Дєєва ЮВ, Кошель ОД
ВЗАЄМОДІЯ СКЛАДУ МІКРОБІОМУ ТА МУКОПОЛІСАХАРИДІВ ГЛОТКИ
Дєєва Юлія Валеріївна
Національний медичний університет імені О.О. Богомольця
Завідувач кафедри оториноларингології
Доктор медичних наук, професор
Email: deyeva@bigmir.net
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-0552-1254
Scopus Author ID: 55359076200
Кошель Орина Дмитрівна
Національний медичний університет імені О.О. Богомольця
Аспірант
Email: oryna.ko@gmail.com
Анотація
Актуальність: Слизовий бар’єр ротоглотки та носоглотки є важливою ланкою захисту верхніх дихальних шляхів, а його функціональність значною мірою визначається складом муцинів. Гелеутворюючий MUC5AC та мембранний MUC1 виконують ключові ролі у захопленні патогенів, підтриманні мукоциліарного кліренсу та регуляції взаємодії епітелію з мікробіотою. Порушення їх співвідношення може сприяти розвитку та підтриманню запальних процесів, однак роль цих муцинів у ротоглотці та носоглотці досліджена недостатньо.
Мета: Оцінити рівні MUC1 та MUC5AC у мазках із ротоглотки й носоглотки та проаналізувати їх взаємозв’язок із клінічними симптомами, частотою рецидивів, дієтичними факторами та прийомом пробіотиків.
Матеріали і методи: До дослідження увійшли 184 пацієнти, стратифіковані за наявністю хронічних запальних змін, регулярністю прийому пробіотиків та дотриманням дієти, збагаченої клітковиною й ферментованими продуктами. Мазки аналізували методом вестерн-блот з визначенням MUC1 і MUC5AC в умовних одиницях оптичної щільності. Клінічні прояви оцінювали за стандартизованими шкалами симптомів, рецидивів, дієтичної прихильності та пробіотичного статусу. Для статистичної обробки застосовували t-тест, U-тест Манна-Уітні та кореляцію Спірмена.
Результати: Пацієнти з хронічним запаленням мали вищі показники симптомів, рецидивів та індексу запалення порівняно з контролем (p < 0,001). У них спостерігалося підвищення MUC5AC (0,79 ± 0,18 a.u.) та зниження MUC1 (0,52 ± 0,17 a.u.) відносно здорових осіб (0,47 ± 0,16 a.u. та 0,64 ± 0,15 a.u. відповідно). Прийом пробіотиків та дієти, збагаченої клітковиною та ферментованими продуктами, сприяли зниженню MUC5AC і підвищенню MUC1. MUC5AC позитивно корелював із вираженістю симптомів (r = 0,58) і рецидивами (r = 0,52), тоді як MUC1 мав негативну кореляцію із симптомами (r = –0,41) та позитивну – з дієтою (r = 0,38) і пробіотиками (r = 0,46).
Висновки: Хронічне запалення ротоглотки супроводжується дисбалансом муцинів – підвищенням MUC5AC і зниженням MUC1. Дієта та пробіотики частково нормалізують ці зміни, що робить MUC1 і MUC5AC перспективними біомаркерами стану слизового бар’єра верхніх дихальних шляхів.
Ключові слова: MUC1; MUC5AC; ротоглотка; носоглотка; слизовий бар’єр; пробіотики; дієта; хронічне запалення; муцин; верхні дихальні шляхи.
Література
- Hansson GC. Mucins and the microbiome. Annu Rev Biochem. 2020 Jun 20:89:769-793. doi: 10.1146/annurev-biochem-011520-105053.
- Roy MG, Livraghi-Butrico A, Fletcher AA, McElwee MM, Evans SE, Boerner RM, et al. Muc5b is required for airway defence. Nature. 2014 Jan 16;505(7483):412-6. doi: 10.1038/nature12807.
- Kumpitsch C, Koskinen K, Schöpf V, Moissl-Eichinger C. The microbiome of the upper respiratory tract in health and disease. BMC Biol. 2019 Nov 7;17(1):87. doi: 10.1186/s12915-019-0703-z.
- Ortigoza MB, Mobini CL, Rocha HL, Bartlett S, Loomis CA, Weiser JN. Targeting host sialic acids in the upper respiratory tract. mBio. 2024 Feb 14;15(2):e0220323. doi: 10.1128/mbio.02203-23.
- Escuret V, Terrier O. Co-infection of the respiratory epithelium, scene of complex functional interactions between viral, bacterial, and human neuraminidases. Front Microbiol. 2023 May 4:14:1137336. doi: 10.3389/fmicb.2023.1137336.
- Hall-Stoodley L, McCoy KS. Biofilm aggregates and the host airway-microbial interface. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Aug 23:12:969326. doi: 10.3389/fcimb.2022.969326.
- Song D, Cahn D, Duncan GA. Mucin biopolymers and their barrier function at airway surfaces. Langmuir. 2020 Nov 3;36(43):12773-12783. doi: 10.1021/acs.langmuir.0c02410.
- Nearing JT, DeClercq V, Van Limbergen J, Langille MGI. Assessing the variation within the oral microbiome of healthy adults. mSphere. 2020 Sep 30;5(5):e00451-20. doi: 10.1128/mSphere.00451-20.
- Pathak JL, Yan Y, Zhang Q, Wang L, Ge L. The role of oral microbiome in respiratory health and disease. Respir Med. 2021 Aug-Sep:185:106475. doi: 10.1016/j.rmed.2021.106475.
- Smith TJ, Sundarraman D, Melancon E, Desban L, Parthasarathy R, Guillemin K. A mucin-regulated adhesin determines the spatial organization and fitness of resident airway bacteria. Cell Host Microbe. 2023 Aug 9;31(8):1371-1385.e6. doi: 10.1016/j.chom.2023.07.003.
- Huang X, Guan W, Xiang B, Wang W, Xie Y, Zheng J. MUC5B regulates goblet cell differentiation and reduces airway inflammation. Respir Res. 2022 Jan 18;23(1):11. doi: 10.1186/s12931-021-01920-8.
- Cohen M, Zhang X-Q, Senaati HP, Chen H-W, Varki NM, Schooley RT, Gagneux P. Influenza A penetrates host mucus by cleaving sialic acids. Virol J. 2013 Nov 22:10:321. doi: 10.1186/1743-422X-10-321.
- Man WH, Wouter A A de Steenhuijsen Piters, Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health. Nat Rev Microbiol. 2017 May;15(5):259-270. doi: 10.1038/nrmicro.2017.14.
- Padrà M, Benktander J, Padra JT, Andersson A, Brundin B, Tengvall S, et al. Mucin binding to Moraxella catarrhalis during airway infection depends on α2,6-sialic acid. Am J Respir Cell Mol Biol. 2021 Dec;65(6):593-602. doi: 10.1165/rcmb.2021-0064OC.
- Pearson MM, Laurence CA, Guinn SE, Hansen EJ. Biofilm formation by Moraxella catarrhalis in vitro: roles of the UspA1 adhesin and the Hag hemagglutinin. Infect Immun. 2006 Mar;74(3):1588-96. doi: 10.1128/IAI.74.3.1588-1596.2006.
- Liu M-J, Yang J-Yu, Yan Z-H, Hu S, Li J-Q, Xu Z-X, Jian Y-P. Recent findings in Akkermansia muciniphila – regulated metabolism and its role in intestinal diseases. Clin Nutr. 2022 Oct;41(10):2333-2344. doi: 10.1016/j.clnu.2022.08.029.