sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20250515sibmed-2447Research ArticleФИЗИОЛОГИЯPHYSIOLOGYВзаимосвязь кишечного микробиома с сывороточными молекулами средней массы у женщин в менопаузеInterrelationships between gut microbiome and serum medium mass molecules in menopausal womenГаращенкоН. Е.GarashchenkoN. E.

Гаращенко Надежда Евгеньевна

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Nadezhda E. Garashchenko

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

nadzelin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6512-1335СемёноваН. В.SemenovaN. V.

Семёнова Наталья Викторовна, д.б.н.

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Natalia V. Semenova, doctor of biological sciences

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

natkor_84@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9720-068XБельковаН. Л.BelkovaN. L.

Белькова Наталья Леонидовна, к.б.н.

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Natalia L. Belkova, candidate of biological sciences

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

nlbelkova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1926-9694НикитинаО. А.NikitinaO. A.

Никитина Ольга Андреевна, к.б.н.

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Olga A. Nikitina, candidate of biological sciences

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

olga_tolpygina@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-1207-3309НовиковаЕ. А.NovikovaE. A.

Новикова Елизавета Анатольевна

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Elizaveta A. Novikova

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

iphr@sbamsr.irk.ruhttps://orcid.org/0009-0004-3614-6631СмуроваН. Е.SmurovaN. E.

Смурова Надежда Евгеньевна

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Nadezhda E. Smurova

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

nadinasmurova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0979-8816КлименкоЕ. С.KlimenkoE. S.

Клименко Елизавета Станиславовна

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Elizaveta S. Klimenko

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

klimenko.elizabet@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2124-6328КолесниковС. И.KolesnikovS. I.

Колесников Сергей Иванович, д.м.н., проф., акад. РАН

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Sergey I. Kolesnikov, doctor of medical sciences, professor, academician RAS

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

sikolesnikov2012@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1055-4608ЛеснаяА. С.LesnayaA. S.

Лесная Анастасия Сергеевна, к.б.н.

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Anastasia S. Lesnaya, candidate of biological sciences

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

https://orcid.org/0000-0003-3354-2992КолесниковаЛ. И.KolesnikovaL. I.

Колесникова Любовь Ильинична, д.м.н., проф., акад. РАН

664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16

Lyubov I. Kolesnikova, doctor of medical sciences, professor, academician RAS

664003, Irkutsk, Timiryazeva st., 16

iphr@sbamsr.irk.ruНаучный центр проблем здоровья семьи и репродукции человекаРоссияScientific Centre for Family Health and Human Reproduction ProblemsRussian Federation202504112025455181187Copyright © Гаращенко Н.Е., Семёнова Н.В., Белькова Н.Л., Никитина О.А., Новикова Е.А., Смурова Н.Е., Клименко Е.С., Колесников С.И., Лесная А.С., Колесникова Л.И., 20252025Гаращенко Н.Е., Семёнова Н.В., Белькова Н.Л., Никитина О.А., Новикова Е.А., Смурова Н.Е., Клименко Е.С., Колесников С.И., Лесная А.С., Колесникова Л.И.Garashchenko N.E., Semenova N.V., Belkova N.L., Nikitina O.A., Novikova E.A., Smurova N.E., Klimenko E.S., Kolesnikov S.I., Lesnaya A.S., Kolesnikova L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/2447

В менопаузу состав микробиоты кишечника претерпевает изменения. В это же время возникает возрастной дефицит половых гормонов, что считается основой развития метаболических нарушений, в том числе окислительного и карбонильного стресса, а это может быть одной из причин изменения содержания молекул средней массы (МСМ). Цель исследования – установить взаимосвязь между уровнем МСМ и представителями микробиоты кишечника у женщин в менопаузе.

Материал и методы

Материал и методы. В исследовании приняли участие 98 женщин, соответствующих следующим критериям: возраст от 45 до 69 лет, аменорея или нарушения менструального цикла, уровень антимюллерова гормона менее 1,2 нг/мл. Критерии исключения: обострение хронических и наличие инфекционных заболеваний, сахарный диабет, прием антибактериальных препаратов в течение трех последних месяцев. Количественную оценку состояния микробиоты кишечника проводили с применением коммерческой тест-системы «Колонофлор-16 (премиум)» методом ПЦР. Содержание МСМ оценивали в сыворотке крови спектрофотометрически при длинах волн 238, 254, 260 и 280 нм с последующим расчетом коэффициентов распределения.

Результаты

Результаты. Выявлено наличие линейной зависимости между уровнем МСМ и составом микробиоты кишечника: увеличение общей бактериальной массы, а также количество в образцах кала Bacteroides spp., Roseburia inulinivorans положительно коррелирует с содержанием МСМ, определяемых на всех длинах волн. Бактериальные показатели также ассоциированы с коэффициентами распределения 238/260 и 238/280.

Заключение

Заключение. У женщин в менопаузе уровень МСМ взаимосвязан с количественными параметрами микробиоты кишечника и отдельных ее представителей, однако изменения данных показателей нельзя однозначно трактовать как патологические, поскольку это может быть частью естественных физиологических процессов.

During menopause, the composition of the gut microbiota undergoes changes. At the same time, age-related deficiency of sex hormones occurs, which is considered the basis for the development of metabolic disorders, including oxidative and carbonyl stress, and this may be one of the reasons for the change in the medium mass molecules (MMM) content. Aim of the study was to establish the relationship between the MMM level and representatives of the gut microbiota in menopausal women.

Material and methods

Material and methods. The study involved 98 women who met the following criteria: age from 45 to 69 years, amenorrhea or menstrual irregularities, anti-Müllerian hormone level less than 1.2 ng/ml. Exclusion criteria: exacerbation of chronic and presence of infectious diseases, diabetes mellitus, taking antibacterial drugs during the last three months. A quantitative assessment of the state of the gut microflora was performed using the test system Kolonoflor-16 (premium) by PCR. The MMM content was assessed in blood serum by a spectrophotometry at 238, 254, 260 and 280 nm with subsequent calculation of distribution ratio.

Results

Results. The presence of a linear relationship between the MMM content and the gut microbiome composition was revealed: an increase in the total bacterial mass, as well as the content of Bacteroides spp., Roseburia inulinivorans in fecal samples, positively correlates with the MMM level determined at all wavelengths. Bacterial indicators are also associated with distribution ratio 238/260 and 238/280.

Conclusions

Conclusions. In menopausal women, the MMM level is interconnected with the volume of gut microbiota and the content of its individual representatives, however, changes in these indicators cannot be unambiguously interpreted as pathological, since this can be part of natural physiological processes.

средние молекулыкишечный микробиомменопаузаmedium mass moleculesgut microbiomemenopauseReferencesFuhrman B.J., Feigelson H.S., Flores R., Gail M.H., Xu X., Ravel J., Goedert J.J. Associations of the fecal microbiome with urinary estrogens and estrogen metabolites in postmenopausal women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2014;99(12):4632–4640. doi: 10.1210/jc.2014-2222Fuhrman B.J., Feigelson H.S., Flores R., Gail M.H., Xu X., Ravel J., Goedert J.J. Associations of the fecal microbiome with urinary estrogens and estrogen metabolites in postmenopausal women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2014;99(12):4632–4640. doi: 10.1210/jc.2014-2222Flores R., Shi J., Fuhrman B., Xu X., Veenstra T.D., Gail M.H., Gajer P., Ravel J., Goedert J.J. Fecal microbial determinants of fecal and systemic estrogens and estrogen metabolites: a cross-sectional study. J. Transl. Med. 2012;10:253. doi: 10.1186/1479-5876-10-253Flores R., Shi J., Fuhrman B., Xu X., Veenstra T.D., Gail M.H., Gajer P., Ravel J., Goedert J.J. Fecal microbial determinants of fecal and systemic estrogens and estrogen metabolites: a cross-sectional study. J. Transl. Med. 2012;10:253. doi: 10.1186/1479-5876-10-253Schreurs M.P.H., de Vos van Steenwijk P.J., Romano A., Dieleman S., Werner H.M.J. How the gut microbiome links to menopause and obesity, with possible implications for endometrial cancer development. J. Clin. Med. 2021;10(13):2916. doi: 10.3390/jcm10132916Schreurs M.P.H., de Vos van Steenwijk P.J., Romano A., Dieleman S., Werner H.M.J. How the gut microbiome links to menopause and obesity, with possible implications for endometrial cancer development. J. Clin. Med. 2021;10(13):2916. doi: 10.3390/jcm10132916Bradley E., Haran J. The human gut microbiome and aging. Gut Microbes. 2024;16(1):2359677. doi: 10.1080/19490976.2024.2359677Bradley E., Haran J. The human gut microbiome and aging. Gut Microbes. 2024;16(1):2359677. doi: 10.1080/19490976.2024.2359677Semenova N., Garashchenko N., Kolesnikov S., Darenskaya M., Kolesnikova L. Gut microbiome interactions with oxidative stress: mechanisms and consequences for health. Pathophysiology. 2024;31(3):309– 330. doi: 10.3390/pathophysiology31030023Semenova N., Garashchenko N., Kolesnikov S., Darenskaya M., Kolesnikova L. Gut microbiome interactions with oxidative stress: mechanisms and consequences for health. Pathophysiology. 2024;31(3):309– 330. doi: 10.3390/pathophysiology31030023Ni Q., Zhang P., Li Q., Han Z. Oxidative stress and gut microbiome in inflammatory skin diseases. Front. Cell Dev. Biol. 2022;10:849985. doi: 10.3389/fcell.2022.849985Ni Q., Zhang P., Li Q., Han Z. Oxidative stress and gut microbiome in inflammatory skin diseases. Front. Cell Dev. Biol. 2022;10:849985. doi: 10.3389/fcell.2022.849985Jose S., Bhalla P., Suraishkumar G.K. Oxidative stress decreases the redox ratio and folate content in the gut microbe, Enterococcus durans (MTCC 3031). Sci. Rep. 2018;8(1):12138. doi: 10.1038/s41598-018-30691-4Jose S., Bhalla P., Suraishkumar G.K. Oxidative stress decreases the redox ratio and folate content in the gut microbe, Enterococcus durans (MTCC 3031). Sci. Rep. 2018;8(1):12138. doi: 10.1038/s41598-018-30691-4Brichagina A.S., Semenova N.V., Kolesnikova L.I. Age-related menopause and carbonyl stress. Adv. Gerontol. 2022;12(4):456–462. doi: 10.1134/ S2079057022040051Brichagina A.S., Semenova N.V., Kolesnikova L.I. Age-related menopause and carbonyl stress. Adv. Gerontol. 2022;12(4):456–462. doi: 10.1134/ S2079057022040051Семёнова Н.В. Окислительный стресс и менопауза (обзор литературы). Бюл. Вост.-Сиб. науч. центра СО РАМН. 2014;(2):120–125.Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Bulletin of East Siberian Scientific Center of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences. 2014;(2):120–125. [In Russian]Zheng G., Cao J., Wang X.H., He W., Wang B. The gut microbiome, chronic kidney disease, and sarcopenia. Cell Commun. Signal. 2024;22(1):558. doi: 10.1186/s12964-024-01922-1Zheng G., Cao J., Wang X.H., He W., Wang B. The gut microbiome, chronic kidney disease, and sarcopenia. Cell Commun. Signal. 2024;22(1):558. doi: 10.1186/s12964-024-01922-1Пшеничная Е.В., Астафьева Е.В. Значимость уровня молекул средней массы в плазме крови как показателя эндогенной интоксикации в прогнозировании гломерулонефрита у детей с геморрагическим васкулитом. Мать и дитя в Кузбассе. 2024;25(1):66–72. doi:10.24412/2686-7338-2024-1-66-72Pshenichnaya E.V., Astaf’eva E.V. The significance of the level of average weight molecules in blood plasma, as an indicator of endogenous intoxication, in predicting glomerulonephritisis in children with hemorrhagic vasculitis. Mat’ i ditya v Kuzbasse = Mother and Baby in Kuzbass. 2024;25(1):66–72. [In Russian]. doi:10.24412/2686-7338-2024-1-66-72Даренская М.А., Чугунова Е.В., Колесников С.И., Гребенкина Л.А., Семенова Н.В., Никитина О.А., Колесникова Л.И. Показатели эндогенной интоксикации и липопероксидации в динамике лечения α-липоевой кислотой мужчин с диабетической нефропатией в стадии микроальбуминурии. Клин. нефролог. 2021;13(3):38–43. doi: 10.18565/nephrology.2021.3.38-43Darenskaya M.A., Chugunova E.V., Kolesnikov S.I., Grebenkina L.A., Semenova N.V., Nikitina O.A., Kolesnikova L.I. Indicators of endogenous intoxication and lipid peroxidation in the dynamics of treatment with α -lipoic acid in men with diabetic nephropathy at the stage of microalbuminuria. Klinicheskaya nefrologiya = Clinical Nephrology. 2021;13(3):38–43. [In Russian]. doi: 10.18565/nephrology.2021.3.38-43Прокофьева Т.В., Полунина О.С., Полунина Е.А., Севостьянова И.В., Воронина П.Н. Оценка эндогенной интоксикации на основе изучения веществ средней и низкой молекулярной массы у больных инфарктом миокарда на фоне хронической обструктивной болезни легких. Мед. сов. 2022;(17):106–115. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-17-106-115Prokofieva T.V., Polunina O.S., Polunina E.A., Sevostyanova I.V., Voronina P.N. Assessment of endogenous intoxication based on the study of medium and low molecular weight substances in patients with myocardial infarction against a background of chronic obstructive pulmonary disease. Klinicheskaya nefrologiya = Clinical Nephrology. 2022;(17):106–115. [In Russian]. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-17-106-115Семёнова Н.В., Никитина О.А., Новикова Е.А., Карачева А.Н., Марянян А.Ю., Колесников С.И., Лабыгина А.В., Колесникова Л.И. Показатели эндогенной интоксикации в динамике неосложненной беременности. Молекулы средней массы и продукты липопероксидации. Бюл. эксперим. биол. и мед. 2024;178(11):605–609. doi: 10.47056/0365-9615-2024-178-11-605-609Semenova N.V., Nikitina O.A., Novikova E.A., Karacheva A.N., Marianian A.Yu., Kolesnikov S.I., Labygina A.V., Kolesnikova L.I. Indicators of endogenous intoxication in uncomplicated pregnancy. Mediumweight molecules and lipid peroxidation products. Bull. Exp. Biol. Med. 2025;178(5):643–646. doi: 10.1007/s10517-025-06390-2Nongnuch A., Kitiyakara C., Sappadungsuk S., Sathirapongsasuti N., Vipattawat K., Zhang P., Davies N., Davenport A. Pilot study to investigate differences in middle molecules, oxidative stress and markers of peripheral vascular disease in patients treated by high flux haemodialysis and haemodiafiltration. PLoS ONE. 2021;16(10):e0258223. doi: 10.1371/journal.pone.0258223Nongnuch A., Kitiyakara C., Sappadungsuk S., Sathirapongsasuti N., Vipattawat K., Zhang P., Davies N., Davenport A. Pilot study to investigate differences in middle molecules, oxidative stress and markers of peripheral vascular disease in patients treated by high flux haemodialysis and haemodiafiltration. PLoS ONE. 2021;16(10):e0258223. doi: 10.1371/journal.pone.0258223Барсукова М.А., Дмитриев Л.С., Якубенко Е.Д., Хомутов Е.В. Оптимизация режима осаждения белков при определении молекул средней массы как маркера эндогенной интоксикации. Университетская клиника. 2021;(1):46. doi: 10.26435/uc.v0i1(38).656Barsukova M.A., Dmitriev L.S., Yakubenko E.D., Khomutov E.V. Optimization of the protein deposition regime in determining average mass molecules as a marker of endogenous intoxication. Universitetskaya klinika = University Clinic. 2021;(1):46. [In Russian]. doi: 10.26435/uc.v0i1(38).656Бельская Л.В., Косенок В.К., Массард Ж., Завьялов А.А. Состояние показателей липопероксидации и эндогенной интоксикации у больных раком легкого. Вестн. РАМН. 2016;71(4):313–322. doi: 10.15690/vramn712Belskaya L.V., Kosenok V.K., Massard Zh., Zav’yalov A.A. Status indicators of lipid peroxidation and endogenous intoxication in lung cancer patients. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2016;71(4):313–322. [In Russian]. doi: 10.15690/vramn712Гаврилов В.Б., Бидула М.М., Фурманчук Д.А., Конев С.В., Алейникова О.В. Оценка интоксикации организма по нарушению баланса между накоплением и связыванием токсинов в плазме крови. Клин. лаб. диагност. 1999;(2):13–17.Gavrilov V.B., Bidula M.M., Furmanchuk D.A., Konev S.V., Aleinikova O.V. Evaluation of intoxication of the body by the imbalance between the accumulation and binding of toxins in the blood plasma. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 1999;(2):13–17. [In Russian]Ling Z., Liu X., Cheng Y., Yan X., Wu S. Gut microbiota and aging. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022;62(13):3509–3534. doi: 10.1080/10408398.2020.1867054Ling Z., Liu X., Cheng Y., Yan X., Wu S. Gut microbiota and aging. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022;62(13):3509–3534. doi: 10.1080/10408398.2020.1867054Fernandez-Cantos M.V., Babu A.F., Hanhineva K., Kuipers O.P. Identification of metabolites produced by six gut commensal Bacteroidales strains using non-targeted LC-MS/MS metabolite profiling. Microbiol. Res. 2024;283:1–11. doi: 10.1016/j.micres.2024.127700Fernandez-Cantos M.V., Babu A.F., Hanhineva K., Kuipers O.P. Identification of metabolites produced by six gut commensal Bacteroidales strains using non-targeted LC-MS/MS metabolite profiling. Microbiol. Res. 2024;283:1–11. doi: 10.1016/j.micres.2024.127700Юдакова О.В., Григорьев Е.В. Интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантная активность, уровень молекул средней массы как показатели эндогенной интоксикации при распространенном перитоните. Клин. лаб. диагност. 2004;(10):20.Yudakova O.V., Grigoryev E.V. The intensity of lipid peroxidation and of antioxidant activity and the level of average-weight molecules as indicators of endogenous intoxication in generalized peritonitis. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2004;(10):20. [In Russian].Tomás-Pejó E., González-Fernández C., Greses S., Kennes C., Otero-Logilde N., Veiga M.C., Bolzonella D., Müller B., Passoth V. Production of short-chain fatty acids (SCFAs) as chemicals or substrates for microbes to obtain biochemicals. Biotechnol. Biofuels Bioprod. 2023;16(1):96. doi: 10.1186/s13068- 023-02349-5. doi: 10.1186/s13068-023-02349-5Tomás-Pejó E., González-Fernández C., Greses S., Kennes C., Otero-Logilde N., Veiga M.C., Bolzonella D., Müller B., Passoth V. Production of short-chain fatty acids (SCFAs) as chemicals or substrates for microbes to obtain biochemicals. Biotechnol. Biofuels Bioprod. 2023;16(1):96. doi: 10.1186/s13068- 023-02349-5. doi: 10.1186/s13068-023-02349-5Wang J., Zhu N., Su X., Gao Y., Yang R. Gutmicrobiota-derived metabolites maintain gut and systemic immune homeostasis. Cells. 2023;12(5):793. doi: 10.3390/cells12050793.Wang J., Zhu N., Su X., Gao Y., Yang R. Gutmicrobiota-derived metabolites maintain gut and systemic immune homeostasis. Cells. 2023;12(5):793. doi: 10.3390/cells12050793.

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