Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Факторы патогенеза язвенного колита: мейнстрим-2020

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-2-130-138

Полный текст:

Аннотация

 Причины возникновения язвенного колита до сих пор неизвестны. Значительные успехи в понимании патогенеза этого заболевания достигнуты в ХХI в. и доказывают комплексное участие нарушенного иммунного ответа по отношению к антигенам собственной кишечной  микрофлоры у генетически предрасположенных лиц под воздействием определенных факторов внешней среды.  Дебют заболевания провоцируется факторами, которые  нарушают эпителиальный барьер и изменяют состав  микробиоты кишечника, тем самым стимулируя аномальный иммунный ответ. Исследования последних лет открывают как абсолютно новые гипотезы его возникновения и развития, так и подробно  расшифровывают уже известные механизмы патогенеза  болезни. В представленном обзоре мы сосредоточились на  новых концепциях патогенеза язвенного колита –  генетических, экологических, барьерных и микробиомных  факторах. Подробно представили строение и роль эпителиального барьера, обозначили специфические гены, которые участвуют в регуляции барьерной функции эпителия кишечника при язвенном колите. Поиск  литературы, содержащей информацию о соответствующих  исследованиях, проводился в системах PubMed и Google  Scholar по следующим ключевым словам: язвенный колит, микробиота толстой кишки, барьерная функция,  генетическая предрасположенность, предрасполагающие  факторы.  

Об авторах

Г. Р. Бикбавова
Омский государственный медицинский университет (ОмГМУ)
Россия

 канд. мед. наук, доцент, кафедра госпитальной терапии, эндокринологии

Россия, 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12



М. А. Ливзан
Омский государственный медицинский университет (ОмГМУ)
Россия

 д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой факультетской терапии и гастроэнтерологии, ректор

ORCID 0000-0001-6581-7017 

Россия, 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12



М. Ю. Лозинская
Омский государственный медицинский университет (ОмГМУ)
Россия

 клинический ординатор

Россия, 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12



Список литературы

1. Mulder D.J., Noble A.J., Justinich C.J. et al. A tale of two diseases: the history of inflammatory bowel disease. Journal of Crohn’s and Colitis. 2014; 8 (5): 341–348. DOI: 10.1016/j.crohns.2013.09.009.

2. Ungaro R., Mehandru S., Allen P. et al. Ulcerative colitis. Lancet. 2017; 389 (10080): 1756–1770. DOI: 10.1016/s0140-6736(16)32126-2.

3. Kaplan G.G. The global burden of IBD: from 2015 to 2025. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2015; 12 (12): 720–727. DOI: 10.1038/nrgastro.2015.150.

4. Ramos G., Papadakis K. Mechanisms of disease: inflammatory bowel diseases. Mayo Clin. Proc. 2019; 94 (1): 155–165. DOI: 10.1016/j.mayocp.2018.09.013.

5. Никитин А.В., Хавкин А.И., Скворцова Т.А., Волынец Г.В., Атамеева А.О. Сочетание язвенного колита с циррозом печени в исходе первичного склерозирующего холангита. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020; 174 (5): 104–107. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-177-5-104-107.

6. Shouval D., Rufo P. The role of environmental factors in the pathogenesis of inflammatory bowel diseases: are view. JAMA Pediatrics. 2017; 171 (10): 999–1005. DOI: 10.1001/jamapediatrics.2017.2571.

7. Ng S. Epidemiology of inflammatory bowel disease: focus on Asia. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 2014; 28 (3): 363–372. DOI: 10.1016/j.bpg.2014.04.003.

8. Nyboe Andersen N., Gørtz S., Frisch M. et al. Reduce drisk of UC in families affected by appendicitis: a Danish national cohort study. Gut. 2017; 66 (8): 1398–1402. DOI: 10.1136/gutjnl-2015-311131.

9. Zhu F., Li C., Gong J. et al. The risk of Parkinson’s disease in inflammatory bowel disease: A systematic review and meta-analysis. Digestive and Liver Disease. 2019; 51 (1): 38–42. DOI: 10.1016/j.dld.2018.09.017.

10. Liu J.Z., van Sommeren S., Huang H. et al. Association analyses identify 38 susceptibility loci for inflammatory bowel disease and highlight shared genetic riska cross populations. Nature Genetics. 2015; 47 (9): 979–986. DOI: 10.1038/ng.3359.

11. Luo Y., de Lange K.M., Jostins L. et al. Exploring the genetic architecture of inflammatory bowel disease by whole-genome sequencing identifies association at ADCY7. Nature Genetics. 2017; 49 (2): 186–192. DOI: 10.1038/ng.3761.

12. Huang H., Fang M., Jostins L. et al. Fine-mapping inflammatory bowel disease loci to single-variant resolution. Nature. 2017; 547 (7662): 173–178. DOI: 10.1038/nature22969.

13. Макейкина М.А., Ливзан М.А. Генетические прогностические факторы течения неспецифического язвенного колита. Практическая медицина. 2012; 9 (65): 133–136.

14. Jostins L., Ripke S., Weersma R.K. et al. Host-microbe interactions have shaped the genetic architecture of inflammatory bowel disease. Nature. 2012; 491 (7422): 119–124. DOI: 10.1038/nature11582.

15. Goyette P., Boucher G., Mallon D. et al. High-density mapping of the MHC identifies a shared role for HLA-DRB1*01:03 in inflammatory bowel diseases and heterozygous advantage in ulcerative colitis. Nature Genetics. 2015; 47 (2): 172–179. DOI: 10.1038/ng.3176.

16. Cleynen I., Boucher G., Jostins L. et al. Inherited determinants of Crohn’s disease and ulcerative colitis phenotypes: a genetic association study. Lancet. 2016; 387 (10014): 156–167. DOI: 10.1016/S0140-6736(15)00465-1.

17. Vancamelbeke M., Vanuytsel Т., Farré R., Verstockt S., Ferrante M., Van Assche G., Rutgeerts P., Schuit F., Vermeire S., Arijs I., Cleynen I. Genetic and transcriptomic basis of intestinal epithelial barrier dysfunction in inflammatory bowel disease. Inflammatory Bowel Diseases. 2017; 23 (10): 1718–1729. DOI: 10.1097/MIB.0000000000001246.

18. Luo Y., de Lange K.M., Jostins L. et al. Exploring the genetic architecture of inflammatory bowel disease by whole-genome sequencing identifies association at ADCY7. Nature Genetics. 2017; 49 (2): 186–192. DOI: 10.1038/ng.3761.

19. Chen G.B., Lee S.H., Brion M.J. et al. Estimation and partitioning of (co)heritability of inflammatory bowel disease from GWAS and immuno chip data. Human Molecular Genetics. 2014; 23 (17): 4710–4720. DOI: 10.1093/hmg/ddu174.

20. Lee H.S., Cleynen I. Molecular profiling of inflammatory bowel disease: is it ready for usein clinical decision-making. Cells. 2019; 8 (6): е535. DOI: 10.3390/cells8060535.

21. Kalla R., Ventham N.T., Kennedy N.A. MicroRNAs: new players in inflammatory bowel disease. Gut. 2015; 64 (6): 1008. DOI: 10.1136/gut.2014.307891corr1.

22. Ventham N.T., Kennedy N.A. Nimmo E.R. et al. Beyond gene discovery in inflammatory bowel disease: the emerging role of epigenetics. Gastroenterology. 2013; 145 (2): 293–308. DOI: 10.1053/j.gastro.2013.05.050.

23. Azuara D., Aussó S., Rodriguez-Moranta F. et al. New Methylation biomarker panel for early diagnosis of dysplasia or cancer in high-risk inflammatory bowel disease patients. Inflammatory Bowel Diseases. 2018; 24 (12): 2555–2564. DOI: 10.1093/ibd/izy255.

24. Koizumi K., Alonso S., Miyaki Y. et al. Array-based identification of common DNA methylation alterations in ulcerative colitis. International Journal of Oncology. 2012; 40 (4): 983–994. DOI: 10.3892/ijo.2011.1283.

25. Häsler R., Feng Z., Bäckdahl L. et al. A functional methylome map of ulcerative colitis. Genome Research. 2012; 22 (11): 2130–2137. DOI: 10.1101/gr.138347.112.

26. Cooke J., Zhang H., Greger L. et al. Mucosal genome-wide methylation changes in inflammatory bowel disease. Inflammatory Bowel Diseases. 2012; 18 (11): 2128–2137. DOI: 10.1002/ibd.22942.

27. Tahara T., Shibata T., Nakamura M. et al. Effect of MDR1 gene promoter methylation in patients with ulcerative colitis. International Journal of Molecular Medicine. 2009; 23 (4): 521–527. DOI: 10.3892/ijmm_00000160.

28. Tahara T., Shibata T., Nakamura M. et al. Promoter methylation of protease-activated receptor (PAR2) is associated with severe clinical phenotypes of ulcerative colitis (UC). Clinical and Experimental Medical Sciences. 2009; 9 (2): 125–130. DOI: 10.1007/s10238-008-0025-x.

29. Kaplan G. The global burden of IBD: From 2015 to 2025. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2015; 12: 720–727. DOI: 10.1038/nrgastro.2015.150.

30. Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Совалкин В.И., Турчанинов Д.В., Лопатина О.Е., Третьякова Т.В., Гордиенко Т.С., Ахрамович А.П. Влияние особенностей современного образа жизни на возникновение язвенного колита. Архив внутренней медицины. 2019; 3: 188–194.

31. Kaplan G., Ng S. Understanding and preventing the global increase of inflammatory bowel disease. Gastroenterology. 2017; 152 (2): 313–321. DOI: 10.1053/j.gastro.2016.10.020.

32. Strachan D.P., Taylor E.M., Carpenter R.G. Family structure, neonatal infection, and hayfever in adolescence. Archives of Disease in Childhood. 1996; 74 (5): 422–426. DOI: 10.1136/adc.74.5.422.

33. Galley J.D., Nelson M.C., Yu Z., Dowd S.E., Walter J., Kumar P.S. et al. Exposure to a social stressor disrupts the community structure of the colonic mucosa-associated microbiota. BMC Microbiology. 2014; 14: 189. DOI: 10.1186/1471-2180-14-189.

34. Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Совалкин В.И., Турчанинов Д.В., Ахрамович А.П. Психологический стресс – фактор риска развития язвенного колита? Доказательная гастроэнтерология. 2019; 8 (2): 37–42. DOI: 10.17116/dokgastro2019802137.

35. Mukhtar K., Nawaz H., Abid S. Functional gastrointestinal disorders and gut-brain axis: what does the future hold? World Journal of Gastroenterology. 2019; 25 (5): 552–566. DOI: 10.3748/wjg.v25.i5.552.

36. Thomas T., Chandan J.S., Li V.S. et al. Global smoking trends in inflammatory bowel disease: A systematic review of inception cohorts. PLoS One. 2019; 14 (9): e0221961. DOI: 10.1371/journal.pone.0221961.

37. Chassaing B., Koren O., Goodrich J.K. et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature. 2015; 519 (7541): 92–96. DOI: 10.1038/nature14232.

38. De Filippo C., Cavalieri D., Di Paola M., Ramazzotti M., Poullet J.B., Massart S., Collini S., Pieraccini G., Lionetti P. Impact of diet in shaping gutmicrobiota revealed by a comparative study in children from European drup al Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2010; 107 (33): 14691–14696. DOI: 10.1073/pnas.1005963107.

39. Qin J., Li R., Raes J., Arumugam M., Burgdorf K. S., Manichanh C. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010; 464 (7285): 59–65. DOI: 10.1038/nature08821.

40. Sokol H., Leducq V., Aschard H. et al. Fungal microbiota dysbiosis in IBD. Gut. 2017; 66 (6): 1039–1048. DOI: 10.1136/gutjnl-2015–310746.

41. Gonze D., Coyte K.Z., Lahti L., Faust K. Microbial communitiesas dynamical systems. Current Opinion in Microbiology. 2018; 44: 41–49. DOI: 10.1016/j. mib.2018.07.004.

42. Martinez-Medina M., Garcia-Gil L.J. Escherichia coli inchronic inflammatory bowel diseases: Anupdate on adherent invasive Escherichia coli pathogenicity. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology.2014; 5 (3): 213–227. DOI: 10.4291/wjgp.v5.i3.213.

43. Anantharaman K., Hausmann B., Jungbluth S.P., Kantor R.S., Lavy A., Warren L.A., Rappe M.S., Pester M., Loy A., Thomas B.C. et al. Expanded diversity of microbial groups that shape the dissimilatory sulfur cycle. ISME Journal. 2018; 12 (7): 1715–1728. DOI: 10.1038/s41396-018-0078-0.

44. Tito R.Y., Chaffron S., Caenepeel C. et al. Population-level analysis of Blastocystissubtype prevalence and variation in the human gut microbiota. Gut. 2019; 68 (7): 1180–1189. DOI: 10.1136/gutjnl-2018-316106.

45. Borrel G., McCann A., Deane J. et al. Genomics and metagenomics of trimethylamine-utilizing Archaea in the human gut microbiome. ISME Journal. 2017; 11 (9): 2059–2074. DOI: 10.1038/ismej.2017.72.

46. Vianna M.E., Conrads G., Gomes B. P.F.A., etal. Identification and quantification of archaea involved in primary endodontic infections. Journal of Clinical Microbiology. 2006; 44 (4): 1274–1282. DOI: 10.1128/jcm.44.4.1274-1282.2006.

47. Manrique P., Bolduc B., Walk S.T., van der Oost J., deVos W.M., Young M.J. Healthy human gut phageome. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016; 113 (37): 10400–10405. DOI: 10.1073/pnas.1601060113.

48. Kriss M., Hazleton K.Z., Nusbacher N.M., Martin C.G., Lozupone C.A. Low diversity gut microbiota dysbiosis: drivers, functional implications and recovery. Current Opinion in Microbiology. 2018; 44: 34–40. DOI: 10.1016/j.mib.2018.07.003.

49. Nagao-Kitamoto H., Kitamoto S., Kuffa P., Kamada N. Pathogenic role of the gut microbiota in gastrointestinal diseases. Intest Res. 2016; 14 (2): 127–138. DOI: 10.5217/ir.2016.14.2.127.

50. Moayyedi P., Surette M.G., Kim P.T., Libertucci J., Wolfe M., Onischi C., Armstrong D., Marshall J.K., Kassam Z., Reinisch W., Lee C.H. Fecal microbiota transplantation induces remission in patients with active ulcerative colitis in a randomized controlled trial. Gastroenterology. 2015; 149 (1): e102–109. DOI: 10.1053/j.gastro.2015.04.001.

51. Costello S.P., Soo W., Bryant R.V., Jairath V., Hart A.L., Andrews J.M. Systematic review with meta-analysis: Faecal microbiota transplantation for the induction of remission for active ulcerative colitis. Alimentary Pharmacology & Therapeutics. 2017; 46 (3): 213–224. DOI: 10.1111/apt.14173.

52. Turner J.R. Intestinal mucosal barrier function in health and disease. Nature Reviews Immunology. 2009; 9 (11): 799–809. DOI: 10.1038/nri2653.

53. Vialov S.S. Mucosal permeability disturbances as a pathogenesis factor of gastrointestinal tract functional disorders: rationale and correction possibilities. Consilium Medicum. 2018; 20 (12): 99–104. DOI: 10.26442/20751753.2018.12.180062.

54. Мазанкова Л.Н., Рыбальченко О.В., Николаева И.В. Микродисбиоз и эндогенные инфекции: руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018: 15–18.

55. Mc Cauley H.A., Guasch G. Three cheers for the goblet cell: maintaining homeostasis in mucosal epithelia. Trends in Molecular Medicine. 2015; 21 (8): 492–503. DOI: 10.1016/j.molmed.2015.06.003.

56. Heller F., Fromm A. Gitter A.H. et al. Epithelial apoptosis is a prominent feature of the epithelial barrier disturbance in intestinal inflammation: еffectofpro-inflammatory interleukin-13 on epithelial cell function. Mucosal Immunology. 2008; 1 (Suppl.): S58–61. DOI: 10.1038/mi.2008.46.

57. Haberman Y., Karns R., Dexheimer P.J. et al. Ulcerative colitis mucosal transcriptomes reveal mitochondriopathy and personalized mechanisms underlying disease severity and treat mentresponse. Nature Communications. 2019; 10 (1): 38. DOI: 10.1038/s41467-018-07841-3.

58. Roediger W.E. The colonic epithelium in ulcerative colitis: an energy-deficiency disease? Lancet. 1980; 2 (8197): 712–715. DOI: 10.1016/s0140-6736(80)91934-0.

59. West A.P., Shadel G.S. Mitochondrial DNA in innate immune responses and inflammatory pathology. Nature Reviews Immunology.2017; 17 (6): 363–375. DOI: 10.1038/nri.2017.21.

60. Novak E.A., Mollen K.P. Mitochondrial dysfunction in inflammatory bowel disease. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2015; 3: 62. DOI: 10.3389/fcell.2015.00062.

61. Ho G.T., Aird R.E., Liu B. et al. MDR1 deficiency impairs mitochondrial homeostasis and promotes intestinal inflammation. Mucosal Immunology. 2018; 11 (1): 120–130. DOI: 10.1038/mi.2017.31.

62. Boyapati R.K., Dorward D.A., Tamborska A. et al. Mitochondrial DNA is a pro-inflammatory damage- associated molecular pattern released during active IBD. Inflammatory Bowel Diseases. 2018; 24 (10): 2113–2122. DOI: 10.1093/ibd/izy095.

63. Gonze D., Coyte K.Z., Lahti L., Faust K. Microbial communities as dynamical systems. Current Opinion in Microbiology. 2018; 44: 41–49. DOI: 10.1016/j. mib.2018.07.004.


Для цитирования:


Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Лозинская М.Ю. Факторы патогенеза язвенного колита: мейнстрим-2020. Бюллетень сибирской медицины. 2021;20(2):130-138. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-2-130-138

For citation:


Bicbavova G.R., Livzan M.A., Lozinskaya M.Yu. Pathogenetic factors of ulcerative colitis: mainstream for 2020. Bulletin of Siberian Medicine. 2021;20(2):130-138. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-2-130-138

Просмотров: 78


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)