diaendoСахарный диабетDiabetes mellitus2072-03512072-0378Endocrinology research centre10.14341/DM10326diaendo-10326Research ArticleОбзорыReviewРоль микробиоты кишечника в развитии сахарного диабета 1 типаThe role of the gut microbiota in the development of type 1 diabetes mellitushttps://orcid.org/0000-0003-3535-520XИбрагимоваЛ. И.IbragimovaL. I.

Ибрагимова Людмила Ибрагимовна, к.м.н.; eLibrary SPIN: 5013-8222117036, Москва, ул. Дм. Ульянова, д. 11

Liudmila I. Ibragimova, MD, PhD; eLibrary SPIN: 5013-822211, Dm. Ulyanova street, 117036 Moscow

ibragimovaliudmila@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2283-8958КолпаковаЕ. А.KolpakovaE. A.

Колпакова Евгения Александровна, аспирант; eLibrary SPIN: 5040-8628Москва

Evgenia A. Kolpakova, MD, PhD student; eLibrary SPIN: 5040-8628Moscow

colpakova.ev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4699-5536ДзагаховаА. В.DzagakhovaA. V.

Дзагахова Агунда Владимировна, ординаторМосква

Agunda V. Dzagakhova, clinical residentMoscow

ag.dzagahova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8817-1901ЕгшатянЛ. В.EgshatyanL. V.

Егшатян Лилит Ваниковна, к.м.н.; eLibrary SPIN: 4552-5340Москва

Lilit V. Egshatyan, MD, PhD; eLibrary SPIN: 4552-5340Moscow

lilit.egshatyan@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5268-430XПокровскаяЕ. В.PokrovskayaE. V.

Покровская Елена Владиславовна, н.с.; eLibrary SPIN: 8769-5010Москва

Elena V. Pokrovskaya; eLibrary SPIN: 8769-5010Moscow

pokrovskaya.93@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3222-6990ДеревянкоО. С.DerevyankoO. S.

Деревянко Ольга Сергеевна, к.м.н.; eLibrary SPIN: 9977-7856Москва

Olga S. Derevyanko, MD, PhD; eLibrary SPIN: 9977-7856Moscow

olgader14@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5656-2596НиконоваТ. В.NikonovaT. V.

Никонова Татьяна Васильевна, д.м.н.; eLibrary SPIN: 8863-0201Москва

Tatiana V. Nikonova, MD, PhD; eLibrary SPIN: 8863-0201Moscow

tatiana_nikonova@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр эндокринологииРоссияEndocrinology Research CentreRussian FederationМосковский клинический научный центр имени А.С. Логинова; Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. ЕвдокимоваРоссияMoscow Clinical Research Center A.S. Loginova; A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and DentistryRussian FederationООО «КДФ-Запад»РоссияLtd “DFC – West”Russian Federation2021250120212416269Copyright © Ибрагимова Л.И., Колпакова Е.А., Дзагахова А.В., Егшатян Л.В., Покровская Е.В., Деревянко О.С., Никонова Т.В., 20212021Ибрагимова Л.И., Колпакова Е.А., Дзагахова А.В., Егшатян Л.В., Покровская Е.В., Деревянко О.С., Никонова Т.В.Ibragimova L.I., Kolpakova E.A., Dzagakhova A.V., Egshatyan L.V., Pokrovskaya E.V., Derevyanko O.S., Nikonova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dia-endojournals.ru/jour/article/view/10326

В начале XXI в. с появлением технических возможностей и новых методов секвенирования генов значительно возросло внимание исследователей к изучению метагенома человека. Активно изучается взаимосвязь между изменениями качественного и количественного состава микробиоты кишечника (МК) и различными заболеваниями, ведется поиск специфических метаболитов и генов микроорганизмов, которые могут быть ассоциированы с развитием, в частности, иммуноопосредованных заболеваний. В последние годы опубликовано множество новых данных о возможном вкладе дисбиоза микрофлоры кишечника в развитие сахарного диабета 1 типа (CД1), тогда как первые предположения были высказаны еще в 1970-е годы. Поиск патогенетических механизмов влияния МК на развитие и прогрессирование СД1 становится все более актуальной задачей, так как в последние годы частота возникновения СД1 быстро увеличивается, что является серьезной проблемой здравоохранения во всем мире.

В данном обзоре обсуждаются современные представления о роли МК в иммунопатогенезе СД1, новые данные о ближайших перспективах в изучении макрогенома человека, современные представления о роли МК в иммунопатогенезе СД1 и возможности применения знаний для практикующего врача.

At the beginning of the XXI century, with the advent of technical capabilities and new methods of genes sequencing, the attention of researchers to the study of the human metagenome has significantly increased. The interaction between changes in the qualitative and quantitative composition of the gut microbiota (GM) and various diseases is being actively studied, a search for specific metabolites and genes of microorganisms that may be associated with the development, in particular, of immune-mediated diseases is underway. In recent years, a lot of new data have been published on the possible contribution of gut flora dysbiosis to the development of Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM), while the first assumptions were put forward as far back as 1970s. The search for pathogenetic mechanisms of GM influence on the development and progression of T1DM is becoming an increasingly relevant objective, since in recent years the incidence of T1DM is rapidly increasing, which is a serious health problem throughout the world.

This review discusses the current ideas about the role of GM in the immunopathogenesis of T1DM, new data on the near-term prospects in the study of the human macrogenome, current ideas about the role of GM in the immunopathogenesis of T1DM, and the possibility of applying this knowledge by the practitioner.

Микробиотасахарный диабет 1 типаметагеномное секвенированиеmicrobiotatype 1 diabetes mellitusgene sequencingПоисково-аналитическая работа по подготовке рукописи проведена при финансовой поддержке гранта российского научного фонда (проект № 17-75-30035).ReferencesМикробиота / Под ред. Е.Л. Никонова, Е.Н. Поповой. — М.: Медиа Сфера; 2019.Mikrobiota. Ed. by Nikonov EL, Popovа EN. Moscow: Media Sfera; 2019. (In Russ.).Афинеевская А.О., Мальков О.А., Говорухина А.А. Роль кишечной микробиоты в патогенезе атеросклероза и перспективные меры профилактики (обзор) // Журнал медико-биологических исследований. — 2020. — Т. 8. — No2. — С. 184-193. https://doi.org/10.37482/2542-1298-Z009Afineevskaya AY, Mal’kov OА, Govorukhina AA. The Role of Intestinal Microbiota in the Pathogenesis of Atherosclerosis and Promising Preventive Measures (Review). J Med Biol Res. 2020;8(2):184-193. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/2542-1298-Z009Дзгоева Ф.Х., Егшатян Л.В. Кишечная микробиота и сахарный диабет типа 2 // Эндокринология: новости, мнения, обучение. — 2018. — Т. 3. — No24. — С. 55-63. https://doi.org/10.24411/2304-9529-2018-13005Dzgoeva FKh, Egshatyan LV. Intestinal microbiota and type 2 diabetes mellitus. Endocrinology: News, Opinions, Training. 2018;7(3):55-63. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/2304-9529-2018-13005Каштанова Д.А., Егшатян Л.В., Ткачева О.Н. Участие микробиоты кишечника человека в процессах хронического системного воспаления // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. — 2015. — Т. 17. — No4. — С. 310-317.Kashtanova DA, Egshatyan LV, Tkachyova ON. The Involvement of Human Gut Microbiota in Chronic Systemic Inflammation. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya. 2015;17(4):310-317. (In Russ.).Булатова Е.М., Богданова Н.М., Лобанова Е.А., Габрусская Т.В. Кишечная микробиота: современные представления // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. — 2009. — Т. 87. —No3 — С. 104-109.Bulatova EM, Bogdanova NM, Lobanova EA, Gabrusskaya TV. Kishechnaya mikrobiota: sovremennye predstavleniya. Pediatriya. Zhurnal im. GN Speranskogo. 2009;87(3):104-109. (In Russ.).Moles L, Gómez M, Heilig H, et al. Bacterial Diversity in Meconium of Preterm Neonates and Evolution of Their Fecal Microbiota during the First Month of Life. Sanz Y, ed. PLoS One. 2013;8(6):e66986. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066986Moles L, Gómez M, Heilig H, et al. Bacterial Diversity in Meconium of Preterm Neonates and Evolution of Their Fecal Microbiota during the First Month of Life. Sanz Y, ed. PLoS One. 2013;8(6):e66986. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066986Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012;486(7402):222-227. https://doi.org/10.1038/nature11053Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012;486(7402):222-227. https://doi.org/10.1038/nature11053Егшатян Л.В., Ткачева О.Н., Кафарская Л.И., и др. Изменения кишечной микрофлоры, ассоциированные с возрастом и образом жизни // Ожирение и метаболизм. — 2015. — Т. 12. — No2. — С. 3-9. https://doi.org/10.14341/omet201523-9Egshatyan LV, Tkacheva ON, Kafarskaya LI, et al. The changes of gut microbiota associated with age and lifestyle. Obe Metab. 2015;12(2):3-9. (In Russ.). https://doi.org/10.14341/omet201523-9Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, et al. The Human Microbiome Project. Nature. 2007;449(7164):804-810. https://doi.org/10.1038/nature06244Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, et al. The Human Microbiome Project. Nature. 2007;449(7164):804-810. https://doi.org/10.1038/nature06244Ardissone AN, de la Cruz DM, Davis-Richardson AG, et al. Meconium Microbiome Analysis Identifies Bacteria Correlated with Premature Birth. PLoS One. 2014;9(3):e90784. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0090784Ardissone AN, de la Cruz DM, Davis-Richardson AG, et al. Meconium Microbiome Analysis Identifies Bacteria Correlated with Premature Birth. PLoS One. 2014;9(3):e90784. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0090784O’Toole PW, Claesson MJ. Gut microbiota: Changes throughout the lifespan from infancy to elderly. Int Dairy J. 2010;20(4):281-291. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.11.010O’Toole PW, Claesson MJ. Gut microbiota: Changes throughout the lifespan from infancy to elderly. Int Dairy J. 2010;20(4):281-291. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.11.010Hesla HM, Stenius F, Jäderlund L, et al. Impact of lifestyle on the gut microbiota of healthy infants and their mothers — the ALADDIN birth cohort. FEMS Microbiol Ecol. 2014;90(3):791-801. https://doi.org/10.1111/1574-6941.12434Hesla HM, Stenius F, Jäderlund L, et al. Impact of lifestyle on the gut microbiota of healthy infants and their mothers — the ALADDIN birth cohort. FEMS Microbiol Ecol. 2014;90(3):791-801. https://doi.org/10.1111/1574-6941.12434Куликов А.В., Шифман Е.М., Беломестнов С.Р., Левит А.Л. Неотложная помощь при преэклампсии и ее осложнениях. Эклампсия, HELLP-синдром. Клинические рекомендации // Анестезиология и реаниматология. — 2013. — No5.Kulikov AV, Shifman EM, Belomestnov SR, Levit AL. Neotlozhnaya pomoshch’ pri preeklampsii i ee oslozhneniyakh. Eklampsiya, HELLP-sindrom. Klinicheskie rekomendatsii. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2013;5 (In Russ.).Никонов Е.Л., Гуревич К.Г. Микробиота различных локусов организма. — М.: Российская академия наук; 2017.Nikonov EL, Gurevich KG. Mikrobiota razlichnykh lokusov organizma. Moscow: Rossiiskaya akademiya nauk. 2017. (In Russ.).Gülden E, Wong FS, Wen L. The gut microbiota and Type 1 Diabetes. Clin Immunol. 2015;159(2):143-153. https://doi.org/10.1016/j.clim.2015.05.013Gülden E, Wong FS, Wen L. The gut microbiota and Type 1 Diabetes. Clin Immunol. 2015;159(2):143-153. https://doi.org/10.1016/j.clim.2015.05.013Mueller NT, Bakacs E, Combellick J, et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med. 2015;21(2):109-117. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2014.12.002Mueller NT, Bakacs E, Combellick J, et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med. 2015;21(2):109-117. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2014.12.002Garrido D, Ruiz-Moyano S, Mills DA. Release and utilization of N-acetyl-d-glucosamine from human milk oligosaccharides by Bifidobacterium longum subsp. infantis. Anaerobe. 2012;18(4):430-435. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2012.04.012Garrido D, Ruiz-Moyano S, Mills DA. Release and utilization of N-acetyl-d-glucosamine from human milk oligosaccharides by Bifidobacterium longum subsp. infantis. Anaerobe. 2012;18(4):430-435. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2012.04.012Fallani M, Young D, Scott J, et al. Intestinal Microbiota of 6-week-old Infants Across Europe: Geographic Influence Beyond Delivery Mode, Breast-feeding, and Antibiotics. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2010;51(1):77-84. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e3181d1b11eFallani M, Young D, Scott J, et al. Intestinal Microbiota of 6-week-old Infants Across Europe: Geographic Influence Beyond Delivery Mode, Breast-feeding, and Antibiotics. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2010;51(1):77-84. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e3181d1b11eSiljander H, Honkanen J, Knip M. Microbiome and type 1 diabetes. EBioMedicine. 2019;46:512-521. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.06.031Siljander H, Honkanen J, Knip M. Microbiome and type 1 diabetes. EBioMedicine. 2019;46:512-521. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.06.031Han H, Li Y, Fang J, et al. Gut Microbiota and Type 1 Diabetes. Int J Mol Sci. 2018;19(4):995. https://doi.org/10.3390/ijms19040995Han H, Li Y, Fang J, et al. Gut Microbiota and Type 1 Diabetes. Int J Mol Sci. 2018;19(4):995. https://doi.org/10.3390/ijms19040995Durazzo M, Ferro A, Gruden G. Gastrointestinal Microbiota and Type 1 Diabetes Mellitus: The State of Art. J Clin Med. 2019;8(11):1843. https://doi.org/10.3390/jcm8111843Durazzo M, Ferro A, Gruden G. Gastrointestinal Microbiota and Type 1 Diabetes Mellitus: The State of Art. J Clin Med. 2019;8(11):1843. https://doi.org/10.3390/jcm8111843Алексеева А.Е., Бруснигина Н.Ф. Возможности и перспективы применения методов массивного параллельного секвенирования в диагностике и эпидемиологическом надзоре за инфекционными заболеваниями // Журнал МедиАль. — 2014. — Т. 2. — No12. — С. 6-28.Alekseeva AE, Brusnigina NF. Possibility and perspectives of massive parallel sequencing methods application in the diagnostics and epidemiological surveillance of infection diseases. Zhurnal MediAl’. 2014;2(12):6-28. (In Russ.).Knip M, Siljander H. The role of the intestinal microbiota in type 1 diabetes mellitus. Nat Rev Endocrinol. 2016;12(3):154-167. https://doi.org/10.1038/nrendo.2015.218Knip M, Siljander H. The role of the intestinal microbiota in type 1 diabetes mellitus. Nat Rev Endocrinol. 2016;12(3):154-167. https://doi.org/10.1038/nrendo.2015.218Ilonen J, Lempainen J, Veijola R. The heterogeneous pathogenesis of type 1 diabetes mellitus. Nat Rev Endocrinol. 2019;15(11):635-650. https://doi.org/10.1038/s41574-019-0254-yIlonen J, Lempainen J, Veijola R. The heterogeneous pathogenesis of type 1 diabetes mellitus. Nat Rev Endocrinol. 2019;15(11):635-650. https://doi.org/10.1038/s41574-019-0254-yCosta FRC, Françozo MCS, de Oliveira GG, et al. Gut microbiota translocation to the pancreatic lymph nodes triggers NOD2 activation and contributes to T1D onset. J Exp Med. 2016. https://doi.org/10.1084/jem.20150744Costa FRC, Françozo MCS, de Oliveira GG, et al. Gut microbiota translocation to the pancreatic lymph nodes triggers NOD2 activation and contributes to T1D onset. J Exp Med. 2016. https://doi.org/10.1084/jem.20150744Macfarlane S, Macfarlane GT. Regulation of short-chain fatty acid production. Proc Nutr Soc. 2003;62(1):67-72. https://doi.org/10.1079/PNS2002207Macfarlane S, Macfarlane GT. Regulation of short-chain fatty acid production. Proc Nutr Soc. 2003;62(1):67-72. https://doi.org/10.1079/PNS2002207Paparo L, di Costanzo M, di Scala C, et al. The Influence of Early Life Nutrition on Epigenetic Regulatory Mechanisms of the Immune System. Nutrients. 2014;6(11):4706-4719. https://doi.org/10.3390/nu6114706Paparo L, di Costanzo M, di Scala C, et al. The Influence of Early Life Nutrition on Epigenetic Regulatory Mechanisms of the Immune System. Nutrients. 2014;6(11):4706-4719. https://doi.org/10.3390/nu6114706Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota: Introducing the Concept of Prebiotics. J Nutr. 1995;125(6):1401-1412. https://doi.org/10.1093/jn/125.6.1401Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota: Introducing the Concept of Prebiotics. J Nutr. 1995;125(6):1401-1412. https://doi.org/10.1093/jn/125.6.1401Ардатская М.Д., Столярова Л.Г., Архипова Е.В., Филимонова О.Ю. Метабиотики как естественное развитие пробиотической концепции // Трудный пациент. — 2017. — Т. 15. — No 6-7.Ardatskaya MD, Stolyarova LG, Arkhipova EV, Filimonova OYu. Metabiotics as a natural development of a probiotic concept. Trudnyi patsient. 2017;15(6-7). (In Russ.).Cai T, Ye X, Yong H, et al. Fecal microbiota transplantation relieve painful diabetic neuropathy. Medicine (Baltimore). 2018;97(50):e13543. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000013543Cai T, Ye X, Yong H, et al. Fecal microbiota transplantation relieve painful diabetic neuropathy. Medicine (Baltimore). 2018;97(50):e13543. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000013543Lübbert C, Salzberger B, Mössner J. Fäkaler Mikrobiomtransfer. Internist (Berl). 2017;58(5):456-468. https://doi.org/10.1007/s00108-017-0203-6Lübbert C, Salzberger B, Mössner J. Fäkaler Mikrobiomtransfer. Internist (Berl). 2017;58(5):456-468. https://doi.org/10.1007/s00108-017-0203-6Клиническая патофизиология / Под ред. Черешнева В.А., Литвицкого П.Ф., Цыгана В.Н. — М.: Литрес; 2018.Klinicheskaya patofiziologiya. Ed. by Chereshnev VA, Litvitsky P.F., Tsygan VN. Moscow: Litres; 2018. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.