Анализ микробиома кишечника ВИЧ-инфицированных пациентов с использованием 16S рРНК секвенирования

Обоснование. Микробиота желудочно-кишечного тракта является одним из важных факторов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность человеческого организма. Пациенты с ВИЧ-инфекцией наиболее подвержены кишечным инфекциям и изменениям в составе микробиоты как вследствие воздействия самого вируса, так и в результате снижения иммунитета. В данной статье описываются изменения в составе кишечной микрофлоры пациентов с ВИЧ-инфекцией на стадии вторичных заболеваний, получающих и не получающих антиретровирусную терапию. Цель исследования - определить состав микробиома кишечника у пациентов с ВИЧ-инфекцией на антиретровирусной терапии и вне её с помощью секвенирования ДНК гипервариабельных регионов гена 16S рРНК. Материалы и методы. Объектом исследования была группа пациентов в количестве 10 человек с документально подтверждённым диагнозом ВИЧ-инфекции и диарейным синдромом. С целью уточнения возможного этиологического фактора и определения особенностей микробиоценоза желудочно-кишечного тракта был проведён анализ кала методом 16S рРНК секвенирования. Результаты. В ходе исследования выявлены значительные изменения в составе микробиома: обеднение типа Bacteroidetes, повышенное число типа Proteobacteria. Установлена статистически значимая разница в составе типов микробиоты здоровых людей и c ВИЧ-инфекцией (p <0,05). Нормофлора была представлена всего лишь двумя микроорганизмами - Bifidobacterium breve и Lactobacillus rhamnosus. Были выявлены условно-патогенные виды микроорганизмов: Enterococcus faecium, E. faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, E. durans, Klebsiella sp., Pantoea agglomerans, K. variicola, E. hirae, E. coli TOP550-1, Clostridioides difficile, Staphylococcus aureus. Данные бактерии могут быть причиной диарейного синдрома у пациентов с ВИЧ-инфекцией. Заключение. У пациентов с ВИЧ-инфекцией снижено бактериальное разнообразие, обеднена нормофлора, формируется специфический микробный профиль. Ряд условно-патогенных микроорганизмов могут быть причиной диареи у пациентов с ВИЧ-инфекцией. Анализ 16S рРНК секвенирования может использоваться как неинвазивный метод диагностики изменения состава кишечной микрофлоры и с целью уточнения этиологического фактора диарейного синдрома.

BACKGROUND: The microbiota of the gastrointestinal tract is one of the important factors that ensure the normal functioning of the human body. Patients with HIV infection are most susceptible to intestinal infections and changes in the composition of the microbiota, both due to exposure to the virus itself and reduced immunity. This study describes changes in the composition of the intestinal microflora of patients with HIV infection at the stage of secondary diseases, with and without antiretroviral therapy. AIM: To determine the composition of the gut microbiome in patients with HIV infection on and off antiretroviral therapy using DNA sequencing of the hypervariable regions of the 16S rRNA gene. MATERIALS AND METHODS: The study analyzed a group of 10 patients with a confirmed diagnosis of HIV infection and diarrheal syndrome. To clarify a possible etiological factor and determine the characteristics of the microbiocenosis of the gastrointestinal tract, stool analysis was performed using the 16S rRNA-sequencing method. RESULTS: The study revealed significant changes in the composition of the microbiome: depletion of the Bacteroidetes type and increased number of the Proteobacteria type. A statistically significant difference was found in the composition of the types of microbiota in healthy people and patients with HIV infection (p <0.05). The normal flora was represented by only two microorganisms: Bifidobacterium breve and Lactobacillus rhamnosus. Conditionally pathogenic microorganisms were identified, namely, Enterococcus faecium, E. faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Enterococcus durans, Klebsiella sp., Pantoea agglomerans, K. variicola, E. hirae, E. coli TOP550-1, Clostridioides difficile, and Staphylococcus aureus. These bacteria may be the cause of diarrheal syndrome in patients with HIV infection. CONCLUSION: In patients with HIV infection, bacterial diversity is reduced, normal flora is depleted, and a specific microbial profile is formed. Several conditionally pathogenic microorganisms can cause diarrhea in patients with HIV infection. Analysis of 16S rRNA-sequencing can be a non-invasive method for diagnosing changes in the composition of the intestinal microflora and clarifying the etiological factor of diarrheal syndrome.