC Guidelines for the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases, in collaboration with the European Society for Vascular Surgery (ESVS): Endorsed by: the European Stroke Organisation (ESO) The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and of the European Society for Vascular Surgery (ESVS). Eur Heart J. 2018;39(9):e35-e41. doi:10.1093/eurheartj/ehx499.
4. Zhou F, Hua Y, Ji X, et al. A systemic review into carotid plaque features as predictors of restenosis after carotid endarterectomy. J Vasc Surg. 2021;73(6):2179-88.e4. doi:10.1016/j.jvs.2020.10.084.
5. Rosenfeld ME, Campbell LA. Pathogens and atherosclerosis: update on the potential contribution of multiple infectious organisms to the pathogenesis of atherosclerosis. Thromb Haemost. 2011;106(5):858-67. doi:10.1160/TH11-06-0392.
6. Lanter BB, Sauer K, Davies DG. Bacteria present in carotid arterial plaques are found as biofilm deposits which may contribute to enhanced risk of plaque rupture. mBio. 2014;5(3):e01206-14. doi:10.1128/mBio.01206-14.
7. Ott SJ, El Mokhtari NE, Musfeldt M, et al. Detection of diverse bacterial signatures in atherosclerotic lesions of patients with coronary heart disease. Circulation. 2006; 113(7):929-37. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.579979.
8. Fiehn NE, Larsen T, Christiansen N, et al. Identification of periodontal pathogens in atherosclerotic vessels. J Periodontol. 2005;76(5):731-6. doi:10.1902/jop.2005.76.5.731.
9. Mitra S, Drautz-Moses DI, Alhede M, et al. In silico analyses of metagenomes from human atherosclerotic plaque samples. Microbiome. 2015;3:38. doi:10.1186/s40168-015-0100-y.
10. Чернявский М. А., Иртюга О. Б., Янишевский С. Н. и др. Российский консенсус по диагностике и лечению пациентов со стенозом сонных артерий. Российский кардиологический журнал. 2022;27(11):5284. doi:10.15829/1560-4071-2022-5284.
11. Ewels P, Magnusson M, Lundin S, et al. MultiQC: summarize analysis results for multiple tools and samples in a single report. Bioinformatics. 2016;32(19):3047-8. doi:10.1093/bioinformatics/btw354.
12. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 2014;30(15):2114-20. doi:10.1093/bioinformatics/btu170.
13. Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, et al. DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat Methods. 2016;13(7):581-3. doi:10.1038/nmeth.3869.
14. Mirdita M, Steinegger M, Breitwieser F, et al. Fast and sensitive taxonomic assignment to metagenomic contigs. Bioinformatics. 2021;37(18):3029-31. doi:10.1093/bioinformatics/btab184.
15. McMurdie PJ, Holmes S. phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data. PLoS One. 2013;8(4):e61217. doi:10.1371/journal.pone.0061217.
16. Cao Y, Dong Q, Wang D, et al. microbiomeMarker: an R/Bioconductor package for microbiome marker identification and visualization. Bioinformatics. 2022;38(16):4027-9. doi:10.1093/bioinformatics/btac438.
17. Abraham W-R, Rohde M, Bennasar A. The Family Caulobacteraceae. In: Rosenberg E, DeLong EF, Lory S. The Prokaryotes: Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria. 4th ed. Springer. 2014:179-205. ISBN: 978-3-642-30197-1. doi:10.1007/978-3-642-30197-1_259.
18. Amar J, Lelouvier B, Servant F, et al. Blood Microbiota Modification After Myocardial Infarction Depends Upon Low-Density Lipoprotein Cholesterol Levels. J Am Heart Assoc. 2019;8(19):e011797. doi:10.1161/JAHA.118.011797.
19. Colombi E, Perry BJ, Sullivan JT, et al. Comparative analysis of integrative and conjugative mobile genetic elements in the genus Mesorhizobium. Microb Genom. 2021;7(10): 000657. doi:10.1099/mgen.0.000657.
20. Aujoulat F, Marchandin H, Zorgniotti I, et al. Rhizobium pusense is the main human pathogen in the genus Agrobacterium/Rhizobium. Clin Microbiol Infect. 2015;21(5):472. e1-5. doi:10.1016/j.cmi.2014.12.005.
21. Isoshima D, Yamashiro K, Matsunaga K, et al. Microbiome composition comparison in oral and atherosclerotic plaque from patients with and without periodontitis. Odontology. 2021;109(1):239-49. doi:10.1007/s10266-020-00524-w.
22. Зубова К. В. Бактерии порядка Flavobacteriales: экологические особенности и клиническое значение в развитии патологии человека: обзор. Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2023;1:58-64. doi:10.17072/1994-9952-2023-1-58-64.
23. Glaeser SP, Kämpfer P. The Family Sphingomonadaceae. In: Rosenberg E, DeLong EF, Lory S. The Prokaryotes: Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria. 4th ed. Springer. 2014:641-707. ISBN: 978-3-642-30197-1. doi:10.1007/978-3-642-30197-1_302.
24. Sanapareddy N, Legge RM, Jovov B, et al. Increased rectal microbial richness is associated with the presence of colorectal adenomas in humans. ISME J. 2012;6(10):1858-68. doi:10.1038/ismej.2012.43.
25. Chiodini RJ, Dowd SE, Chamberlin WM, et al. Microbial Population Differentials between Mucosal and Submucosal Intestinal Tissues in Advanced Crohn's Disease of the Ileum. PLoS One. 2015;10(7):e0134382. doi:10.1371/journal.pone.0134382.
26. Dewayani A, Afrida Fauzia K, Alfaray RI, et al. Gastric microbiome changes in relation with Helicobacter pylori resistance. PLoS One. 2023;18(5):e0284958. doi:10.1371/journal.pone.0284958.
27. Khan S, Banerjee G, Setua S, et al. Metagenomic analysis unveils the microbial landscape of pancreatic tumors. Front Microbiol. 2023;14:1275374. doi:10.3389/fmicb.2023.1275374.
28. Mouradov D, Greenfield P, Li S, et al. Oncomicrobial Community Profiling Identifies Clinicomolecular and Prognostic Subtypes of Colorectal Cancer. Gastroenterology. 2023; 165(1):104-20. doi:10.1053/j.gastro.2023.03.205.
29. Winters AD, Romero R, Gervasi MT, et al. Does the endometrial cavity have a molecular microbial signature? Sci Rep. 2019;9(1):9905. doi:10.1038/s41598-019-46173-0.
30. Ellis JE, Missan DS, Shabilla M, et al. Microbial community profiling of peripheral blood in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome. Human Microbiome Journal. 2018;9:16-21. doi:10.1016/j.humic.2018.05.003.
31. Tozzo P, Delicati A, Caenazzo L. Skin Microbial Changes during Space Flights: A Systematic Review. Life (Basel). 2022;12(10):1498. doi:10.3390/life12101498.
32. Ko YK, Kim E, Lee EJ, et al. Enrichment of infection-associated bacteria in the low biomass brain bacteriota of Alzheimer's disease patients. PLoS One. 2024;19(2): e0296307. doi:10.1371/journal.pone.0296307.
33. Brun A, Nuzzo A, Prouvost B, et al. Oral microbiota and atherothrombotic carotid plaque vulnerability in periodontitis patients. A cross-sectional study. J Periodontal Res. 2021;56(2):339-50. doi:10.1111/jre.12826.
34. Brochado-Kith O, Rava M, Berenguer J, et al.; Escorial Study Group. Altered blood microbiome in patients with HCV-related Child-Pugh class B cirrhosis. J Infect Public Health. 2024;17(10):102524. doi:10.1016/j.jiph.2024.102524.