The aim of the study was to evaluate the representation of the microbial community in patients with ulcerative colitis. Materials and methods. The study included 46 patients with ulcerative colitis (25 men and 21 women, aged 42,4±13.8 years, duration of the disease - 5,42 ±8.21 years). Results of sequencing of ulcerative colitis patients stool samples as well as samples from 96 healthy volunteers were used for analysis. Whole genome sequencing was carried out on the SOLiD 5500W platform (LifeTechnologies, FosterCity, CA, USA). Results. Metagenomic analysis allowed us to detect 29 classes of bacteria, including: 73 families, 154 genera, 437 species of microbes in intestinal microbiota of patients with ulcerative colitis. The prokaryotic part of microbiota formed 99.5 % (98,2 % - Bacteria, 1,8 % - Archaea), viruses - 0.5 %, eukaryotes - 0,004 % of all intestinal microbiota. Taxonomic analysis revealed changes in the relative representation of bacterial families: we observed decrease in Lachnospiraceae, Rikenellaceae, Acidaminococcaceae, Enterococcaceae, Desulfovibrionaceae, Verrucomicrobiaceae, Clostridiaceae and increase in Enterobacteriaceae. Only the number of Escherichia genus, particularly Escherichia coli species was significantly abundant among the members of Enterobacteriaceae family. In ulcerative colitis patients the fraction of Escherichia was (3,74±8,01)% which was greater than in the control group (1,49±of 5.23)%, whereas the fraction of Clostridium (1,15±3,35)% was significantly lower in patients with ulcerative colitis than in the control group (2,33±4,26)%. The alpha-diversity index which characterizes richness of the microbial community was decreased in stool samples of patients with ulcerative colitis in comparison with the control group. Conclusions. The metagenomics analysis revealed significant changes in intestinal microbiota in ulcerative colitis patients comparing with the control group.

Цель работы: Изучить состав микробиоты кишечника у пациентов с различной толерантностью к глюкозе в зависимости от рациона питания. Материалы и методы: В исследование включены 92 пациента (26 мужчин и 66 женщин) в возрасте 52,8 лет (25-75) с различной толерантностью к глюкозе: с нормальной (n=48), предиабетом (преСД, n=24) и впервые диагностированным сахарным диабетом 2 типа (СД2, n=20). Метагеномный в формате оценки разнообразия последовательностей гена 16SрРНК в суммарном образце ДНК осуществляли согласно протоколу 16S Metagenomic Sequencing Library Preparation. Таксономический состав образцов оценивали путем классификации по базе данных 16SрРНК генов Greengenes v. 13,5 с помощью байесовского классификатора. Характер питания изучали методом количественной оценки потребленных продуктов при помощи стандартизованной компьютерной программы анализ состояния питания человека версия 1.2.4 ГУ НИИ питания, 2003-2006. Результаты: Доминирующие бактерии всего состава образцов оказались представителями двух доминирующих отделов - Bacteroidetes (12,7+_9,86%) и Firmicutes (57,09+_13,6%). У пациентов с СД2 относительная представительность Firmicutes оказалось значимо больше (р=0,007), а Bacteroidetes - меньше (р=0,01), чем у здоровых и пациентов с преСД. Среди всех образцов доминировал род Blautia. Представленность родов Blautia (р=0,0006) и Serratia (р=0,002) возрастала в клиническом ряду: нормальная толерантность к глюкозе - преСД - СД2 (максимально у пациентов с СД2). Диетическая кластеризация по процентному составу белков, жиров и углеводов в рационе питания (метод k-медоид) выявила 2 кластера. Первый характеризовался большей долей углеводов (56,7+_5,5% против 42+_5,6%), а второй - жиров (33,5+_3,7% против 24,5+_4%) и белков (24,5+_4,6% против 18,8+_2,8%). В белково-жировом кластере оказалось больше пациентов с СД2 (р=0,002), а в образцах - больше представленности рода Bacteroides (р=0,0001) и меньше Prevotella (р=0,0004). Далее с помощью индекса Калнского_Гарабача был произведен поиск диетических кластеров для выявления образцов со схожим питанием. Выявлено, что половина пациентов, потребляющих много жиров (138+_63 г/сут) имеет нормальную толерантность к глюкозе, а другая - СД2. Регрессионный показал, что у пациентов с СД2 была выше представленность рода Blautia (р=0,0001). Выводы: Наши результаты дают дополнительную информацию о взаимосвязах между питанием, микробиотой кишечника и состоянием углеводного обмена

Цель работы: Изучить особенности состава микробиоты кишечника у пациентов с различной массой тела Материалы и методы: В исследование были включены 92 пациента (26 мужчины и 66 женщин) в возрасте 52,8 лет (25-75) с различной массой тела. Исходя из показателя индекса массы тела (ИМТ) пациенты были разделены на 3 группы: нормальня, избыточная масса тела и ожирение. По показателю окружности талии разделены на 2 группы: с и без абдоминального ожирения. Метагеномный анализ в формате оценки разнообразия последовательностей гена 16S рРНК в суммарном образце ДНК осуществляли согласно протоколу 16S Metagenomic Sequencing Library Preparation. Таксономический состав образцов оценивали путем классификации по базе данных 16S рРНК генов Greengenes v. 13.5 с помощью байесовского классификатора. Результаты: Доминирующие бактерии всего состава образцов оказались представителями двух основных доминирующих отделов - Bacteroidetes (12,7+_9,86%) и Firmicutes (57,09+_13,6%). Относительная представленность Firmicutes у пациентов с абдоминальным ожирением была достоверно меньше, чем у пациентов без (р=0,002). С абдоминальным ожирением достоверно (p 25 кг/м2) выявлено, что с ИМТ достоверно (р <0,05) и положительно коррелировали представленность родов Serratia, Prevotella и отрицательно - Oscillospira, Alkaliphillus, Calamator, Petrotoga. В клиническом ряду нормальная масса тела, избыточная масса тела и общее ожирение достоверная (р <0,05) и положительная взаимосвязь была выявлена между показателем ИМТ и представительностью родов Serratia, Heliorestis, а отрицателная - между ИМТ и представленностью родов Oscillospira, Alkaliphilus и Caloramator. Выводы: В нашем исследовании с общим и абдоминальным ожирением из всех бактерий более тесно и в разных зависимостях была ассоциирована представленность рода Oscillospira. Следовательно, возможно снижение ее представленности играет определенную роль в развитии ожирения, как это описано в литературе.

Currently the role of microbiota in diseases pathogenesis, its therapeutic and diagnostic potential are of the utmost interest for scientists and medical doctors. Parkinson’s disease is neurodegenerative disorder for which microbiota’s dysbiosis was previously shown. The main goal of the study is to compare the colon microbiota composition in case of Parkinson’s disease and other neurological pathologies, including idiopathic familial dystonia, essential tremor, multiple sclerosis, multiple system atrophy in order to determine the intestinal flora landscape specific to Parkinson’s disease. Material and methods. One hundred twenty-six patients, 93 with Parkinson’s disease and 33 with other neurological pathology were examined. For all patients, physical examination and fecal samples collection were performed. Microbiota taxonomic composition was analyzed by sequencing of bacterial 16S rRNA genes followed by bioinformatic and statistical analysis. As a result of the study, significant differences between groups in microbiota composition were found. Gut microbiota of patients with Parkinson’s disease was characterized by increase of Desulfovibrio piger, Lactobacillus mucosae, Yokenella regensburgei, Alistipes indistinctus, Oscillospira capillosus, Clostridium bolteae, Soleaferrea massiliensis, Butyricimonas virosa, Dorea massiliensis, Victivallis vadensis abundances. Patients with other neurological diseases had increased levels of bacteria belonging to Blautia, Intestinibacter, Coprococcus genera and Anoxystipes fissicatena, Fusobacterium periodonticum, Gemmiger formicilis, Papillibacter cinnamivorans, Roseburia faecis, Lachnoclostridium indolis, Clostridium populeti, Clostridium tertium, Roseburia intestinalis, Eubacterium desmolans, Eubacterium cylindroides, Clostridium clariflavum, Eubacterium eligens, Coprococcus eutactus, Intestinibacter bartlettii species in their gut microbiota. Consequently, gut microbiota in case of Parkinson’s disease was different from the microbiota of patients with other neurological diseases, including neuroinflammatory and neurodegenerative disorders, in terms of taxonomic diversity and composition.

Обоснование . Несмотря на многочисленность исследований в области премоторных проявлений болезни Паркинсона (БП), данных о взаимосвязи эмоционально-аффективных нарушений и микробиоты у пациентов с БП недостаточно. Дальнейшее углубленное изучение недвигательных симптомов, а также концепция их взаимного влияния, безусловно, помогут в понимании этиологии и патогенеза БП. Цель исследования : изучить взаимосвязь эмоционально-аффективных нарушений и микробиоты у пациентов с установленным диагнозом БП. Методы. У 51 пациента с БП определяли уровень эмоционально-аффективных нарушений с помощью шкалы оценки депрессии Бека и госпитальной шкалы оценки тревоги и депрессии. Определение таксономического состава проводили секвенированием генов бактериальной 16S рРНК с последующим биоинформатическим и статистическим анализом. Результаты . Эмоционально-аффективные нарушения в виде разной степени выраженности тревоги и депрессии были выявлены у подавляющего большинства пациентов с БП. Обнаружены различия в таксономическом богатстве сообществ и выявлены статистически значимые изменения в представленности некоторых видов микроорганизмов между группами больных с разной степенью выраженности тревоги и депрессии. Таксономическое разнообразие микробиоты кишечника при БП увеличивалось с ростом тревожности, достигая пика при субклинически выраженной тревоге и уменьшаясь при клинически выраженной. Микробиота пациентов с БП с клинически выраженной тревогой характеризовалась большей представленностью Clostridium clariflavum, чем у пациентов с БП без тревоги. Для микробиоты больных с БП с умеренной депрессией характерно более высокое содержание Christensenella minuta, Clostridium disporicum и Oscillibacter valericigenes, чем у пациентов без депрессии или с ее легкой формой. Заключение . Полученные результаты позволяют расширить представления об этиологии и патогенезе БП.

This work is an actual description of the respiratory microbiota, depending on the severity of the disease and other clinical and anamnestic features. Objective: a comparative study of the oropharyngeal microbiota taxonomic composition in patients with COPD of varying severity. Using sequencing of conserved regions of bacterial 16S rRNA were investigated oropharyngeal swabs of 57 patients with COPD of moderate severity and 31 patients with severe and very severe COPD, with the experience of the disease 12 months or more, the absence of exacerbations and systemic antibiotic therapy within the previous 4 weeks or more. Oropharyngeal microbiota in patients with COPD, regardless of the severity characterized by similar taxonomic (qualitative) structure. Among the most represented in the structure of bacterial genera were identified Streptococcus, Prevotella, Veillonella and Fusobacterium. Microbiota in patients with COPD severity 2 in comparison with samples of COPD 3-4 degrees are less content Prevotella melaninogenica, higher representation of the type of Proteobacteria, and Brevibacterium aureum, the genera Scardovia, Lachnospiraceae, Veillonellaceae, Coprococcus, Gemellaceae, Haemophilus, Moryella, Dialister, Paludibacter and Leptotrichiaceae. There was a negative relationship between the Proteobacteria content and exacerbation frequency, quantity of hospitalizations and dyspnea. Representation of Prevotella negatively correlated with the severity of cough and sputum production.

We conducted the comparative study of seven different methods of total DNA extraction from human feces. All these methods are recommended in protocols for metagenomic analysis of human gut microbiota. We studied the relative quantity of human DNA calculated from shotgun sequencing on a SOLiD 4 genetic analyzer of metagenomic samples. It was shown that either initial amount of feces or a method applied for total DNA extraction do not affect on final relative human DNA abundance, which is less than 1% in healthy people. Invariance of this parameter allows to consider increased abundance of human DNA in metagenomic samples as a potential marker of inflammatory bowel diseases.

Выделенный бактериофаг Pseudomonas aeruginosa имеет отличительные особенности в литическом инфекционном цикле и образует ореол (зону просветления) вокруг негативных колоний. Фаг был изучен с точки зрения потенциального использования в терапевтических фаговых препаратах и как источник пептидогликан- и липополисахариддеградирующих ферментов. Частичное секвенирование генома показало высокую степень его гомологии с известным умеренным бактериофагом D3. В геноме была идентифицирована открытая рамка считывания, кодирующая литическую трансгликозилазу. Этот фермент был получен в рекомбинантном виде, изучены его активность и субстратная специфичность.

The properties of the isolated Pseudomonas aeruginosa bacteriophage phiPMG1 include the lytic infection cycle, and the formation of a broad halo (semi-transparent zone) around the plaques. We consider phiPMG1 as a potential member of therapeutic cocktails of live phages, and as a source of peptidoglycan and lipopolysaccharide degrading enzymes. Partial sequencing of phiPMG1 genome has revealed high similarity with known temperate P. aeruginosa phage D3. An open reading frame encoding lytic transglycosilase was identified in the genome. This enzyme PMG MUR was obtained in recombinant form, and its activity and substrate specificity has been studied.