Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

Введение

Современные научные данные свидетельствуют о наличии устойчивой связи между нарушениями состава и функции кишечной микробиоты (дисбиозом) и широким спектром патологических состояний, включая изменения в иммунном статусе организма [1]. В этом контексте особый интерес представляет патология щитовидной железы (ЩЖ), относящаяся к числу наиболее распространенных эндокринных заболеваний [2]. Несмотря на растущий объем данных о существовании двунаправленной оси «кишечник – щитовидная железа», многие вопросы остаются недостаточно изученными. В частности, требует уточнения специфика изменений состава толстокишечной микробиоты при различных формах тиреоидной дисфункции (впервые выявленном гипотиреозе и субклиническом гипертиреозе), особенно у пациентов мужского пола среднего возраста. Большинство существующих исследований либо сосредоточены на аутоиммунных тиреопатиях, либо включают разнородные по полу и возрасту когорты, что затрудняет выделение характерных микробиотических сигнатур, непосредственно связанных с гормональным дисбалансом. Актуальность данного исследования обусловлена высокой распространенностью бессимптомных и субклинических форм дисфункции ЩЖ, отсутствием рутинного скрининга в ряде популяций и необходимостью поиска дополнительных, потенциально корригируемых звеньев патогенеза [3]. Согласно современной концепции, тиреоидный статус способен модулировать качественный и количественный состав таксономических групп микроорганизмов – комменсалов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). В свою очередь, кишечный микробиом через механизмы внесистемной транслокации или посредством микробных метаболитов может влиять на функцию вегетативной нервной системы, активность гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси, периферический метаболизм йодотиронинов и в целом на нейроиммунно-метаболический гомеостаз макроорганизма [3]. Кроме того, обсуждается роль кишечной микробиоты как модулятора воспалительных реакций при иммунопатологических процессах через секрецию биоактивных метаболитов и прямое взаимодействие с мукозальным иммунитетом [4]. Результаты исследования могут иметь существенную ценность для клинической практики. Выявление характерных паттернов дисбиоза, ассоциированных с гипо- и гипертиреозом, способно предоставить дополнительные, инструментально верифицируемые маркеры, которые могут учитываться в комплексной диагностике, особенно при субклинических и атипичных формах тиреоидной патологии. Установление связи между конкретными изменениями микробиоты и тиреоидным статусом открывает перспективы для разработки адъювантных методов лечения. Коррекция выявленных дисбиотических нарушений с помощью персонализированных пробиотических, пребиотических или метаболически ориентированных вмешательств может стать новым направлением патогенетической терапии, потенциально повышающим эффективность стандартной гормональной коррекции и улучшающим общее состояние пациентов [5, 6]. Понимание роли микробиома в поддержании тиреоидного гомеостаза важно для разработки рекомендаций по питанию и образу жизни, направленных на профилактику дисфункции ЩЖ у групп риска [7].

Цель исследования – изучение качественного и количественного состава микробиоты толстой кишки у мужчин с впервые выявленной дисфункцией ЩЖ (гипотиреозом и субклиническим гипертиреозом).

Материал и методы исследования

Дизайн исследования

Проведено одноцентровое сравнительное наблюдательное исследование микробиоты толстой кишки у пациентов мужского пола с различным тиреоидным статусом.

Этическое одобрение

Исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией и стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice). Протокол исследования был одобрен Локальным этическим комитетом ФГБНУ «ИЭМ» (протокол № 3/26 от 20.09.2023). Все участники до включения в исследование были информированы о его целях и процедурах и подписали добровольное информированное согласие.

Материал исследования (участники)

В исследование была включена когорта из 129 мужчин в возрасте от 35 до 45 лет, проходивших плановое диспансерное наблюдение или обследовавшихся по поводу неспецифических жалоб. Все пациенты прошли скрининг функции ЩЖ, включающий эхографическое сканирование и определение сывороточных уровней тиреоидных гормонов.

Формирование групп

Основным методом стратификации явилась оценка тиреоидного статуса по результатам гормонального скрининга. На основании результатов определения уровня тиреотропного гормона (ТТГ), свободного трийодтиронина (Т3св) и свободного тироксина (Т4св) в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа сформированы три группы наблюдения: группа эутиреоза (контрольная, n=60):пациенты с уровнем ТТГ, Т3св и Т4св в пределах референсных значений; группа впервые выявленного гипотиреоза (n=41):пациенты с повышенным уровнем ТТГ и сниженным уровнем Т4св.; группа впервые выявленного субклинического гипертиреоза (n=28):пациенты со сниженным уровнем ТТГ при нормальных уровнях Т3св и Т4св.

Критерии исключения из исследования: установленный ранее диагноз заболевания ЩЖ; прием препаратов тиреоидных гормонов, тиреостатиков, антибиотиков, пробиотиков или пребиотиков в течение трех месяцев до исследования; наличие сахарного диабета, декомпенсированных соматических заболеваний, воспалительных заболеваний кишечника, онкологической патологии; злоупотребление алкоголем; индекс массы тела ≥ 35 кг/м².

Методы исследования

1. Оценка тиреоидной функции: концентрации ТТГ, Т3св и Т4св определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) на планшетном анализаторе «Victor X5» (PerkinElmer Inc., США) с использованием тест-систем производства «ВекторБест» (Россия).

2. Оценка кишечной микробиоты: у всех участников исследовали образцы копрофильтрата. Выделение ДНК проводили с использованием коммерческого набора для экстракции нуклеиновых кислот (ООО «НекстБио», Россия). Качественный и количественный анализ микробиоты выполняли методомполимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ)с помощью мультиплексной тест-системы «Колонофлор-16» (ООО «Альфалаб», Россия). Система позволяет детектировать и количественно оценить широкий спектр микроорганизмов толстой кишки: представителей нормофлоры (Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp.и др.), условно-патогенных (Klebsiella spp., Streptococcus spp.и др.) и патогенных (Salmonella spp., Shigella spp.) бактерий, а также грибов родаCandida. Амплификацию и детекцию проводили на амплификаторе «ДТ-Прайм» («ДНК-Технология», Россия). На основании полученных данных формировалось интегральное заключение о наличии и характере дисбиотических изменений толстой кишки.

Статистический анализ

Данные представлены в виде абсолютных чисел (n) и процентных долей (%) для категориальных переменных, а также в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD) или медианы и интерквартильного размаха (Me [Q1; Q3]) для количественных переменных в зависимости от распределения. Нормальность распределения проверяли с помощью критерия Андерсона – Дарлинга. Для сравнения частот между группами использовали критерий хи-квадрат (χ²) Пирсона. Статистически значимыми считали различия при p<0,05. Анализ проводили с использованием статистического программного обеспечения.

Результаты исследования и их обсуждение

Характеристика исследуемой выборки

В исследование были включены 129 пациентов мужского пола, разделенных на три группы в зависимости от тиреоидного статуса: группу эутиреоза (n=60), группу впервые выявленного гипотиреоза (n=41) и группу впервые выявленного субклинического гипертиреоза (n=28). Клинико-демографические характеристики участников представлены в табл.1.

Таблица1

Клиническая характеристика групп наблюдения

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования

Как видно из табл.1, группы были сопоставимы по основным демографическим и антропометрическим показателям. Средний возраст всей когорты составил 39,15±0,32 года. Избыточная масса тела или ожирение I степени зафиксированы у 106 (82,2%) участников, распространенность курения – у 75 (58,1%). Статистически значимых различий по возрасту, ИМТ и статусу курения между группами выявлено не было (p>0,05).

Данные исследования качественного и количественного состава микробиоты толстой кишки

Анализ результатов ПЦР-РВ исследования копрофильтрата выявил ряд статистически значимых различий в составе кишечной микробиоты между группами (табл.2).

При оценке частоты обнаружения микроорганизмов было установлено: достоверное снижение частоты выявленияBacteroides thetaiotaomicronв группе гипотиреоза по сравнению с группой гипертиреоза (85,4% vs 100,0%; χ² = 4,488, p = 0,035); частота обнаруженияBlautia spp.была значимо ниже в группе гипертиреоза, чем в группе гипотиреоза (78,6% vs 95,1%; χ² = 4,446, p = 0,035); частота обнаруженияStreptococcus spp.в группе эутиреоза была ниже, чем в группах гипотиреоза (85,0% vs 97,6%; χ² = 4,678, p = 0,031) и гипертиреоза (85,0% vs 100,0%; χ² = 4,380, p = 0,038).

Количественный анализ показал следующие изменения: в группегипотиреозастатистически значимо чаще, чем в группе гипертиреоза, регистрировалось снижение или отсутствиеLactobacillus spp.(37,7% vs 7,1%; χ² = 5,901, p = 0,016) (табл.2); в группесубклинического гипертиреозапо сравнению с группами эутиреоза и гипотиреоза достоверно чаще отмечалось снижение или отсутствиеFaecalibacterium prausnitzii(46,4% vs 21,6%, p = 0,018 и 46,4% vs 19,5%, p = 0,018 соответственно), снижение или отсутствиеBlautia spp.(39,3% vs 18,3%, p = 0,035 и 39,3% vs 12,2%, p = 0,009 соответственно), повышение количестваStreptococcus spp.(21,4% vs 5,0%, p = 0,018 и 21,4% vs 2,4%, p = 0,011 соответственно), снижение количестваRoseburia inulinivorans(32,1% vs 6,7%, p = 0,002 и 32,1% vs 4,5%, p = 0,003 соответственно).

Для обеих групп с измененным тиреоидным статусом (гипо- и гипертиреоз) было характерно увеличение доли проб со снижением или отсутствиемEubacterium rectaleпо сравнению с группой эутиреоза (29,3 и 42,9% vs 13,3%; p = 0,049 и p = 0,003 соответственно). При этом в группе гипертиреоза чаще, чем в группе гипотиреоза, встречалось повышенное количествоEubacterium rectale(17,9% vs 2,4%; p = 0,026).

ДляBifidobacterium spp.были выявлены разнонаправленные изменения: в группах гипо- и гипертиреоза по сравнению с контролем чаще встречались как снижение/отсутствие (22,0 и 25,0% vs 6,7%; p = 0,025 и p = 0,016), так и повышение количества этого микроорганизма (29,3 и 32,1% vs 11,7%; p = 0,027 и p = 0,021).

Таблица2

Качественный и количественный состав микробиоты толстой кишки у обследованных мужчин (n=129)

Интегральная оценка состояния микробиоценоза

Сводная оценка с использованием критериев тест-системы «Колонофлор-16» подтвердила наличие специфических дисбиотических сдвигов (табл.3).

Гипотиреозассоциировался с достоверно более высокой частотой снижения количества лактобактерий по сравнению как с эутиреозом (26,8% vs 6,7%; χ² = 7,83, p = 0,006), так и с гипертиреозом (26,8% vs 7,1%; χ² = 4,217, p = 0,041).

Субклинический гипертиреоз, в свою очередь, характеризовался наиболее выраженным снижением численности бутират-продуцирующих бактерий (57,1%), что значимо отличало эту группу как от контроля (13,3%,
p<0,001), так и от группы гипотиреоза (29,3%, p = 0,021). Кроме того, в данной группе чаще регистрировалось избыточное количество отдельных представителей микробиоты (32,1% vs 11,7% в контроле; p = 0,021).

Таким образом, полученные данные демонстрируют, что измененный тиреоидный статус сопровождается специфическими изменениями в составе кишечной микробиоты. Для гипотиреоза характерно снижение количества лактобактерий, в то время как при субклиническом гипертиреозе отмечается более выраженное снижение бутират-продуцирующей функции микробиоты и тенденция к избыточному росту отдельных бактериальных таксонов.

Таблица3

Интегральная оценка биоценоза толстой кишки

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования

Настоящее исследование выявило статистически значимые и специфические изменения состава кишечной микробиоты у пациентов с впервые выявленным гипотиреозом и субклиническим гипертиреозом по сравнению с эутиреоидным контролем. Полученные данные вносят вклад в растущий массив доказательств, подтверждающих существование двунаправленной связи между тиреоидным статусом и микробиоценозом кишечника [8].

Ключевым выводом является специфичность микробиотических изменений в зависимости от типа дисфункции щитовидной железы (ЩЖ). В группе гипотиреоза отмечено достоверное снижение численности Lactobacillus spp., что согласуется с некоторыми предыдущими работами [9]. Учитывая роль лактобактерий в поддержании целостности кишечного барьера и метаболизме селена – критического элемента для синтеза тиреоидных гормонов [10], – обнаруженный дефицит может быть не просто следствием, но и одним из патогенетических звеньев гипотиреоза. Однако важно отметить, что данные литературы на этот счет противоречивы [11], что может объясняться различиями в методах исследования или характеристиках популяций.

Наиболее выраженные изменения при субклиническом гипертиреозе затрагивали сообщество бутират-продуцирующих бактерий (Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale, Blautia spp., Roseburia inulinivorans). Поскольку бутират является ключевым метаболитом для гомеостаза кишечника и обладает системным противовоспалительным действием, его дефицит может опосредовать провоспалительные эффекты избытка тиреоидных гормонов. Это предположение подкрепляется одновременным ростом доли Streptococcus spp., часто ассоциируемых с провоспалительным потенциалом. Обнаруженный паттерн, а именно снижение бутират-продуцентов, может быть важным звеном, связывающим гипертиреоидное состояние с усилением системного низкоуровневого воспаления, способного, в свою очередь, влиять на периферический метаболизм гормонов ЩЖ [12].

Ограничения, которые следует учитывать при интерпретации этих выводов, включают методологический подход. Использованная в исследовании мультиплексная ПЦР-тест-система, обеспечивая точную количественную оценку целевых таксонов, не позволяет охарактеризовать полное таксономическое разнообразие и функциональный потенциал микробиома [13]. Следовательно, другие потенциально значимые микробные сдвиги могли остаться незамеченными. Кроме того, перекрестный дизайн исследования, хотя и выявляет убедительные ассоциации, не позволяет установить причинно-следственную связь – является ли дисбиоз причиной, следствием или сопутствующим фактором тиреоидной дисфункции. Характеристики исследуемой когорты (только мужчины среднего возраста) ограничивают экстраполяцию результатов на женщин, детей и пожилых. Также в исследовании не учитывали потенциально влияющие факторы, такие как особенности диеты или прием лекарств, не связанных с ЩЖ. Важным клиническим ограничением является отсутствие дифференциации по этиологии тиреоидной патологии (например, аутоиммунная vs. неаутоиммунная), что могло бы уточнить микробиотические профили. Наконец, небольшой размер выборки требует осторожности при обобщении выводов и подчеркивает необходимость валидации в более масштабных исследованиях.

Несмотря на эти ограничения, выявленные изменения согласуются с известными патофизиологическими механизмами оси «кишечник – щитовидная железа». Дисбиотические сдвиги могут нарушать всасывание микроэлементов (йод, селен, цинк) и энтерогепатическую циркуляцию тироксина [14], потенциально усугубляя гормональный дисбаланс. Таким образом, специфические паттерны, в частности снижение лактобактерий при гипотиреозе и бутират-продуцентов при гипертиреозе, в будущем могут приобрести значение дополнительных лабораторных маркеров. Более того, полученные данные обосновывают целесообразность изучения пребиотических и пробиотических (в частности, направленных на поддержку бутиратных бактерий) стратегий в качестве адъювантных методов коррекции тиреоидных нарушений [15]. Для подтверждения этой гипотезы и установления причинно-следственных связей необходимы дальнейшие проспективные и интервенционные исследования с применением методов метагеномного секвенирования и тщательным учетом смешивающих факторов.

Заключение

Проведенное исследование позволило выявить специфические изменения в составе кишечной микробиоты, ассоциированные с впервые выявленными гипотиреозом и субклиническим гипертиреозом у мужчин среднего возраста. Для гипотиреоза характерно снижение количества Lactobacillus spp., в то время как при субклиническом гипертиреозе наблюдается более выраженное угнетение бутират-продуцирующей функции микробиоты (снижение Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale, Blautia spp., Roseburia inulinivorans) и тенденция к увеличению доли Streptococcus spp.

Полученные данные углубляют понимание патогенетической роли оси «кишечник – щитовидная железа» и подтверждают, что дисбиотические изменения являются неотъемлемым компонентом тиреоидной дисфункции даже на ее субклинических стадиях. Выявленные микробиотические сигнатуры могут служить дополнительными диагностическими маркерами, особенно в случаях атипичного или бессимптомного течения.

Перспективным направлением дальнейших исследований является изучение причинно-следственных отношений в выявленных ассоциациях, а также оценка клинической эффективности таргетной коррекции кишечного дисбиоза как компонента комплексной терапии пациентов с дисфункцией щитовидной железы.