stringtranslate.com

Превотелла

Prevotella — род грамотрицательных бактерий.

Виды Prevotella широко распространены в различных экологических средах обитания, при этом 57 охарактеризованных видов охватывают как человека, так и других млекопитающих. [1] У млекопитающих этот род особенно распространен в микробиоме кишечника свиней. [2]

У людей виды Prevotella являются членами оральной , вагинальной и кишечной микробиоты и часто выделяются из анаэробных инфекций дыхательных путей . Эти инфекции включают аспирационную пневмонию , абсцесс легкого , эмпиему легкого , хронический средний отит и синусит . Они были выделены из абсцессов и ожогов в области рта, укусов , паронихии , инфекции мочевыводящих путей , абсцессов мозга , остеомиелита и бактериемии , связанной с инфекциями верхних дыхательных путей. Prevotella spp. преобладают при пародонтозе и пародонтальных абсцессах . [3]

Роль в микробиоте кишечника

Кишечник человека в основном населен двумя типами бактерий — Bacillota и Bacteroidota , последний в основном представлен родами Bacteroides и Prevotella . Считается, что Prevotella и Bacteroides имели общего предка. [4] Формально эти два рода были дифференцированы в 1990 году. [5] Однако классификация продолжается. Например, Bacteroides melaninogenicus был реклассифицирован и разделен на Prevotella melaninogenica и Prevotella intermedia . [6] Либо Prevotella , либо Bacteroides доминируют в кишечнике и могут быть антагонистами. Prevotella чаще встречается в не-западных популяциях, потребляющих богатую растительной пищей диету . В западных популяциях она была связана с диетой, богатой фруктами и овощами. Анализ генома Prevotella copri показал, что у нее недостаточная способность расщеплять гликаны хозяина и она более генетически приспособлена для расщеплять гликаны растений. [4] В исследовании кишечных бактерий детей в Буркина - Фасо Prevotella составляла 53% кишечных бактерий, но отсутствовала у европейских детей того же возраста. [7]

Сообщается, что долгосрочная диета связана с составом микробиома кишечника: у тех, кто ест белки и животные жиры, преобладают бактерии Bacteroides , в то время как у тех, кто потребляет больше углеводов, особенно клетчатки, присутствуют виды Prevotella . [8]

Prevotella ассоциируется с воспалением кишечника. Повышенные уровни P. copri могут способствовать хроническому воспалению у пациентов с ВИЧ . Сообщалось, что отдельный вид изолята P. copri CB7 может быть полезным или вредным в зависимости от контекста. [4] Род Prevotella демонстрирует значительное генетическое разнообразие, особенно между видами, связанными с людьми, и видами, обнаруженными у других животных. Это разнообразие подчеркивается различными эволюционными путями и размерами генома, с варьирующимися размерами пар оснований и заметными вариациями в содержании G+C. Виды Prevotella , связанные с человеком, имеют тенденцию группироваться отдельно от видов животных, таких как свиньи и жвачные животные. [1] Помимо генетических и общих различий в микробиоте, высокое генетическое разнообразие Prevotella затрудняет прогнозирование их функции, которая может различаться у разных людей. [4]

Также были проведены исследования, раскрывающие роль бактериофагов , включая обнаружение мегафагов в толстом кишечнике, связанных с Prevotella , что подчеркивает потенциал этих фагов влиять на микробные популяции в микробиоме хозяина. [9]

Микробиота влагалища

Виды Prevotella могут быть комменсальными во влагалище , хотя повышенное обилие Prevotella в слизистой оболочке влагалища связано с бактериальным вагинозом . Исследование 542 корейских женщин, включая однояйцевых и разнояйцевых близнецов, подчеркнуло, что состав микробиоты влагалища зависит от менопаузального статуса и бактериального вагиноза, причем Lactobacillus и Prevotella являются наиболее наследуемыми среди полезных и потенциально вредных бактерий соответственно. Анализ выявил генетическую связь между вариантами интерлейкина-5 и обилием Prevotella . Кроме того, было обнаружено, что ожирение значительно диверсифицирует микробиоту влагалища, особенно увеличивая присутствие Prevotella . Другие факторы окружающей среды, такие как гормональная терапия, инфекция вируса папилломы человека (ВПЧ), также могут влиять на обилие Prevotella . [10]

Prevotella bivia вырабатывает липополисахариды и аммиак, которые являются частью вагинальной слизи. Он также связан с выработкой эпителиальных цитокинов и усиливает рост других организмов, связанных с бактериальным вагинозом, таких как Gardnerella vaginalis . Последний, в свою очередь, стимулирует рост P. bivia . [11] P. bivia в вагинальном тракте вызывает иммунный ответ, аналогичный липополисахаридам, активируя гены, участвующие в пути Th17 ( IL23A , IL6 , IL1A , IL1B ) через антигенпрезентирующие клетки. Эта активация приводит к привлечению Th-клеток в воспаленную область, что важно для здоровья женщин, поскольку присутствие CCR5 + Th-клеток в слизистой оболочке влагалища может увеличить риск передачи ВИЧ во время бактериального вагиноза. [12]

Патогенность

Prevotella intermedia и P. nigrescens связаны с воспалительными заболеваниями пародонта , такими как гингивит беременных, острый некротический язвенный гингивит и пародонтит у взрослых . Вместе с Porphyromonas gingivalis они известны как анаэробы с черным пигментом. Всем троим требуется гемин для обеспечения железа для их роста. Было показано, что эти виды связывают лактоферрин , который выделяется вместе с содержимым нейтрофилов во время воспаления и кровотечения у пациентов с пародонтитом. Лактоферрин подавляет рост P. gingivalis , но не Prevotella . [13] Неорганическое железо и связывающие железо белки, такие как трансферрин и лактоферрин, не поддерживают рост P. intermedia , однако содержащие гемин соединения железа, такие как гемин, человеческий гемоглобин , бычий гемоглобин и бычья каталаза , стимулируют рост P. intermedia. [14] Описан белок, связывающий гемоглобин на поверхности клеток P. intermedia . [15]

Некоторые исследования связывают аномальные уровни Prevotella copri и ревматоидный артрит . [16] [17]

Чрезмерный рост Prevotella и уменьшение Lactobacillus коррелировали с началом остеомиелита у мышей. Уменьшение Prevotella у модельных мышей привело к увеличению Lactobacillus, демонстрируя защитный эффект против остеомиелита. Таким образом, изменения в микробиоте Prevotella могут быть связаны с развитием остеомиелита . [18]

Приблизительно 70% и 30% Prevotella устойчивы к пенициллину и клиндамицину соответственно, тогда как устойчивость к амоксициллину/клавуланату и метронидазолу отмечена менее чем у 10% клинических штаммов, вызывающих инфекции кровотока у людей. [19]

Разновидность

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Tett A, Pasolli E, Masetti G, Ercolini D, Segata N (сентябрь 2021 г.). «Разнообразие, ниши и взаимодействие Prevotella с хозяином-человеком». Nature Reviews. Microbiology . 19 (9): 585–599. doi :10.1038/s41579-021-00559-y. hdl : 11572/316673 . ISSN  1740-1534. PMID  34050328.
  2. ^ Wang X, Tsai T, Deng F, Wei X, Chai J, Knapp J, Apple J, Maxwell CV, Lee JA, Li Y, Zhao J (30.07.2019). «Продольное исследование микробиома кишечника свиней от рождения до рынка выявляет бактерии, связанные со стадией и показателями роста». Microbiome . 7 (1): 109. doi : 10.1186/s40168-019-0721-7 . ISSN  2049-2618. PMC 6664762 . PMID  31362781. 
  3. ^ Танака С., Йошида М., Мураками Й. и др. (2008). «Взаимосвязь Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens и Prevotella melaninogenica в наддесневом налете у детей, кариесе и неприятном запахе изо рта». J Clin Pediatr Dent . 32 (3): 195–200. doi : 10.17796/jcpd.32.3.vp657177815618l1 . PMID  18524268.
  4. ^ abcd Ley RE (февраль 2016 г.). «Микробиота кишечника в 2015 г.: Prevotella в кишечнике: выбирайте осторожно». Nature Reviews. Гастроэнтерология и гепатология . 13 (2): 69–70. doi :10.1038/nrgastro.2016.4. ISSN  1759-5053. PMID  26828918. S2CID  30114888.
  5. ^ Shah HN, Collins DM (апрель 1990 г.). «Prevotella, новый род, включающий Bacteroides melaninogenicus и родственные виды, ранее классифицированные в роде Bacteroides». Международный журнал систематической бактериологии . 40 (2): 205–208. doi : 10.1099/00207713-40-2-205 . ISSN  0020-7713. PMID  2223612.
  6. ^ "Инфекция Bacteroides: Обзор - eMedicine" . Получено 2008-12-11 .
  7. ^ De Filippo C, Cavalieri D, Di Paola M, Ramazzotti M, Poullet JB, Massart S, Collini S, Pieraccini G, Lionetti P (2010). «Влияние диеты на формирование микробиоты кишечника выявлено с помощью сравнительного исследования у детей из Европы и сельской Африки» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (33): 14691–6. Bibcode :2010PNAS..10714691D. doi : 10.1073/pnas.1005963107 . PMC 2930426 . PMID  20679230. 
  8. ^ Wu GD, Chen J, Hoffmann C, Bittinger K, Chen YY, Keilbaugh SA, Bewtra M, Knights D, Walters WA, Knight R, Sinha R, Gilroy E, Gupta K, Baldassano R, Nessel L, Li H, Bushman FD, Lewis JD (7 октября 2011 г.). «Связь долгосрочных диетических схем с энтеротипами кишечных микробов». Science . 334 (6052): 105–8. Bibcode :2011Sci...334..105W. doi :10.1126/science.1208344. PMC 3368382 . PMID  21885731. 
  9. ^ Devoto AE, Santini JM, Olm MR, Anantharaman K, Munk P, Tung J, Archie EA, Turnbaugh PJ, Seed KD, Blekhman R, Aarestrup FM, Thomas BC, Banfield JF (апрель 2019 г.). «Мегафаги инфицируют Prevotella, а их варианты широко распространены в микробиомах кишечника». Nature Microbiology . 4 (4): 693–700. doi :10.1038/s41564-018-0338-9. ISSN  2058-5276. PMC 6784885 . PMID  30692672. 
  10. ^ Si J, You HJ, Yu J, Sung J, Ko G (2017-01-11). «Prevotella как концентратор вагинальной микробиоты под влиянием генетики хозяина и их связь с ожирением». Cell Host & Microbe . 21 (1): 97–105. doi : 10.1016/j.chom.2016.11.010 . ISSN  1934-6069. PMID  28017660.
  11. ^ Randis TM, Ratner AJ (2019-02-01). «Gardnerella и Prevotella: сообщники в патогенезе бактериального вагиноза». Журнал инфекционных заболеваний . 220 (7): 1085–1088. doi : 10.1093/infdis/jiy705. ISSN  1537-6613. PMC 6736359. PMID 30715397  . 
  12. ^ Gosmann C, Anahtar MN, Handley SA, Farcasanu M, Abu-Ali G, Bowman BA, Padavattan N, Desai C, Droit L, Moodley A, Dong M, Chen Y, Ismail N, Ndung'u T, Ghebremichael MS (17.01.2017). «Бактериальные сообщества шейки матки и влагалища с дефицитом лактобактерий связаны с повышенным уровнем заражения ВИЧ у молодых южноафриканских женщин». Immunity . 46 (1): 29–37. doi :10.1016/j.immuni.2016.12.013. ISSN  1097-4180. PMC 5270628 . PMID  28087240. 
  13. ^ Aguilera O, Andrés MT, Heath J, Fierro JF, Douglas CW (май 1998). «Оценка антимикробного эффекта лактоферрина на Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia и Prevotella nigrescens». FEMS Immunology and Medical Microbiology . 21 (1): 29–36. doi : 10.1111/j.1574-695X.1998.tb01146.x . ISSN  0928-8244. PMID  9657318.
  14. ^ Folk SP, Leung KP (2002-03-01). «Влияние порфиринов и неорганического железа на рост Prevotella intermedia». FEMS Microbiology Letters . 209 (1): 15–21. doi : 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11103.x . ISSN  0378-1097. PMID  12007648.
  15. ^ Shizukuishi S, Minamino N, Kuboniwa M, Maeda K, Nagata H, Guan SM (2004-06-01). «Очистка и характеристика белка внешней мембраны, связывающего гемоглобин, Prevotella intermedia». FEMS Microbiology Letters . 235 (2): 333–339. doi : 10.1111/j.1574-6968.2004.tb09607.x . ISSN  0378-1097. PMID  15183882.
  16. ^ Jose U Scher, Andrew Sczesnak, Randy S Longman, Nicola Segata, Carles Ubeda, Craig Bielski, Tim Rostron, Vincenzo Cerundolo, Eric G Pamer, Steven B Abramson, Curtis Huttenhower, Dan R Littman (5 ноября 2013 г.). «Распространение кишечной Prevotella copri коррелирует с повышенной восприимчивостью к артриту». eLife . 2 : e01202. doi : 10.7554/eLife.01202 . PMC 3816614 . PMID  24192039. 
  17. ^ Haridy R (2022-10-19). "Новые доказательства связи кишечных бактерий с развитием ревматоидного артрита". Новый атлас . Получено 2022-10-27 .
  18. ^ Lukens JR, Gurung P, Vogel P, Johnson GR, Carter RA, McGoldrick DJ, Bandi SR, Calabrese CR, Walle LV (2014-12-11). «Диетическая модуляция микробиома влияет на аутовоспалительные заболевания». Nature . 516 (7530): 246–249. Bibcode :2014Natur.516..246L. doi :10.1038/nature13788. ISSN  0028-0836. PMC 4268032 . PMID  25274309. 
  19. ^ Ди Белла С., Антонелло Р.М., Сансон Дж., Мараоло А.Э., Джакоббе Д.Р., Сепулькри С., Амбретти С., Ашбахер Р., Бартолини Л., Бернардо М., Бьелли А. (июнь 2022 г.). «Анаэробные инфекции кровотока в Италии (ITANAEROBY): 5-летнее ретроспективное общенациональное исследование». Анаэроб . 75 : 102583. doi : 10.1016/j.anaerobe.2022.102583. HDL : 11368/3020691 . PMID  35568274. S2CID  248736289.