Features of the nasal microbiota in patients with allergic rhinitis: A review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article analyzes the data of modern literature on the microbiota of ENT organs in normal and pathological conditions. The microbiota plays an important role in maintaining homeostasis by influencing metabolism, the immune system and human physiology. This complex of microorganisms includes bacteria, viruses and fungi that form the biofilm of otolaryngological organs, which prevents the penetration of pathogenic microorganisms. Different parts of the human upper respiratory tract have similar types of bacteria, but it differs dramatically at the level of families and genera. In addition, the balance of microbial flora depends on the immune system status, environmental factors, medication intake, age, race, lifestyle, as well as the health of other ENT organs. Changes in the nasal mucosa in allergic rhinitis are often associated with an increase in the content of bacteria. For example, Staphylococcus aureus can cause more severe nasal congestion in conjunction with protracted rhinitis and sinusitis. The production of bacterial proteinases contributes to easier penetration of allergens and activation of mucosal cells. The absence of microbiota can increase the response of the immune system and reduce the number of cells that contribute to the regulation of inflammation. This review presents an analysis of the composition of the normal microflora of otolaryngological organs and its effect on the occurrence of allergic rhinitis.

About the authors

Irina A. Saichenko

Almazov National Medical Research Centre

Author for correspondence.
Email: Irina251200@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-5619-3255

Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Fatima P. Alidzhanova

Kirov Military Medical Academy

Email: sakurakime25@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-7878-7324

Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Daria V. Zyuzina

Kirov Military Medical Academy

Email: dasha.dasha25@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-2633-2866

Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Margarita A. Diukova

Medical University “REAVIZ”

Email: frau.dyukowa@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0007-2518-7739

Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Dayana G. Bajburdyan

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University

Email: supercat142@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-8330-0414

Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Kirill P. Raevskii

Kirov Military Medical Academy

Email: sicarius001@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9939-3443

Resident

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Кочетков П.А., Свистушкин В.М., Щенникова Е.С. Комплексный подход к лечению аллергического ринита. Медицинский совет. 2023;17(7):96-100 [Kochetkov PA, Svistushkin VM, Shchennikova ES. An integrated approach to treatment of allergic rhinitis. Meditsinskiy Sovet. 2023;17(7):96-100 (in Russian)]. doi: 10.21518/ms2023-115
  2. Ненашева Н.М., Шиленкова В.В. Контроль симптомов аллергического ринита у взрослых лиц в Российской Федерации: результаты онлайн-опроса. РМЖ. Медицинское обозрение. 2021;5(1):25-31 [Nenasheva NM, Shilenkova VV. Control of symptoms of allergic rhinitis in adults in the Russian Federation: results of an online survey. Russian Medical Inquiry. 2021;5(1):25-31 (in Russian)]. doi: 10.32364/2587-6821-2021-5-1-25-31
  3. Смирнов Д.С., Курбачева О.М. Современный взгляд на терапию аллергического ринита при его сочетании с бронхиальной астмой. Медицинский совет. 2021;(6):92-8 [Smirnov DS, Kurbacheva OM. A modern view on the treatment of allergic rhinitis in combination with bronchial asthma. Meditsinskiy Sovet. 2021;(6):92-8 (in Russian)]. doi: 10.21518/2079-701x-2021-6-92-98
  4. Doulaptsi M, Wils T, Hellings PW, et al. Mometasone furoate and fluticasone furoate are equally effective in restoring nasal epithelial barrier dysfunction in allergic rhinitis. World Allergy Organ J. 2021;9:100585. doi: 10.1016/j.waojou.2021.100585
  5. Epstein TG, Murphy-Berendts K, Liss GM, Bernstein DI. Risk factors for fatal and nonfatal reactions to immunotherapy (2008–2018): post-injection monitoring and severe asthma. Ann Allergy Asthma Immunol. 2021;S1081-1206(21):00187-3. doi: 10.1542/peds.2022-059346s
  6. Gianni M. Evolution Of Immunotherapy Against Pollen Allergy. Curr Protein Pept Sci. 2023;24(6):488-502. doi: 10.2174/1389203724666230303091754
  7. Ihua M, Mohammed H, Guihéneuf F, et al. Decaying Ascophyllumnodosum as a source of algal cell wall degrading enzymes with potential utility in enzyme-assisted extraction technologies. Access Microbiology. 2019;1(1A):555-7. doi: 10.1099/acmi.ac2019.po0180
  8. Brożek JL, Bousquet J, Agache I, et al. Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA) guidelines-2016 revision. J Allergy ClinImmunol. 2017;140(4):950-8. doi: 10.1016/j.jaci.2017.03.050
  9. Yarnykh T, Oliinyk S, Pul-Luzan V, et al. Treatment of allergic rhinitis: a review of homeopathic therapy. J Adv Pharm Educ Res. 2023;13(2):107-17. doi: 10.51847/7ovEPZSDdV
  10. León B, Ballesteros-Tato A. Modulating Th2 Cell Immunity for the Treatment of Asthma. Front Immunol. 2021;12:637948. doi: 10.3389/fimmu.2021.637948
  11. Jamalullah M. Rhinitis-Respect your nose. Isra Medical Journal. 2023;14(4):137-8. doi: 10.55282/imj.ed62
  12. Бережанский П.В., Шубин Л.Б., Чуприкова Н.П. Распространенность аллергического ринита среди детей, проживающих на территории Одинцовского городского округа Московской области. Медикофармацевтический журнал «Пульс». 2022:5-12 [Berezhansky PV, Shubin LB, Chuprikova NP. Prevalence of allergic rhinitis among children living in the Odintso city district of the Moscow region. Medical & Pharmaceutical Journal “Pulse”. 2022:5-12 (in Russian)]. doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-5-5-12
  13. Dierick BJ, van der Molen T, Flokstra-de Blok BM, et al. Burden and socioeconomics of asthma, allergic rhinitis, atopic dermatitis and food allergy. Expert Rev Pharmacoeconomics Outcomes Res. 2020;20(5):437-53. doi: 10.1080/14737167.2020.1819793
  14. Fujimura KE, Lynch SV. Microbiota in allergy and asthma and the emerging relationship with the gut microbiome. Cell Host Microbe. 2015;17(5):592-602. doi: 10.1016/j.chom.2015.04.007
  15. Свистушкин В.М., Никифорова Г.Н., Петрова Е.И. Бактериальные инфекции ЛОР-органов: деликатная терапия. Медицинский совет. 2017;(8):58-63 [Svistushkin VM., Nikiforova GN., Petrova EI. Bacterial Infections Of The Ear, Nose And Throat: A Delicate Treatment. Meditsinskiy Sovet. 2017;(8):58-63 (in Russian)]. doi: 10.21518/2079-701X-2017-8-58-63
  16. Воротникова С.Ю., Пигаров Е.А., Дзеранова Л.К. Роль микробиоты кишечника в поддержании метаболического гомеостаза. Эффективная фармакотерапия. 2018;2(34):28-34. Режим доступа: https://umedp.ru/upload/iblock/796/Vorotnikova.pdf. Ссылка активна на 20.12.2023 [Vorotnikova SYu, Pigarova YeA, Dzeranova LK. The Role of Intestinal Microbiota in Maintaining of Metabolic. Effektivnaia Farmakoterapiia. 2018;2(34):28-34. Available at: https://umedp.ru/upload/iblock/796/Vorotnikova.pdf. Accessed: 20.12.2023 (in Russian)].
  17. Курбатов В., Андреев Б.А., Нефедова Л.И. Метаболиты кишечного микробиома и их влияние на здоровье человека. Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2020;2(81):35-40 [Kurbatov VA, Andreev BA, Nefedova LI. Intestinal microbiome metabolites and their impact on human health. Zdorov'e. Meditsinskaia ekologiia. Nauka. 2020;2(81):35-40 (in Russian)]. doi: 10.5281/zenodo.4000368
  18. Лопатин А.С., Азизов И.С., Козлов Р.С. Микробиом полости носа и околоносовых пазух в норме и при патологии. Часть I. Российская ринология. 2021;29(1):23-30 [Lopatin AS, Azizov IS, Kozlov RS. Microbiome of the nasal cavity and the paranasal sinuses in health and disease. Part I. Rossiiskaya rinologiya. 2021;29(1):23-30 (in Russian)]. doi: 10.17116/rosrino20212901123
  19. Dickson RP, Martinez FJ, Huffnagle GB. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases. Lancet. 2014;384(9944):691-702. doi: 10.1016/S0140-6736(14)61136-3
  20. Ogawa T, Hirose Y, Honda-Ogawa M, et al. Composition of salivary microbiota in elderly subjects. Sci Rep. 2018;8(1):414. doi: 10.1038/s41598-017-18677-0
  21. Escapa IF, Chen T, Huang Y, et al. New insights into human nostril microbiome from the expanded Human Oral Microbiome Database (eHOMD): a resource for the microbiome of the human aerodigestive tract. mSystems. 2018;3:e00187-18. doi: 10.1128/mSystems.00187-18.
  22. Шишкова Ю.С., Бабикова М.С., Емелина А.С., и др. Микрофлора полости рта и состояние факторов противоинфекционной защиты у лиц, использующих стоматологические ортопедические конструкции (СОК). Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018;95(5):92-8 [Shishkova YuS, Babikova MS, Emelina AS, et al. Microflora of the oral cavity and condition of anti-infection protection factors in persons using dental orthopedic constructions (DOC). Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2018;95(5):92-8 (in Russian)]. doi: 10.36233/0372-9311-2018-5-92-98
  23. Степанова Т.Ю., Тимофеева А.В. Микробиом ротовой полости человека. Современные проблемы науки и образования. 2016;5. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25212. Ссылка активна на 20.12.2023 [Stepanova TYu, Timofeeva AV. Human oral microbiome. Sovremennie problemy nauki i obrazovaniia. 2016;5. Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25212. Accessed: 20.12.2023 (in Russian)].
  24. Кренделев М.С. Нормальная микрофлора ротовой полости человека. Современные проблемы науки и образования. 2015;5:1-7. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21628. Ссылка активна на 20.12.2023 [Krendelev MS. Normal microflora of the human oral cavity. Sovremennie problemy nauki i obrazovaniia. 2015;5:1-7. Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21628. Accessed: 20.12.2023 (in Russian)].
  25. Lee YH, Chung SW, Auh QS, et al. Progress in oral microbiome related to oral and systemic diseases: an update. Diagnostics (Basel). 2021;11(7):1283. doi: 10.3390/diagnostics11071283
  26. Willis JR, Gabaldón T. The Human Oral Microbiome in Health and Disease: From Sequences to Ecosystems. Microorganisms. 2020;8(2):308. doi: 10.3390/microorganisms8020308
  27. Леонов Г.Е., Вараева Ю.Р., Ливанцова Е.Н., Стародубова А.В. Особенности микробиома ротовой полости при различных соматических заболеваниях. Вопросы питания. 2023;92(4):6-19 [Leonov GE, Varaeva YuR, Livantsova EN, Starodubova AV. The oral microbiome in the context of systemic disease. Voprosy pitaniia. 2023;92(4):6-19 (in Russian)]. doi: 10.33029/0042-8833-2023-92-4-6-19
  28. De Boeck I, Wittouck S, Wuyts S, et al. Comparing the healthy nose and nasopharynx microbiota reveals continuity as well as niche-specificity. Front Cell Infect Microbiol. 2017;29(8):2372. doi: 10.3389/fmicb.2017.02372
  29. Alharbi NS. Screening of antibiotic-resistant staphylococci in the nasal cavity of patients and healthy individuals. Saudi J Biolog Sci. 2020;27(1):100-5. doi: 10.1016/j.sjbs.2019.05.008
  30. Redondo-Useros N, Nova E, González-Zancada N, et al. Microbiota and Lifestyle: A Special Focus on Diet. Nutrients. 2020;12(6):1776. doi: 10.3390/nu12061776
  31. Kumpitsch C, Koskinen K, Schöpf V, Moissl-Eichinger C. The microbiome of the upper respiratory tract in health and disease. BMC Biol. 2019;17(1):87. doi: 10.1186/s12915-019-0703-z
  32. Андриянова И.В. Микроэкологическая характеристика микробиоты носоглотки здоровых детей в различных возрастных группах. Мать и Дитя в Кузбассе. 2023;2(93):10-6 [Andrianova IV. The study of the microbiota of the nasopharynx of healthy children in different age groups by gas chromatography. Mat' i Ditia v Kuzbasse. 2023;2(93):10-6 (in Russian)]. doi: 10.24412/2686-7338-2023-2-10-16
  33. Зенаишвили Р.Д., Малыхина Д.Д. Оптимизация лечения хронического аденоидита с учетом микробиоты носоглотки. Российская оториноларингология. 2018;1(92):54-8 [Zenaishvili RD, Malykhina DD. Optimization of chronic adenoiditis treatment with account of nasopharyngeal microbiota. Rossiiskaia Otorinolaringologiia. 2018;1(92):54-8 (in Russian)]. doi: 10.18692/1810-4800-2018-1-54-58
  34. Bassis CM, Erb-Downward JR, Dickson RP, et al. Analysis of the upper respiratory tract microbiotas as the source of the lung and gastric microbiotas in healthy individuals. mBio. 2015;6(2):e00037. doi: 10.1128/mBio.00037-15
  35. Марков Г.И., Клочихин А.Л., Романов В.А., Марков М.Г. Профилактика и консервативное лечение гипертрофии носоглоточной миндалины. Российская оториноларингология. 2021;20(1):56-60 [Markov GI, Klochikhin AL, Romanov VA, Markov MG. Prevention and conservative treatment of nasopharyngeal tonsil hypertrophy. Rossiiskaia Otorinolaringologiia. 2021;20(1):56-60 (in Russian)]. doi: 10.18692/1810-4800-2021-1-56-60
  36. Извин А.И., Рудзевич А.В. О микробном пейзаже небных миндалин у больных хроническим тонзиллитом, ассоциированным с хронической описторхозной инвазией. Российская оториноларингология. 2023;22(1):30-4 [Izvin AI, Rudzevich AV. On microbial landscape of palatine tonsils in patients with chronic tonsillitis associated with chronic opisthorchiasis invasion. Rossiiskaia Otorinolaringologiia. 2023;22(1):30-4 (in Russian)]. doi: 10.18692/1810-4800-2023-1-30-34
  37. Toro-Ascuy D, Cárdenas JP, Zorondo-Rodríguez F, et al. Microbiota Profile of the Nasal Cavity According to Lifestyles in Healthy Adults in Santiago, Chile. Microorganisms. 2023;11(7):1635. doi: 10.3390/microorganisms11071635
  38. Pereira PAB, Aho VTE, Paulin L, et al. Oral and nasal microbiota in Parkinson's disease. Parkinsonism Relat Disord. 2017;38:61-7. doi: 10.1016/j.parkreldis.2017.02.026
  39. Stearns JC, Davidson CJ, McKeon S, et al. Culture and molecular-based profiles show shifts in bacterial communities of the upper respiratory tract that occur with age. ISME Journal. 2015;9(5):1246-59. doi: 10.1038/ismej.2014.250
  40. Samarrai R, Frank S, Lum A, et al. Defining the microbiome of the head and neck: A contemporary review. Am J Otolaryngol. 2022;43(1):103224. doi: 10.1016/j.amjoto.2021.103224
  41. Гуров А.В., Юшкина М.А. Алгоритм местной комбинированной терапии наружных отитов. Фарматека. 2018;S1:21-5 [Gurov AV, Yushkina MA. Algorithm for local combination therapy of external otitis. Farmateka. 2018;S1:21-5 (in Russian)]. doi: 10.18565/pharmateca.2018.s1.21-25
  42. Gupta VK, Paul S, Dutta C. Geography, ethnicity or subsistence-specific variations in human microbiome composition and diversity. Front Microbiol. 2017;8:1162. doi: 10.3389/fmicb.2017.01162
  43. Burton M, Krumbeck JA, Wu G, et al. The adult microbiome of healthy and otitis patients: Definition of the core healthy and diseased ear microbiomes. PLoS ONE. 2022;17(1):e0262806. doi: 10.1371/journal.pone.0262806
  44. Kim SK, Han SJ, Hong SJ, Hong SM. Microbiome of Acute Otitis Externa. J Clin Med. 2022;11(23):7074. doi: 10.3390/jcm11237074
  45. Lee JS, Lee SM, Son HS, et al. Analysis of the Microbiome of the Ear Canal in Normal Individuals and Patients with Chronic Otitis Externa. Ann Dermatol. 2022;34(6):461-71. doi: 10.5021/ad.22.153
  46. Wagner Mackenzie B, Chang K, Zoing M, et al. Longitudinal study of the bacterial and fungal microbiota in the human sinuses reveals seasonal and annual changes in diversity. Sci Rep. 2019;9(1):17416. doi: 10.1038/s41598-019-53975-9
  47. Swain SK, Das A, Mohanty JN. Acute otitis media with facial nerve palsy: Our experiences at a tertiary care teaching hospital of Eastern India. J Acute Dis. 2019;8(5):204207. doi: 10.4103/2221-6189.268410
  48. Кунельская Н.Л., Гуров А.В., Юшкина М.А. Клинико-микробиологическое обоснование применения топических антимикробных препаратов при наружном и среднем отите. Лечебное дело. 2019;4:38-48 [Kunelskaya NL, Gurov NL, Yushkina MA. Clinical and Microbiological Reasons for the Use of Topical Antimicrobial Agents for Otitis Externa and Otitis Media. Lechebnoe delo. 2019;4:38-48 (in Russian)]. doi: 10.24411/2071-5315-2019-12155
  49. Эсамуратов А.И., Ибрагимова М.А., Ибрагимов Э.А. Сурункали йирингли ўрта отитли беморларда микробиологик текширувлар тахлили. Science and innovation. (2023;2(Special Issue 8):1160-71.
  50. Никифорова Г.Н., Федоскова Т.Г., Свистушкин В.М. Аллергический ринит. Проблемы ведения пациентов. Русский медицинский журнал. 2018;8(I):46-52. Режим доступа: https://www.rmj.ru/articles/allergologiya/Allergicheskiy_rinit_Problemy_vedeniya_pacientov. Ссылка активна на 22.12.2023 [Nikiforova GN, Fedoskova TG, Svistushkin VM. Allergic rhinitis. Challenges of patients management. Russkii meditsinskiĭ zhurnal. 2018;8(I):46-52. Available at: https://www.rmj.ru/articles/allergologiya/Allergicheskiy_rinit_Problemy_vedeniya_pacientov. Accessed: 22.12.2023 (in Russian)].
  51. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Хаитов Р.М., и др. Аллергический ринит у детей: принципы своевременной диагностики и эффективной терапии. Краткий обзор клинических рекомендаций. Педиатрическая фармакология. 2017;14(4):272-82 [Baranov AA, Namazova-Baranova LS, Khaitov RM, et al. Allergic Rhinitis in Children: Principles of Early Diagnosis and Effective Therapy. Overview of Clinical Recommendations. Pediatric Pharmacology. 2017;14(4):272-82 (in Russian)]. doi: 10.15690/pf.v14i4.1758
  52. Рязанцев С.B., Павлова С.С. Отражение современных концепций терапии при лечении аллергических заболеваний носа и околоносовых пазух. Медицинский Совет. 2020;(6):78-84 [Ryazantsev SV, Pavlova SS. Reflection of modern concepts of therapy in the treatment of allergic diseases of the nose and paranasal sinuses. Medical Council. 2020;(6):78-84 (in Russian)]. doi: 10.21518/2079-701X-2020-6-78-84
  53. Свистушкин В.М., Никифорова Г.Н., Левина Л.А., и др. Реальные возможности оптимизации лечения больных аллергическим ринитом. Медицинский Совет. 2022;(8):98-104 [Svistushkin VM, Nikiforova GN, Levina LА, et al. Real possibilities of treatment of patients with allergic rhinitis. Medical Council. 2022;(8):98-104 (in Russian)]. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-8-98-104
  54. Ohnmacht C, Park JH, Cording S, et al. Mucosal immunology. The microbiota regulates type 2 immunity through RORγt+ T cells. Science. 2015;349(6251):989-93. doi: 10.1126/science.aac4263
  55. Hill DA, Siracusa MC, Abt MC, et al. Commensal bacteria-derived signals regulate basophil hematopoiesis and allergic inflammation. Nat Med. 2012;18(4):538-46. doi: 10.1038/nm.2657
  56. Lan F, Zhang N, Gevaert E, et al. Viruses and bacteria in Th2-biased allergic airway disease. Allergy. 2016;71(10):1381-92. doi: 10.1111/all.12934

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 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».