Prevalence of Sutterella wadsworthensis in the fecal microbiota of obese children

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Sutterella wadsworthensis are Gram-negative, non-spore-forming, bile-resistant, microaerophilic bacteria. IgA-specific serine endopeptidase is among one of the crucial biochemical traits of S. wadsworthensis. In scientific publications, Sutterella spp. has been linked to ulcerative colitis, autism spectrum disorder, and obesity in children. Moreover, after analyzing various clinical complications in obese patients, it was found that Sutterella spp. influences an increase in insulin resistance, which subsequently leads to the development of type 2 diabetes. Here, the fecal microbiome from 156 patients in the pediatric department was analyzed, of which 23 children comprised control group, 23 children — with obesity lacking concomitant pathology, 110 children — with obesity and concomitant pathology. The study was aimed at determining a correlation between microorganism S. wadsworthensis and types of obesity in children as well as its role in developing this pathology. As a result, a direct relationship was revealed between the isolated bacillus and obesity without concomitant pathology in girls vs boys aged 14 to 17 years, and data were also obtained that S. wadsworthensis was isolated significantly more often. In addition, it was decided to analyze microorganisms associated with S. wadsworthensis in order to identify microbiome members characteristic of obese people. Statistical processing revealed a marked significant positive correlation with the isolation of Streptococcus spp., S. anginosus, C. perfringens, S. aureus and W. confusa. In addition, the ability of S. wadsworthensis to reduce the functionality of the intestinal antibacterial immune response due to the enzyme IgA-specific serine endopeptidase can lead to developing inflammation and penetration of various pathobionts into enterocytes. Thus, our and others study results indicate the controversial importance and a need to further investigate S. wadsworthensis both in obesity and other gastrointestinal diseases.

About the authors

O. V. Skvortsova

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

PhD Student, Department of Pediatrics Institute of Professional Education

Russian Federation, Samara

K. A. Kaiumov

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

Specialist, Research and Educational Professional Center for Genetic and Laboratory Technologies

Russian Federation, Samara

V. A. Ulivanova

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

Student, Institute of Clinical Medicine

Russian Federation, Samara

D. V. Alekseev

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

Specialist, Research and Educational Professional Center for Genetic and Laboratory Technologies

Russian Federation, Samara

A. V. Lyamin

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

DSc (Medicine), Director of Research and Educational Professional Center for Genetic and Laboratory Technologies

Russian Federation, Samara

N. B. Migacheva

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

DSc (Medicine), Associate Professor, Head of the Department of Pediatrics, Institute of Professional Education

Russian Federation, Samara

D. D. Ismatullin

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k.a.kayumov@samsmu.ru

PhD (Medicine), Head of Llaboratory of Research and Educational Professional Center for Genetic and Laboratory Technologies

Russian Federation, Samara

References

  1. Hiippala K., Kainulainen V., Kalliomäki M., Arkkila P., Satokari R. Mucosal prevalence and interactions with the epithelium indicate commensalism of Sutterella spp. Front. Microbiol., 2016, vol. 7: 1706. doi: 10.3389/fmicb.2016.01706
  2. Kaakoush N.O. Sutterella species, IgA-degrading bacteria in ulcerative colitis. Trends Microbiol., 2020, vol. 28, no. 7, pp. 519–522. doi: 10.1016/j.tim.2020.02.018
  3. Moon C., Baldridge M.T., Wallace M.A., Burnham C.-A.D., Virgin H.W., Stappenbeck T.S. Vertically transmitted faecal IgA levels determine extra-chromosomal phenotypic variation. Nature, 2015, vol. 521, no. 7550, pp. 90–93. doi: 10.1038/nature14139
  4. Mukhopadhya I., Hansen R., Nicholl C.E., Alhaidan Y.A., John M., Thomson J.M., Berry S.H., Pattinson С., Stead D.A., Russell R.K., El-Omar E.M., Hold G.L. A comprehensive evaluation of colonic mucosal isolates of Sutterella wadsworthensis from inflammatory bowel disease. PLoS One, 2011, vol. 6, no. 10: e27076. doi: 10.1371/journal.pone.0027076
  5. Squillario M., Bonaretti C., La Valle A., Di Marco E., Piccolo G., Minuto N., Patti G., Napoli F., Bassi M., Maghnie M., d’Annunzio G., Biassoni R. Gut-microbiota in children and adolescents with obesity: inferred functional analysis and machine-learning algorithms to classify microorganisms. Sci. Rep., 2023, vol. 13, no. 1: 11294. doi: 10.1038/s41598-023-36533-2
  6. Wang Y., Gao X., Ghozlane A., Hu H., Li X., Xiao Y., Xiao Y., Li D., Yu G., Zhang T. Characteristics of faecal microbiota in paediatric Crohn’s disease and their dynamic changes during infliximab therapy. J. Crohns. Colitis, 2018, vol. 12, no. 3, pp. 337–346. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjx153
  7. Wexler H.M., Reeves D., Summanen P.H., Molitoris E., McTeague M., Duncan J., Wilson K.H., Finegold S.M. Sutterella wadsworthensis gen. nov., sp. nov., bile-resistant microaerophilic Campylobacter gracilis-like clinical isolates. Int. J. Syst. Bacteriol., 1996, vol. 46, no. 1, pp. 252–258. doi: 10.1099/00207713-46-1-252
  8. Williams B.L., Hornig M., Parekh T., Lipkin W.I. Application of novel PCR-based methods for detection, quantitation, and phylogenetic characterization of Sutterella species in intestinal biopsy samples from children with autism and gastrointestinal disturbances. mBio, 2012, vol. 3, no. 1: e00261-11. doi: 10.1128/mBio.00261-11

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Skvortsova O.V., Kaiumov K.A., Ulivanova V.A., Alekseev D.V., Lyamin A.V., Migacheva N.B., Ismatullin D.D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».