Диссертация (1140107), страница 13
Текст из файла (страница 13)
21).Коэффициент кластеризации оказался напротив более низким по сравнению сконтрольной группой и смешанной выборкой и составил 0.201. Диаметр и радиуссети у пациентов с болезнью Паркинсона и лиц контрольной группы оказалисьодинаковыми. Централизация корреляционной сети у пациентов с болезньюПаркинсона на уровне видов снизилась по сравнению с пациентами контрольнойгруппы и составила 0.142. Среднее число соседей, плотность и гетерогенностьсети также снизились по сравнению с контрольной группой (среднее числососедей 2.0, плотность 0.087, гетерогенность 0.559).
В сети присутствовали79отрицательные корреляционные связи между парами бактерий Bifidobacteriumlongum-Prevotella stercorea и Roseburia faecis-Sphingomonas yabuuchiae.Рисунок 21 — корреляционная сеть микробиоты пациентов с болезнью Паркинсона науровне видов.Узлы сети (отмечены прямоугольниками) представляют отдельные бактериальные виды. Ребрасети представляют корреляционные связи между видами (зеленый цвет — прямаякорреляционная связь, красный цвет — обратная корреляционная связь). В сеть включали парыбактерий со значением rho Спирмена не менее 0,5 по модулю и со значимостью корреляциир<0.05 после применения поправки Бенджамини-Хохберга на множественные сравнения.Анализ корреляционных сетей бактерий, составляющих микробиотукишечника, также подтверждает наблюдаемое снижение таксономическогоразнообразия у пациентов с болезнью Паркинсона.
Представление информации омикробиоме в виде сети позволяет более подробно исследовать совокупныесвойства сообщества и его разнообразие за счет применения дополнительныхметодов анализа, базирующихся на теории графов (M.Layeghifard et al, 2017). Так,было установлено, что в кишечной микробиоте при болезни Паркинсонанаблюдаетсяснижениечислакооперирующихсятаксонов,котороесопровождается уменьшением количества корреляционных взаимодействиймежду отдельными бактериями и снижением плотности сети. По сравнению с80микробиотой здоровых, микробиота пациентов на уровне родов имеет болеевыраженную тенденцию к кластеризации — наличию отдельных групп бактерий сактивным взаимодействием между собой и слабо связанных с другими участкамисети.
На уровне видов напротив, коэффициент кластеризации корреляционнойсети, полученной для больных, численно ниже, однако такое снижениеобъясняется распадением общего графа на отдельные не связанные между собойсети, для каждой из которых коэффициент кластеризации низкий ввиду малогоколичества узлов в их составе (от 3 до 7). Все эти факторы могутсвидетельствовать о нарушении кооперации в микробиоме при болезниПаркинсона.Как и снижение α-разнообразия, нарушение кооперации в кишечнойэкосистеме наблюдается при воспалительных заболеваниях кишечника (H.Sokol etal, 2017). В этой связи, нарушение межмикробной кооперации также может бытькосвенным признаком протекания воспалительных процессов.
В других работахподаннойтематикеподобногородаанализнепроводился,однакопровоспалительный характер микробиома кишечника при болезни Паркинсонаотмечается также в исследовании на американской популяции, где он был связанс увеличением представленности бактерий рода Ralstonia и снижением Roseburiaв микробиоте (A.Keshavarzian et al, 2015).813.1.5 Особенности состава кишечной микробиоты на различных таксономическихуровняхДля определения подробных различий в составе кишечной микробиотымежду группами больных с болезнью Паркинсона, другими неврологическимизаболеваниями(группасравнения)иконтрольнойгруппоймикробиотуагрегировали на различных таксономических уровнях — от типа до вида.На уровне типов (таб. 2, рис 22) в микробиоте пациентов с болезньюПаркинсона отмечалось преобладание бактерийSynergistetes, Chlorobi иActinobacteria по сравнению с микробиотой лиц контрольной группы.Таблица 2. Различия в содержании микроорганизмов на уровне типовТипОбразцов,Образцов,ОТЕ,ОТЕ,logFCp-значенияконтрольБПконтрольБПSynergistetes644361930,93900,0250Chlorobi52511540,71880,0158Actinobacteria67954148114570,45370,0499Положительные значения logFC свидетельствуют о повышении содержания ОТЕ упациентов с болезнью ПаркинсонаКол-во образцов в группе БП – количество пациентов с болезнью Паркинсона, имеющихданную ОТЕ в составе кишечной микробиоты; кол-во образцов в группе Другие НЗ –количество пациентов с другими неврологическими заболеваниями, имеющих данную ОТЕ всоставе кишечной микробиоты; кол-во образцов в контрольной группе – количество пациентовконтрольной группы, имеющих данную ОТЕ в составе кишечной микробиоты; кол-вопрочтений в группе БП – количество прочтений данной ОТЕ в группе пациентов с болезньюПаркинсона; кол-во прочтений в группе Другие НЗ – количество прочтений данной ОТЕ вгруппе пациентов с другими неврологическими заболеваниями; кол-во прочтений вконтрольной группе – количество прочтений данной ОТЕ в контрольной группе; LogFC –кратность различия в представленности ОТЕ; положительные значения свидетельствуют оболее выраженном содержании данной ОТЕ у лиц с болезнью Паркинсона; p приведены споправкой на множественное сравнение по Бенджамини-Хохбергу (здесь и далее).82Рисунок 22 — графики содержания типов микроорганизмов в микробиоте кишечника.На графике отображена представленность микроорганизмов в группах пациентов с болезньюПаркинсона (БП, зеленые точки), лиц с другими неврологическими заболеваниями (Другие НЗ,синие точки) и пациентов контрольной группы (Контроль, оранжевые точки).
Стороныграфиков отображают кривые плотности распределения содержания микроорганизмов, краснаячерта показывает медиану представленности микроорганизмов, фиолетовая точка показываетсреднее значение представленности микроорганизмов, разброс показывает стандартноеотклонение содержания микроорганизмов. * — по сравнению с контролем, p<0,05.83Таблица 3. Различия в содержании микроорганизмов на уровне классовКлассОбразцов, Образцов, ОТЕ,ОТЕ,контрольБПконтроль БПSynergistia64436193Epsilonproteobacteria5171250Chlorobia5251154Actinobacteria649515974952Положительные значения logFC свидетельствуют о повышениипациентов с болезнью ПаркинсонаКлассОбразцов, Образцов, ОТЕ, БП ОТЕ,БПOtherДругиеНЗRF339515410Положительные значения logFC свидетельствуют о повышениипациентов с другими неврологическими заболеваниямиlogFCp-значения0,94900,02760,74030,03770,71160,01290,63750,0455содержания ОТЕ уlogFCp-значения-1,19650,0004содержания ОТЕ уНа уровне классов (таб.
3, рис. 23) данная тенденция сохранилась:микробиота пациентов с болезнью Паркинсона по сравнению со здоровымконтролем характеризовалась повышением содержания бактерий Synergistia,Epsilonproteobacteria, Chlorobia и Actinobacteria.
Также у пациентов с болезньюПаркинсона отмечалось повышение представленности класса RF3 в сравнении спациентами, страдающими от других неврологических заболеваний.На уровне отрядов (таб. 4, рис. 24) у пациентов с болезнью ПаркинсонаотмечалосьповышениепредставленностибактерийSphingomonadales,Aeromonadales, Bacillales, Synergistales, Nautiliales, Chlorobiales и SHA-98 посравнению со здоровыми. В свою очередь, пациенты с другими неврологическимипатологиямихарактеризовалисьповышениемпредставленностиотрядовSphingomonadales и Aeromonadales по сравнению с контрольной группой иснижением содержания отрядов ML615J-28, RF32 и Bacillales по сравнению спациентами, страдающими болезнью Паркинсона.84Рисунок 23 — график содержания классов микроорганизмов в микробиоте кишечника.На графике отображена представленность микроорганизмов в группах пациентов с болезньюПаркинсона (БП, зеленые точки), лиц с другими неврологическими заболеваниями (Другие НЗ,синие точки) и пациентов контрольной группы (Контроль, оранжевые точки).
Стороныграфиков отображают кривые плотности распределения содержания микроорганизмов, краснаячерта показывает медиану представленности микроорганизмов, фиолетовая точка показываетсреднее значение представленности микроорганизмов, разброс показывает стандартноеотклонение содержания микроорганизмов. * — по сравнению с контролем, # — по сравнению сдругими неврологическими заболеваниями, p<0,05.85Таблица 4. Различия в содержании микроорганизмов на уровне отрядовОтрядОбразцов, Образцов, ОТЕ,ОТЕ, БПконтрольБПконтрольSphingomonadales2458106Aeromonadales73423203Bacillales320350Synergistales64436193Nautiliales5171250Chlorobiales5251154SHA-98239387Положительные значения logFC свидетельствуют о повышениипациентов с болезнью ПаркинсонаОтрядОбразцов, Образцов, ОТЕ, БП ОТЕ,БПДругие НЗДругиеНЗML615J-2839515410RF32561040137Bacillales205509Положительные значения logFC свидетельствуют о повышениипациентов с другими неврологическими заболеваниямиОтрядОбразцов, Образцов, ОТЕ,ОТЕ,контрольДругие НЗ контроль ДругиеНЗAeromonadales792377Sphingomonadales210828Положительные значения logFC свидетельствуют о повышениипациентов с другими неврологическими заболеваниямиlogFCp-значения1,18610,00001,04550,00750,99010,00010,94900,01750,74030,02290,71160,00710,58140,0217содержания ОТЕ уlogFCp-значения-1,19650,0002-0,93240,0217-0,65600,0474содержания ОТЕ уlogFCp-значения1,23790,00520,97030,0004содержания ОТЕ уНа уровне семейств (таб.