mchsrosМедико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуацияхMedicо-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations1995-44412541-7487«The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine»10.25016/2541-7487-2016-0-1-56-63mchsros-12Research ArticleБиологические проблемыBiological IssuesСОСТОЯНИЕ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА У ЛИКВИДАТОРОВ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭСStatus of intestinal microbiota in liquidators of the Chernobyl accident aftermathРодионовГ. Г.RodionovG. G.

д-р мед. наук доц., зав. науч.-исслед. лаб. токсикологии и лекарств. мониторингаВсерос. центра экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России (Россия, 190044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2)

Dr. Med. Sci. Associate Prof., Head of Research Laboratory of Toxicology and Drug Monitoring, the Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia (Russia, 194044, Saint-Petersburg, Academica Lebedeva Str., 4/2)

rodgengeor@yandex.ruУшалИ. Э.UshalI. E.

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. науч.-исслед. лаб. токсикологии и лекарств. мониторинга Всерос. центра экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России (Россия, 190044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2)

PhD Biol. Sci., Senior Research Associate, Research Laboratory of Toxicology and Drug Monitoring, the Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia (Russia, 194044, Saint-Petersburg, Academica Lebedeva Str., 4/2)

innaushal@mail.ruКолобоваЕ. А.KolobovaE. A.

химик-эксперт науч.-исслед. лаб. токсикологии и лекарств. мониторинга Всерос. центра экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России (Россия, 190044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2)

chemist-expert, Research Laboratory of Toxicology and Drug Monitoring, the Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia (Russia, 194044, Saint-Petersburg, Academica Lebedeva Str., 4/2)

ekatderyabina@mail.ruСветкинаЕ. В.SvetkinaE. V.

ординатор отд. клинич. лаб. диагностики Всерос. центра экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России (Россия, 190044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2)

resident doctor, Department of Clinical Laboratory Diagnostics, the Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia (Russia, 194044, Saint-Petersburg, Academica Lebedeva Str., 4/2)

moerabo4eemilo@gmail.comПавловаЕ. И.PavlovaE. I.

аспирант отд. клинич. лаб. диагностики Всерос. центра экстрен. и радиац. медицины им. А. М. Никифорова МЧС России (Россия, 190044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2)

PhD Student, Department of Clinical Laboratory Diagnostics, the Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia (Russia, 194044, Saint-Petersburg, Academica Lebedeva Str., 4/2)

lena19828@mail.ruВсероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А. М. Никифорова МЧС РоссииРоссияThe Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of RussiaRussian Federation201615042016015663Copyright © Родионов Г.Г., Ушал И.Э., Колобова Е.А., Светкина Е.В., Павлова Е.И., 20162016Родионов Г.Г., Ушал И.Э., Колобова Е.А., Светкина Е.В., Павлова Е.И.Rodionov G.G., Ushal I.E., Kolobova E.A., Svetkina E.V., Pavlova E.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mchsros.elpub.ru/jour/article/view/12

Представлены данные по применению масс-спектрометрии микробных маркеров у 129 ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС для изучения пристеночной (пробы крови) и просветной (фекалии) микробиоты кишечника. Метод дает качественно новый вариант молекулярного микробиологического исследования благодаря возможности одновременного количественного определения более сотни микробных маркеров непосредственно в биологических пробах без предварительного культивирования микроорганизмов и использования биохимических тестовых материалов и генетических праймеров. Проведенное исследование микробиоты крови и фекалий методом хромато-масс-спектрометрии микробных маркеров свидетельствует о наличие у обследуемых ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС выраженного дисбиоза кишечника. Отмечаются увеличение общего количества микробных маркеров в крови и их снижение в фекалиях; двукратное повышение в крови количества микробных маркеров Propionibacterium/Clostridium Subterminale на фоне снижения Lactobacillus, а в фекалиях повышение микробных маркеров Eubacterium/Clostridium Coccoides и снижение маркеров Lactobacillus; увеличение количества микробных маркеров условно-патогенной микробиоты в крови и фекалиях. Полученные индивидуальные профили микробиома послужили основой для целенаправленной коррекции выявленных нарушений.

Results of mass spectrometry analysis of microbial markers in whole blood of 129 liquidators of the accident at the Chernobyl nuclear power plant are presented to study the wall (blood samples) and luminal (feces) intestinal microbiota. The method provides a new version of molecular microbiological study due to possible simultaneous quantitative determination of more than hundreds of microbial markers directly in biological samples without culturing the microorganisms, biochemical test materials or genetic primers. The study of blood and feces microbiota via gas chromatography-mass spectrometry of microbial markers suggests that examined liquidators of the accident at the Chernobyl nuclear power station have expressed intestinal dysbiosis: the total number of microbial markers are increased in the blood and decreased in the feces; in blood, the microbial markers of Propionibacterium / Clostridium subterminale are two-fold increased with decreased Lactobacillus markers, and in feces microbial markers Eubacterium / Clostridium coccoides are increased with decreased Lactobacillus markers; increased microbial markers of opportunistic microbiota in blood and feces). These individual profiles of microbiome served as the basis for targeted correction.

чрезвычайная ситуацияаварияЧернобыльская АЭСликвидатор последствий авариимасс-спектрометриямикробный маркермикробиотамикроорганизммикроэкологический статусеmergency situationaccidentChernobyl nuclear power stationliquidator of accident aftermathmass spectrometrymicrobial markermicrobiotamicroorganismmicroecological statusReferencesАстафьев О. М., Макарова Н. В., Французова М. Н. [и др.]. Эпидемиологическая характеристика состояния здоровья ликвидаторов аварии на ЧАЭС в отдаленном периоде // 25 лет после Чернобыля: состояние здоровья, патогенетические механизмы. Опыт медицинского сопровождения ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции (руководство для врачей). СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2011. С. 15–55.Astaf’ev O.M., Makarova N.V., Frantsuzova M.N. [et al.]. Epidemiologicheskaya kharakteristika sostoyaniya zdorov’ya likvidatorov avarii na ChAES v otdalennom periode [Epidemiological characteristics of health of the Chernobyl liquidators of the accident at the Chernobyl nuclear power station in remote period]. 25 let posle chernobylya: sostoyanie zdorov’ya, patogeneticheskie mekhanizmy. Opyt meditsinskogo soprovozhdeniya likvidatorov posledstvii avarii na Chernobyl’skoi atomnoi elektrostantsii [25 years after Chernobyl: health, pathogenic mechanisms. The experience of medical support of the liquidators of consequences of the accident at the Chernobyl nuclear power station]. Sankt-Peterburg. 2011. Pp. 15–55. (In Russ.)Бацков С. С., Старосельская Н. А., Пронина Г. А. Диагностика и лечение заболеваний кишечника у ликвидаторов аварии на ЧАЭС // Там же. С. 324–329.Batskov S.S., Starosel’skaya N.A., Pronina G.A. Diagnostika i lechenie zabolevanii kishechnika u likvidatorov avarii na ChAES [Diagnostics and treatment of intestinal disease of the liquidators of the accident at the Chernobyl nuclear power station]. 25 let posle chernobylya: sostoyanie zdorov’ya, patogeneticheskie mekhanizmy. Opyt meditsinskogo soprovozhdeniya likvidatorov posledstvii avarii na Chernobyl’skoi atomnoi elektrostantsii [25 years after Chernobyl: health, pathogenic mechanisms. The experience of medical support of the liquidators of consequences of the accident at the Chernobyl nuclear power station]. Sankt-Peterburg. 2011. Pp. 324–329. (In Russ.)Вейант Р., Мосс У., Холлис Д. [и др.]. Определитель нетривиальных патогенных грамотрицательных бактерий. М.: Мир, 1999. 792 с.Weyant R.S., Moss W., Weaver R.E. [et al.]. Opredelitel’ netrivial’nykh patogennykh gramotritsatel’nykh bakteriin : transl. English. [Identification of unusual pathogenic gram-negative aerobic and facultatively anaerobic bacteria]. Moskva. 1999. 792 p. (In Russ.)Михайлова Д. О., Бобылева З. Д., Базарный В. В. [и др.]. Диагностическое значение различных иммунологических методов лабораторной диагностики легионеллеза // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2008. № 2. С. 51–53.Mikhailova D.O., Bobyleva Z.D., Bazarnyi V.V. [et al.]. Diagnosticheskoe znachenie razlichnykh immunologicheskikh metodov laboratornoi diagnostiki legionelleza [Diagnostic role of different immunological methods for laboratory diagnostics of legionellosis]. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii [J. of Epidemiology and Microbiology, Immunology]. 2008. N 2. Pp. 51–53. (In Russ.)Осипов Г. А., Демина А. М. Хромато-массспектрометрическое обнаружение микроорганизмов в анаэробных инфекционных процессах // Вестн. РАМН. 1996. Т. 13, № 2. С. 52–59.Osipov G.A. Demina A.M. Khromato-mass-spektrometricheskoe obnaruzhenie mikroorganizmov v anaerobnykh infektsionnykh protsessakh [Recovering of microorganisms in anaerobic infections by Gas Chromatography-Mass Spectrometry]. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk [Annals of the Russian Academy of Medical Sciences]. 1996. Vol. 13, N 2. Pp. 52–59. (In Russ.)Fenollar F., Roux V., Stein A. [et al.]. Analysis of 525 samples to determine the usefulness of PCR amplification and sequencing of the 16S rRNA gene for diagnosis of bone and joint infections // J. Clin. Microbiol. 2006. Vol. 44, N 3. P. 1018–1028.Fenollar F., Roux V., Stein A. [et al.]. Analysis of 525 samples to determine the usefulness of PCR amplification and sequencing of the 16S rRNA gene for diagnosis of bone and joint infections. J. Clin. Microbiol. 2006. Vol. 44, N 3. Pp. 1018–1028.Jantzen E., Bryn K. Whole-cell and lipopolysaccharide fatty acids and sugars of gram-negative bacteria // Chem. methods in bacterial systematics. London: Acad. Press, 1985. P. 145–172.Jantzen E., Bryn K. Whole-cell and lipopolysaccharide fatty acids and sugars of gram-negative bacteria. Chem. Methods in bacterial systematics. London : Acad. Press, 1985. Pp. 145–172.Luckey T. D. Overview of gastrointestinal microecology // Nahrung. 1987. Vol. 31, N 5/6. P. 359–364.Luckey T.D. Overview of gastrointestinal microecology. Nahrung. 1987. Vol. 31, N 5/6. Pp. 359–364.Persing D. H. Polymerase chain reaction: trenches to benches // J. Clin. Microbiol. 1991. Vol. 29, N 7. Р. 1281–1285.Persing D.H. Polymerase chain reaction: trenches to benches. J. Clin. Microbiol. 1991. Vol. 29, N 7. Рp. 1281–1285.Suau A., Bonnet R., Sutren M. [et al.]. Direct analysis of genes encoding 16S rRNA from complex communities reveals many novel molecular species within the human gut // Appl. Environ. Microbiol. 1999. Vol. 65, N 11. P. 4799–4807.Suau A., Bonnet R., Sutren M. [et al.]. Direct analysis of genes encoding 16S rRNA from complex communities reveals many novel molecular species within the human gut. Appl. Environ. Microbiol. 1999. Vol. 65, N 11. Pp. 4799–4807.White D. C. Validation of quantitative analysis for microbial biomass, community structure, and metabolic activity // Adv. Limnol. 1988. N 31. P. 1–18.White D.C. Validation of quantitative analysis for microbial biomass, community structure, and metabolic activity. Adv. Limnol. 1988. N 31. Pp. 1–18.

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