stringtranslate.com

Микробиота кишечника

Escherichia coli , один из многочисленных видов бактерий, присутствующих в кишечнике человека.

Микробиота кишечника , микробиом кишечника или флора кишечника — это микроорганизмы , включая бактерии , археи , грибы и вирусы , которые живут в пищеварительном тракте животных . [1] [2] Метагеном желудочно-кишечного тракта — это совокупность всех геномов микробиоты кишечника . [ 3] [4] Кишечник является основным местом обитания микробиома человека . [5] Микробиота кишечника оказывает широкое влияние, включая влияние на колонизацию , устойчивость к патогенам , поддержание эпителия кишечника , метаболизм пищевых и фармацевтических соединений, контроль иммунной функции и даже поведение через ось кишечник-мозг . [4]

Микробный состав микробиоты кишечника различается в зависимости от области пищеварительного тракта. Толстая кишка содержит самую высокую микробную плотность из всех изученных до сих пор сообществ микробов, связанных с человеком, представляя от 300 до 1000 различных видов . [6] Бактерии являются крупнейшим и на сегодняшний день наиболее изученным компонентом, и 99% бактерий кишечника происходят из примерно 30 или 40 видов. [7] До 60% сухой массы фекалий составляют бактерии. [8] Более 99% бактерий в кишечнике являются анаэробами , но в слепой кишке аэробные бактерии достигают высокой плотности. [5] Подсчитано, что микробиота кишечника человека имеет примерно в сто раз больше генов , чем в геноме человека .

Обзор

Состав и распределение микробиоты кишечника в организме человека

У людей микробиота кишечника имеет наибольшее количество и виды бактерий по сравнению с другими частями тела. [9] Приблизительное количество бактерий, составляющих микробиоту кишечника, составляет около 10 13 –10 14 (от 10 000 до 100 000 миллиардов). [10] У людей флора кишечника формируется при рождении и постепенно переходит в состояние, напоминающее таковое у взрослых, к двум годам, [11] совпадающее с развитием и созреванием кишечного эпителия и кишечного слизистого барьера . Этот барьер необходим для поддержания симбиотических отношений с флорой кишечника, обеспечивая при этом защиту от патогенных организмов. [12] [13]

Отношения между некоторыми видами кишечной микробиоты и людьми не просто комменсальные (безвредное сосуществование), а скорее мутуалистические отношения. [5] : 700  Некоторые микроорганизмы кишечника человека приносят пользу хозяину, ферментируя пищевые волокна в короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), такие как уксусная кислота и масляная кислота , которые затем усваиваются хозяином. [9] [14] Кишечные бактерии также играют роль в синтезе некоторых витаминов группы В и витамина К , а также в метаболизме желчных кислот , стеринов и ксенобиотиков . [5] [14] Системное значение SCFA и других соединений, которые они производят, подобно гормонам , а сама кишечная флора, по-видимому, функционирует как эндокринный орган . [14] Нарушение регуляции кишечной флоры коррелирует с множеством воспалительных и аутоиммунных состояний. [9] [15]

Состав микробиоты кишечника человека меняется со временем, при изменении рациона питания и общего состояния здоровья. [9] [15] Систематический обзор 2016 года изучил доклинические и небольшие испытания на людях, которые были проведены с определенными коммерчески доступными штаммами пробиотических бактерий, и выявил те, которые имели наибольший потенциал быть полезными при определенных расстройствах центральной нервной системы . [16] Следует также подчеркнуть, что средиземноморская диета, богатая овощами и клетчаткой, стимулирует активность и рост полезных для мозга бактерий. [17]

Классификации

Микробный состав микробиоты кишечника различается в зависимости от пищеварительного тракта. В желудке и тонком кишечнике обычно присутствует относительно немного видов бактерий. [6] [18] Толстая кишка , напротив, содержит самую высокую микробную плотность любого связанного с человеком микробного сообщества, изученного до сих пор [19] - от 10 10 до 10 11 (от 10 до 100 миллиардов) клеток на грамм содержимого кишечника. [20] Эти бактерии представляют от 300 до 1000 различных видов . [6] [18] Однако 99% бактерий происходят из примерно 30 или 40 видов. [7] Вследствие их обилия в кишечнике бактерии также составляют до 60% сухой массы фекалий . [8] Грибы , простейшие , археи и вирусы также присутствуют во флоре кишечника, но об их активности известно меньше. [21]

Более 99% бактерий в кишечнике являются анаэробами , но в слепой кишке аэробные бактерии достигают высокой плотности. [5] По оценкам, эта кишечная флора имеет в общей сложности примерно в сто раз больше генов , чем в геноме человека . [22]

Candida albicans — диморфный грибок, растущий в кишечнике как дрожжи.

Многие виды в кишечнике не были изучены вне их хозяев, поскольку их невозможно культивировать . [18] [7] [23] Хотя существует небольшое количество основных видов микроорганизмов, общих для большинства людей, популяции микробов могут сильно различаться. [24] Внутри человека их популяции микробов остаются довольно постоянными с течением времени, с некоторыми изменениями, происходящими из-за изменений в образе жизни, диете и возрасте. [6] [25] Проект «Микробиом человека» был направлен на более точное описание микробиоты человеческого кишечника и других частей тела. [ необходима ссылка ]

Четыре доминирующих типа бактерий в кишечнике человека — это Bacillota (Firmicutes), Bacteroidota , Actinomycetota и Pseudomonadota . [26] Большинство бактерий относятся к родам Bacteroides , Clostridium , Faecalibacterium , [6] [7] Eubacterium , Ruminococcus , Peptococcus , Peptostreptococcus и Bifidobacterium . [6] [7] Другие роды, такие как Escherichia и Lactobacillus , присутствуют в меньшей степени. [6] Виды только из рода Bacteroides составляют около 30% всех бактерий в кишечнике, что позволяет предположить, что этот род особенно важен для функционирования хозяина. [18]

Роды грибов, которые были обнаружены в кишечнике, включают Candida , Saccharomyces , Aspergillus , Penicillium , Rhodotorula , Trametes , Pleospora , Sclerotinia , Bullera и Galactomyces , среди прочих. [27] [28] Rhodotorula чаще всего встречается у людей с воспалительным заболеванием кишечника , тогда как Candida чаще всего встречается у людей с циррозом гепатита B и хроническим гепатитом B. [27]

Из-за распространенности грибков в естественной среде сложно определить, какие роды и виды являются постоянными членами кишечной микобиомы . [29] [30] Ведутся исследования относительно того, является ли Penicillium постоянным или временным членом кишечной флоры, получаемым из пищевых источников, таких как сыр , хотя известно, что несколько видов этого рода выживают при температуре около 37 °C, что примерно соответствует температуре тела . [30] Известно, что Saccharomyces cerevisiae , пивные дрожжи, попадают в кишечник после попадания в организм и могут быть ответственны за состояние синдрома автопивоварни в случаях, когда они избыточны, [30] [31] [32] в то время как Candida albicans , вероятно, является постоянным членом и, как полагают, приобретается при рождении путем вертикальной передачи . [33] [ необходима медицинская ссылка ]

Археи составляют еще один большой класс кишечной флоры, играющий важную роль в метаболизме бактериальных продуктов брожения.

Индустриализация связана с изменениями в микробиоте, а сокращение разнообразия может привести к вымиранию некоторых видов; в 2018 году исследователи предложили создать биобанк, хранящий микробиоту человека. [34]

Энтеротип

Энтеротип — это классификация живых организмов, основанная на их бактериологической экосистеме в микробиоме кишечника человека, не зависящая от возраста, пола, массы тела или национальных различий. [35] Имеются данные о том, что долгосрочная диета влияет на энтеротип. [36] Было предложено три человеческих энтеротипа, [35] [37], но их ценность была поставлена ​​под сомнение. [38]

Состав

Бактериом

Желудок

Из-за высокой кислотности желудка большинство микроорганизмов не могут там выжить. Основные бактерии желудочной микробиоты принадлежат к пяти основным типам: Firmicutes , Bacteroidetes , Actinobacteria , Fusobacteriota и Proteobacteria . Доминирующими родами являются Prevotella , Streptococcus , Veillonella , Rothia и Haemophilus . [39] Взаимодействие между уже существующей желудочной микробиотой и введением H. pylori может влиять на прогрессирование заболевания . [39] При наличии H. pylori она становится доминантой микробиоты. [40]

Кишечник

Тонкий кишечник содержит следовое количество микроорганизмов из-за близости и влияния желудка. Грамположительные кокки и палочковидные бактерии являются преобладающими микроорганизмами, обнаруженными в тонком кишечнике. [5] Однако в дистальной части тонкого кишечника щелочные условия поддерживают грамотрицательные бактерии Enterobacteriaceae . [ 5] Бактериальная флора тонкого кишечника помогает в широком спектре кишечных функций. Бактериальная флора обеспечивает регуляторные сигналы, которые обеспечивают развитие и полезность кишечника. Избыточный рост бактерий в тонком кишечнике может привести к кишечной недостаточности. [42] Кроме того, толстый кишечник содержит самую большую бактериальную экосистему в организме человека. [5] Около 99% флоры толстого кишечника и фекалий состоят из облигатных анаэробов, таких как Bacteroides и Bifidobacterium. [43] Факторы, которые нарушают популяцию микроорганизмов толстого кишечника, включают антибиотики, стресс и паразитов. [5]

Бактерии составляют большую часть флоры толстой кишки [ 44] и составляют 60% фекального азота. [6] Этот факт делает фекалии идеальным источником кишечной флоры для любых тестов и экспериментов путем извлечения нуклеиновой кислоты из образцов фекалий, а последовательности генов бактериальной 16S рРНК генерируются с помощью бактериальных праймеров. Эта форма тестирования также часто предпочтительнее более инвазивных методов, таких как биопсия.

В кишечной микробиоте доминируют пять типов : Bacteroidota , Bacillota (Firmicutes), Actinomycetota , Pseudomonadota и Verrucomicrobiota  , при этом Bacteroidota и Bacillota составляют 90% состава. [45] В кишечнике обитает от 300 [6] до 1000 различных видов , [18] по большинству оценок их около 500. [46] [47] Однако вполне вероятно, что 99% бактерий относятся к 30 или 40 видам, причем Faecalibacterium prausnitzii (филум firmicutes) является наиболее распространенным видом у здоровых взрослых. [7] [48]

Исследования показывают, что отношения между кишечной флорой и людьми не просто комменсальные (безвредное сосуществование), а скорее мутуалистические , симбиотические отношения. [18] Хотя люди могут выживать без кишечной флоры, [46] микроорганизмы выполняют множество полезных функций, таких как ферментация неиспользованных энергетических субстратов, тренировка иммунной системы с помощью конечных продуктов метаболизма, таких как пропионат и ацетат , предотвращение роста вредных видов, регулирование развития кишечника, выработка витаминов для хозяина (таких как биотин и витамин К ) и выработка гормонов, направляющих хозяина на запасание жиров. [5] Обширные изменения и дисбалансы кишечной микробиоты и ее микробиома или набора генов связаны с ожирением. [49] Однако при определенных условиях считается, что некоторые виды способны вызывать заболевания , вызывая инфекцию или увеличивая риск рака у хозяина. [6] [44]

Микобиом

Грибы и простейшие также составляют часть кишечной флоры, но об их деятельности известно меньше. [50]

Виром

Человеческий виром в основном состоит из бактериофагов . [51]

Вариация

Возраст

Существуют общие закономерности эволюции состава микробиома в течение жизни. [52] В целом, разнообразие состава микробиоты фекальных образцов значительно выше у взрослых, чем у детей, хотя межличностные различия у детей выше, чем у взрослых. [53] Большая часть созревания микробиоты до конфигурации, подобной взрослой, происходит в течение первых трех лет жизни. [53]

По мере изменения состава микробиома меняется и состав бактериальных белков, вырабатываемых в кишечнике. В микробиомах взрослых обнаружено высокое распространение ферментов, участвующих в ферментации , метаногенезе и метаболизме аргинина , глутамата , аспартата и лизина . Напротив, в микробиомах младенцев доминирующие ферменты участвуют в метаболизме цистеина и путях ферментации. [53]

География

Состав микробиома кишечника зависит от географического происхождения популяций. Изменения в компромиссе Prevotella , представленности гена уреазы и представленности генов, кодирующих глутаматсинтазу/деградацию или другие ферменты, участвующие в деградации аминокислот или биосинтезе витаминов, показывают значительные различия между популяциями из США, Малави или индейского происхождения. [53]

Население США имеет высокую представленность ферментов, кодирующих деградацию глутамина , и ферментов, участвующих в биосинтезе витаминов и липоевой кислоты ; тогда как население Малави и американских индейцев имеет высокую представленность ферментов, кодирующих глутаматсинтазу, а также у них в микробиомах наблюдается повышенная представленность α-амилазы . Поскольку население США имеет рацион, более богатый жирами, чем американские индейцы или малавийцы, которые имеют рацион, богатый кукурузой, рацион, вероятно, является основным фактором, определяющим состав бактерий кишечника. [53]

Дальнейшие исследования показали большую разницу в составе микробиоты между европейскими и сельскими африканскими детьми. Фекальные бактерии детей из Флоренции сравнивались с бактериями детей из небольшой сельской деревни Бульпон в Буркина-Фасо . Рацион типичного ребенка, живущего в этой деревне, в значительной степени лишен жиров и животных белков и богат полисахаридами и растительными белками. Фекальные бактерии европейских детей были представлены Firmicutes и показали заметное снижение биоразнообразия, в то время как фекальные бактерии детей Бульпона были представлены Bacteroidetes . Возросшее биоразнообразие и другой состав микробиома кишечника в африканских популяциях могут способствовать перевариванию обычно неперевариваемых растительных полисахаридов, а также могут привести к снижению частоты неинфекционных заболеваний толстой кишки. [54]

В меньшем масштабе было показано, что совместное использование многочисленных общих экологических воздействий в семье является сильным фактором, определяющим индивидуальный состав микробиома. Этот эффект не имеет генетического влияния и постоянно наблюдается в культурно различных популяциях. [53]

Недоедание

У недоедающих детей микробиота кишечника менее зрелая и менее разнообразная, чем у здоровых детей, а изменения в микробиоме, связанные с дефицитом питательных веществ, могут, в свою очередь, быть патофизиологической причиной недоедания. [55] [56] У недоедающих детей также обычно больше потенциально патогенной кишечной флоры и больше дрожжей во рту и горле. [57] Изменение рациона питания может привести к изменениям в составе и разнообразии микробиоты кишечника. [58]

Раса и этническая принадлежность

Исследователи из American Gut Project и Human Microbiome Project обнаружили, что двенадцать семейств микробов различаются по численности в зависимости от расы или этнической принадлежности человека. Сила этих связей ограничена небольшим размером выборки: American Gut Project собрал данные от 1375 человек, 90% из которых были белыми. [59] Исследование Healthy Life in an Urban Setting (HELIUS) в Амстердаме показало, что у людей голландского происхождения самый высокий уровень разнообразия микробиоты кишечника, в то время как у людей южноазиатского и суринамского происхождения — самый низкий уровень разнообразия. Результаты исследования показали, что у людей одной расы или этнической принадлежности микробиомы более схожи, чем у людей с другим расовым происхождением. [59]

Социально-экономический статус

По состоянию на 2020 год, по крайней мере, два исследования продемонстрировали связь между социально-экономическим статусом человека (SES) и его микробиотой кишечника. Исследование в Чикаго показало, что у людей в районах с более высоким SES было большее разнообразие микробиоты. У людей из районов с более высоким SES также было больше бактерий Bacteroides . Аналогичным образом, исследование близнецов в Соединенном Королевстве показало, что более высокий SES также был связан с большим разнообразием кишечника. [59]

Приобретение у человеческих младенцев

Формирование кишечной флоры имеет решающее значение для здоровья взрослого человека, а также для функционирования желудочно-кишечного тракта. [60] У людей кишечная флора, похожая на взрослую, формируется в течение одного-двух лет после рождения, поскольку микробиота приобретается путем передачи от родителя к ребенку и передается через пищу, воду и другие источники окружающей среды. [61] [12]

Иллюстрация, демонстрирующая развитие колонизации кишечной микробиоты.

Традиционное представление о желудочно-кишечном тракте нормального плода заключается в том, что он стерилен, хотя в последние несколько лет это представление было оспорено. [ временные рамки? ] [62] Начали появляться многочисленные линии доказательств, которые предполагают, что во внутриутробной среде могут быть бактерии. У людей исследования показали, что микробная колонизация может происходить у плода [63] при этом одно исследование показало, что виды Lactobacillus и Bifidobacterium присутствовали в биопсиях плаценты. [64] Несколько исследований на грызунах продемонстрировали присутствие бактерий в амниотической жидкости и плаценте, а также в меконии детей, рожденных путем стерильного кесарева сечения. [65] [66] В другом исследовании исследователи вводили культуру бактерий перорально беременным мышам и обнаружили бактерии у потомства, вероятно, в результате передачи между пищеварительным трактом и амниотической жидкостью через кровоток. [67] Однако исследователи предупреждают, что источник этих внутриутробных бактерий, живые ли они и их роль пока не изучены. [68] [64]

Во время родов и вскоре после этого бактерии от матери и окружающей среды колонизируют кишечник младенца. [12] Точные источники бактерий до конца не изучены, но могут включать родовые пути, других людей (родителей, братьев и сестер, работников больницы), грудное молоко, пищу и общую среду, с которой взаимодействует младенец. [69] Исследования показали, что микробиом детей, рожденных вагинально, значительно отличается от микробиома детей, рожденных с помощью кесарева сечения , и что дети, рожденные вагинально, получили большую часть своих кишечных бактерий от своей матери, в то время как микробиота детей, рожденных с помощью кесарева сечения, содержала больше бактерий, связанных с больничной средой. [70]

В течение первого года жизни состав кишечной флоры, как правило, прост и сильно меняется со временем, а также не одинаков у разных людей. [12] Первоначальная бактериальная популяция, как правило, представляет собой факультативные анаэробные организмы ; исследователи полагают, что эти первоначальные колонизаторы снижают концентрацию кислорода в кишечнике, что, в свою очередь, позволяет облигатным анаэробным бактериям, таким как Bacteroidota , Actinomycetota и Bacillota , закрепляться и развиваться. [12] У грудных детей преобладают бифидобактерии , возможно, из-за содержания факторов роста бифидобактерий в грудном молоке, а также из-за того, что грудное молоко содержит пребиотические компоненты, обеспечивающие здоровый рост бактерий. [64] [71] Грудное молоко также содержит более высокие уровни иммуноглобулина А (IgA), что помогает с толерантностью и регуляцией иммунной системы ребенка. [72] Напротив, микробиота детей, находящихся на искусственном вскармливании , более разнообразна и содержит большое количество Enterobacteriaceae , энтерококков , бифидобактерий, бактероидов и клостридий. [73]

Кесарево сечение, антибиотики и искусственное вскармливание могут изменить состав микробиома кишечника. [64] Дети, леченные антибиотиками, имеют менее стабильные и менее разнообразные цветочные сообщества. [74] Было показано, что кесарево сечение нарушает передачу бактерий от матери к потомству, что влияет на общее состояние здоровья потомства, повышая риск таких заболеваний, как целиакия , астма и диабет 1 типа  . [64] Это еще раз подтверждает важность здорового микробиома кишечника. Изучаются различные методы восстановления микробиома, обычно включающие воздействие на младенца содержимого влагалища матери и пероральных пробиотиков. [64]

Функции

Когда в 1995 году началось изучение кишечной флоры, [75] считалось, что она играет три ключевые роли: прямая защита от патогенов , укрепление защиты хозяина за счет своей роли в развитии и поддержании кишечного эпителия и индукции выработки антител там, а также метаболизм в противном случае неперевариваемых соединений в пище. Последующие исследования обнаружили ее роль в обучении развивающейся иммунной системы, и еще одна работа была сосредоточена на ее роли в оси кишечник-мозг . [76]

Прямое ингибирование патогенов

Сообщество кишечной флоры играет прямую роль в защите от патогенов, полностью колонизируя пространство, используя все доступные питательные вещества и секретируя соединения, известные как цитокины, которые убивают или подавляют нежелательные организмы, которые будут конкурировать с ним за питательные вещества. [77] Различные штаммы кишечных бактерий вызывают выработку различных цитокинов. Цитокины — это химические соединения, вырабатываемые нашей иммунной системой для инициирования воспалительного ответа на инфекции. Нарушение кишечной флоры позволяет конкурирующим организмам, таким как Clostridioides difficile, закрепляться, которые в противном случае остаются в состоянии бездействия. [77]

Развитие энтеральной защиты и иммунной системы

Микроскладчатые клетки переносят антигены (Ag) из просвета кишечника в лимфоидную ткань кишечника (GALT) посредством трансцитоза и представляют их различным врожденным и адаптивным иммунным клеткам.

У людей кишечная флора, похожая на взрослую, формируется в течение одного-двух лет после рождения. [12] По мере того, как кишечная флора формируется, слизистая оболочка кишечника — кишечный эпителий и секретируемый им слизистый барьер кишечника — также развиваются таким образом, что становятся толерантными и даже поддерживающими комменсалистические микроорганизмы в определенной степени, а также обеспечивают барьер для патогенных микроорганизмов. [12] В частности, бокаловидные клетки , которые производят слизистую оболочку, размножаются, и слизистый слой утолщается, обеспечивая внешний слизистый слой, в котором могут закрепляться и питаться «дружественные» микроорганизмы, и внутренний слой, в который даже эти организмы не могут проникнуть. [12] [13] Кроме того, развитие лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (GALT), которая является частью кишечного эпителия и которая обнаруживает и реагирует на патогены, появляется и развивается в то время, когда развивается и закрепляется кишечная флора. [12] Развивающаяся GALT толерантна к видам кишечной флоры, но не к другим микроорганизмам. [12] GALT также обычно становится толерантной к пище, которой подвергается младенец, а также к продуктам переваривания пищи и метаболитам кишечной флоры (молекулам, образующимся в результате метаболизма), вырабатываемым из пищи. [12]

Иммунная система человека вырабатывает цитокины , которые могут заставить иммунную систему вызывать воспаление, чтобы защитить себя, и которые могут подавлять иммунный ответ для поддержания гомеостаза и обеспечения заживления после инсульта или травмы. [12] Было показано, что различные виды бактерий, которые появляются в кишечной флоре, способны заставлять иммунную систему избирательно вырабатывать цитокины; например, Bacteroides fragilis и некоторые виды Clostridia, по-видимому, вызывают противовоспалительную реакцию, в то время как некоторые сегментированные нитчатые бактерии вызывают выработку воспалительных цитокинов. [12] [78] Кишечная флора также может регулировать выработку антител иммунной системой. [12] [79] Одна из функций этой регуляции заключается в том, чтобы заставить В-клетки переключиться на IgA . В большинстве случаев В-клетки нуждаются в активации от Т-хелперных клеток , чтобы вызвать переключение класса ; однако в другом пути кишечная флора вызывает сигнализацию NF-kB кишечными эпителиальными клетками, что приводит к секреции дополнительных сигнальных молекул. [80] Эти сигнальные молекулы взаимодействуют с В-клетками, чтобы вызвать переключение класса на IgA. [80] IgA является важным типом антител, который используется в слизистых оболочках, таких как кишечник. Было показано, что IgA может помочь разнообразить сообщество кишечника и помогает избавиться от бактерий, вызывающих воспалительные реакции. [81] В конечном счете, IgA поддерживает здоровую среду между хозяином и кишечными бактериями. [81] Эти цитокины и антитела могут оказывать действие за пределами кишечника, в легких и других тканях. [12]

Иммунная система также может быть изменена из-за способности кишечных бактерий производить метаболиты , которые могут влиять на клетки иммунной системы. Например, короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) могут вырабатываться некоторыми кишечными бактериями посредством ферментации . [82] SCFA стимулируют быстрое увеличение производства врожденных иммунных клеток, таких как нейтрофилы , базофилы и эозинофилы . [82] Эти клетки являются частью врожденной иммунной системы, которая пытается ограничить распространение инфекции.

Метаболизм

Без кишечной флоры организм человека не смог бы использовать некоторые непереваренные углеводы, которые он потребляет, потому что некоторые типы кишечной флоры имеют ферменты , которых не хватает человеческим клеткам для расщепления определенных полисахаридов . [14] Грызуны, выращенные в стерильной среде и лишенные кишечной флоры, должны потреблять на 30% больше калорий , чтобы оставаться того же веса, что и их нормальные сородичи. [14] Углеводы, которые человек не может переварить без помощи бактерий, включают определенные крахмалы , клетчатку , олигосахариды и сахара , которые организм не смог переварить и усвоить, такие как лактоза в случае непереносимости лактозы и сахарные спирты , слизь , вырабатываемая кишечником, и белки. [9] [14]

Бактерии превращают углеводы, которые они ферментируют, в короткоцепочечные жирные кислоты с помощью формы ферментации, называемой сахаролитической ферментацией. [47] Продукты включают уксусную кислоту , пропионовую кислоту и масляную кислоту . [7] [47] Эти материалы могут использоваться клетками-хозяевами, обеспечивая основной источник энергии и питательных веществ. [47] Газы (которые участвуют в передаче сигналов [87] и могут вызывать метеоризм ) и органические кислоты , такие как молочная кислота , также производятся путем ферментации. [7] Уксусная кислота используется мышцами , пропионовая кислота способствует выработке АТФ печенью , а масляная кислота обеспечивает энергией клетки кишечника. [47]

Кишечная флора также синтезирует витамины, такие как биотин и фолат , и способствует усвоению пищевых минералов , включая магний, кальций и железо. [6] [25] Methanobrevibacter smithii уникален, поскольку он не является видом бактерий, а скорее членом домена Archaea и является наиболее распространенным видом архей, продуцирующих метан, в микробиоте желудочно-кишечного тракта человека. [88]

Микробиота кишечника также служит источником витаминов K и B 12 , которые не вырабатываются организмом или вырабатываются в небольших количествах. [89] [90]

Деградация целлюлозы

Бактерии, которые разлагают целлюлозу (например, Ruminococcus ), распространены среди человекообразных обезьян , древних человеческих обществ, сообществ охотников-собирателей и даже современных сельских популяций. Однако они редки в индустриальных обществах. Штаммы, связанные с человеком, приобрели гены, которые могут разлагать определенные растительные волокна, такие как кукуруза , рис и пшеница . Бактериальные штаммы, обнаруженные у приматов, также могут разлагать хитин , полимер, в изобилии встречающийся в насекомых, которые являются частью рациона многих нечеловеческих приматов . Сокращение этих бактерий в кишечнике человека, вероятно, было обусловлено переходом на западный образ жизни. [91]

Фармакомикробиомика

Человеческий метагеном (т. е. генетический состав человека и всех микроорганизмов, которые находятся на теле человека или внутри него) значительно различается у разных людей. [92] [93] Поскольку общее количество микробных клеток в организме человека (более 100 триллионов) значительно превышает количество клеток Homo sapiens (десятки триллионов), [примечание 1] [92] [94] существует значительный потенциал для взаимодействия между лекарственными средствами и микробиомом человека, включая: лекарственные средства, изменяющие состав микробиома человека , метаболизм лекарственных средств микробными ферментами, изменяющими фармакокинетический профиль лекарственного средства , и микробный метаболизм лекарственных средств, влияющий на клиническую эффективность и профиль токсичности лекарственного средства . [92] [93] [95]

Помимо углеводов, кишечная микробиота может также метаболизировать другие ксенобиотики , такие как лекарства, фитохимические вещества и пищевые токсиканты. Было показано, что более 30 лекарств метаболизируются кишечной микробиотой. [96] Микробный метаболизм лекарств иногда может инактивировать лекарство. [97]

Вклад в метаболизм лекарственных средств

Микробиота кишечника представляет собой обогащенное сообщество, содержащее разнообразные гены с огромными биохимическими возможностями для модификации лекарств, особенно тех, которые принимаются внутрь. [98] Микробиота кишечника может влиять на метаболизм лекарств через прямые и косвенные механизмы. [99] Прямой механизм опосредован микробными ферментами, которые могут изменять химическую структуру вводимых лекарств. [100] Наоборот, косвенный путь опосредован микробными метаболитами, которые влияют на экспрессию ферментов метаболизма хозяина, таких как цитохром P450 . [101] [99] Влияние микробиоты кишечника на фармакокинетику и биодоступность лекарств было исследовано несколько десятилетий назад. [102] [103] [104] Эти эффекты могут быть различными; они могут активировать неактивные лекарства, такие как ловастатин, [105] инактивировать активное лекарство, такое как дигоксин [106] или вызывать токсичность лекарств, как в случае с иринотеканом . [107] С тех пор активно изучалось влияние микробиоты кишечника на фармакокинетику многих лекарственных препаратов. [108] [98]

Микробиота кишечника человека играет решающую роль в модулировании эффекта вводимых лекарств на человека. Непосредственно микробиота кишечника может синтезировать и высвобождать ряд ферментов, способных метаболизировать лекарства, такие как микробная биотрансформация L-допы ферментами декарбоксилазы и дегидроксилазы. [100] Напротив, микробиота кишечника может также изменять метаболизм лекарств, модулируя метаболизм лекарств хозяина. Этот механизм может быть опосредован микробными метаболитами или путем модификации метаболитов хозяина, которые, в свою очередь, изменяют экспрессию ферментов, метаболизирующих хозяина. [101]

Большое количество исследований продемонстрировало метаболизм более 50 препаратов микробиотой кишечника. [108] [99] Например, ловастатин (средство для снижения уровня холестерина), который является пролекарством лактона, частично активируется микробиотой кишечника человека, образуя активные гидроксилированные метаболиты кислоты. [105] Напротив, дигоксин (препарат, используемый для лечения застойной сердечной недостаточности) инактивируется членом микробиоты кишечника (то есть Eggerthella lanta ). [109] Eggerthella lanta имеет оперон, кодирующий цитохром, который активируется дигоксином и связан с инактивацией дигоксина. [109] Микробиота кишечника также может модулировать эффективность и токсичность химиотерапевтических агентов, таких как иринотекан. [110] Этот эффект обусловлен ферментами β-глюкуронидазы, кодируемыми микробиомом, которые восстанавливают активную форму иринотекана, вызывая желудочно-кишечную токсичность. [111]

Вторичные метаболиты

Это микробное сообщество в кишечнике обладает огромной биохимической способностью производить различные вторичные метаболиты, которые иногда производятся в результате метаболического преобразования диетических продуктов, таких как волокна , эндогенные биологические соединения, такие как индол или желчные кислоты . [112] [113] [114] Микробные метаболиты, особенно короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) и вторичные желчные кислоты (ВЖК), играют важную роль для человека в состоянии здоровья и при заболеваниях. [115] [116] [117]

Одним из важнейших бактериальных метаболитов, продуцируемых микробиотой кишечника, являются вторичные желчные кислоты (BAs). [114] Эти метаболиты продуцируются путем бактериальной биотрансформации первичных желчных кислот, таких как холевая кислота (CA) и хенодезоксихолевая кислота (CDCA), во вторичные желчные кислоты (BAs), литохолевую кислоту (LCA) и дезоксихолевую кислоту (DCA) соответственно. [118] Первичные желчные кислоты, которые синтезируются гепатоцитами и хранятся в желчном пузыре, обладают гидрофобными свойствами. Эти метаболиты впоследствии метаболизируются микробиотой кишечника во вторичные метаболиты с повышенной гидрофобностью. [118] Гидролазы желчных солей (BSH), которые сохраняются во всех типах микробиоты кишечника, таких как Bacteroides , Firmicutes и Actinobacteria , отвечают за первый этап метаболизма вторичных желчных кислот. [118] Было показано, что вторичные желчные кислоты (BAs), такие как DCA и LCA, подавляют как прорастание, так и рост Clostridioides difficile . [117]

Дисбактериоз

Микробиота кишечника важна для поддержания гомеостаза в кишечнике. Развитие рака кишечника связано с дисбалансом естественной микрофлоры (дисбактериозом). [119] Вторичная желчная кислота — дезоксихолевая кислота — связана с изменениями микробного сообщества, которые приводят к усилению канцерогенеза в кишечнике. [119] Повышенное воздействие вторичных желчных кислот на толстую кишку в результате дисбактериоза может вызвать повреждение ДНК , а такое повреждение может привести к канцерогенным мутациям в клетках толстой кишки. [120] Высокая плотность бактерий в толстой кишке (около 10 12 на мл), которые подвержены дисбактериозу, по сравнению с относительно низкой плотностью в тонкой кишке (около 10 2 на мл), может объяснить более чем 10-кратную более высокую заболеваемость раком в толстой кишке по сравнению с тонкой кишкой. [120]

Ось кишечник-мозг

Ось кишечник–мозг — это биохимическая сигнализация, которая происходит между желудочно-кишечным трактом и центральной нервной системой . [76] Этот термин был расширен, чтобы включить роль кишечной флоры во взаимодействии; термин «ось микробиом–мозг» иногда используется для описания парадигм, явно включающих кишечную флору. [76] [121] [122] В широком смысле ось кишечник–мозг включает центральную нервную систему, нейроэндокринную и нейроиммунную системы, включая гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (ось HPA), симпатическую и парасимпатическую ветви автономной нервной системы, включая энтеральную нервную систему , блуждающий нерв и микробиоту кишечника . [76] [122]

Систематический обзор 2016 года изучил доклинические и небольшие испытания на людях, которые были проведены с некоторыми коммерчески доступными штаммами пробиотических бактерий, и обнаружил, что среди протестированных роды Bifidobacterium и Lactobacillus ( B. longum , B. breve , B. infantis , L. helveticus , L. rhamnosus , L. plantarum и L. casei ) имели наибольший потенциал для использования при некоторых расстройствах центральной нервной системы . [16]

Изменения баланса микробиоты

Эффекты применения антибиотиков

Изменение количества кишечных бактерий, например, путем приема антибиотиков широкого спектра действия , может повлиять на здоровье хозяина и его способность переваривать пищу. [123] Антибиотики могут вызывать диарею, связанную с антибиотиками , путем непосредственного раздражения кишечника , изменения уровня микробиоты или разрешения патогенным бактериям расти. [7] Другим вредным эффектом антибиотиков является увеличение количества устойчивых к антибиотикам бактерий, обнаруживаемых после их использования, которые, попадая в организм хозяина, вызывают заболевания, которые трудно поддаются лечению антибиотиками. [123]

Изменение количества и видов кишечной микробиоты может снизить способность организма ферментировать углеводы и метаболизировать желчные кислоты, а также может вызвать диарею . Углеводы, которые не расщепляются, могут поглощать слишком много воды и вызывать жидкий стул, или недостаток короткоцепочечных жирных кислот, вырабатываемых кишечной микробиотой, может вызвать диарею. [7]

Снижение уровня местных видов бактерий также нарушает их способность подавлять рост вредных видов, таких как C. difficile и Salmonella Kedougou, и эти виды могут выйти из-под контроля, хотя их чрезмерный рост может быть случайным и не быть истинной причиной диареи. [6] [7] [123] Новые протоколы лечения инфекций C. difficile включают трансплантацию фекальной микробиоты донорских фекалий (см. Трансплантация фекалий ). [124] Первоначальные отчеты о лечении описывают показатели успешности в 90% с небольшим количеством побочных эффектов. Предполагается, что эффективность является результатом восстановления бактериального баланса классов бактерий Bacteroides и Firmicutes. [125]

Состав микробиома кишечника также меняется при тяжелых заболеваниях, не только из-за использования антибиотиков, но и из-за таких факторов, как ишемия кишечника, отказ от еды и иммунодефицит . Отрицательные эффекты этого привели к интересу к селективной деконтаминации пищеварительного тракта, лечению, направленному на уничтожение только патогенных бактерий и позволяющему восстановить здоровые. [126]

Антибиотики изменяют популяцию микробиоты в желудочно-кишечном тракте , и это может изменить внутрисообщественные метаболические взаимодействия, изменить потребление калорий за счет использования углеводов и в целом повлиять на метаболический, гормональный и иммунный гомеостаз хозяина. [127]

Имеются обоснованные доказательства того, что прием пробиотиков, содержащих виды Lactobacillus, может помочь предотвратить диарею, связанную с приемом антибиотиков, а прием пробиотиков с Saccharomyces (например, Saccharomyces boulardii ) может помочь предотвратить инфекцию Clostridioides difficile после системного лечения антибиотиками. [128]

Беременность

Микробиота кишечника женщины меняется по мере развития беременности , причем изменения аналогичны тем, что наблюдаются при метаболических синдромах, таких как диабет. Изменение микробиоты кишечника не вызывает никаких побочных эффектов. Микробиота кишечника новорожденного напоминает образцы микробиоты матери в первом триместре. Разнообразие микробиома уменьшается от первого к третьему триместру, так как количество определенных видов увеличивается. [64] [129]

Пробиотики, пребиотики, синбиотики и фармабиотики

Пробиотики содержат живые микроорганизмы . Считается, что при употреблении они приносят пользу здоровью, изменяя состав микробиома. [130] [131] [132] Текущие исследования изучают использование пробиотиков как способ восстановления микробного баланса кишечника путем стимуляции иммунной системы и ингибирования провоспалительных цитокинов . [130]

Что касается микробиоты кишечника, пребиотики, как правило, представляют собой неперевариваемые волокнистые соединения, которые проходят непереваренными через верхнюю часть желудочно-кишечного тракта и стимулируют рост или активность полезной кишечной флоры, выступая для них в качестве субстрата . [47] [133]

Синбиотики относятся к пищевым ингредиентам или диетическим добавкам, объединяющим пробиотики и пребиотики в форме синергизма . [134]

Термин «фармабиотики» используется в различных значениях, для обозначения: фармацевтических формул (стандартизированное производство, которое может получить одобрение регулирующих органов в качестве лекарственного средства) пробиотиков, пребиотиков или синбиотиков ; [135] пробиотиков, которые были генетически модифицированы или иным образом оптимизированы для лучшей эффективности (срок хранения, выживаемость в пищеварительном тракте и т. д.); [136] и натуральных продуктов метаболизма кишечной флоры (витамины и т. д.). [137]

Есть некоторые доказательства того, что лечение некоторыми пробиотическими штаммами бактерий может быть эффективным при синдроме раздраженного кишечника , [138] [139] вздутии живота [140] и хроническом идиопатическом запоре . К числу организмов, которые с наибольшей вероятностью приведут к уменьшению симптомов, относятся:

Фекальная флотация

Фекалии примерно 10–15% людей постоянно плавают в туалетной воде («плавающие»), в то время как остальные производят фекалии, которые тонут («тонущие»), и выработка газа заставляет фекалии плавать. [144] В то время как обычные мыши часто производят «плавающие», гнотобиотические стерильные мыши без микробиоты кишечника (выращенные в стерильном изоляторе) производят «тонущих», а колонизация микробиоты кишечника у стерильных мышей приводит к преобразованию пищи в микробную биомассу и обогащению множественными газообразующими видами бактерий, что превращает «тонущих» в «плавающих». [145]

Исследовать

Тесты на то, могут ли неантибиотические препараты влиять на кишечные бактерии человека, проводились с помощью анализа in vitro более 1000 продаваемых препаратов против 40 штаммов кишечных бактерий, показывая, что 24% препаратов подавляли рост по крайней мере одного из штаммов бактерий. [146]

Эффекты упражнений

Недавно было показано, что кишечная микробиота и упражнения взаимосвязаны. Как умеренные, так и интенсивные упражнения обычно являются частью режима тренировок выносливых спортсменов, но они оказывают разное воздействие на здоровье. Взаимосвязь между кишечной микробиотой и видами спорта на выносливость зависит от интенсивности упражнений и статуса подготовки. [147]

Роль в заболевании

Бактерии в пищеварительном тракте могут способствовать возникновению и быть затронутыми болезнью различными способами. Наличие или избыток некоторых видов бактерий может способствовать возникновению воспалительных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника . [6] Кроме того, метаболиты некоторых представителей кишечной флоры могут влиять на сигнальные пути хозяина, способствуя возникновению таких заболеваний, как ожирение и рак толстой кишки . [6] Некоторые кишечные бактерии также могут вызывать инфекции и сепсис , например, когда им позволяют проникать из кишечника в остальную часть тела . [6]

Язвы

Инфекция Helicobacter pylori может инициировать образование язв желудка, когда бактерии проникают в эпителиальную оболочку желудка, вызывая затем воспалительную фагоцитарную реакцию . [148] В свою очередь, воспаление повреждает париетальные клетки, которые выделяют избыточное количество соляной кислоты в желудок и производят меньше защитной слизи. [149] Повреждение слизистой оболочки желудка, приводящее к язвам , развивается, когда желудочная кислота подавляет защитные свойства клеток и подавляет синтез эндогенных простагландинов , снижает секрецию слизи и бикарбоната, снижает кровоток в слизистой оболочке и снижает устойчивость к травмам. [149] Снижение защитных свойств слизистой оболочки желудка увеличивает уязвимость к дальнейшему повреждению и образованию язв желудочной кислотой, пепсином и желчными солями. [148] [149]

Перфорация кишечника

Обычно комменсальные бактерии могут нанести вред хозяину, если они выталкиваются из кишечного тракта. [12] [13] Транслокация, которая происходит, когда бактерии покидают кишечник через его слизистую оболочку, может происходить при ряде различных заболеваний. [13] Если кишечник перфорирован, бактерии проникают в интерстиций , вызывая потенциально смертельную инфекцию . [5] : 715 

Воспалительные заболевания кишечника

Два основных типа воспалительных заболеваний кишечника , болезнь Крона и язвенный колит , являются хроническими воспалительными расстройствами кишечника; причины этих заболеваний неизвестны, и проблемы с кишечной флорой и ее взаимоотношениями с хозяином были связаны с этими состояниями. [15] [150] [151] [152] Кроме того, по-видимому, взаимодействие кишечной флоры с осью кишечник-мозг играет роль в ВЗК, при этом физиологический стресс, опосредованный через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось, приводит к изменениям в эпителии кишечника, а кишечная флора, в свою очередь, высвобождает факторы и метаболиты, которые запускают сигнализацию в энтеральной нервной системе и блуждающем нерве . [4]

Разнообразие кишечной флоры, по-видимому, значительно снижено у людей с воспалительными заболеваниями кишечника по сравнению со здоровыми людьми; кроме того, у людей с язвенным колитом, по-видимому, доминируют Proteobacteria и Actinobacteria; у людей с болезнью Крона, по-видимому, преобладают Enterococcus faecium и несколько Proteobacteria. [4]

Имеются обоснованные доказательства того, что коррекция дисбаланса кишечной флоры путем приема пробиотиков с лактобациллами и бифидобактериями может уменьшить висцеральную боль и воспаление кишечника при ВЗК. [128]

Синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника является результатом стресса и хронической активации оси HPA; его симптомы включают боль в животе, изменения в дефекации и увеличение провоспалительных цитокинов. В целом, исследования показали, что люминальная и слизистая микробиота изменены у людей с синдромом раздраженного кишечника, и эти изменения могут быть связаны с типом раздражения, таким как диарея или запор . Кроме того, наблюдается снижение разнообразия микробиома с низким уровнем фекальных лактобацилл и бифидобактерий, высоким уровнем факультативных анаэробных бактерий, таких как Escherichia coli , и повышенным соотношением Firmicutes: Bacteroidetes. [122]

Астма

Что касается астмы, то для объяснения ее растущей распространенности в развитых странах были выдвинуты две гипотезы. Гигиеническая гипотеза утверждает, что дети в развитых странах не подвергаются воздействию достаточного количества микробов и, таким образом, могут содержать более низкую распространенность определенных бактериальных таксонов, которые играют защитные роли. [153] Вторая гипотеза фокусируется на западном образце питания , в котором отсутствуют цельные зерна и клетчатка и имеется переизбыток простых сахаров . [15] Обе гипотезы сходятся во мнении о роли короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) в иммуномодуляции . Эти метаболиты бактериальной ферментации участвуют в иммунной сигнализации, которая предотвращает возникновение астмы, а более низкие уровни SCFA связаны с заболеванием. [153] [154] Отсутствие защитных родов, таких как Lachnospira , Veillonella , Rothia и Faecalibacterium , было связано со снижением уровней SCFA. [153] Кроме того, SCFA являются продуктом бактериальной ферментации клетчатки, которая низкая в западном образце питания. [15] [154] SCFAs предлагают связь между кишечной флорой и иммунными расстройствами, и по состоянию на 2016 год это было активной областью исследований. [15] Аналогичные гипотезы также были выдвинуты относительно роста пищевой и других аллергий. [155]

Сахарный диабет 1 типа

Связь между микробиотой кишечника и сахарным диабетом 1 типа также была связана с короткоцепочечными жирными кислотами, такими как бутират и ацетат. Диеты, дающие бутират и ацетат в результате бактериальной ферментации, показывают повышенную экспрессию T reg . [156] Клетки T reg подавляют эффекторные Т-клетки , что, в свою очередь, снижает воспалительную реакцию в кишечнике. [157] Бутират является источником энергии для клеток толстой кишки. Таким образом, диеты, дающие бутират, снижают проницаемость кишечника , обеспечивая достаточно энергии для образования плотных соединений . [158] Кроме того, было показано, что бутират снижает резистентность к инсулину, что позволяет предположить, что кишечные сообщества с низким содержанием микробов, продуцирующих бутират, могут повышать вероятность приобретения сахарного диабета 2 типа . [159] Диеты, дающие бутират, также могут иметь потенциальные эффекты подавления колоректального рака . [158]

Ожирение и метаболический синдром

Кишечная флора вовлечена в ожирение и метаболический синдром из-за ключевой роли в процессе пищеварения; диета западного образца, по-видимому, стимулирует и поддерживает изменения во флоре кишечника, которые, в свою очередь, изменяют количество энергии, получаемой из пищи, и то, как эта энергия используется. [152] [160] Одним из аспектов здорового питания , которого часто не хватает в диете западного образца, являются волокна и другие сложные углеводы, которые необходимы для процветания здоровой кишечной флоры; изменения кишечной флоры в ответ на диету западного образца, по-видимому, увеличивают количество энергии, вырабатываемой кишечной флорой, что может способствовать ожирению и метаболическому синдрому. [128] Также есть доказательства того, что микробиота влияет на пищевое поведение, основанное на предпочтениях микробиоты, что может привести к тому, что хозяин будет потреблять больше пищи, что в конечном итоге приведет к ожирению. В целом было замечено, что при более высоком разнообразии микробиома кишечника микробиота будет тратить энергию и ресурсы на конкуренцию с другой микробиотой и меньше на манипулирование хозяином. Противоположность наблюдается при меньшем разнообразии микробиома кишечника, и эти микробиоты могут работать вместе, создавая пищевые пристрастия хозяина. [58]

Кроме того, печень играет доминирующую роль в гомеостазе глюкозы в крови , поддерживая баланс между поглощением и хранением глюкозы через метаболические пути гликогенеза и глюконеогенеза . Липиды кишечника регулируют гомеостаз глюкозы, вовлекая ось кишечник–мозг–печень. Прямое введение липидов в верхний отдел кишечника увеличивает уровни длинноцепочечного жирного ацил-кофермента А (LCFA-CoA) в верхнем отделе кишечника и подавляет выработку глюкозы даже при поддиафрагмальной ваготомии или деафферентации блуждающего нерва кишечника . Это прерывает нейронную связь между мозгом и кишечником и блокирует способность липидов верхнего отдела кишечника ингибировать выработку глюкозы. Ось кишечник–мозг–печень и состав микробиоты кишечника могут регулировать гомеостаз глюкозы в печени и обеспечивать потенциальные терапевтические методы лечения ожирения и диабета. [161]

Так же, как кишечная флора может функционировать в цикле обратной связи, который может способствовать развитию ожирения, есть данные, что ограничение потребления калорий (т. е. диета ) может приводить к изменениям в составе кишечной флоры. [152]

Другие животные

Состав микробиома кишечника человека похож на состав микробиома других человекообразных обезьян. Однако, с момента нашего эволюционного отделения от Pan, разнообразие и состав кишечной биоты человека уменьшились . [162] У людей наблюдается увеличение Bacteroidetes, бактериального типа, связанного с рационом с высоким содержанием животного белка и жира, и уменьшение Methanobrevibacter и Fibrobacter, групп, которые ферментируют сложные растительные полисахариды. [162] Эти изменения являются результатом комбинированных диетических, генетических и культурных изменений, которые претерпели люди с момента эволюционного расхождения с Pan . [ требуется ссылка ]

Помимо людей и позвоночных, некоторые насекомые также имеют сложную и разнообразную микробиоту кишечника, которая играет ключевую роль в питании. [2] Микробные сообщества, связанные с термитами, могут составлять большую часть веса особей и выполнять важные роли в переваривании лигноцеллюлозы и фиксации азота . [163] Известно, что нарушение микробиоты кишечника термитов с использованием таких агентов, как антибиотики [164] или борная кислота [165] (распространенное средство, используемое при профилактическом лечении), вызывает серьезные нарушения пищеварительной функции и приводит к росту оппортунистических патогенов. [165] Эти сообщества являются специфичными для хозяина, и близкородственные виды насекомых имеют сопоставимые сходства в составе микробиоты кишечника. [166] [167] Было показано, что у тараканов микробиота кишечника собирается детерминированным образом, независимо от инокулята ; [168] причина этой специфичной для хозяина сборки остается неясной. Бактериальные сообщества, связанные с насекомыми, такими как термиты и тараканы, определяются комбинацией факторов, в первую очередь диетой, но есть некоторые указания на то, что филогения хозяина также может играть роль в выборе линий. [166] [167]

Уже более 51 года известно, что введение низких доз антибактериальных препаратов способствует росту сельскохозяйственных животных и увеличению набора веса. [127]

В исследовании, проведенном на мышах, соотношение Firmicutes и Lachnospiraceae было значительно повышено у животных, получавших субтерапевтические дозы различных антибиотиков. Анализируя калорийность фекалий и концентрацию короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) в желудочно-кишечном тракте, был сделан вывод, что изменения в составе микробиоты приводят к повышению способности извлекать калории из неперевариваемых компонентов и к повышению продукции SCFA. Эти результаты свидетельствуют о том, что антибиотики нарушают не только состав микробиома ЖК, но и его метаболические возможности, особенно в отношении SCFA. [127]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Существуют значительные различия в составе микробиома и концентрации микробов в зависимости от анатомического участка. [92] [93] Жидкость из толстой кишки человека, которая содержит самую высокую концентрацию микробов среди всех анатомических участков, содержит приблизительно один триллион (10^12) бактериальных клеток/мл. [92]

Ссылки

  1. ^ Moszak, M; Szulińska, M; Bogdański, P (15 апреля 2020 г.). «Вы — то, что вы едите — взаимосвязь между диетой, микробиотой и метаболическими нарушениями — обзор». Nutrients . 12 (4): 1096. doi : 10.3390/nu12041096 . PMC  7230850 . PMID  32326604.
  2. ^ ab Engel, P.; Moran, N. (2013). «Микробиота кишечника насекомых – разнообразие структуры и функций». FEMS Microbiology Reviews . 37 (5): 699–735. doi : 10.1111/1574-6976.12025 . PMID  23692388.
  3. ^ Segata, N; Boernigen, D; Tickle, TL; Morgan, XC; Garrett, WS; Huttenhower, C (14 мая 2013 г.). "Вычислительная метаомика для исследований микробных сообществ". Molecular Systems Biology . 9 : 666. doi : 10.1038/msb.2013.22 . PMC 4039370. PMID  23670539 . 
  4. ^ abcd Саксена, Р.; Шарма, В.К. (2016). «Метагеномный взгляд на микробиом человека: его влияние на здоровье и болезни». В Кумаре, Д.; С. Антонаракис (ред.). Медицинская и оздоровительная геномика . Elsevier Science. стр. 117. doi :10.1016/B978-0-12-420196-5.00009-5. ISBN 978-0-12-799922-7.
  5. ^ abcdefghijk Шервуд, Линда; Уилли, Джоанн; Вулвертон, Кристофер Дж. (2013). Микробиология Прескотта . McGraw-Hill Education. стр. 713–721. ISBN 978-0-07-340240-6.
  6. ^ abcdefghijklmno Гуарнер, Ф; Малагелада, Дж (2003). «Кишечная флора в здоровье и болезни». Ланцет . 361 (9356): 512–519. дои : 10.1016/S0140-6736(03)12489-0. ПМИД  12583961.
  7. ^ abcdefghijk Beaugerie, Laurent; Petit, Jean-Claude (2004). «Антибиотик-ассоциированная диарея». Best Practice & Research Clinical Gastroenterology . 18 (2): 337–352. doi :10.1016/j.bpg.2003.10.002. PMID  15123074.
  8. ^ ab Stephen, AM; Cummings, JH (1980). «Вклад микробов в массу фекалий человека». Журнал медицинской микробиологии . 13 (1): 45–56. doi : 10.1099/00222615-13-1-45 . PMID  7359576.
  9. ^ abcde Куигли, Э. М. (2013). «Кишечные бактерии в здоровье и болезни». Гастроэнтерология и гепатология . 9 (9): 560–569. PMC 3983973. PMID  24729765 . 
  10. ^ Turnbaugh, Peter J.; Ley, Ruth E.; Hamady, Micah; Fraser-Liggett, Claire M.; Knight, Rob; Gordon, Jeffrey I. (октябрь 2007 г.). «Проект человеческого микробиома». Nature . 449 (7164): 804–810. Bibcode :2007Natur.449..804T. doi :10.1038/nature06244. PMC 3709439 . PMID  17943116. 
  11. ^ Ма, Гуанъюй; Ши, Юйгуо; Мэн, Лулу; Фань, Хаолун; Тан, Сяомэй; Ло, Хуэйцзюань; Ван, Дунцзюй; Чжоу, Хуан; Сяо, Сяоминь (2023). «Факторы, влияющие на раннее установление неонатальной кишечной флоры, и меры ее вмешательства». Frontiers in Cellular and Infection Microbiology . 13 . doi : 10.3389/fcimb.2023.1295111 . PMC 10722192 . PMID  38106467. 
  12. ^ abcdefghijklmnop Sommer, Felix; Bäckhed, Fredrik (2013). «Микробиота кишечника – хозяева развития и физиологии хозяина». Nature Reviews Microbiology . 11 (4): 227–238. doi :10.1038/nrmicro2974. PMID  23435359.
  13. ^ abcd Фадерл, Мартин; Ноти, Марио; Корацца, Надя; Мюллер, Кристоф (2015). «Контроль над микробами: слизистый слой как критический компонент поддержания кишечного гомеостаза». IUBMB Life . 67 (4): 275–285. doi : 10.1002/iub.1374 . PMID  25914114.
  14. ^ abcdef Кларк, Джерард; Стиллинг, Роман М; Кеннеди, Пол Дж; Стэнтон, Кэтрин; Крайан, Джон Ф; Динан, Тимоти Г (2014). «Мини-обзор: микробиота кишечника: забытый эндокринный орган». Молекулярная эндокринология . 28 (8): 1221–1238. doi : 10.1210/me.2014-1108. PMC 5414803. PMID  24892638. 
  15. ^ abcdef Шен, Sj; Вонг, Конни HY (2016). «Bugginginflammatory: Role of thegut microbiota». Клиническая и трансляционная иммунология . 5 (4): e72. doi :10.1038/cti.2016.12. PMC 4855262. PMID  27195115 . 
  16. ^ ab Wang, Huiying; Lee, In-Seon; Braun, Christoph; Enck, Paul (2016). «Влияние пробиотиков на функции центральной нервной системы у животных и людей: систематический обзор». Journal of Neurogastroenterology and Motility . 22 (4): 589–605. doi :10.5056/jnm16018. PMC 5056568. PMID  27413138 . 
  17. ^ Сальвадори, М (20 марта 2024 г.). «Обновление микробиома кишечника в здоровье и болезнях». World J Methodol . 14 (1). doi : 10.5662/wjm.v14.i1.89196 . PMC 10989414. PMID  38577200 . 
  18. ^ abcdef Сирс, Синтия Л. (2005). «Динамическое партнерство: чествование нашей кишечной флоры». Анаэробы . 11 (5): 247–251. doi :10.1016/j.anaerobe.2005.05.001. PMID  16701579.
  19. ^ Шапира, Майкл (июль 2016 г.). «Микробиота кишечника и эволюция хозяина: масштабирование симбиоза». Тенденции в экологии и эволюции . 31 (7): 539–549. Bibcode : 2016TEcoE..31..539S. doi : 10.1016/j.tree.2016.03.006. PMID  27039196.
  20. ^ Уокер, Алан В.; Хойлс, Лесли (август 2023 г.). «Мифы и заблуждения о микробиоме человека». Nature Microbiology . 8 (8): 1392–1396. doi : 10.1038/s41564-023-01426-7 . PMID  37524974.
  21. ^ Lozupone, Catherine A.; Stombaugh, Jesse I.; Gordon, Jeffrey I.; Jansson, Janet K.; Knight, Rob (2012). «Разнообразие, стабильность и устойчивость микробиоты кишечника человека». Nature . 489 (7415): 220–230. Bibcode :2012Natur.489..220L. doi :10.1038/nature11550. PMC 3577372 . PMID  22972295. 
  22. ^ Цинь, Цзюньцзе; Ли, Жуйцян; Раес, Йерун; Арумугам, Маниможиян; Бургдорф, Кристоффер Солвстен; Маничан, Чайсаван; Нильсен, Трина; Понс, Николас; Левенес, Флоренция; Ямада, Такудзи; Менде, Дэниел Р.; Ли, Цзюньхуа; Сюй, Цзюньмин; Ли, Шаочуань; Ли, Дунфан; Цао, Цзяньцзюнь; Ван, Бо; Лян, Хуэйцин; Чжэн, Хуэйсун; Се, Иньлун; Тэп, Жюльен; Лепаж, Патрисия; Берталан, Марсело; Батто, Жан-Мишель; Хансен, Торбен; Ле Паслье, Дени; Линнеберг, Аллан; Нильсен, Х. Бьёрн; Пеллетье, Эрик; Рено, Пьер (2010). «Каталог генов микробов кишечника человека, созданный с помощью метагеномного секвенирования». Nature . 464 (7285): 59–65. Bibcode :2010Natur.464...59.. doi :10.1038/nature08821. PMC 3779803 . PMID  20203603. 
  23. ^ Шанахан, Фергус (2002). «Интерфейс хозяин–микроб в кишечнике». Best Practice & Research Clinical Gastroenterology . 16 (6): 915–931. doi :10.1053/bega.2002.0342. PMID  12473298.
  24. ^ Тап, Жюльен; Мондо, Станислас; Левенес, Флоренция; Пеллетье, Эрик; Кэрон, Кристоф; Фюре, Жан-Пьер; Угарте, Эдгардо; Муньос-Тамайо, Рафаэль; Паслье, Денис Л.Е.; Налин, Рено; Доре, Джоэл; Леклерк, Мэрион (2009). «К филогенетическому ядру кишечной микробиоты человека». Экологическая микробиология . 11 (10): 2574–2584. Бибкод : 2009EnvMi..11.2574T. дои : 10.1111/j.1462-2920.2009.01982.x . ПМИД  19601958.
  25. ^ ab O'Hara, Ann M; Shanahan, Fergus (2006). «Флора кишечника как забытый орган». EMBO Reports . 7 (7): 688–693. doi :10.1038/sj.embor.7400731. PMC 1500832. PMID  16819463 . 
  26. ^ Ханна, Сахил; Тош, Притиш К (2014). «Учебник для врачей о роли микробиома в здоровье и болезнях человека». Труды клиники Майо . 89 (1): 107–114. doi :10.1016/j.mayocp.2013.10.011. PMID  24388028.
  27. ^ ab Cui, Lijia; Morris, Alison; Ghedin, Elodie (2013). «Человеческий микобиом в здоровье и болезни». Genome Medicine . 5 (7): 63. doi : 10.1186/gm467 . PMC 3978422. PMID  23899327 . 
  28. ^ Эрдоган, Аскин; Рао, Сатиш С. К. (2015). «Избыточный рост грибков в тонком кишечнике». Current Gastroenterology Reports . 17 (4): 16. doi :10.1007/s11894-015-0436-2. PMID  25786900.
  29. ^ Халлен-Адамс, Хизер Э.; Зур, Мэллори Дж. (3 апреля 2017 г.). «Грибы в здоровом желудочно-кишечном тракте человека». Вирулентность . 8 (3): 352–358. doi :10.1080/21505594.2016.1247140. PMC 5411236. PMID  27736307 . 
  30. ^ abc "Какие грибы живут в кишечнике? Познакомьтесь с кишечным микобиомом". Quadram Institute . Получено 2024-07-25 .
  31. ^ Кляйн, Элис (20 октября 2019 г.). «Тело человека варит собственное пиво после того, как дрожжи захватывают его кишечный микробиом». New Scientist . Получено 25 июля 2024 г.
  32. ^ Пейнтер, Келли; Корделл, Барбара Дж.; Стикко, Кристин Л. (2024), «Синдром автопивоварни», StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID  30020718 , получено 25 июля 2024 г.
  33. ^ Браун, Хилари П.; Шао, Янь; Лоули, Тревор Д. (октябрь 2022 г.). «Передача микробиоты человека от матери к ребенку». Current Opinion in Microbiology . 69 : 102173. doi : 10.1016/j.mib.2022.102173. PMID  35785616.
  34. ^ Белло, Мария Г. Домингес; Найт, Роб; Гилберт, Джек А.; Блейзер, Мартин Дж. (4 октября 2018 г.). «Сохранение микробного разнообразия». Science . 362 (6410): 33–34. Bibcode :2018Sci...362...33B. doi :10.1126/science.aau8816. PMID  30287652.
  35. ^ аб Арумугам, Маниможиян; Раес, Йерун; Пеллетье, Эрик; Ле Паслье, Дени; Ямада, Такудзи; Менде, Дэниел Р.; Фернандес, Габриэль Р.; Тэп, Жюльен; Брюльс, Томас; Батто, Жан-Мишель; Берталан, Марсело; Боррюэль, Наталья; Казельяс, Франческ; Фернандес, Лейден; Готье, Лоран; Хансен, Торбен; Хаттори, Масахира; Хаяси, Тецуя; Клееребезем, Михель; Курокава, Кен; Леклерк, Марион; Левенес, Флоренция; Маничан, Чайсаван; Нильсен, Х. Бьёрн; Нильсен, Трина; Понс, Николас; Пулен, Жюли; Цинь, Цзюньцзе; Зихеритц-Понтен, Томас; Тимс, Себастьян (2011). «Энтеротипы микробиома кишечника человека». Nature . 473 (7346): 174–180. Bibcode :2011Natur.473..174.. doi :10.1038/nature09944. PMC 3728647 . PMID  21508958. 
  36. ^ Wu, GD; Chen, J.; Hoffmann, C.; Bittinger, K.; Chen, Y.-Y.; Keilbaugh, SA; Bewtra, M.; Knights, D.; Walters, WA; Knight, R.; Sinha, R.; Gilroy, E.; Gupta, K.; Baldassano, R.; Nessel, L.; Li, H.; Bushman, FD; Lewis, JD (2011). «Связь долгосрочных диетических схем с кишечными микробными энтеротипами». Science . 334 (6052): 105–108. Bibcode :2011Sci...334..105W. doi :10.1126/science.1208344. PMC 3368382 . PMID  21885731. 
  37. ^ Циммер, Карл (20 апреля 2011 г.). «Бактерии делят людей на 3 типа, говорят ученые». The New York Times . Получено 21 апреля 2011 г. Группа ученых теперь сообщает всего о трех различных экосистемах в кишечнике людей, которых они изучали.
  38. ^ Найтс, Дэн; Уорд, Тоня; МакКинли, Кристофер; Миллер, Ханна; Гонсалес, Антонио; Макдональд, Дэниел; Найт, Роб (8 октября 2014 г.). «Переосмысление «энтеротипов»». Cell Host & Microbe . 16 (4): 433–437. doi :10.1016/j.chom.2014.09.013. PMC 5558460 . PMID  25299329. 
  39. ^ ab Nardone, G; Compare, D (июнь 2015 г.). «Микробиота желудка человека: пришло ли время переосмыслить патогенез заболеваний желудка?». United European Gastroenterology Journal . 3 (3): 255–60. doi :10.1177/2050640614566846. PMC 4480535. PMID  26137299 . 
  40. ^ Яо, X; Смолка, AJ (июнь 2019 г.). «Физиология париетальных клеток желудка и заболевания, вызванные Helicobacter pylori». Гастроэнтерология . 156 (8): 2158–2173. doi :10.1053/j.gastro.2019.02.036. PMC 6715393. PMID  30831083 . 
  41. ^ Тодар, Кеннет (2012). «Нормальная бактериальная флора человека». Онлайн-учебник бактериологии Тодара . Получено 25 июня 2016 г.
  42. ^ Куигли, Имонн ММ; Куэра, Родриго (2006). «Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике: роль антибиотиков, пребиотиков и пробиотиков». Гастроэнтерология . 130 (2): S78–90. doi : 10.1053/j.gastro.2005.11.046 . PMID  16473077.
  43. ^ Адамс, MR; Мосс, MO (2007). Пищевая микробиология . doi : 10.1039/9781847557940. ISBN 978-0-85404-284-5.[ нужна страница ]
  44. ^ ab "Нормальная кишечная флора" (PDF) (слайд-шоу). 2004. Архивировано из оригинала (PDF) 2004-05-26 . Получено 2023-01-02 – через Университет Глазго.
  45. ^ Браун А., Блаут М. (2016). «Виды бактерий, участвующие в преобразовании пищевых флавоноидов в кишечнике человека». Gut Microbes . 7 (3): 216–234. doi :10.1080/19490976.2016.1158395. PMC 4939924. PMID  26963713 . 
  46. ^ ab Steinhoff, U (2005). «Кто управляет толпой? Новые открытия и старые вопросы о кишечной микрофлоре». Immunology Letters . 99 (1): 12–16. doi :10.1016/j.imlet.2004.12.013. PMID  15894105.
  47. ^ abcdef Гибсон, Гленн Р. (2004). «Клетчатка и ее воздействие на пробиотики (концепция пребиотиков)». Clinical Nutrition Supplements . 1 (2): 25–31. doi :10.1016/j.clnu.2004.09.005.
  48. ^ Микель, С.; Мартин, Р.; Росси, О.; Бермудес-Умаран, Л. Г.; Шатель, Дж. М.; Сокол, Х.; Томас, М.; Уэллс, Дж. М.; Ланджелла, П. (2013). «Faecalibacterium prausnitzii и здоровье кишечника человека». Current Opinion in Microbiology . 16 (3): 255–261. doi :10.1016/j.mib.2013.06.003. PMID  23831042.
  49. ^ Лей, Рут Э. (2010). «Ожирение и микробиом человека». Current Opinion in Gastroenterology . 26 (1): 5–11. doi :10.1097/MOG.0b013e328333d751. PMID  19901833.
  50. ^ Nash, Andrea K; Auchtung, Thomas A; Wong, Matthew C; Smith, Daniel P; Gesell, Jonathan R; Ross, Matthew C; Stewart, Christopher J; Metcalf, Ginger A; Muzny, Donna M; Gibbs, Richard A; Ajami, Nadim J; Petrosino, Joseph F (2017). "Микобиом кишечника здоровой когорты проекта Human Microbiome". Microbiome . 5 (1): 153. doi : 10.1186/s40168-017-0373-4 . PMC 5702186 . PMID  29178920. 
  51. ^ Скарпеллини, Эмидио; Яниро, Джанлука; Аттили, Фабия; Бассанелли, Кьяра; Де Сантис, Адриано; Гасбаррини, Антонио (2015). «Микробиота кишечника и виром человека: потенциальные терапевтические последствия». Болезни пищеварения и печени . 47 (12): 1007–1012. дои : 10.1016/j.dld.2015.07.008 . ПМЦ 7185617 . ПМИД  26257129. 
  52. ^ Герритсен, Жаколин; Смидт, Хауке; Рийкерс, Гер; де Вос, Виллем (27 мая 2011 г.). «Кишечная микробиота на здоровье и болезни человека: влияние пробиотиков». Гены и питание . 6 (3): 209–240. дои : 10.1007/s12263-011-0229-7. ПМК 3145058 . ПМИД  21617937. 
  53. ^ abcdef Яцуненко, Т.; Рей, FE; Манари, MJ; Трехан, И.; Домингес-Белло, MG; Контрерас, М.; Магрис, М.; Идальго, G.; Балдассано, RN; Анохин, AP; Хит, AC; Уорнер, B.; Ридер, J.; Кучински, J.; Капорасо, JG; Лозупоне, CA; Лаубер, C.; Клементе, JC; Найтс, D.; Найт, R.; Гордон, JI (2012). «Микробиом кишечника человека в зависимости от возраста и географии». Nature . 486 (7402): 222–227. Bibcode :2012Natur.486..222Y. doi :10.1038/nature11053. PMC 3376388. PMID  22699611 . 
  54. ^ De Filippo, C; Cavalieri, D; Di Paola, M; Ramazzotti, M; Poullet, J. B; Massart, S; Collini, S; Pieraccini, G; Lionetti, P (2010). «Влияние диеты на формирование микробиоты кишечника, выявленное сравнительным исследованием у детей из Европы и сельской Африки». Труды Национальной академии наук . 107 (33): 14691–14696. Bibcode : 2010PNAS..10714691D. doi : 10.1073/pnas.1005963107 . PMC 2930426. PMID  20679230 . 
  55. ^ Jonkers, Daisy MAE (2016). «Микробные нарушения и модуляция при состояниях, связанных с недоеданием и мальабсорбцией». Best Practice & Research Clinical Gastroenterology . 30 (2): 161–172. doi :10.1016/j.bpg.2016.02.006. PMID  27086883.
  56. ^ Миллион, Матье; Диалло, Альдиума; Рауль, Дидье (май 2017 г.). «Микробиота кишечника и неполноценное питание» (PDF) . Микробный патогенез . 106 : 127–138. doi :10.1016/j.micpath.2016.02.003. PMID  26853753.
  57. ^ Риттер, Марен Йоханн Хейльсков; Колте, Лилиан; Бринд, Андре; Фриис, Хенрик; Кристенсен, Вибеке Брикс (2014). «Иммунная система у детей с недостаточностью питания – систематический обзор». ПЛОС ОДИН . 9 (8): е105017. Бибкод : 2014PLoSO...9j5017R. дои : 10.1371/journal.pone.0105017 . ПМЦ 4143239 . ПМИД  25153531. 
  58. ^ ab Alcock, Joe; Maley, Carlo C; Aktipis, C. Athena (2014). «Манипулирует ли пищевое поведение желудочно-кишечной микробиотой? Эволюционное давление и потенциальные механизмы». BioEssays . 36 (10): 940–949. doi :10.1002/bies.201400071. PMC 4270213. PMID  25103109 . 
  59. ^ abc Ренсон, Одри; Херд, Памела; Дауд, Дженнифер Б. (2020). «Больные люди и больные (микробные) популяции: проблемы эпидемиологии и микробиома». Ежегодный обзор общественного здравоохранения . 41 : 63–80. doi : 10.1146/annurev-publhealth-040119-094423 . PMC 9713946. PMID  31635533 . 
  60. ^ Туррони, Франческа; Пеано, Клелия; Пасс, Дэниел А; Форони, Елена; Севергнини, Марко; Классон, Маркус Дж; Керр, Колм; Хурихейн, Джонатан; Мюррей, Дейдра; Фулиньи, Фабио; Гемонд, Мигель; Маргольес, Абелардо; Де Беллис, Джанлука; о'Тул, Пол В.; Ван Синдерен, Доуве; Маркези, Джулиан Р.; Вентура, Марко (2012). «Разнообразие бифидобактерий в микробиоте кишечника младенцев». ПЛОС ОДИН . 7 (5): e36957. Бибкод : 2012PLoSO...736957T. дои : 10.1371/journal.pone.0036957 . ПМЦ 3350489 . PMID  22606315. 
  61. ^ Дэвенпорт, Эмили Р.; Сандерс, Джон Г.; Сонг, Се Джин; Амато, Кэтрин Р.; Кларк, Эндрю Г.; Найт, Роб (декабрь 2017 г.). «Человеческий микробиом в эволюции». BMC Biology . 15 (1): 127. doi : 10.1186/s12915-017-0454-7 . PMC 5744394 . PMID  29282061. 
  62. ^ Перес-Муньос, Мария Элиза; Арриета, Мари-Клер; Рамер-Тайт, Аманда Э.; Уолтер, Йенс (2017). «Критическая оценка гипотез «стерильной матки» и «внутриутробной колонизации»: выводы для исследований микробиома новорожденных». Микробиом . 5 (1): 48. doi : 10.1186/s40168-017-0268-4 . PMC 5410102 . PMID  28454555. 
  63. ^ Матаморос, Себастьян; Гра-Леген, Кристель; Ле Вакон, Франсуаза; Потель, Жиль; де ла Кошетьер, Мари-Франс (2013). «Развитие микробиоты кишечника у детей раннего возраста и ее влияние на здоровье». Тенденции в микробиологии . 21 (4): 167–173. дои : 10.1016/j.tim.2012.12.001. ПМИД  23332725.
  64. ^ abcdefg Мюллер, Ноэль Т.; Бакакс, Элизабет; Комбеллик, Джоан; Григорян, Зоя; Домингес-Белло, Мария Г. (2015). «Развитие микробиома младенца: мама имеет значение». Тенденции в молекулярной медицине . 21 (2): 109–117. doi :10.1016/j.molmed.2014.12.002. PMC 4464665. PMID  25578246 . 
  65. ^ Хименес, Эстер; Фернандес, Леонидес; Марин, Мария Л; Мартин, Росио; Одриосола, Хуан М; Нуэно-Палоп, Кармен; Нарбад, Арьян; Оливарес, Моника; Хаус, Хорди; Родригес, Хуан М (2005). «Выделение комменсальных бактерий из пуповинной крови здоровых новорожденных, рожденных путем кесарева сечения». Современная микробиология . 51 (4): 270–274. дои : 10.1007/s00284-005-0020-3. ПМИД  16187156.
  66. ^ Колладо, Мария Кармен; Раутава, Самули; Аакко, Юхани; Изолаури, Эрика; Салминен, Сеппо (2016). «Колонизация кишечника человека может быть инициирована in utero различными микробными сообществами в плаценте и амниотической жидкости». Scientific Reports . 6 : 23129. Bibcode :2016NatSR...623129C. doi :10.1038/srep23129. PMC 4802384 . PMID  27001291. 
  67. ^ Хименес, Эстер; Марин, Мария Л.; Мартин, Росио; Одриосола, Хуан М.; Оливарес, Моника; Хаус, Хорди; Фернандес, Леонидес; Родригес, Хуан М. (2008). «Действительно ли меконий здоровых новорожденных стерилен?». Исследования в области микробиологии . 159 (3): 187–193. дои : 10.1016/j.resmic.2007.12.007 . ПМИД  18281199.
  68. ^ Перес-Муньос, Мария Элиза; Арриета, Мари-Клер; Рамер-Тайт, Аманда Э.; Уолтер, Йенс (2017). «Критическая оценка гипотез «стерильной матки» и «внутриутробной колонизации»: выводы для исследований микробиома новорожденных». Микробиом . 5 (1): 48. doi : 10.1186/s40168-017-0268-4 . PMC 5410102 . PMID  28454555. 
  69. ^ Адлерберт, И; Уолд, А.Е. (2009). «Создание микробиоты кишечника у западных младенцев». Acta Paediatrica . 98 (2): 229–238. doi :10.1111/j.1651-2227.2008.01060.x. PMID  19143664.
  70. ^ «Кишечные бактерии младенцев, зависящие от способа доставки». ScienceDaily (пресс-релиз). Wellcome Trust Sanger Institute. 18 сентября 2019 г. Архивировано из оригинала 24 ноября 2021 г.
  71. ^ Коппа, ГВ; Зампини, Л.; Галеацци, Т.; Габриэлли, О. (2006). «Пребиотики в грудном молоке: обзор». Болезни пищеварения и печени . 38 : С291–294. дои : 10.1016/S1590-8658(07)60013-9. ПМИД  17259094.
  72. ^ Mady, Eman A.; Doghish, Ahmed S.; El-Dakroury, Walaa A.; Elkhawaga, Samy Y.; Ismail, Ahmed; El-Mahdy, Hesham A.; Elsakka, Elsayed GE; El-Husseiny, Hussein M. (июль 2023 г.). «Влияние микробиоты кишечника матери на микробиом и развитие мозга младенца». Neuroscience & Biobehavioral Reviews . 150 : 105195. doi : 10.1016/j.neubiorev.2023.105195. PMID  37100161.
  73. ^ Фанаро, С; Кьеричи, Р; Геррини, П; Виги, В. (2007). «Кишечная микрофлора в раннем детстве: состав и развитие». Акта Педиатрика . 92 (441): 48–55. doi :10.1111/j.1651-2227.2003.tb00646.x. ПМИД  14599042.
  74. ^ Яссур, Моран; Ватанен, Томми; Сильяндер, Хели; Хямяляйнен, Ану-Маария; Харконен, Тайна; Рюханен, Самппа Дж; Францоза, Эрик А; Вламакис, Гера; Хаттенхауэр, Кертис; Геверс, Дирк; Ландер, Эрик С; Книп, Микаэль; Ксавье, Рамник Дж (2016). «Естественная история микробиома кишечника ребенка и влияние лечения антибиотиками на разнообразие и стабильность бактериальных штаммов». Наука трансляционной медицины . 8 (343): 343ра81. doi : 10.1126/scitranslmed.aad0917. ПМК 5032909 . ПМИД  27306663. 
  75. ^ Гибсон, GR; Роберфруа, MB (1995). «Диетическая модуляция микробиоты толстой кишки человека: введение в концепцию пребиотиков». Журнал питания . 125 (6): 1401–1412. doi :10.1093/jn/125.6.1401. PMID  7782892.
  76. ^ abcd Ван, Ян; Каспер, Ллойд Х (2014). «Роль микробиома в расстройствах центральной нервной системы». Мозг, поведение и иммунитет . 38 : 1–12. doi :10.1016/j.bbi.2013.12.015. PMC 4062078 . PMID  24370461. 
  77. ^ ab Yoon, My Young; Lee, Keehoon; Yoon, Sang Sun (2014). «Защитная роль кишечных комменсальных микробов против кишечных инфекций». Журнал микробиологии . 52 (12): 983–989. doi :10.1007/s12275-014-4655-2. PMID  25467115.
  78. ^ Рейнозо Уэбб, Синтия; Кобозиев, Юрий; Фурр, Кэтрин Л.; Гришам, Мэтью Б. (2016). «Защитные и провоспалительные роли кишечных бактерий». Патофизиология . 23 (2): 67–80. doi :10.1016/j.pathophys.2016.02.002. PMC 4867289. PMID  26947707 . 
  79. ^ Mantis, NJ; Rol, N; Corthésy, B (2011). «Комплексные роли секреторного IgA в иммунитете и гомеостазе слизистой оболочки кишечника». Mucosal Immunology . 4 (6): 603–611. doi :10.1038/mi.2011.41. PMC 3774538. PMID  21975936 . 
  80. ^ ab Peterson, Lance W; Artis, David (2014). «Эпителиальные клетки кишечника: регуляторы барьерной функции и иммунного гомеостаза». Nature Reviews Immunology . 14 (3): 141–153. doi :10.1038/nri3608. PMID  24566914.
  81. ^ ab Honda, Кения; Литтман, Дэн Р. (2016). «Микробиота в адаптивном иммунном гомеостазе и заболеваниях». Nature . 535 (7610): 75–84. Bibcode :2016Natur.535...75H. doi :10.1038/nature18848. PMID  27383982.
  82. ^ ab Леви, М.; Тайсс, Калифорния; Элинав, Э. (2016). «Метаболиты: посредники между микробиотой и иммунной системой». Гены и развитие . 30 (14): 1589–1597. doi :10.1101/gad.284091.116. PMC 4973288. PMID  27474437 . 
  83. ^ abcdefghi Zhang LS, Davies SS (апрель 2016 г.). «Микробный метаболизм пищевых компонентов в биоактивные метаболиты: возможности для новых терапевтических вмешательств». Genome Med . 8 (1): 46. doi : 10.1186/s13073-016-0296-x . PMC 4840492 . PMID  27102537. Lactobacillus spp. преобразуют триптофан в индол-3-альдегид (I3A) с помощью неидентифицированных ферментов [125]. Clostridium sporogenes преобразуют триптофан в IPA [6], вероятно, с помощью триптофандезаминазы. ... IPA также эффективно удаляет гидроксильные радикалы 
    Таблица 2: Микробные метаболиты: их синтез, механизмы действия и влияние на здоровье и болезни
    Рисунок 1: Молекулярные механизмы действия индола и его метаболитов на физиологию и болезни хозяина
  84. ^ Wikoff WR, Anfora AT, Liu J, Schultz PG, Lesley SA, Peters EC, Siuzdak G (март 2009 г.). «Анализ метаболомики выявляет большое влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 106 (10): 3698–3703. Bibcode :2009PNAS..106.3698W. doi : 10.1073/pnas.0812874106 . PMC 2656143 . PMID  19234110. Было показано, что производство ИПА полностью зависит от присутствия микрофлоры кишечника и может быть установлено путем колонизации бактерией Clostridium sporogenes . 
    Диаграмма метаболизма ИПА
  85. ^ "3-Индолпропионовая кислота". База данных метаболома человека . Университет Альберты . Получено 12 июня 2018 г.
  86. ^ Chyan YJ, Poeggeler B, Omar RA, Chain DG, Frangione B, Ghiso J, Pappolla MA (июль 1999 г.). «Мощные нейропротекторные свойства против бета-амилоида Альцгеймера с помощью эндогенной структуры индола, связанной с мелатонином, индол-3-пропионовой кислоты». J. Biol. Chem . 274 (31): 21937–21942. doi : 10.1074/jbc.274.31.21937 . PMID  10419516. S2CID  6630247. [Индол-3-пропионовая кислота (ИПК)] ранее была обнаружена в плазме и спинномозговой жидкости людей, но ее функции неизвестны. ... В экспериментах по кинетической конкуренции с использованием агентов, улавливающих свободные радикалы, способность IPA удалять гидроксильные радикалы превысила способность мелатонина, индоламина, который считается самым мощным естественным поглотителем свободных радикалов. В отличие от других антиоксидантов, IPA не был преобразован в реактивные промежуточные продукты с прооксидантной активностью.
  87. ^ Хоппер, Кристофер П.; Де Ла Круз, Леди Кимберли; Лайлс, Кристин В.; Уэрхэм, Лорен К.; Гилберт, Джек А.; Эйхенбаум, Зехава; Магировски, Марчин; Пул, Роберт К.; Воллборн, Якоб; Ван, Бинхэ (23 декабря 2020 г.). «Роль оксида углерода в коммуникации хозяина и микробиома кишечника». Chemical Reviews . 120 (24): 13273–13311. doi :10.1021/acs.chemrev.0c00586. PMID  33089988.
  88. ^ Rajilić-Stojanović, Mirjana; De Vos, Willem M (2014). «Первые 1000 культивируемых видов микробиоты желудочно-кишечного тракта человека». FEMS Microbiology Reviews . 38 (5): 996–1047. doi :10.1111/1574-6976.12075. PMC 4262072. PMID  24861948 . 
  89. ^ Хилл, М. Дж. (март 1997 г.). «Кишечная флора и эндогенный синтез витаминов». Европейский журнал профилактики рака . 6 : S43–S45. doi :10.1097/00008469-199703001-00009. PMID  9167138.
  90. ^ "Микробиом". Tufts Now . 2013-09-17 . Получено 2020-12-09 .
  91. ^ Мораис, Сара; Винклер, Сара; Зореа, Альва; Левин, Лирон; Нагиес, ​​Фальк СП; Капуст, Нильс; Ламед, Ева; Артан-Фурман, Авиталь; Болам, Дэвид Н.; Ядав, Мадхав П.; Байер, Эдвард А.; Мартин, Уильям Ф.; Мизрахи, Ицхак (15 марта 2024 г.). «Скрытое разнообразие кишечных бактерий, разрушающих целлюлозу, у индустриальных людей». Science . 383 (6688): eadj9223. Bibcode :2024Sci...383j9223M. doi :10.1126/science.adj9223. PMC 7615765 . PMID  38484069. 
  92. ^ abcde ElRakaiby M, Dutilh BE, Rizkallah MR, Boleij A, Cole JN, Aziz RK (июль 2014 г.). «Фармакомикробиомика: влияние вариаций человеческого микробиома на системную фармакологию и персонализированную терапию». Omics . 18 (7): 402–414. doi :10.1089/omi.2014.0018. PMC 4086029 . PMID  24785449. 
  93. ^ abc Cho I, Blaser MJ (март 2012 г.). "Человеческий микробиом: на стыке здоровья и болезни". Nature Reviews. Genetics . 13 (4): 260–270. doi :10.1038/nrg3182. PMC 3418802. PMID 22411464.  Состав микробиома варьируется в зависимости от анатомического местоположения (рисунок 1). Основным фактором, определяющим состав сообщества, является анатомическое местоположение: межличностные различия существенны 23,24 и выше временной изменчивости, наблюдаемой в большинстве мест у одного человека 25 . 
  94. ^ Hutter T, Gimbert C, Bouchard F, Lapointe FJ (2015). «Быть ​​человеком — это внутреннее чувство». Microbiome . 3 : 9. doi : 10.1186/s40168-015-0076-7 . PMC 4359430 . PMID  25774294. 
  95. ^ Кумар, Кундан; Дхок, Гаурао В.; Шарма, Ашок К.; Джайсвал, Шубхам К.; Шарма, Винит К. (июль 2019 г.). «Механистическое выяснение метаболизма амфетамина тираминоксидазой из микробиоты кишечника человека с использованием моделирования молекулярной динамики». Журнал клеточной биохимии . 120 (7): 11206–11215. doi :10.1002/jcb.28396. PMID  30701587.
  96. ^ Соуза, Тиаго; Патерсон, Ронни; Мур, Ванесса; Карлссон, Андерс; Абрахамссон, Бертил; Басит, Абдул В. (2008). «Желудочно-кишечная микробиота как место биотрансформации лекарств». Международный журнал фармацевтики . 363 (1–2): 1–25. doi :10.1016/j.ijpharm.2008.07.009. PMID  18682282.
  97. ^ Хайзер, HJ; Гутенберг, Д.Б.; Чатман, К; Сирасани, Г; Бальскус, Е.П.; Тернбо, П.Дж. (2013). «Прогнозирование и управление инактивацией сердечных препаратов кишечной бактерией Eggerthella lenta». Наука . 341 (6143): 295–298. Бибкод : 2013Sci...341..295H. дои : 10.1126/science.1235872. ПМЦ 3736355 . ПМИД  23869020. 
  98. ^ ab Koppel, Nitzan; Maini Rekdal, Vayu; Balskus, Emily P. (23 июня 2017 г.). «Химическая трансформация ксенобиотиков микробиотой кишечника человека». Science . 356 (6344). doi :10.1126/science.aag2770. PMC 5534341 . PMID  28642381. 
  99. ^ abc Спаногианнопулос, Питер; Бесс, Элизабет Н.; Кармоди, Рэйчел Н.; Тернбо, Питер Дж. (май 2016 г.). «Микробные фармацевты внутри нас: метагеномный взгляд на метаболизм ксенобиотиков». Nature Reviews Microbiology . 14 (5): 273–287. doi :10.1038/nrmicro.2016.17. PMC 5243131. PMID 26972811  . 
  100. ^ ab Maini Rekdal, Vayu; Bess, Elizabeth N.; Bisanz, Jordan E.; Turnbaugh, Peter J.; Balskus, Emily P. (14 июня 2019 г.). «Открытие и ингибирование межвидового кишечного бактериального пути метаболизма леводопы». Science . 364 (6445). doi :10.1126/science.aau6323. PMC 7745125 . PMID  31196984. 
  101. ^ ab Dempsey, Joseph L.; Cui, Julia Yue (декабрь 2019 г.). «Микробиом — функциональный модификатор метаболизма лекарств P450». Current Pharmacology Reports . 5 (6): 481–490. doi :10.1007/s40495-019-00200-w. PMC 7731899. PMID  33312848 . 
  102. ^ Бёрнер, Удо; Эбботт, Сет; Роу, Роберт Л. (январь 1975 г.). «Метаболизм морфина и героина у человека». Обзоры метаболизма наркотиков . 4 (1): 39–73. doi :10.3109/03602537508993748. PMID  1204496.
  103. ^ Добкин, Джей Ф.; Саха, Джнан Р.; Батлер, Винсент П.; Ной, Гарольд К.; Линденбаум, Джон (15 апреля 1983 г.). «Бактерии, инактивирующие дигоксин: идентификация во флоре кишечника человека». Science . 220 (4594): 325–327. doi :10.1126/science.6836275. PMID  6836275.
  104. ^ Sahota, SS; Bramley, PM; Menzies, IS (февраль 1982). «Ферментация лактулозы кишечными бактериями». Микробиология . 128 (2): 319–325. doi : 10.1099/00221287-128-2-319 . PMID  6804597.
  105. ^ ab Yoo, Dae-Hyoung; Kim, In Sook; Van Le, Thi Kim; Jung, Il-Hoon; Yoo, Hye Hyun; Kim, Dong-Hyun (сентябрь 2014 г.). «Взаимодействие лекарственных препаратов, опосредованное кишечной микробиотой, между ловастатином и антибиотиками». Метаболизм и распределение лекарственных средств . 42 (9): 1508–1513. doi :10.1124/dmd.114.058354. PMID  24947972.
  106. ^ Хайзер, Генри Дж.; Гутенберг, Дэвид Б.; Чатман, Келли; Сирасани, Гопал; Балскус, Эмили П.; Тернбо, Питер Дж. (19 июля 2013 г.). «Прогнозирование и управление инактивацией сердечных препаратов кишечной бактерией человека Eggerthella lenta». Science . 341 (6143): 295–298. Bibcode :2013Sci...341..295H. doi :10.1126/science.1235872. PMC 3736355 . PMID  23869020. 
  107. ^ Parvez, Md Masud; Basit, Abdul; Jariwala, Parth B.; Gáborik, Zsuzsanna; Kis, Emese; Heyward, Scott; Redinbo, Matthew R.; Prasad, Bhagwat (август 2021 г.). «Количественное исследование метаболизма иринотекана, транспорта и активации микробиома кишечника». Drug Metabolism and Disposition . 49 (8): 683–693. doi :10.1124/dmd.121.000476. PMC 8407663. PMID 34074730  . 
  108. ^ ab Sousa, Tiago; Paterson, Ronnie; Moore, Vanessa; Carlsson, Anders; Abrahamsson, Bertil; Basit, Abdul W. (ноябрь 2008 г.). «Желудочно-кишечная микробиота как место биотрансформации лекарств». International Journal of Pharmaceutics . 363 (1–2): 1–25. doi :10.1016/j.ijpharm.2008.07.009. PMID  18682282.
  109. ^ ab Коппель, Ницан; Бисанц, Джордан Э.; Панделия, Мария-Эйрини; Тернбо, Питер Дж.; Балскус, Эмили П. (15 мая 2018 г.). «Открытие и характеристика распространенного бактериального фермента кишечника человека, достаточного для инактивации семейства растительных токсинов». eLife . 7 . doi : 10.7554/eLife.33953 . PMC 5953540 . PMID  29761785. 
  110. ^ Александр, Джеймс Л.; Уилсон, Ян Д.; Тир, Джулиан; Марчези, Джулиан Р.; Николсон, Джереми К.; Кинросс, Джеймс М. (июнь 2017 г.). «Модуляция эффективности и токсичности химиотерапии микробиотой кишечника». Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology . 14 (6): 356–365. doi :10.1038/nrgastro.2017.20. hdl : 10044/1/77636 . PMID  28270698.
  111. ^ Брэнди, Джованни; Дабар, Жан; Райбо, Пьер; Ди Баттиста, Моника; Бридонно, Шанталь; Пизи, Анна Мария; Морселли Лабате, Антонио Мария; Панталео, Мария Аббонданса; Де Виво, Антонелло; Биаско, Гвидо (15 февраля 2006 г.). «Кишечная микрофлора и пищеварительная токсичность иринотекана у мышей». Клинические исследования рака . 12 (4): 1299–1307. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-05-0750. ПМИД  16489087.
  112. ^ Кох, Ара; Де Ваддер, Филипе; Ковачева-Дачари, Петя; Бэкхед, Фредрик (июнь 2016 г.). «От пищевых волокон к физиологии хозяина: короткоцепочечные жирные кислоты как ключевые бактериальные метаболиты». Cell . 165 (6): 1332–1345. doi : 10.1016/j.cell.2016.05.041 . PMID  27259147.
  113. ^ Konopelski, Piotr; Ufnal, Marcin (14 сентября 2018 г.). «Индолы — метаболиты триптофана кишечных бактерий с фармакотерапевтическим потенциалом». Current Drug Metabolism . 19 (10): 883–890. doi :10.2174/1389200219666180427164731. PMID  29708069.
  114. ^ ab Коллинз, Стефани Л.; Стайн, Джонатан Г.; Бисанц, Джордан Э.; Окафор, К. Дениз; Паттерсон, Эндрю Д. (апрель 2023 г.). «Желчные кислоты и микробиота кишечника: метаболические взаимодействия и влияние на заболевания». Nature Reviews Microbiology . 21 (4): 236–247. doi :10.1038/s41579-022-00805-x. PMID  36253479.
  115. ^ Ян, Вэньцзин; Ю, Тяньмин; Хуан, Сяншэн; Билотта, Энтони Дж.; Сюй, Лейци; Лу, Яо; Сунь, Цзярен; Пан, Фан; Чжоу, Цзя; Чжан, Вэньбо; Яо, Суся; Мейнард, Крейг Л.; Сингх, Нагендра; Данн, Сара М.; Лю, Чжаньцзюй; Цун, Инцзы (8 сентября 2020 г.). «Регуляция короткоцепочечных жирных кислот, полученных из кишечной микробиоты, выработки иммунными клетками IL-22 и кишечного иммунитета». Природные коммуникации . 11 (1): 4457. Бибкод : 2020NatCo..11.4457Y. дои : 10.1038/s41467-020-18262-6. ПМЦ 7478978 . PMID  32901017. 
  116. ^ Муругесан, Сельвасанкар; Нирмалкар, Хемлал; Ойо-Вадилло, Карлос; Гарсиа-Эпития, Матильда; Рамирес-Санчес, Даниэла; Гарсиа-Мена, Хайме (апрель 2018 г.). «Продукция кишечным микробиомом короткоцепочечных жирных кислот и ожирение у детей». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 37 (4): 621–625. дои : 10.1007/s10096-017-3143-0. ПМИД  29196878.
  117. ^ ab Thanissery, Rajani; Winston, Jenessa A.; Theriot, Casey M. (июнь 2017 г.). «Ингибирование прорастания спор, роста и токсинной активности клинически значимых штаммов C. difficile вторичными желчными кислотами, полученными из кишечной микробиоты». Anaerobe . 45 : 86–100. doi :10.1016/j.anaerobe.2017.03.004. PMC 5466893 . PMID  28279860. 
  118. ^ abc Jones, Brian V.; Begley, Máire; Hill, Colin; Gahan, Cormac GM; Marchesi, Julian R. (9 сентября 2008 г.). «Функциональный и сравнительный метагеномный анализ активности гидролазы желчных солей в микробиоме кишечника человека». Труды Национальной академии наук . 105 (36): 13580–13585. Bibcode : 2008PNAS..10513580J. doi : 10.1073/pnas.0804437105 . PMC 2533232. PMID  18757757 . 
  119. ^ ab Cao H, Xu M, Dong W, Deng B, Wang S, Zhang Y, Wang S, Luo S, Wang W, Qi Y, Gao J, Cao X, Yan F, Wang B (июнь 2017 г.). «Вторичный дисбиоз, вызванный желчными кислотами, способствует канцерогенезу кишечника». International Journal of Cancer . 140 (11): 2545–2556. doi : 10.1002/ijc.30643 . PMID  28187526.
  120. ^ ab Bernstein H, Bernstein C (январь 2023 г.). «Желчные кислоты как канцерогены в толстой кишке и других отделах желудочно-кишечного тракта». Experimental Biology and Medicine . 248 (1): 79–89. doi :10.1177/15353702221131858. PMC 9989147. PMID  36408538 . 
  121. ^ Майер, Э. А.; Найт, Р.; Мазманян, С. К.; Крайан, Дж. Ф.; Тиллиш, К. (2014). «Кишечные микробы и мозг: сдвиг парадигмы в нейронауке». Журнал нейронауки . 34 (46): 15490–15496. doi :10.1523/JNEUROSCI.3299-14.2014. PMC 4228144. PMID  25392516 . 
  122. ^ abc Динан, Тимоти Г.; Крайан, Джон Ф. (2015). «Влияние микробиоты кишечника на мозг и поведение». Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care . 18 (6): 552–558. doi :10.1097/MCO.00000000000000221. PMID  26372511.
  123. ^ abc Carman, Robert J.; Simon, Mary Alice; Fernández, Haydée; Miller, Margaret A.; Bartholomew, Mary J. (2004). «Ципрофлоксацин в низких концентрациях нарушает колонизационную резистентность человеческой фекальной микрофлоры, растущей в хемостатах». Regulatory Toxicology and Pharmacology . 40 (3): 319–326. doi :10.1016/j.yrtph.2004.08.005. PMID  15546686.
  124. ^ Хвас, Кристиан Лодберг; Баунвалл, Саймон Марк Даль; Эрикструп, Кристиан (июль 2020 г.). «Трансплантация фекальной микробиоты: терапия, спасающая жизни, оспариваема коммерческими претензиями на исключительность». eClinicalMedicine . 24 : 100436. doi :10.1016/j.eclinm.2020.100436. PMC 7334803 . PMID  32642633. 
  125. ^ Брандт, Лоуренс Дж.; Бороди, Томас Джулиус; Кэмпбелл, Джордана (2011). «Эндоскопическая трансплантация фекальной микробиоты». Журнал клинической гастроэнтерологии . 45 (8): 655–657. doi : 10.1097/MCG.0b013e3182257d4f . PMID  21716124.
  126. ^ Найт, DJW; Гирлинг, KJ (2003). «Кишечная флора в здоровье и болезни». The Lancet . 361 (9371): 512–519. doi : 10.1016/S0140-6736(03)13438-1 . PMID  12781578.
  127. ^ abc Cho, I.; Yamanishi, S.; Cox, L.; Methé, BA; Zavadil, J.; Li, K.; Gao, Z.; Mahana, D.; Raju, K.; Teitler, I.; Li, H.; Alekseyenko, AV; Blaser, MJ (2012). «Антибиотики в раннем возрасте изменяют микробиом толстой кишки мышей и ожирение». Nature . 488 (7413): 621–626. Bibcode :2012Natur.488..621C. doi :10.1038/nature11400. PMC 3553221 . PMID  22914093. 
  128. ^ abc Шнайдерхан, Дж.; Мастер-Хантер, Т.; Локк, А. (2016). «Воздействие на кишечную флору для лечения и профилактики заболеваний». Журнал семейной практики . 65 (1): 34–38. PMID  26845162.
  129. ^ Бейкер, Монья (2012). «Беременность изменяет резидентные кишечные микробы». Nature . doi : 10.1038/nature.2012.11118 .
  130. ^ ab Horta-Baas, Gabriel; Sandoval-Cabrera, Antonio; Romero-Figueroa, María del Socorro (2021-07-03). «Модификация микробиоты кишечника при воспалительном артрите: основные моменты и будущие проблемы». Current Rheumatology Reports . 23 (8): 67. doi :10.1007/s11926-021-01031-9. ISSN  1534-6307. PMID  34218340.
  131. ^ Хилл, Колин; Гварнер, Франциско; Рид, Грегор; Гибсон, Гленн Р.; Меренштейн, Дэниел Дж.; Пот, Бруно; Морелли, Лоренцо; Канани, Роберто Берни; Флинт, Гарри Дж.; Салминен, Сеппо; Колдер, Филип К.; Сандерс, Мэри Эллен (2014). «Консенсусное заявление Международной научной ассоциации по пробиотикам и пребиотикам о сфере применения и надлежащем использовании термина пробиотик». Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology . 11 (8): 506–514. doi : 10.1038/nrgastro.2014.66 . hdl : 2164/4189 . PMID  24912386.
  132. ^ Rijkers, Ger T; De Vos, Willem M; Brummer, Robert-Jan; Morelli, Lorenzo; Corthier, Gerard; Marteau, Philippe (2011). «Польза для здоровья и заявления о пользе пробиотиков для здоровья: объединение науки и маркетинга». British Journal of Nutrition . 106 (9): 1291–1296. doi : 10.1017/S000711451100287X . PMID  21861940.
  133. ^ Хаткинс, Роберт В.; Крамбек, Янина А.; Бинделс, Лор Б.; Кани, Патрис Д.; Фэйи, Джордж; Го, Йонг Джун; Хамакер, Брюс; Мартенс, Эрик С.; Миллс, Дэвид А.; Растал, Роберт А.; Воган, Элейн; Сандерс, Мэри Эллен (2016). «Пребиотики: почему определения имеют значение». Current Opinion in Biotechnology . 37 : 1–7. doi :10.1016/j.copbio.2015.09.001. PMC 4744122. PMID  26431716 . 
  134. ^ Pandey, Kavita. R; Naik, Suresh. R; Vakil, Babu. V (2015). «Пробиотики, пребиотики и синбиотики — обзор». Журнал пищевой науки и технологии . 52 (12): 7577–7587. doi :10.1007/s13197-015-1921-1. PMC 4648921. PMID  26604335 . 
  135. ^ Broeckx, Géraldine; Vandenheuvel, Dieter; Claes, Ingmar JJ; Lebeer, Sarah; Kiekens, Filip (2016). «Методы сушки пробиотических бактерий как важный шаг на пути к разработке новых фармабиотиков» (PDF) . International Journal of Pharmaceutics . 505 (1–2): 303–318. doi :10.1016/j.ijpharm.2016.04.002. hdl : 10067/1328840151162165141 . PMID  27050865.
  136. ^ Sleator, Roy D; Hill, Colin (2009). «Рациональный дизайн улучшенных фармабиотиков». Журнал биомедицины и биотехнологии . 2009 : 275287. doi : 10.1155/2009/275287 . PMC 2742647. PMID  19753318 . 
  137. ^ Паттерсон, Элейн; Крайан, Джон Ф.; Фицджеральд, Джеральд Ф.; Росс, Р. Пол; Динан, Тимоти Г.; Стэнтон, Кэтрин (2014). «Микробиота кишечника, фармабиотики, которые они производят, и здоровье хозяина». Труды Общества по питанию . 73 (4): 477–489. doi : 10.1017/S0029665114001426 . PMID  25196939.
  138. ^ «Безрецептурные средства для лечения СРК: где мы находимся?». 30 января 2024 г.
  139. ^ Гуандалини, Стефано; Магаццо, Джузеппе; Кьяро, Андреа; Ла Балестра, Валерия; Ди Нардо, Джованни; Гопалан, Сарат; Сибал, А; Романо, Клаудио; Канани, Роберто Берни; Лионетти, Паоло; Сетти, Мала (июль 2010 г.). «VSL № 3 улучшает симптомы у детей с синдромом раздраженного кишечника: многоцентровое рандомизированное плацебо-контролируемое двойное слепое перекрестное исследование». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 51 (1): 24–30. дои : 10.1097/MPG.0b013e3181ca4d95. ПМИД  20453678.
  140. ^ Крусилла, Сальваторе; Калдарт, Федерико; Мишелон, Марко; Мараско, Джованни; Константино, Андреа (14 августа 2024 г.). «Функциональное вздутие живота и микробиота кишечника: обновление». Микроорганизмы . 12 (8): 1669. doi : 10.3390/microorganisms12081669 . ПМЦ 11357468 . ПМИД  39203511. 
  141. ^ Ford, Alexander C; Quigley, Eamonn MM; Lacy, Brian E; Lembo, Anthony J; Saito, Yuri A; Schiller, Lawrence R; Soffer, Edy E; Spiegel, Brennan MR; Moayyedi, Paul (2014). «Эффективность пребиотиков, пробиотиков и синбиотиков при синдроме раздраженного кишечника и хроническом идиопатическом запоре: систематический обзор и метаанализ». Американский журнал гастроэнтерологии . 109 (10): 1547–1561, тест 1546, 1562. doi :10.1038/ajg.2014.202. PMID  25070051.
  142. ^ Дюпон, Эндрю; Ричардс; Джелинек, Кэтрин А.; Крилл, Джозеф; Рахими, Эрик; Гури, Йезаз (2014). «Систематический обзор рандомизированных контролируемых испытаний пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков при воспалительных заболеваниях кишечника». Клиническая и экспериментальная гастроэнтерология . 7 : 473–487. doi : 10.2147/CEG.S27530 . PMC 4266241. PMID  25525379 . 
  143. ^ Ю, Чэн Гун; Хуан, Цинь (2013). «Последние достижения в изучении роли микробиоты кишечника в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника». Журнал пищеварительных заболеваний . 14 (10): 513–517. doi : 10.1111/1751-2980.12087 . PMID  23848393.
  144. ^ Левитт, Майкл Д.; Дуэйн, Уильям К. (4 мая 1972 г.). «Плавающий стул — вздутие живота против жира». New England Journal of Medicine . 286 (18): 973–975. doi :10.1056/NEJM197205042861804. PMID  5015442.
  145. ^ Aalam, Syed Mohammed Musheer; Crasta, Daphne Norma; Roy, Pooja; Miller, A. Lee; Gamb, Scott I.; Johnson, Stephen; Till, Lisa M.; Chen, Jun; Kashyap, Purna; Kannan, Nagarajan (27 октября 2022 г.). «Генезис фекальной флотации причинно связан с микробной колонизацией кишечника у мышей». Scientific Reports . 12 (1): 18109. Bibcode :2022NatSR..1218109A. doi :10.1038/s41598-022-22626-x. PMC 9613883 . PMID  36302811. 
  146. ^ Майер, Лиза; Прутяну, Михаэла; Кун, Михаэль; Целлер, Георг; Тельцеров, Аня; Андерсон, Эксен Эрин; Брочадо, Ана Рита; Фернандес, Кит Конрад; Дозе, Хитоми; Мори, Хиротада; Патил, Киран Раосахеб; Борк, Пир; Типас, Атанасиос (2018). «Обширное воздействие неантибиотических препаратов на кишечные бактерии человека». Nature . 555 (7698): 623–628. Bibcode :2018Natur.555..623M. doi :10.1038/nature25979. PMC 6108420 . PMID  29555994. 
  147. ^ Клаусс, Матье; Жерар, Филипп; Моска, Алексис; Леклерк, Марион (2021). «Взаимодействие между упражнениями и микробиомом кишечника в контексте здоровья и работоспособности человека». Frontiers in Nutrition . 8 : 637010. doi : 10.3389/fnut.2021.637010 . PMC 8222532. PMID  34179053 . 
  148. ^ ab Камбодж, Амрит К.; Коттер, Томас Г.; Оксентенко, Эми С. (апрель 2017 г.). «Helicobacter pylori». Труды клиники Майо . 92 (4): 599–604. doi :10.1016/j.mayocp.2016.11.017. PMID  28209367.
  149. ^ abc "Язвенная болезнь" (PDF) . Медицинская школа Университета Джонса Хопкинса. 2013 . Получено 21 октября 2020 .
  150. ^ Буриш, Йохан; Джесс, Тайн; Мартинато, Маттео; Лакатос, Питер Л. (2013). «Бремя воспалительных заболеваний кишечника в Европе». Журнал болезни Крона и колита . 7 (4): 322–337. doi : 10.1016/j.crohns.2013.01.010 . PMID  23395397.
  151. ^ Бландино, Дж; Интурри, Р; Лаззара, Ф; Ди Роза, М; Малагуарнера, Л. (2016). «Влияние микробиоты кишечника на сахарный диабет». Диабет и обмен веществ . 42 (5): 303–315. doi : 10.1016/j.diabet.2016.04.004. ПМИД  27179626.
  152. ^ abc Буланже, Клэр Л.; Невес, Ана Луиза; Шийу, Жюльен; Николсон, Джереми К.; Дюма, Марк-Эммануэль (2016). «Влияние микробиоты кишечника на воспаление, ожирение и метаболические заболевания». Genome Medicine . 8 (1): 42. doi : 10.1186/s13073-016-0303-2 . ​​PMC 4839080 . PMID  27098727. 
  153. ^ abc Arrieta, Marie-Claire; Stiemsma, Leah T; Dimitriu, Pedro A; Thorson, Lisa; Russell, Shannon; Yurist-Doutsch, Sophie; Kuzeljevic, Boris; Gold, Matthew J; Britton, Heidi M; Lefebvre, Diana L; Subbarao, Padmaja; Mandhane, Piush; Becker, Allan; McNagny, Kelly M; Sears, Malcolm R; Kollmann, Tobias; Mohn, William W; Turvey, Stuart E; Brett Finlay, B (2015). "Ранние микробные и метаболические изменения в младенчестве влияют на риск детской астмы". Science Translational Medicine . 7 (307): 307ra152. doi : 10.1126/scitranslmed.aab2271 . PMID  26424567.
  154. ^ ab Стимсма, Лия Т; Терви, Стюарт Э. (2017). «Астма и микробиом: определение критического окна в раннем возрасте». Аллергия, астма и клиническая иммунология . 13 : 3. doi : 10.1186/s13223-016-0173-6 . PMC 5217603. PMID  28077947 . 
  155. ^ Ipci, Kagan; Altıntoprak, Niyazi; Muluk, Nuray Bayar; Senturk, Mehmet; Cingi, Cemal (2016). «Возможные механизмы человеческого микробиома при аллергических заболеваниях». European Archives of Oto-Rhino-Laryngology . 274 (2): 617–626. doi :10.1007/s00405-016-4058-6. PMID  27115907.
  156. ^ Мариньо, Элиана; Ричардс, Джеймс Л; Маклеод, Кейран Х; Стэнли, Драгана; Яп, Ю Энн; Найт, Хасинта; Маккензи, Крейг; Кранич, Ян; Оливейра, Ана Каролина; Росселло, Фернандо Дж; Кришнамурти, Баласубраманиан; Нефцгер, Кристиан М; Масия, Лоренс; Торберн, Элисон; Бакстер, Алан Г; Морахан, Грант; Вонг, Ли Х; Поло, Хосе М; Мур, Роберт Дж; Локетт, Тревор Дж; Кларк, Джули М; Топпинг, Дэвид Л; Харрисон, Леонард К; Маккей, Чарльз Р (май 2017 г.). «Микробные метаболиты кишечника ограничивают частоту аутоиммунных Т-клеток и защищают от диабета 1 типа». Nature Immunology . 18 (5): 552–562. дои : 10.1038/ni.3713. ПМИД  28346408.
  157. ^ Беттелли, Эстель; Кэрриер, Ицзюнь; Гао, Венда; Корн, Томас; Стром, Терри Б.; Оукка, Мохамед; Вайнер, Говард Л.; Кучру, Виджай К. (май 2006 г.). «Взаимные пути развития для генерации патогенных эффекторных TH17 и регуляторных Т-клеток». Nature . 441 (7090): 235–238. doi :10.1038/nature04753. PMID  16648838.
  158. ^ аб Земанн, Маркус Д.; Бёмиг, Георг А.; Остеррайхер, Кристоф Х.; Бурчер, Гельмут; Паролини, Орнелла; Диакос, Христос; Штёкль, Йоханнес; Хёрль, Вальтер Х.; Злабингер, Герхард Дж. (декабрь 2000 г.). «Противовоспалительное действие бутирата натрия на моноциты человека: мощное ингибирование IL-12 и усиление выработки IL-10». Журнал ФАСЭБ . 14 (15): 2380–2382. doi : 10.1096/fj.00-0359fje . ПМИД  11024006.
  159. ^ Гао, З.; Инь, Дж.; Чжан, Дж.; Уорд, Р. Э.; Мартин, Р. Дж.; Лефевр, М.; Чефалу, В. Т.; Йе, Дж. (2009). «Бутират улучшает чувствительность к инсулину и увеличивает расход энергии у мышей». Диабет . 58 (7): 1509–1517. doi :10.2337/db08-1637. PMC 2699871. PMID  19366864 . 
  160. ^ Мазиди, Мохсен; Резаи, Пейман; Кенгне, Андре Паскаль; Мобархан, Маджид Гайур; Фернс, Гордон А. (2016). «Микробиом кишечника и метаболический синдром». Диабет и метаболический синдром: клинические исследования и обзоры . 10 (2): S150–157. doi :10.1016/j.dsx.2016.01.024. PMID  26916014.
  161. ^ Чен, Сяо; д'Соуза, Рошан; Хонг, Сон-Цхул (2013). «Роль микробиоты кишечника в оси кишечник-мозг: текущие проблемы и перспективы». Protein & Cell . 4 (6): 403–414. doi :10.1007/s13238-013-3017-x. PMC 4875553. PMID  23686721 . 
  162. ^ ab Moeller, Andrew H.; Li, Yingying; Mpoudi Ngole, Eitel; Ahuka-Mundeke, Steve; Lonsdorf, Elizabeth V.; Pusey, Anne E.; Peeters, Martine; Hahn, Beatrice H.; Ochman, Howard (18 ноября 2014 г.). «Быстрые изменения в микробиоме кишечника в ходе эволюции человека». Труды Национальной академии наук . 111 (46): 16431–16435. Bibcode : 2014PNAS..11116431M. doi : 10.1073/pnas.1419136111 . PMC 4246287. PMID  25368157 . 
  163. ^ Brune, A. (2014). «Симбиотическое переваривание лигноцеллюлозы в кишечнике термитов». Nature Reviews Microbiology . 12 (3): 168–180. doi :10.1038/nrmicro3182. PMID  24487819.
  164. ^ Розенгаус, Ребека Б.; Зехер, Кортни Н.; Шультайс, Келли Ф.; Брукер, Роберт М.; Борденштейн, Сет Р. (июль 2011 г.). «Нарушение микробиоты кишечника термитов и его долгосрочные последствия для приспособленности». Прикладная и экологическая микробиология . 77 (13): 4303–4312. Bibcode : 2011ApEnM..77.4303R. doi : 10.1128/AEM.01886-10. PMC 3127728. PMID  21571887. 
  165. ^ ab Ashbrook, Aaron R; Schwarz, Melbert; Schal, Coby; Mikaelyan, Aram (14 октября 2024 г.). «Смертельное нарушение бактериального сообщества кишечника у восточных подземных термитов, вызванное борной кислотой». Журнал экономической энтомологии . doi : 10.1093/jee/toae221 . PMID  39401329.
  166. ^ ab Dietrich, C.; Köhler, T.; Brune, A. (2014). «Происхождение микробиоты кишечника термитов от тараканов: закономерности в структуре бактериального сообщества отражают основные эволюционные события». Applied and Environmental Microbiology . 80 (7): 2261–2269. Bibcode :2014ApEnM..80.2261D. doi :10.1128/AEM.04206-13. PMC 3993134 . PMID  24487532. 
  167. ^ ab Микаэлян, А.; Дитрих, К.; Кёлер, Т.; Поульсен, М.; Силлам-Дюссе, Д.; Брюн, А. (2015). «Диета является основным фактором, определяющим структуру бактериального сообщества в кишечнике высших термитов». Молекулярная экология . 24 (20): 5824–5895. Bibcode : 2015MolEc..24.5284M. doi : 10.1111/mec.13376. PMID  26348261.
  168. ^ Микаэлян, А.; Томпсон, К.; Хофер, М.; Брюн, А. (2016). «Детерминированная сборка сложных бактериальных сообществ в кишечнике тараканов, свободных от микробов». Прикладная и экологическая микробиология . 82 (4): 1256–1263. doi :10.1128/AEM.03700-15. PMC 4751828. PMID 26655763  . 

Дальнейшее чтение

Обзорные статьи