Кишечная микробиота

Почему кишечная микробиота так важна для нашего здоровья?

В нашем кишечнике живут триллионы бактерий, которые выполняют множество удивительных функций.1 Давайте разберемся, как работает наша кишечная микробиота и почему мы должны о ней заботиться.

публикация 17 сентября 2021
Обновлять 26 октября 2021

Об этой статье

публикация 17 сентября 2021
Обновлять 26 октября 2021

Содержание

ru_chapters_mobile

Что такое микробиота кишечника человека?

Вы, наверное, уже не раз слышали о «кишечной флоре». По-научному она называется «кишечная микробиота» или «микробиота кишечника». Она состоит1 из триллионов микроорганизмов, обитающих в кишечнике, таких как бактерии, вирусы, грибы (в том числе дрожжи) и даже паразиты.

Кстати, слова «микробиота» и «микробиом» часто используют как синонимы, но они имеют разные значения. Термин «микробиота» используется, если речь идет о микроорганизмах и их видах, то есть он отвечает на вопрос «кто там?». А «микробиом» — это геном этих микроорганизмов, то, что содержится внутри них; этот термин отвечает на вопрос2 «что в этих микроорганизмах происходит?», в смысле их функционирования.

Каждый из нас обладает своей уникальной микробиотой, такой же неповторимой, как, например, отпечатки пальцев.1 Когда мы рождаемся, фекальные и вагинальные микроорганизмы, передающиеся от матери во время вагинальных родов, или микроорганизмы из окружающей среды (в случае кесарева сечения)3 начинают колонизировать кишечник, формируя микробиоту.4

Приблизительно первые три года жизни микробиота кишечника формируется, становится разнообразнее и стабилизируется.5 После достижения взрослого возраста ее состав остается относительно стабильным до наступления старости,6 когда она снова претерпевает глубокие изменения, но уже в худшую сторону.7

Почему микробиота кишечника играет ключевую роль в поддержании нашего здоровья?

Ряд ученых считает микробиоту кишечника одним из функциональных органов человеческого организма. Этот орган работает в тесной взаимосвязи с кишечником, играя 4 важные роли:

Способствует пищеварению

помогая клеткам кишечника всасывать питательные вещества (сахара, аминокислоты, витамины и т. д.), или участвует в ферментативном расщеплении небольшой части пищи. В ходе ферментации образуются различные газы и метаболиты, например короткоцепочечные жирные кислоты, играющие роль «топлива» для бактерий в толстом кишечнике.8

Поддерживает функционирование пищеварительного тракта

активно участвуя в производстве слизи, ирригации клеток кишечника и модуляции ферментативной активности слизистой оболочки.9

Действует как барьер

защищающий от патогенных микробов и токсинов.10 Кроме того, некоторые бактерии выделяют антимикробные вещества, угнетающие рост патогенных бактерий, в то время как другие стимулируют выработку слизи, защищающей клетки кишечника от микробной инвазии и развития заболеваний, пагубно влияющих на организм в целом.11

Защищает организм

помогая укреплять иммунную систему. Бактерии кишечной флоры способствуют созреванию и активации клеток иммунной системы кишечника, которая защищает нас от болезнетворных бактерий и вирусов. Кишечник — это основной резервуар иммунных клеток в нашем организме. В свою очередь иммунная система влияет на состав и разнообразие микробиоты.12 

 

Какие заболевания связаны с нарушением баланса микробиоты кишечника?

Что такое нарушение баланса (дисбаланс) микробиоты кишечника?

Состав микробиоты кишечника имеет две характеристики: разнообразие (количество видов микроорганизмов, присутствующих в организме человека) и богатство (общее количество присутствующих микроорганизмов). Изменение состава ведет к нарушению равновесия и развитию (sidenote: Дисбиоз Изменение состава и функции микробиоты, вызванное сочетанием экологических и индивидуальных факторов. Дисбиоз не является четко очерченным состоянием и варьируется в зависимости от состояния здоровья каждого человека. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) ,13 который нередко сопутствует заболеваниям других органов. Дисбиоз — причина или следствие этих заболеваний? На этот вопрос ученые пока не дали однозначного ответа

Рассмотрим несколько заболеваний, связанных с дисбиозом кишечника: диарею, вызванную применением антибиотиков, детскую колику, гастроэнтерит, воспалительные заболевания кишечника (синдром раздраженного кишечника, или СРК):

  • Детская колика14 возникает у 20–25% младенцев в возрасте 1–4 месяцев.
  • Диарея, вызванная применением антибиотиков, возникает у 5–35% пациентов, получающих антибиотикотерапию.15
  • Диарея путешественников представляет собой инфекцию, вызванную зараженной пищей или водой. У 3–17% пациентов с этой инфекцией может возникнуть постинфекционный синдром раздраженного кишечника.16
  • Гастроэнтерит, как правило, имеет доброкачественное течение и чаще всего вызывается вирусами. Тем не менее во всем мире он является причиной более 200 000 детских смертей в год.17
  • Ожирение — очень распространенное, затратное для общества и системы здравоохранения серьезное хроническое заболевание, которым в 2016 г. страдало 13% взрослых людей во всем мире (11% мужчин и 15% женщин).18
  • СРК — одно из самых частых функциональных желудочно-кишечных расстройств, которое проявляется болью в животе и изменением привычного ритма опорожнения кишечника (запором, диареей или их чередованием). Распространенность этого состояния сильно варьируется в зависимости от страны.19
  • Болезнь Крона — это воспалительное заболевание кишечника, способное поражать любой отдел пищеварительной системы от рта до ануса. Данные недавних исследований указывают на важную роль кишечной микробиоты в развитии и течении этого заболевания.20
  • Рак желудка21 и колоректальный рак22 также связаны с нарушением кишечной микробиоты. 

 

Функции микробиоты кишечника человека не ограничиваются кишечником: недавние исследования показали, что микробиота кишечника может играть определенную роль, выходящую за рамки желудочно-кишечного тракта. Установлено, что микробиота кишечника ассоциируется с развитием ряда внекишечных заболеваний, таких, например, как акне,23 аллергия,2 ожирение,25 тревожные расстройства,26 расстройства аутистического спектра.26 Однако это далеко не все. Есть мнение, что микробиота кишечника может быть связана с развитием таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера27 и болезнь Паркинсона.28 И действительно, существует двунаправленная связь между кишечником и мозгом, которую называют «ось мозг — кишечник», а микробиота кишечника может влиять на взаимодействия этих органов. Вот почему наш кишечник иногда называют «вторым мозгом».

Как позаботиться о кишечной микробиоте? Ее благополучие — в ваших руках.

Вы уже знаете, насколько важную роль микробиота кишечника играет в поддержании здоровья человека. Но как нам позаботиться о собственной микробиоте? Во многих научных исследованиях поднимался вопрос о том, как избежать нарушений ее состава и сохранить наиболее оптимальный баланс.29 Ответ не так прост, как кажется. Одного только употребления благотворных бактерий или дрожжей с целью обогатить существующую микробиоту или вытеснить болезнетворные микроорганизмы оказывается недостаточно. Главная задача заключается в том, чтобы воздействовать на микробиоту таким образом, чтобы помочь ей функционировать без перебоев и тем самым укрепить собственное здоровье.30

Как? Есть несколько способов положительно повлиять на баланс и разнообразие микробиоты кишечника, и каждый из них имеет свои особенности.

  • Диета: разнообразие и качество нашей пищи способствуют поддержанию баланса микробиоты кишечника.31,32 С другой стороны, несбалансированная диета может негативно повлиять на состав содержимого кишечника и привести к развитию некоторых заболеваний.33 Важно знать, какая пища оказывает благотворное или негативное влияние, чтобы поддерживать кишечник в оптимальной форме.34

  • Пробиотики: это «живые микроорганизмы, которые при употреблении в достаточном количестве приносят пользу здоровью человека».35,36 См. дополнительную информацию о пробиотиках и о том, как они воздействуют на микробиоту, помогая нам оставаться здоровыми.

  • Пребиотики: это особые полезные для здоровья неперевариваемые пищевые волокна, которые избирательно используются полезными микроорганизмами в составе нашей микробиоты37. Некоторые продукты особенно богаты пребиотиками, поэтому важно следить за их наличием в рационе. В некоторых продуктах пребиотики добавляют к пробиотикам — они называются симбиотиками.39

  • Трансплантация: как и «обычные» органы, микробиоту кишечника можно «пересадить» другому человеку с целью восстановить ее нарушенное равновесие32. Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) — это терапевтическая процедура, одобренная только для лечения рецидивирующей инфекции, вызванной Clostridioides difficile32. Она все еще находится на стадии активного изучения применительно к другим заболеваниям, таким как болезнь Крона, язвенный колит, синдром раздраженного кишечника или метаболические заболевания.32 Дополнительную информацию см. здесь

Да, кое-что еще...

Теперь, когда вы узнали все, что нужно знать о кишечной микробиоте, вам также следует иметь в виду, что микроорганизмы живут и в других частях нашего тела: на коже,40 в мочевыводящих путях,41 влагалище,42 полости рта,43 ушах,44 легких. Как и в кишечнике, эти микроорганизмы играют огромную роль, помогая этим органам исправно функционировать на благо нашего здоровья.

Вся информация в этой статье получена из официальных научных источников. Следует учитывать, что представленная информация не является исчерпывающей. Ниже приведен перечень исследований, использованных в качестве источников информации 

Источники

1 Ley RE, Peterson DA, Gordon JI. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell. 2006 Feb 24;124(4):837-48.

2 Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, et al. Defining the human microbiome. Nutr Rev. 2012;70 Suppl 1(Suppl 1):S38-S44.

3 Callaway E. C-section babies are missing key microbes [published online ahead of print, 2019 Sep 18]. Nature. 2019;10.1038/d41586-019-02807-x. 

4 Sandall J, Tribe RM, Avery L, et al. Short-term and long-term effects of caesarean section on the health of women and children. Lancet. 2018;392(10155):1349-1357.

5 Bäckhed F, Roswall J, Peng Y, et al. Dynamics and Stabilization of the Human Gut Microbiome during the First Year of Life. Cell Host Microbe. 2015;17(5):690-703.

6 Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012 May 9;486(7402):222-7.

7 Ragonnaud E, Biragyn A. Gut microbiota as the key controllers of "healthy" aging of elderly people. Immun Ageing. 2021 Jan 5;18(1):2. 

8 Jandhyala SM, Talukdar R, Subramanyam C, et al. Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 2015 Aug 7;21(29):8787-803.

9 Tomas J, Wrzosek L, Bouznad N, B, et al. Primocolonization is associated with colonic epithelial maturation during conventionalization. FASEB J. 2013 Feb;27(2):645-55.

10 Caballero S, Pamer EG. Microbiota-mediated inflammation and antimicrobial defense in the intestine. Annu Rev Immunol. 2015;33:227-56.

11Sokol H. Microbiota and barrier effect. In: Marteau P, Dore J, eds. Gut Microbiota: A Full-Fledged Organ. Paris: John Libby Eurotext; 2017:65-71.

12 Brandtzaeg P. Role of the Intestinal Immune System in Health. In:  Baumgart, Daniel C, eds. Crohn's Disease and Ulcerative Colitis: From Epidemiology and Immunobiology to a Rational Diagnostic and Therapeutic Approach. Springer International Publishing; 2017

13 Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232.

14 Perceval C, Szajewska H, Indrio F, et al. Prophylactic use of probiotics for gastrointestinal disorders in children. Lancet Child Adolesc Health. 2019 Sep;3(9):655-662.

15 McFarland LV. Antibiotic-associated Diarrhea: Epidemiology, Trends and Treatment. Future Microbiol. 2008 Oct;3(5):563-78.

16 Steffen R, Hill DR, DuPont HL. Traveler's diarrhea: a clinical review. JAMA. 2015 Jan 6;313(1):71-80. 

17 Stuempfig ND, Seroy J. Viral Gastroenteritis. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls

18 WHO. Fact sheets on obesity and overweight June 2021

19 Oka P, Parr H, Barberio B, et al. Global prevalence of irritable bowel syndrome according to Rome III or IV criteria: a systematic review and meta-analysis. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2020 Oct;5(10):908-917. 

20 Aldars-García L, Marin AC, Chaparro M, et al. The Interplay between Immune System and Microbiota in Inflammatory Bowel Disease: A Narrative Review. Int J Mol Sci. 2021 Mar 17;22(6):3076.

21 Nasr R, Shamseddine A, Mukherji D, et al. The Crosstalk between Microbiome and Immune Response in Gastric Cancer. Int J Mol Sci. 2020 Sep 9;21(18):6586. 

22 Ranjbar M, Salehi R, Haghjooy Javanmard S, et al. The dysbiosis signature of Fusobacterium nucleatum in colorectal cancer-cause or consequences? A systematic review. Cancer Cell Int. 2021;21(1):194. 

23 Dreno B, Dagnelie MA, Khammari A, et al. The Skin Microbiome: A New Actor in Inflammatory Acne. Am J Clin Dermatol. 2020 Sep;21(Suppl 1):18-24.

24 Houghteling PD, Walker WA. From Birth to "Immunohealth," Allergies and Enterocolitis. J Clin Gastroenterol. 2015 Nov-Dec;49 Suppl 1(0 1):S7-S12

25 Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, et al. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature. 2006 Dec 21;444(7122):1022-3. 

26 Maiuolo J, Gliozzi M, Musolino V, et al. The Contribution of Gut Microbiota-Brain Axis in the Development of Brain Disorders. Front Neurosci. 2021 Mar 23;15:616883. 

27 Qian XH, Song XX, Liu XL, et al. Inflammatory pathways in Alzheimer's disease mediated by gut microbiota. Ageing Res Rev. 2021 Mar 9;68:101317.

28 Lorente-Picón M, Laguna A. New Avenues for Parkinson's Disease Therapeutics: Disease-Modifying Strategies Based on the Gut Microbiota. Biomolecules. 2021 Mar 15;11(3):433. 

29 ILSI Europe, 2013 Probiotics, Prebiotics and the Gut Microbiota. ILSI Europe Concise Monograph. 2013:1-32.

30 Quigley EMM. Prebiotics and Probiotics in Digestive Health. Clin Gastroenterol Hepatol. 2019;17(2):333-344.

31 Tap J, Furet JP, Bensaada M, et al. Gut microbiota richness promotes its stability upon increased dietary fibre intake in healthy adults. Environ Microbiol. 2015 Dec;17(12):4954-64. 

32 Quigley EMM, Gajula P. Recent advances in modulating the microbiome. F1000Res. 2020;9:F1000 Faculty Rev-46. Published 2020 Jan 27.

33 Zmora N, Suez J, Elinav E. You are what you eat: diet, health and the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019 Jan;16(1):35-56

34 Wilson AS, Koller KR, Ramaboli MC, et al. Diet and the Human Gut Microbiome: An International Review. Dig Dis Sci. 2020;65(3):723-740. 

35 FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting  guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002.

36 Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514.

37 Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics .J Nutr, 1995; 125:1401-12.

38 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502.

39 Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021.

40 Bay L, Barnes CJ, Fritz BG, et al. Universal Dermal Microbiome in Human Skin. mBio. 2020;11(1):e02945-19. 

41 Neugent ML, Hulyalkar NV, Nguyen VH, et al. Advances in Understanding the Human Urinary Microbiome and Its Potential Role in Urinary Tract Infection. mBio. 2020 Apr 28;11(2):e00218-20.

42 Greenbaum S, Greenbaum G, Moran-Gilad J, et al. Ecological dynamics of the vaginal microbiome in relation to health and disease. Am J Obstet Gynecol. 2019 Apr;220(4):324-335.

43 Radaic A, Kapila YL. The oralome and its dysbiosis: New insights into oral microbiome-host interactions. Comput Struct Biotechnol J. 2021 Feb 27;19:1335-1360.

44 Xu Q, Gill S, Xu L, et al. Comparative Analysis of Microbiome in Nasopharynx and Middle Ear in Young Children With Acute Otitis Media. Front Genet. 2019;10:1176.

45 Mathieu E, Escribano-Vazquez U, Descamps D, et al. Paradigms of Lung Microbiota Functions in Health and Disease, Particularly, in Asthma. Front Physiol. 2018 Aug 21;9:1168.

BMI 21.10

en_view Источники