Микробиота кишечника участвует в правильном функционировании многих органов, таких как легкие, почки, печень, сердце и мозг. Однако любое нарушение гомеостаза микробиоты приводит к нарушению работы этих пораженных органов и прогрессированию многих сопутствующих заболеваний.

Недавние достижения в изучении микробиома человека расширили наши знания обо всех нормальных микробных сообществах, принадлежащих человеческому телу. До сих пор исследования микробиоты показали, что взаимодействия микробов-хозяев существуют не только внутри органа, но также представляют собой перекрестные помехи между царствами, автоматически связывающие разные органы вместе. Действительно, микробиота кишечника была тщательно исследована, и было показано, что она участвует в регуляции гомеостаза во многих органах, включая желудочно-кишечный тракт, локально, легкие и мозг, систематически. Кроме того, дисбактериоз кишечника играет роль в прогрессировании многих заболеваний через наиболее важные меж органные связи, такие как оси кишечник-легкие и кишечник-мозг (рис.1).

Рис.1 Микробный дисбиоз человека при заболеваниях человека. 

В обзорной статье о микробиоме человека и дисбактериозе микробиоты при заболеваниях человека до терапевтических стратегий манипулирования микробиотой кишечника разъясняется ключевая роль и значение микробиоты для здоровья человека. Микробиота кишечника постоянно меняется в процессе эволюции человека, а также в микроокружении желудочно-кишечного тракта хозяина, что делает ее легко изменяемой многими эндогенными и внешними факторами. Среди последних — встроенный микробиом окружающей среды, который может оказать большое влияние на здоровье человека.

Было широко продемонстрировано, что микробиота кишечника тесно связана с органами хозяина посредством разнонаправленных взаимодействий, участвующих в поддержании глобального гомеостаза. Среди этих взаимодействий флора-орган: оси кишечник-легкие, кишечник-мозг, кишечник-кожа и многие другие. Любой микробный дисбактериоз может привести к увеличению риска участия в патогенезе многих заболеваний.  В последние десятилетия ученые все чаще находят подтверждения, что состав бактерий кишечника может определять или влиять на развитие ревматоидного артрита, рассеянного склероза, болезней мозга, сердечно сосудистых заболеваний, депрессии и многих других. Ученые находят подтверждения даже тому, что рост мышечной массы и эффективность лечения рака определяется микробиотой кишечника.

Абстракт.

Желудочно-кишечный тракт человека населен крупнейшим микробным сообществом в организме человека, состоящим из триллионов микробов, называемых микробиотой кишечника. Нормальная флора является местом выполнения многих физиологических функций, таких как повышение иммунитета хозяина, участие в абсорбции питательных веществ и защита организма от патогенных микроорганизмов. Многочисленные исследования показали двунаправленное взаимодействие между кишечной микробиотой и многими органами человеческого тела, такими как кишечник, легкие, мозг и кожа. Большое количество доказательств продемонстрировало более десяти лет назад, что микробное изменение кишечника является ключевым фактором в патогенезе многих местных и системных заболеваний. В связи с этим глубокое понимание механизмов, участвующих в микробном симбиозе/дисбактериозе кишечника, имеет решающее значение для клинической медицины и здравоохранения. Мы рассматриваем самые последние исследования участия кишечной микробиоты в патогенезе многих заболеваний. Мы также разрабатываем различные стратегии, используемые для управления микробиотой кишечника при профилактике и лечении заболеваний. Будущее медицины тесно связано с качеством нашей микробиоты. Борьба с дисбактериозом микробиоты будет огромной проблемой.

Заключение

Микробиота кишечника эволюционирует вместе с эволюцией человека. Он также находится в постоянном и динамичном взаимодействии с желудочно-кишечной микросредой хозяина, что делает его легко изменяемым многими эндогенными и внешними факторами. Среди последних — микробиом БЭ, который может оказать большое влияние на здоровье человека.

Мы уверены, что после многочисленных впечатляющих и огромных усилий микробиота кишечника образует с органами хозяина разнонаправленные перекрестные помехи, участвующие в поддержании глобального гомеостаза. Благодаря недавним научным достижениям в этой области эти взаимодействия флоры и органов теперь известны как оси кишечник-легкие, кишечник-мозг, кишечник-кожа и многие другие. Любое изменение таких осей в условиях микробного дисбактериоза составляет один из основных факторов риска в патогенезе многих заболеваний, в том числе воспаления желудочно-кишечного тракта, метаболических и сердечно-сосудистых нарушений, а также неврологических нарушений. Даже если у нас все еще есть базовое понимание всех механизмов, лежащих в основе таких патологий, в этом контексте достигается значительное улучшение. это позволяет нам более глубоко задуматься о нацеливании на микробиоту кишечника в качестве лечения. Благодаря достижениям в области молекулярной биологии и методов секвенирования по-прежнему необходима работа для более точного выяснения изменений разнообразия в микробном кишечном сообществе, ведущих к возникновению или обострению многих заболеваний. Также могут быть разработаны новые инструменты скрининга или диагностики для более точного охвата населения с высоким риском, что позволит предотвратить такие расстройства.

В терапевтическом контексте нацеливание на определенные микробные компоненты или метаболиты может стать инструментом для лечения многих заболеваний. Помимо пре- или пробиотиков, которые являются традиционным выбором первой линии микробной терапии, клинически изучаются другие стратегии, такие как ТФМ, метаболиты, фаги и микроРНК.

Влияние микробиоты на развитие рака описывает следующая статья.

Микробиота кишечника представляет собой совокупность триллионов бактерий, которые, как показали многие исследования, определяют здоровье человека и играют важную роль в развитии ряда заболеваний. Состав микробиоты зависит от питания и образа жизни и нарушается при стрессе, воздействии антибиотиков и других факторов. Между тем с возрастом также происходят определенные изменения, которые отрицательно сказываются на обмене веществ и иммунитете пожилого человека. Многочисленные исследования показали двунаправленное взаимодействие между составом бактерий кишечника, называемым микробиотой, и многими органами, включая легкие, мозг и кожу.

Вклад кишечной микробиоты в развитие рака за счет индукции воспаления.

Изменение кишечной флоры увеличивает риск злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта и потенцирует канцерогенез, вызывая хроническое воспаление, вырабатывая мутагенные метаболиты, изменяя динамику стволовых клеток и стимулируя пролиферацию клеток [ 25 ]. Кроме того, несбалансированное микробное сообщество может влиять на генетические и эпигенетические механизмы развития колоректального рака [ 26 ]. Эпигенетические изменения регулируют экспрессию генов посредством изменений в регуляции микроРНК, метилирования ДНК и модификации гистонов. Следовательно, участие кишечного микробиома в канцерогенезе может быть опосредовано нарушением регуляции эпигенетических модификаций [ 27 , 28 ]. Например, индукция злокачественного фенотипа в ткани желудка мышей Helicobacter pylori связана с гипометилированием и подавлением miR-490-3p [ 29 ]. Соответственно, микробы, связанные с раком, были связаны со специфической экспрессией микроРНК и другими эпигенетическими модификациями, которые регулируют гены, участвующие в путях, связанных с раком. На разнообразие и состав микробов желудочно-кишечного тракта влияет не только развитие рака, но и влияние на противоопухолевый иммунитет и ответ на терапию [ 30 ]. Следовательно, было рекомендовано несколько стратегий для манипулирования микробиотой при лечении рака, например, пробиотики и трансплантация фекальной микробиоты (FMT) [ 30 , 31 ].

1. Некоторые виды бактерий уменьшали или повышали риск различных видов рака, как показано направлением стрелок, т. е. ↓ или ↑.
2. С другой стороны, сравнение микробного состава между пациентами и здоровыми людьми выявило более высокую / более низкую численность бактериальной популяции, на что указывают ↑↑↑ и ↓↓↓ соответственно.

Несмотря на все существующие ограничения и несоответствия, нацеливание на микробиоту открывает новое терапевтическое окно для многих серьезных метаболических и неврологических расстройств и требует большего внимания в исследованиях из-за надежды, которую оно дает многим пациентам. Лекарство завтрашнего дня придет через микробиоту. Тем не менее, наша огромная задача состоит в том, чтобы найти тонкие и безопасные стратегии борьбы с дисбактериозом микробиоты для предотвращения и лечения многих заболеваний.

Ссылки на источник:

https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-022-03296-9

https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-022-03492-7