Состояние микробиома ротоглотки у пациентов с мигренью

Мигрень по-прежнему остается большой медицинской и социально-экономической проблемой. Ее распространенность в странах Европы и США составляет 11—25% у женщин и 4—10% у мужчин. В России данный показатель достигает 21%. Заболевание существенно снижает качество жизни, трудоспособность и повседневную активность: 92% женщин и 89% мужчин, страдающих мигренью, испытывают трудности в повседневной жизни, а половина из них вынуждены находиться в постели в связи с тяжелыми приступами головной боли. Мигрень входит в десятку основных причин инвалидности и по данным исследования ВОЗ занимает первое место у молодых женщин по количеству лет жизни, потерянных вследствие стойкого ухудшения здоровья в возрасте от 15 до 49 лет [1]. Применяемые традиционные методы лечения мигрени (нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), триптаны, антидепрессанты и др.) не всегда достаточно эффективны, поэтому актуален поиск новых патогенетических подходов к решению данной проблемы.

Есть мнение, что залогом успешной терапии мигрени являются профилактика и лечение коморбидных нарушений, которые позволяют предотвратить прогрессирование (хронизацию) боли и улучшить качество жизни пациентов. Многообещающим направлением для исследований представляется недавно обнаруженная связь между мигренью и заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), а также мигренью и воспалительными заболеваниями ЛОР-органов. Так, показано, что частота мигрени выше, чем в общей популяции у пациентов с рядом заболеваний ЖКТ [2, 3]:

— инфицирование Helicobacter pylori сочетается с мигренью у 45% пациентов (результаты метаанализа 5 исследований «случай—контроль») [4, 5];

— синдром раздраженного кишечника (СРК) — до 40% пациентов с мигренью [6];

— целиакия — 21—28% [7];

— воспалительные заболевания кишечника — 46% [4];

— болезнь Крона — 36% [4];

— язвенный колит — 14,8% [4];

— гастропарез — 47% [4];

— детские колики (детская абдоминальная мигрень) — 5—19% [4].

Существуют данные и о связи мигрени с хронической инфекцией ЛОР-органов. Например, по данным ряда исследователей, до 70% пациентов с мигренью имеют хронические заболевания носоглотки (тонзиллит, ринит, синуситы и др.) и относятся к группе часто и длительно болеющих [8, 9]. С другой стороны, у многих пациентов, страдающих хроническим субклинически протекающим синуситом, в последующем выявляется мигрень. При обследовании 63 пациентов с мигренью у 54% в анамнезе отмечен аллергический ринит, у 76% — перенесенный острый риносинусит и у 14% — хронический риносинусит [10].

Как показано [11], инфекционные заболевания носоглотки изменяют микробиом полости рта, что, возможно, имеет значение в патогенезе мигрени. Однако, несмотря на приведенные выше свидетельства высокой коморбидности мигрени с инфекционно-воспалительными процессами в носоглотке и ЖКТ, анализ характеристик микробиоты в этих биотопах у пациентов с мигренью не проводился.

Цель исследования — определение роли изменений микробиома ротоглотки в развитии и клинических проявлениях мигрени.

Обследованы 70 пациентов с мигренью: 10 мужчин и 60 женщин в возрасте 21—56 лет (средний — 39±8,3 года); мигрень без ауры отмечалась у 52 (74%) пациентов; мигрень с аурой — у 18 (26%); длительность заболевания составила 15—25 лет. В анамнезе у всех пациентов использование комбинированной терапии НПВП и триптанами без достаточной эффективности. Набор пациентов осуществлялся в Клинико-диагностическом центре МЕДСИ на Красной Пресне (Москва).

В группу контроля вошли 15 здоровых лиц (5 мужчин и 10 женщин) в возрасте 18—55 лет (средний — 34 года) не страдающих мигренью, заболеваниями органов дыхания и пищеварения и другой тяжелой соматической патологией.

Критерии включения: мигрень с аурой или без ауры (по МКГБ-3) [12]; возраст 18—65 лет на момент включения; способность и готовность выполнять процедуры исследования на всем его протяжении; подписанное информированное согласие.

Критерии невключения: любые другие головные боли; органическая патология головного мозга; острые или обострения хронических заболеваний ЖКТ и/или верхних дыхательных путей (ВДП); заболевания зубов, полости рта; травмы и операции головы и шеи в анамнезе; онкологические заболевания; системные заболевания соединительной ткани; психические заболевания; беременность и лактация; другие заболевания, которые, по мнению исследователя, могли помешать исследованию.

Дизайн исследования включал для пациентов с мигренью 3 визита:

— 1-й визит (0-й день) — сбор жалоб и анамнеза, неврологический осмотр, оценка критериев включения/невключения, оценка по шкалам, выдача дневника головной боли (ДГБ);

— 2-й визит (30-й день) — микробиологическое обследование и анализ ДГБ;

— 3-й визит — оценка результатов микробиологического обследования, консультация гастроэнтеролога и отоларинголога, анализ историй болезни.

Группе контроля проводился один визит, включающий сбор анамнеза и неврологический осмотр, оценку критериев включения/исключения, микробиологическое исследование ротоглотки.

Методы обследования пациентов с мигренью включали стандартный неврологический осмотр; ДГБ [13], фиксирующий показатели длительности и интенсивности боли, наличие зрительной ауры, локализацию (с одной/двух сторон) и характер (пульсирующая/сжимающая) боли, влияние физической нагрузки, наличие тошноты, рвоты, фото- и фонофобии, возможную причину боли, время и дозу принятых препаратов; ВАШ боли, шкалу оценки мигрени (MIDAS) [14], оценивающую влияние мигрени на повседневную активность и трудоспособность и включающую показатели за последние 3 мес; шкалу желудочно-кишечных симптомов (GSRS — Gastrointestinal Symptom Rating Scale) [15], микробиологическое обследование мазка с задней стенки ротоглотки; осмотр гастроэнтеролога; осмотр отоларинголога; анализ анамнестических данных по историям болезни. Здоровым испытуемым проводились стандартный неврологический осмотр и микробиологическое обследование мазка с задней стенки ротоглотки.

Микробиологическое исследование включало забор биологического материала из ротоглотки (мазок осуществлялся по стандартной методике [16]) с последующим анализом качественного и количественного состава микробиоты по методу масс-спектрометрии микробных маркеров (МСММ). Метод имеет разрешение для диагностического использования с 2010 г. (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС №2010/038 от 24.02.2010 выдано Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития). С помощью метода МСММ определялся уровень 57 микроорганизмов (табл. 1), включая вирусы и грибы. Суть анализа состоит в прямом извлечении высших жирных кислот из материала образца, их разделении на хроматографе и анализе состава в динамическом режиме на масс-спектрометре. МСММ дает возможность получить подробную информацию о состоянии микробиоты ротоглотки: определить качественный и количественный состав микроорганизмов по их биохимическим маркерам (молекулы высших жирных кислот, альдегидов, спиртов). Так как содержание высших жирных кислот в клетках микроорганизмов определенного вида одинаково и специфично, то их концентрация в клиническом материале пропорциональна численности этого вида микроорганизмов. По содержанию микробных маркеров проводится пересчет их уровня на количество микробных клеток на 1 г биоматериала (10⁵ клеток/1 г образца). Технология разработана профессором микробиологии Г.А. Осиповым и соавт. [17—19] в Институте аналитической токсикологии.

Таблица 1. Изучаемые микроорганизмы

Результаты такого обследования включают общее содержание микроорганизмов, наличие или отсутствие и концентрация каждого из 57 микроорганизмов, уровень эндотоксинов, выделяемых микроорганизмами, содержание плазмогена — полезного метаболита, выделяемого микроорганизмами. Каждый показатель сравнивается с нормативными значениями, указанными в самом тесте, повышение значения показателя более чем в 2 раза считается значимым отклонением от нормы. В нашем исследовании проводилось сравнение с собственной группой здоровых испытуемых.

Исследование одобрено локальным независимым Этическим комитетом при образовательном частном учреждении дополнительного профессионального образования Институт междисциплинарной медицины, протокол №68 от 11.01.2022.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием стандартных процедур и дополнительных пакетов среды программирования R (2021) [20]. Проведены расчеты статистических показателей: средних значений каждого показателя (10⁵ клеток на 1 г образца) и среднего квадратичного отклонения (σ) в группе больных мигренью и контрольной группе. Оценка статистической значимости различий между основной и контрольной группами проводилась с использованием критериев χ² Пирсона, точного критерия Фишера и непараметрических критериев Манна—Уитни и Уилкоксона. Для анализа корреляций между показателями применяли критерий Спирмена. Результаты тестов считались статистически значимыми, а различия между группами — достоверными при значениях p<0,05.

При анализе ДГБ пациентов было получено, что в среднем количество дней мигрени составило 9,1±5,8 в 1 мес, эпизодическая мигрень отмечалась у 54 человек (в среднем 6,6 дней в 1 мес, от 1 до 12), хроническая — у 16 человек (в среднем 17,4 дней в 1 мес, от 15 до 30). Количество доз препаратов, купирующих головную боль, было 9,9±7,3 в 1 мес. По шкале MIDAS средний балл составил 45,97±30,54, а количество пропущенных рабочих дней — 2,7±2,3 в 1 мес. Средняя интенсивность боли по шкале ВАШ составила 8,9±1,5 балла, при этом у 84% пациентов наблюдалась сильная боль (от 7 до 10 баллов), у 14% — умеренная (от 4 до 6 баллов), и у 1% — слабая (от 1 до 3 баллов).

Анализ микробиома ротоглотки у пациентов с мигренью выявил маркеры как транзиторных (в норме отсутствующих), так и резидентных (условно-патогенных) микроорганизмов. В ротоглотке пациентов с мигренью выявлены следующие достоверные (p<0,05) относительно нормы изменения микрофлоры (табл. 2):

Таблица 2. Достоверные различия в составе микробиоты пациентов с мигренью и контрольной группы

Примечание. Здесь и в табл. 3: * — σ — среднее квадратичное отклонение; ** — нормальная флора ротоглотки.

а) повышение содержания маркеров резидентных (условно-патогенных) микроорганизмов, свойственных для хронических заболеваний носоглотки (указан процент пациентов с более чем двукратным повышением маркеров): Staphylococcus aureus — у 92% пациентов, Staphylococcus epidermidis — у 54%, Streptococcus spp. — у 61%, Streptococcus mutans — у 54%;

б) появление маркеров транзиторных микроорганизмов, в норме отсутствующих, характерных для кишечной микрофлоры: клостридии (Cl. difficile — у 58% пациентов, Cl. spp. (группа C. tetani) — у 41%, Cl.perfringens — у 42%, Cl. propionicum — у 25%, Cl. hystolyticum/Str. Pneumonia — у 23%, Cl. ramosum — у 23%); грамотрицательные палочки (Kingella spp. у 63% и Porphyromonas spp. — у 28%); энтеробактерии (Helicobacter pylori — у 34%); анаэробы (Blautia coccoides — у 77%, Peptostreptococcus anaerobius 18623 — у 41%, Fusobacterium spp./Haemophilus spp. — у 37%);

в) появление вирусных маркеров: цитомегаловируса — у 38% пациентов, группы герпеса — у 31%, вируса Эпштейна—Барр — у 13%;

г) достоверное снижение содержания нормальной флоры (рис. 1): Bifidobacterium spp. — у 32% пациентов и Lactobacillus spp. — у 7% (указан процент пациентов с (Bifidobacterium spp. and Lactobacillus spp. respectively) более чем двукратным снижением маркеров).

Рис. 1. Содержание нормальной флоры у пациентов с мигренью (Bifidobacterium spp. и Lactobacillus spp. соответственно).

У всех пациентов с мигренью были обнаружены коморбидные хронические заболевания ЖКТ и ВДП. По данным шкалы GSRS, у 98% пациентов с мигренью отмечались симптомы со стороны ЖКТ от легкой до умеренной степени выраженности. Чаще всего у наших пациентов наблюдались явления диспепсии (87%), имевшие наибольшую выраженность относительно других симптомов дисфункции ЖКТ. Однако и другие проявления встречались более чем у ¹/₂ пациентов (табл. 3).

Таблица 3. Результаты обследования по шкале GSRS у пациентов с мигренью

На рис. 2 показана выраженность каждого симптома. Речь идет о синдромах диспепсии, диареи, запора, складывающихся в ЖКТ-дисфункцию. С другой стороны, проанализирована и частота встречаемости нозологий, таких как гастрит, СРК и др. То, что наиболее частым и выраженным из проявлений у наших пациентов оказалась диспепсия, соответствует данным о частой встречаемости СРК и другой патологии ЖКТ, полученным из анализа данных анамнеза пациентов.

Рис. 2. Оценка выраженности симптомов со стороны ЖКТ у пациентов с мигренью по шкале GSRS.

Интенсивность оценивается от 1 до 7 баллов, где 1 — норма.

Коморбидные хронические заболевания ЖКТ у пациентов с мигренью были представлены следующим образом: СРК — у 70%, хронический гастрит — у 48%, дискинезия желчевыводящих путей — у 23%, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь — у 18%, синдром избыточного бактериального роста — у 17%, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки — у 9%, воспалительные заболевания кишечника — у 6%.

Коморбидные хронические заболевания ВДП обнаружены у всех обследованых пациентов с мигренью. У 57% (n=40) пациентов хронические заболевания были отмечены в анамнезе (по заключению отоларинголога), у 43% (n=30) — они были впервые выявлены при осмотре в нашем исследовании. Частота встречаемости синуситов составила 48%, фарингитов — 43% и тонзиллитов — 25%. Причем у 14% пациентов наблюдалось сочетание этих заболеваний.

Проведенный корреляционный анализ зависимости тяжести и частоты головных болей по шкалам MIDAS, ВАШ и ДГБ от состава микробиоты ротоглотки пациентов с мигренью и от наличия у них заболеваний ЖКТ и ВДП не выявил статистически значимых связей. Была установлена только прямая связь между общей оценкой по шкале GSRS и концентрацией в ротоглотке микроорганизмов, характерных для патологии ЖКТ: Blautia coccoides (ρ=0,3; p=0,01), Propionibacterium acnes (ρ=0,27; p=0,03), Helicobacter pylori (ρ=0,25; p=0,04), что свидетельствует о влиянии ЖКТ-патологии на микробиом ротоглотки.

Впервые изучена микробиота ротоглотки у пациентов с мигренью с помощью нового метода МСММ. Метод позволяет получить сведения о микробиоте слизистых оболочек, которые позволяют уточнить в качественном и количественном отношении их заселенность микроорганизмами в норме и патологии. МСММ дает возможность из одной и той же пробы быстро получить расширенную информацию об анаэробах и труднокультивируемых аэробах, а также актинобактериях, вирусах и грибах рода кандида, аспергиллах, микроскопических грибах. Этого достаточно для того, чтобы представить основной микробный пейзаж изучаемой области и составить мнение о его роли в этиопатогенезе заболевания. Контроль микроэкологического статуса человека уже сейчас является проблемой практического здравоохранения. Следует признать, что классические бактериологические методы затруднительно использовать для ее эффективного решения. МСММ дает качественно новый вариант молекулярного микробиологического исследования благодаря возможности одновременного количественного предварительного культивирования микроорганизмов [16].

В данном исследовании пациентов с мигренью МСММ позволил обнаружить маркеры кишечной флоры, вирусы, бактерии, грибковую флору, которые не выявляются классическим бактериологическим методом при ЛОР-обследовании.

Ротоглотка человека представляет область соединения, принадлежащую как дыхательному, так и пищеварительному тракту, таким образом, микробиом ротоглотки — это часть общего микробиома дыхательной и пищеварительной системы. На него могут влиять заболевания ЖКТ и ВДП, и изучение микробиома ротоглотки представляет для нас особый интерес с точки зрения их взаимодействий и влияния на организм.

При анализе микробиома ротоглотки у пациентов с мигренью и сравнении с группой здоровых отклонения были выявлены у 100% пациентов.

Характерные для большинства пациентов изменения микробиоты ротоглотки, по нашим данным, включали достоверное снижение содержания нормальной флоры более чем в 2 раза (бифидобактерий — у 32% пациентов, лактобактерий — у 7%) и повышение содержания ряда патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, свойственных для хронических заболеваний ВДП и ЖКТ. Так, практически у всех пациентов выявлено повышенное содержание стафилококков и стрептококков, характерных для дыхательной инфекции, и одного или нескольких микроорганизмов, характерных только для кишечной микрофлоры (большинство лиц с мигренью имели высокие уровни клостридий, у 34% лиц обнаруживалась Helicobacter pylori). Кроме того, обращает внимание достаточно часто встречающийся у пациентов с мигренью высокий уровень вирусных маркеров (вирусы группы герпеса обнаружены у 31 пациента, ЦМВ — у 38%, Эпштейна—Барр — у 13%), а также одновременное увеличение содержания нескольких вирусов и других патогенных и условно-патогенных микроорганизмов у одного пациента. Таким образом, получено новое подтверждение полимикробности инфекционных процессов в ротоглотке (микстинфекции) при мигрени. Данные исследования микробиоты соответствовали информации о коморбидных заболеваниях, полученной из анамнеза наших пациентов и при их осмотре отоларингологом и гастроэнтерологом.

Наряду с характерными изменениями микробиома у всех пациентов с мигренью имелись коморбидные заболевания ЖКТ и ВДП. Практически у всех наших пациентов обнаруживались ЖКТ-симптомы, из которых наиболее частым и выраженным оказался синдром диспепсии (у 87% пациентов), также очень часто наблюдались рефлюкс-синдром (75% пациентов), абдоминальная боль (73%), запоры (70%) и диарея (69%) легкой степени тяжести.

Полученные данные согласуются с результатами нескольких других исследований, которые показали, что мигрень связана с такими симптомами, как диарея, запор, диспепсия [21] и гастроэзофагеальный рефлюкс [22] и рядом расстройств со стороны ЖКТ, включая Helicobacter pylori-инфекцию [4, 5], СРК [6], воспалительные заболевания кишечника [4] и др., а также с хронической инфекцией ЛОР-органов [8, 9].

Ряд работ посвящен взаимоотношениям мигрени и Helicobacter pylori. Метаанализ 5 исследований «случай—контроль» показал, что около 45% пациентов с мигренью имеют Helicobacter pylori (против 33% у здоровых людей) [23]. Имеются данные, что эрадикация Helicobacter pylori связана с облегчением симптомов мигрени [24], эффект эрадикационной терапии Helicobacter pylori давал достоверно положительный результат по сравнению с плацебо [25], показывая более низкий уровень инвалидности, связанный с мигренью. Предполагаемый механизм связи между мигренью и Helicobacter pylori-инфекцией включает индуцированные иммунные, воспалительные и сосудистые реакции с высвобождением иммунных клеток, воспалительных и вазоактивных веществ в слизистую оболочку ЖКТ, что в итоге ведет к гиперчувствительности ряда структур ЦНС, регулирующих возникновение боли [23].

Высокая частота СРК у наших пациентов находит немало подтверждений в работах других исследователей. Показано, что у пациентов с СРК вероятность мигрени выше на 40—80% [26] и мигренью страдают около 17% пациентов с СРК против 8% в контрольной группе [27]. Метаанализ 6 исследований показал, что у больных, страдающих СРК, может быть сопутствующая мигрень с оценочным соотношением шансов 2,66 [28]. С другой стороны, описаны более высокая распространенность СРК при мигрени [3, 29] и зависимость длительности анамнеза и частоты приступов мигрени с более высоким шансом СРК [30].

Оба состояния — СРК и мигрень — имеют некоторые сходства: являются хроническими, рецидивирующими, более распространены у женщин, сильно влияют на качество жизни, имеют большое индивидуальное/социальное бремя, сопровождаются рядом сопутствующих заболеваний, особенно тревожного спектра, при обоих заболеваниях распространена центральная, висцеральная и термическая кожная гиперсенсибилизация [3, 21, 28, 29]. Частично объяснять коморбидность мигрени и СРК может генетический полиморфизм [29]. Тем не менее механизмы, лежащие в основе взаимосвязи данных заболеваний, далеки от понимания. СРК может менять состав микрофлоры кишечника, воспалительный статус и оказывать влияние на ось «кишечник—мозг» [2, 6, 31]. Кроме того, известно, что пищевая аллергия (непереносимость) может вызывать начало приступа мигрени и рецидив СРК [6], а элиминационная диета, основанная на антителах IgG, эффективно уменьшает симптомы у лиц с мигренью и сопутствующим СРК [32]. Исключение пищевых продуктов на основе повышенного содержания антител IgG4 у пациентов с мигренью, страдающих сопутствующим СРК, может эффективно уменьшить симптомы обоих расстройств с положительным влиянием на качество жизни пациентов.

Однако, проведя корреляционный анализ между клиническими проявлениями мигрени и составом микробиоты ротоглотки у наших пациентов, мы не нашли однозначных прямых связей достаточной силы. Предполагаемый механизм связи между мигренью и изменением микробиома может включать индуцированные иммунные, воспалительные и сосудистые реакции и последующее высвобождение иммунных клеток, воспалительных и вазоактивных агентов в слизистую оболочку, что в конечном итоге может привести к гиперчувствительности структур головного мозга, связанных с болевым восприятием [4]. Кроме того, в нашей работе существует ряд ограничений, связанных с величиной выборки и, возможно, повлиявших на результат. При изучении роли микроорганизма имеет смысл учитывать различные штаммы бактерии, ее вариабельность в разных регионах, этническую принадлежность пациентов и ряд других факторов (как делали в работе с исследованием роли Helicobacter pylori-инфекции в патогенезе головной боли) [4], что невозможно было осуществить в нашей работе.

Столь высокая, практически 100%-ная коморбидность мигрени с хроническими заболеваниями ЖКТ и ВДП диктует необходимость дальнейших исследований в этом направлении.

Надо также отметить, что диагноз хронических заболеваний ВДП в анамнезе имели 57% пациентов, у остальных же 43% патологические изменения были определены непосредственно во время нашего исследования. Эти данные свидетельствуют о недостаточной настороженности врачей в плане поиска у пациентов с мигренью коморбидных заболеваний ВДП и недооценке их влияния. В данном аспекте МСММ может быть рекомендован для определения микробиоты ротоглотки у пациентов с мигренью с последующей консультацией отоларинголога и гастроэнтеролога.

Таким образом, на основании проведенного исследования, выявившего патологические особенности микробиома глотки пациентов с мигренью и соответствующую высокую коморбидность хронических заболеваний ВДП и ЖКТ, можно предположить следующее: ассоциация патогенных микроорганизмов (вирусы герпеса, кокки и пр.) при наличии дисбактериоза в ротоглотке (снижение содержания нормальной микрофлоры, свойственной ротоглотке, и появление кишечной микрофлоры, в норме ей не свойственной) может являться фактором, опосредованно влияющим на прогрессирование мигрени. Требуются дальнейшие исследования для подтверждения этого предположения. Полученные нами данные будут полезны при обследовании пациентов и разработке новых терапевтических подходов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.