КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-25-00304
НазваниеСостояние микробиоты кишечника у детей младшего школьного возраста с разным уровнем двигательной активности
Руководитель Кабачкова Анастасия Владимировна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" , Томская обл
Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-104 - Физиология
Ключевые слова микробиом, здоровье, физическая активность, секвенирование
Код ГРНТИ76.03.43
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Основополагающая роль кишечной микрофлоры, в поддержании здоровья человека, является на сегодняшний день доказанной и неоспоримой. Нарушение микробиома кишечника повышает риск или является причиной развития ряда инфекционных и неинфекционных заболеваний. Огромное количество работ в этой области посвящено изучению микробиоты при различных патологических изменениях в организме, в то время как особенности здоровой микробиоты остаются малоизученными. Все больше исследователей начинает интересовать поиск возможных терапевтических методов воздействия на микробиом кишечника, с целью модулирования его состояния. И если фармакологические и диетические вмешательства уже давно являются центральным звеном многих работ, то научный интерес к изучению влияния физических нагрузок на микробиом кишечника только набирает силу. Немногочисленные исследования в этой теме уже подтвердили факт влияния физической активности на состав и метаболизм микроорганизмов в кишечнике. Однако несмотря на первые успехи, все исследования обладают рядом ограничений, которые не позволяют однозначно интерпретировать полученные результаты и не определяют характеристики здоровой микрофлоры. Различные методологические подходы, отсутствие стандартизированных критериев для формирования исследуемых групп физически активных и неактивных людей, вследствие чего участники отличаются по возрасту, полу, образу жизни, географическому признаку, применение разных видов физических нагрузок, не учитывание диетических предпочтений, недостаточная вовлеченность испытуемых в итоге дают массу неоднородных данных, без возможного сопоставления их друг с другом. Наше исследование направлено на изучение влияние физических нагрузок на кишечную микробиоту самой малоизученной на сегодняшний момент группы населения - детей. Более того, лонгитудинальный (протяженный) характер исследования, позволит оценить динамику изменений во времени, и их стабильность, с учетом влияния на них сопутствующих факторов. Формирование однородных групп детей одного возраста и пола, но с различным уровнем двигательной активности позволит выяснить, какая частота, режим и интенсивность упражнений влияют на микробиоту кишечника. Нами предполагается, что взаимодействие между кишечной микробиотой и физической активностью является одним из главных аспектов поддержания здоровья человека. А модулирование микробиоты посредством физической активности открывает новые перспективы для разработки терапевтических и профилактических стратегий, необходимых для снижения риска возникновения целого ряда заболеваний.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках исследования была проведена оценка состояния микробиоты кишечника условно здоровых детей младшего школьного возраста от 8 до 10 лет с разным уровнем двигательной активности. В исследовании приняли участие 36 детей в соответствии с критериями включения, которые были разделены на три группы (по 12 чел. в каждую группу): дети, которые посещают только занятия по физической культуре в школе (1); дети, которые посещают занятия по физической культуре в школе и дополнительно начали заниматься в секции боевых искусств (2); дети, которые посещают занятия по физической культуре в школе и дополнительно занимаются в секции боевых искусств не менее одного года (3). Группы были однородны по полу, возрасту и весоростовым параметрам, а также без симптомов острых вирусных и/или бактериальных заболеваний на момент сбора биообразцов. Пробы фекалий были собраны в весенний и осенний периоды, после чего была выделена тотальная ДНК с использованием специализированных наборов. Сбор образцов проводился с согласия родителей, которые были ознакомлены с целями исследования. Образцы хранились в стерильных контейнерах и замораживались для дальнейшего анализа. Секвенирование микробиоты кишечника проводилось на платформе PromethION/MinION, что позволило получить длинные прочтения и улучшить аннотацию генов. Результаты показали, что доминирующими бактериями во всех группах были Firmicutes (80,6%), за которыми следовали Bacteroidetes (12,7%) и Proteobacteria (1,4%). Однако наблюдались значительные различия между группами, что может свидетельствовать о влиянии дополнительной физической активности на состав микробиоты. В частности, снижение Bacteroidetes и Actinobacteria у детей, которые только начали заниматься дополнительно в секции боевых искусств и регулярно посещают занятия не менее трех месяцев, может указывать на ранние изменения в микробиоте, связанные с появлением дополнительной физической активностью и пищевыми привычками. Увеличение Proteobacteria может быть связано с окислительным стрессом, который сопровождает физические нагрузки. У детей, которые регулярно занимались боевыми искусствами более года, преобладали Faecalibacterium и Akkermansia, что может свидетельствовать о положительном влиянии регулярной физической активности на состояние кишечника. Дополнительно был определен профиль устойчивости к антибиотикам штаммов Escherichia coli. В группе детей без дополнительной физической активности было выделено 19 штаммов, 15 из которых были устойчивы к амоксициллину. В группе детей, занимающихся не менее одного года в секции боевых искусств, было выделено 13 штаммов, из которых только 6 были устойчивы к амоксициллину. Эти результаты могут указывать на более низкую нагрузку на иммунную систему детей, занимающихся дополнительной физической активностью, а также на возможные различия в их рационе питания и образе жизни, что может способствовать снижению вероятности развития резистентности микроорганизмов. Дополнительный количественный анализ грибковой флоры показал, что у детей, занимающихся регулярно в секции боевых искусств более года, были обнаружены только грибки рода Saccharomyces, в то время как у детей, посещающих только занятия по физической культуре в школе, присутствовали как Saccharomyces, так и Candida. Более ограниченный состав грибковой микрофлоры у детей, занимающихся дополнительной физической активностью, может свидетельствовать о более здоровом кишечном микробиоме, а грибки рода Saccharomyces могут способствовать его поддержанию.
1. Новости Томского государственного университета https://news.tsu.ru/news/uchyenye-tgu-vyyasnyat-kak-fizkultura-vliyaet-na-mikrobiom-kishechnika-lyudey/
2. Новости Томского государственного университета https://news.tsu.ru/news/ekspert-tgu-v-zdorovom-tele-zdorovye-mikroby/
3. ТАСС Наука https://nauka.tass.ru/nauka/22614993
Публикации
1. Иккерт О.П., Шепилова В.А., Бандурова Л.С., Бирт М.А., Кабачкова А.В. Профиль устойчивости к антибиотикам Escherichia coli у детей с разным уровнем физической активности Человек. Спорт. Медицина (год публикации - 2025)
2. Шепилова В.А., Кабачкова А.В., Иккерт О.П., Бандурова Л.С. Физическая активность и кишечная микрофлора: новые горизонты исследований Innovations in Life Sciences: сборник материалов VI Международного симпозиума, г. Белгород, 22–24 мая 2024 г. / отв. ред. А.А. Присный. – Белгород: ИД «БелГУ» НИУ «БелГУ», 2024., В сборнике: Innovations in Life Sciences. сборник материалов VI Международного симпозиума. Белгород, 2024. С. 76-78. (год публикации - 2024)