Роль кишечной микрофлоры в патогенезе вторичной гипероксалурии у детей

Цель исследования. Изложение современных данных о роли кишечной микрофлоры в развитии вторичной гипероксалурии у детей.

Материал и метод. Критический анализ данных литературы с обобщением имеющихся в настоящее время результатов оригинальных исследований по вкладу микрофлоры кишечника Oxalobacter formigenes, бактерий рода Bifidobacterium и Lactobacillus в предупреждение развития и снижение клинических проявлений вторичной гипероксалурии.

Результаты. Представлен обзор современного состояния знаний о факторах риска развития и патогенезе вторичной гипероксалурии. В обзоре рассматривается вклад кишечной микробиоты в предупреждение вторичной гипероксалурии.

Выводы. Изучение вклада кишечной микробиоты (в первую очередь O. formigenes, бактерий рода Bifidobacterium и Lactobacillus) в предупреждение вторичной гипероксалурии поможет рационализировать тактику ведения пациентов и разработать новые подходы к профилактике вторичной гипероксалурии.

1. Длин В.В., Османов И.М. Дисметаболическая нефропатия с оксалатно-кальциевой кристаллурией. Эффективная фармакотерапия. Педиатрия 2013; 42: 8-17.

2. Борисова Т.П. Гипероксалурия и оксалатно-кальциевая кристаллурия: механизмы развития и возможности коррекции. Мгжнародний журнал пед1атри, акушерства та гшекологп Травень 2016; 9: (3): 51-57.

3. Степаненко В.М. Клинико-лабораторная характеристика обменной нефропатии у детей. Курортная медицина 2017; 3: 150-157.

4. Лойманн Э., Цыгин А.Н., Саркисян А.А. Детская нефрология: практическое руководство. Москва: Литтерра, 2010; 370.

5. Аверьянова Н.И., Балуева Л.Г., Иванова Н.В., Рудави-на Т.И. Нарушения обмена щавелевой кислоты у детей. Современные проблемы науки и образования 2015; 3: 174-179.

6. Tekgal S., Dogan H.S., Erdem E., Hoebeke P., Kocvara R, Ni-jman J.M. et al. Guidelines on Paediatric Urology. European Society for Paediatric Urology, 2016; 136. http://uroweb.org/ Ссылка активна на 10.12.2018.

7. Юрьева Э.А., Длин В.В., Кудин М.В., Новикова Н.Н., Воздвиженская Е.С., Харабадзе М.Н. и др. Обменные нефропатии у детей: причины развития, клинико-лабораторные проявления. Российский вестник перинатологии и педиатрии 2016; 61(2): 28-34.

8. Prezioso D., Strazzullo P., Lotti T, Bianchi G., Borghi L., Cai-one P. et al. Dietary treatment of urinary risk factors for renal stone formation. A review of CLU Working Group. Arch Ital Urol Androl 2016; 88(1): 76. DOI: 10.4081/aiua.2016.1.76.

9. Беляева И.А., Бомбардирова Е.П., Турти Т.В., Ми-тиш М.Д., Потехина Т.В. Кишечная микробиота у недоношенных детей - современное состояние проблемы. Педиатрическая фармакология 2015; 12(3): 296-303.

10. Макарова С.Г., Намазова-Баранова Л.С. Кишечная микробиота и использование пробиотиков в практике педиатра. Что нового? Педиатрическая фармакология 2015; 12(1): 38-45.

11. Holscher H.D. Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota. Gut Microbes 2017; 8(2): 172-184. DOI: 10.1080/19490976.2017.1290756

12. Singh R.K., Chang H-W, Yan D., Lee K.M., Ucmak D., Wong K. et al. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. J Transl Med 2017; 15(1): 73-90. DOI: 10.1186/s12967-017-1175-y

13. Yang A.L., Kashyap P.C. A clinical primer of the role of gut microbiome in health and disease. Trop Gastroenterol 2015; 36(1): 1-13.

14. Milani C., Duranti S., Bottacini F., Casey E., Turroni F., Ma-hony J. et al. The first microbial colonizers of the human gut: composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota. Microbiol Mol Biol Rev 2017; 81(4): 1-67. DOI: 10.1128/MMBR.00036-17

15. Ардатская М.Д., Бельмер С.В., Добрица В.П., Захаренко С.М., Лазебник Л.Б., Минушкин О.Н. и др. Дисбиоз (дисбактериоз) кишечника: современное состояние проблемы, комплексная диагностика и лечебная коррекция. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2015; 5: (117):13—50.

16. Власов В.В., Мошкин М.П. Микробный «орган» человека. Наука из первых рук 2014; 1(55): 32-35.

17. Siener R., Bangen U., Sidhu H, Honow R., Von Unruh G., Hesse A. The role of Oxalobacter formigenes colonization in calcium oxalate stone disease. Kidney Int 2013; 83(6): 1144-1149. DOI: 10.1038/ki.2013.104.

18. Torzewska A. Oxalobacter formigenes-characteristics and role in development of calcium oxalate urolithiasis. Postepy Hig Med Dosw 2013; 27: 1144-1153.

19. Дорофеев А.Э., Руденко Н.Н., Деркач И.А., Чечула Ю.В. Заболевания кишечника и почки. Гастроэнтерология 2015; 3: (57): 101-105.

20. Allison M.J., Dawson K.A., Mayberry W.R., Foss J.G. Oxalo-bacter formigenes gen. nov., sp. nov.: oxalate-degrading anaerobes that inhabit the gastrointestinal tract. Arch Microbiol 1985; 141: 1-7.

21. Dawson K.A., Allison K.A., Hartman P.A. Isolation and some characteristics of anaerobic oxalate-degrading bacteria from the rumen. Appl Environ Microbiol 1980; 40(4): 833-839.

22. Knight J., Deora R., Assimos D.G., Holmes R.P. The genetic composition of Oxalobacter formigenes and its relationship to colonization and calcium oxalate stone disease. Urolithiasis 2013; 41(3): 187-196.

23. Mehta M., Nazzal L. The role of the microbiome in kidney stone formation. Int J Surg 2016; 36: 607-612. DOI: 10.1016/j.ijsu.2016.11.024

24. Miller A.W., Oakeson K.F., Dale C., Dearing M.D. Microbial community transplant results in increased and long-term oxalate degradation. Microb Ecol 2016; 72(2): 470-478. DOI: 10.1007/s00248-016-0800-2.

25. Шестаев А.Ю., Паронников М.В., Протощак В.В., Бабкин П.А., Гулько А.М. Метаболизм оксалата и роль Ox-alobacter formigenes в развитии мочекаменной болезни. Экспериментальная и клиническая урология 2013; 2: 68-73.

26. Herve V., Junier T., Bindschedler S., Verrecchia E., Junier P. Diversity and ecology of oxalotrophic bacteria. World J Microbiol Biotechnol 2016; 32(2): 28-36. DOI: 10.1007/s11274-015-1982-3

27. Peck A.B., Canales B.K., Nguyen C.Q. Oxalate-degrading microorganisms or oxalate-degrading enzymes: which is the future therapy for enzymatic dissolution of calcium-oxalate uroliths in recurrent stone disease? Urolithiasis 2016; 44(1): 45-50. DOI: 10.1007/s00240-015-0845-6

28. Whittamore J., Hatch M. The role of intestinal oxalate transport in hyperoxaluria and the formation of kidney stones in animals and man. Urolithiasis 2017; 45(1): 89-108. DOI: 10.1007/s00240-016-0952-z

29. PeBenito A., Nazzal L., Wang C., Li H., Noya-Alarcon O., Contreras M. et al. Comparative prevalence of Oxalobacter formigenes in three human populations. Sci Rep 2019; 9(1): 574. DOI: 10.1038/s41598-018-36670-z

30. Arvans D., Jung Y.C., Antonopoulos D., Koval J., Granja I., Bashir M. et al. Oxalobacter formigenes - derived bioactive factors stimulate oxalate transport by intestinal epithelial cells. J Am Soc Nephrol 2017; 28(3): 876-887. DOI: 10.1681/ASN.2016020132

31. Krawczyk B., Kur J., Stojowska-Swedrzynska K., Spibida M. Principles and applications of ligation mediated PCR methods for DNA-based typing of microbial organisms. Acta Bio-chim Pol 2016; 63(1): 39-52. DOI: 10.18388/abp.2015_1192

32. Assimos D. Sensitivity of human strains of Oxalobacter for-migenes to commonly prescribed antibiotics. J Urol 2013; 189(1): 171-172. DOI: 10.1016/j.juro.2012.09.124

33. Mehta M., Goldfarb D., Nazzal L. The role of the microbiome in kidney stone formation. Int J Surg 2016; 36: 607-612. DOI: 10.1016/j.ijsu.2016.11.024

34. Sadaf H., Raza S., Hassan S. Role of gut microbiota against calcium oxalate. Microb Pathog 2017; 109: 287-291. DOI: 10.1016/j.micpath.2017.06.009

35. Goldstein E.J., Tyrrell K.L. Citron D.M. Lactobacillus species: taxonomic complexity and controversial susceptibilities. Clin Infect Dis 2015; 60: 98-107. DOI: 10.1093/cid/civ072

36. Bull M., Plummer S., Marchesi J., Mahenthiralingam E. The life history of Lactobacillus acidophilus as a probiotic: a tale of revisionary taxonomy, misidentification and commercial success. FEMS Microbiol Lett 2013; 349(2): 77-87. DOI: 10.1111/1574-6968.12293

37. Zhao C., Yang H., Zhu X., Li Y., Wang N., Han S. et al. Oxalate-degrading enzyme recombined lactic acid bacteria strains reduce hyperoxaluria. Urology 2018; 113: 253.e1-253.e7. DOI: 10.1016/j.urology.2017.11.038

38. Di Cerbo A., Palmieri B., Aponte M., Morales-Medina J.C. Lannitti T. Mechanisms and therapeutic effectiveness of lactobacilli. J Clin Pathol 2016; 69(3): 187-203. DOI: 10.1136/jclinpath-2015-202976

39. Sasikumar P., Gomathi S., Anbazhagan K., Abhishek A., Paul E., Vasudevan V. et al. Recombinant Lactobacillus plantarum expressing and secreting heterologous oxalate decarboxylase prevents renal calcium oxalate stone deposition in experimental rats. J Biomed Sci 2014; 30: 86-99. DOI: 10.1186/s12929-014-0086-y

40. Paul E., Albert A., Ponnusamy S., Srishti R.M., Amalraj G.V., Selvi M.S. et al. Designer probiotic Lactobacillus plantarum expressing oxalate decarboxylase developed using group II in-tron degrades intestinal oxalate in hyperoxaluric rats. Microbiol Res 2018; 215: 65-75.

41. Anbazhagan K., Sasikumar P., Sivasamy G., Palaniswamy H. In vitro degradation of oxalate by recombinant Lactobacillus plan-tarum expressing heterologous oxalate decarboxylase. J Appl Microbiol 2013; 115(3): 880-887. DOI: 10.1111/jam.12269

42. Sasikumar P., Gomathi S., Anbazhagan K., Selvam G.S. Secretion of biologically active heterologous oxalate decarboxylase (OxdC) in Lactobacillus plantarum WCFS1 using homologous signal peptides. Biomed Res Int 2013; 1—9. DOI: 10.1155/2013/280432

43. Gomathi G., Sasikumar P., Anbazhagan K., Sasikumar S., Ka-vitha M., Selvi M.S. Screening of indigenous oxalate degrading lactic acid bacteria from human faeces and South Indian fermented foods: assessment of probiotic potential. Sci World J 2014; 4: 1-11. DOI: 10.1155/2014/648059

44. Murru N., Blaiotta G., Peruzy M.F., Santonicola S., Mercogli-ano R., Aponte M. Screening of oxalate degrading lactic acid bacteria of food origin. Ital J Food Saf 2017; 6(2): 61-64. DOI: 10.4081/ijfs.2017.6345

45. Sanders M.E. Probiotics and microbiota composition. BMC Med 2016; 14(1): 82-84. DOI: 10.1186/s12916-016-0629-z.

46. Mogna L., Pane M., Nicola S., Raiteri E. Screening of different probiotic strains for their in vitro ability to metabolise oxalates: any prospective use in humans? J Clin Gastroenterol 2014; 48: 91-95. DOI: 10.1097/MCG.0000000000000228

47. Fontana L., Bermudez-Brito M., Plasa-Diaz J., Munoz.-Quez.a-da S., Gil A. Sources, isolation, characterisation and evaluation of probiotics. Br J Nutr 2013; 109: 35-50. DOI: 10.1017/S0007114512004011

48. Esaiassen E., Hjerde E., Cavanagh J.P., Simonsen G.S., Klin-genberrg C. et al. Bifidobacterium bacteremia: clinical characteristics and a genomic approach to assess pathogenicity. J Clin Microbiol 2017; 55(7): 2234-2248. DOI: 10.1128/JCM.00150-17

49. Klimesova K., Whittamore J., Hatch M. Bifidobacterium an-imalis subsp. lactis decreases urinary oxalate excretion in a mouse model of primary hyperoxaluria. Urolithiasis 2015; 43(2): 107-117. DOI: 10.1007/s00240-014-0728-2