Биоплёнки слизистой оболочки как эндоскопический признак синдрома раздражённого кишечника и язвенного колита

Введение: Синдром раздражённого кишечника (СРК) и воспалительные заболевания кишечника существенно снижают качество жизни и оказывают значительное социально-экономическое влияние. При СРК возможности диагностики и лечения ограничены, однако появляются данные об участии кишечной микробиоты в патофизиологии заболевания. В настоящем исследовании изучали распространённость эндоскопически видимых биоплёнок слизистой оболочки при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также связанные с ними изменения состава и метаболизма микробиоты.

Методы: Наличие биоплёнок слизистой оболочки оценивали у 1426 пациентов в двух университетских эндоскопических центрах Европы. Для углублённого молекулярного и микроскопического анализа отобрали 117 пациентов. Исследование включало ампликонное секвенирование генов 16S рРНК биоптатов толстой кишки и образцов кала, конфокальную микроскопию с анализом изображений на основе глубокого обучения, сканирующую электронную микроскопию, метаболомный анализ и исследование формирования биоплёнок in vitro.

Результаты: Биоплёнки выявляли у 57% пациентов с СРК и у 34% пациентов с язвенным колитом по сравнению с 6% участников контрольной группы (p < 0,001). При микроскопическом исследовании эти жёлто-зелёные плотно прилегающие налёты в подвздошной кишке и правых отделах ободочной кишки были подтверждены как плотные бактериальные биоплёнки. Секвенирование 16S рРНК связало наличие биоплёнок с дисбиотическими изменениями кишечной микробиоты, включая избыточный рост Escherichia coli и Ruminococcus gnavus. Изоляты R. gnavus, выделенные из биоплёнок пациентов, также формировали биоплёнки in vitro. При метаболомном анализе в биоплёнках выявлялось накопление желчных кислот, коррелировавшее с их экскрецией с калом, что связывает этот фенотип с механизмом развития диареи.

Выводы: Биоплёнки слизистой оболочки являются эндоскопическим признаком у подгруппы пациентов с СРК и язвенным колитом, у которых нарушен обмен желчных кислот и выявляется бактериальный дисбиоз. Они позволяют по-новому взглянуть на патофизиологию СРК и язвенного колита и показывают, что биоплёнка может быть критической точкой перехода от дисбиоза к заболеванию.