Кишечник часто называют вторым мозгом, и на то есть свои причины: качество микробиоты кишечника отражает наше моральное состояние, поведение и даже психическое здоровье. Более того, оно может влиять на тяжесть симптомов нейробиологических заболеваний, таких как аутизм.

Что вызывает расстройства аутистического спектра (РАС)? Этот вопрос интересует научное сообщество на протяжении десятилетий. Влиянием кишечника нельзя полностью объяснить причины РАС, характеризующиеся трудностями в социализации, общении и даже обсессивно-компульсивными расстройствами, но оно может дать ответы на некоторые вопросы. Они скрыты в миллиардах бактерий и других микроорганизмов, населяющих кишечную микробиоту.

_{Опасная связь РАС и расстройства кишечника}

Впервые расстройства аутистического спектра были описаны в 1943 году, с тех пор было выявлено множество симптомов. Нарушения со стороны кишечника, такие как диарея, запор давно считаются стандартными соматическими симптомами. У детей с РАС желудочно-кишечные расстройства встречаются в 3-4 раза чаще, чем обычно. Тяжелый аутизм, как правило, сопровождается самыми тяжелыми нарушениями со стороны кишечника, и наоборот. Исследования показали, что у пациентов с аутизмом наблюдается улучшение поведения после лечения желудочно-кишечного расстройства. Поэтому ученые заинтересовались механизмами, лежащими в основе этих желудочно-кишечных расстройств, и внимательно изучили микробиоту кишечника.

Микробиота, которая считает себя мозгом

Наблюдение № 1: у пациентов с аутизмом часто наблюдается нарушение состава микробиоты, то есть изменения кишечной микрофлоры, в которой остается мало полезных бактерий и появляется больше микробов, приводящих к определенным расстройствам, таким как диарея, запор. Эти микробы не только вызывают проблемы в кишечнике, но и вырабатывают «сигнальные» молекулы, используемые кишечником и головным мозгом для обмена информацией. В чрезмерном количестве эти молекулы могут ухудшить коммуникацию и привести к поведенческим расстройствам, таким как нарушения, наблюдаемые при РАС.

Дырявый кишечник

Наблюдение № 2: кишечный барьер может не выполнять свою функцию, то есть не препятствовать попаданию микробов, аллергенов и других чужеродных молекул в кровоток. В результате активируется иммунная система, вызывая воспалительные реакции. У многих пациентов с аутизмом повышена проницаемость кишечника, что приводит к воспалению в кишечнике и нейронах и развитию нарушений, связанных с реакцией на повышенный стресс. Эти данные свидетельствуют о прочной взаимосвязи между кишечником и головным мозгом при РАС. Однако механизмы, посредством которых желудочно-кишечные расстройства способствуют развитию аутизма, чрезвычайно сложны, поэтому необходимы дальнейшие исследования для определения методов лечения кишечника и улучшения качества жизни пациентов с РАС.

Прогнозирование ответа на лечение и индивидуальный подход к терапии: новое исследование показало, что микробиоту кишечника пациентов с ВЗК (воспалительными заболеваниями кишечника) можно использовать для прогнозирования эффективности иммуносупрессивного лечения. Полученная информация может стать серьезным импульсом в борьбе с этими изнуряющими заболеваниями.

К ВЗК относятся болезнь Крона и язвенный колит. Оба заболевания вызывают неконтролируемое воспаление слизистой оболочки части пищеварительного тракта, в результате чего развиваются различные симптомы во время обострений воспалительного процесса. Сейчас эти заболевания неизлечимы, но есть препараты, такие как инфликсимаб (sidenote: Infliximab биотерапия, которая нейтрализует TNF-α, белок, ответственный за воспаление тканей. )  (IFX), действие которых направленно на уменьшение воспаления. В то же время, у трети пациентов не наблюдается ответа на эту терапию, и в настоящее время нет биомаркера (sidenote: Биомаркер объективно измеряемая биологическая характеристика, позволяющая оценить реакцию на лечение. Этот ответ может быть полным или частичным. ) , по которому можно было бы предсказать ответ на лечение. Проведенное исследование показало, что решение проблемы, вероятно, кроется в микробиоте кишечника.

Микробиота кишечника до лечения отличается...

Многочисленные исследования показали связь между составом микробиоты кишечника (бактерии, грибки) и ВЗК. Поэтому, чтобы идентифицировать маркеры, по которым можно спрогнозировать ответ на терапию IFX, исследователи оценили влияние лечения IFX на состав микробиоты кишечника у 72 пациентов с ВЗК (sidenote: 25 пациентов с болезнью Крона (БК) и 47 пациентов с язвенным колитом (ЯК). ) . Разнообразие бактерий и грибков в микробиоте кишечника проанализировали по образцам кала, собранным до лечения и через 1 год после начала лечения. Пациентов разделили на три группы в соответствии с их ответом на лечение. В ходе исследования было выявлено, что профили бактерий и грибков в трех группах значимо различались до начала терапии.

...это может стать прогностическим инструментом

Значимые различия между тремя группами пациентов также наблюдались после начала лечения: у пациентов, у которых не был достигнут ответ на лечение, содержание противовоспалительных бактерий было ниже, а содержание провоспалительных бактерий и грибков (например, рода Candida), наоборот, выше по сравнению с пациентами, ответившими на терапию. Эти результаты свидетельствуют о связи микробиоты кишечника с ответом на лечение.

На основании этих выводов исследователи идентифицировали определенные бактерии и грибки, присутствующие в кишечнике до начала лечения, которые можно использовать для прогнозирования реакции на терапию IFX. Новый подход позволит значительно раньше выявлять пациентов, не отвечающих на терапию, давая возможность оперативно скорректировать лечение, ограничить побочные эффекты и снизить затраты.

Источники: 

Ventin-Holmberg R, Eberl A, Saqib S, et al. Bacterial and fungal profiles as markers of infliximab drug response in inflammatory bowel disease. J Crohns Colitis. 2020 Dec 10:jjaa252.

Могут ли структурные и функциональные изменения микробиоты кишечника стать причиной снижения мышечной массы у пожилых людей (саркопения)? По результатам недавнего исследования это кажется более чем вероятным: в популяции пожилых китайцев изучали мало исследованную ось «кишечник – мышцы». Вероятно, исследование сыграет заметную роль в открытии способа улучшения здоровья пожилых людей.

С увеличением ожидаемой продолжительности жизни в научных исследованиях все чаще изучают нарушения здоровья, связанные с преклонным возрастом. К ним относится и саркопения — гериатрический синдром, характеризующийся уменьшением мышечной массы (sidenote: Martin FC, Ranhoff AH. Frailty and Sarcopenia. 2020 Aug 21. In: Falaschi P, Marsh D, editors. Orthogeriatrics: The Management of Older Patients with Fragility Fractures [Internet]. Cham (CH): Springer; 2021. Chapter 4 ) . В развитии саркопении задействованы различные патофизиологические механизмы, в числе которых недостаточное питание, малая физическая активность, воспаление, старение иммунной системы, резистентность к анаболическим гормонам, окислительный стресс. Микробиота кишечника оказывает значимое влияние на эти процессы, особенно связанные с воспалением и иммунной системой. В ряде исследований уже описывались изменения микробиоты кишечника у пожилых людей, но непосредственное изучение роли оси «кишечник — мышцы» при саркопении проводилось впервые.

Саркопения: уменьшение разнообразия микробиоты кишечника...

Микробиоту кишечника анализировали в трех группах с помощью секвенирования гена 16S рРНК: у 60 здоровых контрольных участников (средний возраст 68,38 ±5,79 года), у 11 пациентов с саркопенией с нарушением мышечной функции и снижением мышечной массы (средний возраст 76,45 ±8,58 года) и у 16 пациентов с потенциальной саркопенией, у которых отмечалось только нарушение функции мышц (средний возраст 74,00 ±6,94 года). Было обнаружено, что у пациентов с саркопенией и потенциальной саркопенией альфа-разнообразие (Chao1 и наблюдаемые индексы видового разнообразия) было значимо снижено по сравнению с контрольной группой. У этих пациентов отмечалось снижение количества некоторых видов микроорганизмов, продуцирующих бутират (Lachnospira, Fusicantenibacter, Roseburia, Eubacterium и Lachnoclostridium). Бутират — это важное соединение, посредством которого микробиота кишечника влияет на физиологию организма хозяина. Известно, что он уменьшает воспаление: исследования показали, что короткоцепочечные жирные кислоты, такие как бутират, способствуют поддержанию массы скелетных мышц. Кроме того, численность микробов рода Lactobacillus была большей у пациентов с симптомами, чем в контрольной группе, и семейство Lactobacillaceae идентифицировано как биомаркер для группы с потенциальной саркопенией. В то же время, семейство Porphyromonadaceae, по-видимому, является биомаркером саркопении.

...и модифицированные функциональные пути

Чтобы изучить функциональное влияние состава микробиоты кишечника на пациентов, исследователи идентифицировали ряд измененных функциональных путей. У пациентов с саркопенией и потенциальной саркопенией одни пути были представлены чрезмерно (в частности, биосинтез липополисахаридов или ЛПС), в то время как другие были представлены недостаточно (помимо прочих, это пути биосинтеза фенилаланина, тирозина и триптофана). Эти результаты позволяют предположить, что ключевые метаболические пути, связанные с образованием энергии в клетках, переработкой белка и транспортом питательных веществ, в патологических условиях саркопении регулируются иначе. Кроме того, обогащение биосинтеза ЛПС указывает на то, что саркопения связана с провоспалительным метагеномом. Эти результаты подтверждают данные предыдущих исследований (sidenote: Volpi, E., Kobayashi, H., Sheffield-Moore, et al. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am. J. Clin. Nutr. 78, 250–258. https ://doi.org/10.1093/ajcn/78.2.250 (2003) ) , в которых была показана важность путей биосинтеза фенилаланина, тирозина и триптофана для стимуляции анаболизма мышц у пожилых людей.

Эти предварительные результаты показывают, что структурные и функциональные изменения микробиоты кишечника могут способствовать потере массы скелетных мышц и снижению их функции у пациентов с саркопенией. Однако для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования с более крупными выборками.

Столкнувшись с инфекцией, организм вырабатывает таурин – питательное вещество для микробиоты, которое помогает избавляться от патогенных микробов. В результате таурин увеличивает долгосрочную устойчивость к последующим инфекциям.

Все, что не убивает, делает нас сильнее. К иммунной системе это высказывание можно применить буквально. Ее адаптивные реакции на патогенные микроорганизмы обеспечивают надежную защиту от последующих инфекций. А что, если это правило относится и к микробиоте кишечника? Помогают ли начальные инфекции сформировать оптимальную антимикробную функцию, увеличивая устойчивость к колонизации организма хозяина? Ученые решили проверить это предположение.

Память метаорганизма

В рассматриваемых экспериментах изучали бактерию Klebsiella pneumoniae (Kpn). У мышей, которым инфекцию внесли перорально, бактерию временно обнаруживали в просвете толстой кишки, затем она исчезала из кала. Единственное исключение наблюдалось, когда мыши заранее получали антибиотик широкого спектра действия (стрептомицин) — в этом случае микробная нагрузка Kpn у них в кале оставалась высокой. Таким образом, колонизация организма хозяина этим патогеном, по-видимому, регулируется микробиотой. После подтверждения этой гипотезы ряд экспериментов позволил ученым выяснить механизмы, посредством которых транзиторная инфекция приводит к тому, что называют долговременной памятью метаорганизма. Этот феномен основывается на взаимозависимых и совместных функциях организма хозяина и его микробиоты.

Влияние желчных кислот

После инфицирования печень хозяина увеличивает выработку желчных кислот. В результате в микробиоте кишечника размножаются группы микробов, которые способны использовать эти кислоты (особенно таурин) посредством анаэробного дыхания. Они превращают таурин в сульфид, ингибитор аэробного клеточного дыхания. От аэробного дыхания зависит выживание многих патогенных микроорганизмов. Без этого они погибают, и колонизация организма хозяина уменьшается. С другой стороны, секвестрирование сульфидов способствует инвазии патогенов. Интересно, что прием экзогенного таурина оказывает такие же эффекты, что и инфекция: размножение бактерий, способных его метаболизировать, усиление устойчивости к колонизации и т. д.

Устойчивость к колонизации: вопросы и ожидания

По-прежнему остается много неразрешенных вопросов. Например, какие сигналы стимулируют увеличение синтеза желчных кислот при попадании в организм инфекции? Действует ли иммунная система хозяина совместно с микробиотой, чтобы сформировать устойчивость к колонизации после попадания инфекции? В любом случае, учитывая вызывающий беспокойство рост устойчивости к антибиотикам, использование для борьбы с инфекцией бактериальных метаболитов, а не самих бактерий, может стать обнадеживающей альтернативой. Более того, у этой стратегии есть еще одно явное преимущество: методы лечения, основанные на бактериях (например, трансплантация кала), связаны с проблемой межиндивидуальной гетерогенности, тогда как более универсальные микробные метаболиты должны реагировать на гораздо больший спектр мишеней.

Исследование показало, что с помощью рекомбинантных эндолизинов, кодируемых на профаге, можно удалить бактериальную биопленку, вызывающую бактериальный вагиноз, без нанесения вреда полезным бактериям микробиоты влагалища: это многообещающие результаты.

Бактериальный вагиноз — довольно частое заболевание у женщин репродуктивного возраста, его распространенность оценивают в 10—30 % во всем мире. Бактериальный вагиноз ассоциируется с повышенным риском бесплодия и осложнений во время беременности. Также он повышает риск заражения заболеваниями, передающимися половым путем. Для бактериального вагиноза характерен дисбаланс микробиоты влагалища, а на эпителии влагалища образуется биопленка. Начало этому процессу дают бактерии Gardnerella. Возникающая биопленка часто невосприимчива к антибиотикотерапии. Антибиотики эффективны для быстрого уменьшения симптомов, но при их использовании частота рецидивов составляет до 60 % в течение шести месяцев после лечения. В новом исследовании в качестве альтернативного леченияизучали эндолизины (sidenote: Endolysins Эндолизины — это ферменты бактериофагов, которые лизируют бактериальную стенку, позволяя высвобождать фаги )  типа 1,4-бета-N-ацетилмурамидазы, кодируемые на профагах (sidenote: Профаги Профаги — это геномы бактериофагов, интегрированные в геном клетки-хозяина. (Saussereau and Debarbieux 2012) ) Gardnerella.

Бактерицидный эффект в 10 раз выше, чем у эндолизинов дикого типа

Авторы исследования создали несколько генно-инженерных эндолизинов путем перестановки доменов и сравнили их бактерицидную активность в отношении штаммов Gardnerella с активностью эндолизинов дикого типа. Бактерицидная активность рекомбинантных эндолизинов в 10 раз превышала активность любого фермента дикого типа. При тестировании панели из 20 штаммов Gardnerella (4 видов (sidenote: G. vaginalis, G. leopoldii, G. piotii и G. swidsinskii ) ) наиболее активный эндолизин, PM-477, был более эффективен, чем тестируемые антибиотики метронидазол, тинидазол и клиндамицин. Кроме того, PM-477 не влиял на полезные лактобациллы и другие виды вагинальных бактерий. По словам авторов, PM-477 оказывает очень селективное воздействие на Gardnerella и убивает штаммы каждого из четырех основных видов, не затрагивая полезные лактобациллы и другие виды, типичные для микробиоты влагалища. Эффект PM-477 подтвержден микроскопией на смешанных культурах Gardnerella и лактобацилл. PM-477 при воздействии в концентрации 460 мкг/мл в течение 5 часов лизировал клетки G. vaginalis и G. swidsinskii в монокультуре, а также селективно лизировал их в смешанных культурах с лактобациллами, не затрагивая последние.

Эффективность в образцах пациенток

Чтобы проанализировать эффективность PM-477 в физиологической среде, максимально приближенной к ситуации in vivo, ученые обработали вагинальные мазки от 15 пациенток с бактериальным вагинозом и проанализировали их с помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH). Исследование показало, что в 13 из 15 случаев под действием PM-477 произошла эрадикация бактерии Gardnerella, и биопленки физически растворились без отрицательного влияния на микробиоту влагалища. По мнению авторов, эндолизины являются многообещающей терапевтической альтернативой антибиотикам для лечения бактериального вагиноза. Это важное открытие, поскольку при использовании антибиотиков часто возникают рецидивы и развивается резистентность к препаратам, применяемым для лечения заболевания.

Первое проспективное исследование, участники которого никогда не курили, указывает на связь между разнообразием микробиоты полости рта и риском развития рака легкого. Новую информацию еще предстоит подтвердить.

Рак легкого — ведущая причина смерти от онкологических заболеваний во всем мире. Несмотря на то, что активное употребление табака является основным фактором риска, 25 % случаев приходится на некурящих. Такой высокий процент нельзя полностью объяснить основными выявленными рисками, в числе которых пассивное курение, загрязнение окружающей среды, семейный анамнез и прочее. Помимо кишечной микробиоты, которая участвует в развитии некоторых видов рака желудочно-кишечного тракта, другие микробные экосистемы также связаны с риском развития злокачественных новообразований. В этом исследовании авторы изучали, влияет ли состав микробиоты полости рта и ее способность колонизировать дыхательные пути на развитие рака легкого.

Истощенная микробиота создает повышенный риск

В проспективном исследовании проводилось долгосрочное последующее наблюдение за более чем 136 000 никогда не курившими жителями Шанхая (61 500 мужчин, 75 000 женщин). Визиты последующего наблюдения проводили каждые 2-3 года. Образец слюны, взятый вначале, был проанализирован у всех участников, у которых сообщалось о раке легкого, и у идентичного числа контрольных участников, сопоставленных по полу, возрасту, дате и времени забора образца, предшествующему лечению антибиотиками и т. д. Затем использовали метагеномное дробное секвенирование для сравнения 114 участников, у которых был диагностирован рак легкого, с таким же числом контрольных участников. Этот анализ показал повышенный риск развития рака легкого у лиц с недостаточным разнообразием бактерий в микробиоте полости рта.

Опасный рост численности Firmicutes

Свойственный организму состав микробиома полости рта также играет важную роль. В популяции участников исследования увеличение относительной численности Spirochaetes и/или Bacteroidetes ассоциировалось с меньшим риском возникновения рака легкого. И наоборот, большая численность бактерий, принадлежащих к типу Firmicutes, особенно Lactobacillales, была связана с повышенным риском возникновения заболевания. Авторы указывают, что эти результаты совпадают с данными предыдущих исследований, в которых наблюдалась связь между Firmicutes и некоторыми респираторными заболеваниями (хроническая обструктивная болезнь легких или ХОБЛ, плоскоклеточный рак головы и шеи и рак легкого).

Для уточнения области действия микробиоты ЛОР-органов нужны дальнейшие исследования

Это масштабное изучение характеристик микробиоты полости рта раскрывает новые аспекты этиологии рака легкого у некурящих. Географическая однородность исследования делает его результаты значимыми, хотя и ограничивает область их применения. Дальнейшая работа с разными популяциями в разных регионах поможет прояснить роль микробиоты ЛОР-органов в развитии рака легкого и других респираторных заболеваний.

Theobroma cacao – это ботаническое название дерева какао; но знали ли вы, что Theobroma по-гречески означает «пища богов»? Ранее предназначавшийся лишь священникам и королям, шоколад, к счастью, стал более доступным. Сегодня его ценят во всем мире за восхитительный вкус и пользу для здоровья. Наиболее полезен для здоровья, несомненно, темный шоколад, содержащий более 80% какао. Так, например, он содержит определенные соединения, способные уменьшить осложнения хронической болезни почек (ХБП).

Темный шоколад и микрофлора кишечника: выигрышная комбинация?

У пациентов с ХБП снижена функциональная способность почек и они больше не фильтруют кровь как следует. Это расстройство приводит к накоплению в крови молекул уремических токсинов (sidenote: В общей сложности, уремическими токсинами считаются более 80 молекул, в числе которых гормоны, пептиды и даже органические соединения. ) . У таких пациентов не сбалансирована микробиота кишечника (дисбиоз), что может способствовать выработке этих токсинов. Употребление в пищу какао может изменять микробиоту кишечника, способствуя его колонизации бактериями с общепризнанными полезными эффектами (Lactobacillus и Bifidobacterium). По результатам ряда исследований также наблюдалось улучшение целостности кишечного барьера, уменьшение воспаления и количества уремических токсинов в результате коррекции микробиоты кишечника при употреблении в пищу шоколада.

Темный шоколад, белый рыцарь вашей сердечно-сосудистой системы

У пациентов с ХБП высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смерти. Результаты нескольких исследований показали, что регулярное употребление в пищу темного шоколада оказывает кардиопротективное действие у здоровых людей. За счет чего? Благодаря улучшению кровообращения, а именно, улучшая работу кровеносных сосудов и снижая артериальное давление. Такое положительное изменение также снижает риск инсульта.

Наслаждайтесь шоколадом для поднятия настроения

Мы склонны забывать, что хронические заболевания часто психологически угнетают пациента. Помимо простого удовольствия от вкуса, регулярное употребление темного шоколада также стимулирует выработку серотонина (нейромедиатора, участвующего в регуляции поведения), который обладает антидепрессивным действием. Хотя употребление темного шоколада (содержащего более 80% какао) представляется интересным альтернативным вариантом лечения пациентов с ХБП, его возможное влияние на воспаление, сердечно-сосудистый риск и микробиоту кишечника еще не изучали в проспективных клинических исследованиях. Но пусть это не помешает вам побаловать себя кусочком шоколада!

Несмотря на большое содержание жира и высокую калорийность, авокадо может помочь нам похудеть. Секрет в том, что они богаты клетчаткой и мононенасыщенными жирными кислотами (МНЖК), которые усиливают чувство насыщения и снижают уровень жира в крови. Но как употребление авокадо влияет на бактерии микробиоты кишечника и продукты ферментации съеденной пищи, особенно у людей с ожирением или избыточной массой тела (sidenote: Избыточная масса тела определялся как индекс массы тела (ИМТ)25–30; ожирение соответствует ИМТ >30. ) ?

Одно авокадо в день на протяжении трех месяцев

Чтобы ответить на этот вопрос, группа исследователей в течение 12 недель наблюдала за 157 взрослыми добровольцами в возрасте от 25 до 45 лет с избыточной массой тела или ожирением, но без других заболеваний. Участников разделили на две группы. Один раз в день им всем давали приготовленную исследователями еду вместо завтрака, обеда либо ужина. Лишь в одной группе этот прием пищи включал авокадо, его калорийность в двух группах была одинаковой. За исключением авокадо, компоненты блюд совпадали более чем на 90%. Во время других приемов пищи участникам было предписано придерживаться своих обычных пищевых привычек и ежедневных размеров порций.

Больше жира в кале, меньше в организме

Результаты: у участников в группе, получавшей авокадо, зарегистрировано употребление МНЖК («хорошего жира») на ~20 г больше, чем в контрольной группе, в то время как потребление пищевых волокон было больше на 14 г. Также участники группы ежедневно потребляли 300 избыточных ккал. Несмотря на это, к концу исследования масса тела у них не увеличилась ни на грамм. В то же время их кишечная микробиота стала разнообразнее и обогатилась бактериями, способными расщеплять клетчатку. Кроме того, в кале содержались пониженные концентрации желчных кислот (выделяемых пищеварительной системой молекул, позволяющих усваивать жиры) и большее количество жиров. Авторы сделали вывод, что, преобразуя микробиоту кишечника, авокадо влияет на метаболизм в организме и увеличивает выведение жира. Они уже рассматривают новые подходы к питанию в целях улучшения здоровья у все большего числа людей с избыточной массой тела или ожирением.

Сообщается, что у новорожденных, получавших антибактериальную терапию, изменяется состав кишечной микробиоты. Однако клинические или микробиологические долгосрочные последствия этого воздействия остаются неизвестными. Учитывая причинные связи между кишечной микробиотой и физическим развитием, ожирением и нарушением метаболизма, исследователи предположили, что воздействие антибиотиков в периоде новорожденности может оказывать продолжительное действие на физическое развитие ребенка, нарушая естественные процессы колонизации микробиоты кишечника.

Нарушение развития...

Исследование с участием 12 422 детей, родившихся от одноплодной беременности в срок, дало массу информации. У исследуемых младенцев отсутствовали известные отклонения физического развития, и им не требовалось длительного профилактического лечения антибиотиками. 9,3% новорожденных в исследовании получали антибиотики (sidenote: Внутривенное введение комбинации бензилпенициллина и гентамицина большинству младенцев  )  в течение первых 14 дней жизни. Среди этих новорожденных, по сравнению с детьми, не получавшими антибиотики в течение первых шести лет жизни, значимо более низкая масса тела была только у мальчиков. Также у них были значимо более низкие рост и индекс массы тела (ИМТ) в возрасте от 2 до 6 лет. Этот результат подтвердился по результатам наблюдения 1707 детей с рождения до 5 лет в немецкой когорте. Напротив, применение антибиотиков после неонатального периода, но в течение первых 6 лет жизни, ассоциируется со значимо более высоким ИМТ как у мальчиков, так и у девочек.

... и измененная микробиота кишечника

Чтобы изучить влияние антибиотиков в неонатальном периоде на микробиоту кишечника, были собраны образцы кала у детей в возрасте 1, 6, 12 и 24 месяца в отдельной группе 33 новорожденных, 13 из которых получали внутривенно бензилпенициллин и гентамицин в течение первых 48 часов жизни. В качестве контрольной группы были выбраны двадцать здоровых новорожденных, не получавших антибиотики в неонатальном периоде. Микробиоту кала анализировали с помощью секвенирования гена 16S рРНК. Значимые различия состава микробиоты кишечника в группе применения антибиотиков и в контрольной группе наблюдались через 1 и 6 месяцев, что свидетельствует о стойком результате воздействия антибиотика на микробиоту. Наиболее существенно пострадал род Bifidobacterium, его содержание было значимо снижено в течение 24 месяцев после применения антибиотиков.

Речь идет о дисбиозе кишечника?

Чтобы установить, существует ли причинно-следственная связь между воздействием антибиотиков в периоде новорожденности, дисбиозом кишечника и физическим развитием ребенка, исследователи провели дополнительное исследование на мышах, лишенных бактериальной флоры (sidenote: бактериальной флоры Выращены в стерильных условиях ) . Мышам была выполнена трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ), полученной у детей спустя 1 месяц и 2 года после их лечения антибиотиками. У самцов, получивших ТФМ от младенцев, которым вводили антибиотики, наблюдалось значимое снижение прибавки массы тела по сравнению с самцами мышей, получивших ТФМ от младенцев, которым не вводили антибиотики. И наоборот, ТФМ не повлияла на физическое развитие самок мышей. Эти данные свидетельствуют о причинно-следственной связи между воздействием антибиотиков в течение первых шести лет жизни и нарушениями физического развития в детском возрасте, которые могут быть вызваны дисбиозом кишечника, возникшим во время развития микробиоты кишечника.

В последние годы во многих исследованиях изучали связь между дисбиозом кишечника и депрессией – состоянием, от которого страдают более 300 миллионов человек во всем мире. Результаты двух новых исследований подтвердили роль микробиома кишечника в этом заболевании.

Эндоканнабиноидная система: связь депрессии и микробиоты кишечника

В исследовании, проведенном институтом Пастера, CNRS и INSERM, мышам, не подвергавшимся какому-либо воздействию, выполняли трансплантацию фекальной микробиоты (ТФМ) либо здоровых мышей, либо мышей с депрессией, вызванной неконтролируемым хроническим легким стрессом (НХЛС). Затем исследователи проанализировали микробиоту кишечника, метаболизм полиненасыщенных жирных кислот и нейрогенез в гиппокампе (области головного мозга, активно участвующей в развитии депрессивных симптомов). Согласно результатам исследования, симптомы мышей с НХЛС (снижение нейрогенеза в гиппокампе, расстройства настроения) передались мышам, которым была выполнена ТФМ. Анализ метаболома у мышей, которым была выполнена ТФМ, выявил измененный метаболизм жирных кислот, характеризующийся дефицитом липидных предшественников эндогенных каннабиноидов. Это привело к нарушению активности эндоканнабиноидной системы головного мозга, что, как полагают, вызывает депрессию. Увеличение количества эндогенных каннабиноидов либо посредством фармакологической блокады ферментов, которые их расщепляют, либо с помощью диеты, уменьшало депрессивные симптомы у мышей, которым была выполнена ТФМ от мышей с НХЛС. Это увеличение количества эндогенных каннабиноидов также привело к восстановлению нейрогенеза в гиппокампе этих мышей. Наконец, дисбиоз микробиоты кишечника, характеризующийся снижением содержания Lactobacilli, наблюдали как у мышей с НХЛС (доноров), так и у мышей, которым была выполнена ТФМ (реципиентов). Дополнение пищевого рациона мышей, которым была выполнена ТФМ, штаммом Lactobacilli было достаточным для повышения уровня эндогенных каннабиноидов в головном мозге и нейрогенеза в гиппокампе, что смягчало симптомы расстройства настроения. Эта исследование на мышах предоставляет новый механистический сценарий участия микробиоты кишечника в развитии депрессии посредством влияния на эндогенную каннабиноидную систему. По результатам исследования также высказано предположение, что коррекция режима питания или применение пробиотиков могут быть эффективными средствами борьбы с симптомами этого заболевания.

Биомаркеры кишечника: путь к более точной диагностике?

Во втором исследовании китайские и американские исследователи выявили 3 бактериофага, 47 видов бактерий и 50 метаболитов, содержание которых различалось в образцах кала первой когорты из 118 пациентов с нелеченным большим депрессивным расстройством (БДР) и 118 здоровых участников из контрольной группы (ЗКГ). Анализ во второй, валидационной когорте (38 пролеченных пациентов с БДР по сравнению с 38 участниками ЗКГ), показал, что 6 биомаркеров (2 вида бактерий, 2 бактериофага и 2 метаболита) позволили провести различие между пациентами с БДР и здоровыми добровольцами из контрольной группы в обеих когортах с точностью более 90%. Наконец, исследователи выявили, что уровень ГАМК и ее значимых метаболитов в образцах кала был стабильно ниже у пациентов с БДР по сравнению с участниками из ЗКГ. Эти данные свидетельствуют о том, что уровень ГАМК в образцах кала у пациентов с БДР может регулироваться группой кишечных микроорганизмов, которые, в свою очередь, могут быть вместе влиять на развитие БДР. Эти результаты открывают новые направления изучения патогенеза БДР. А также они, за счет сосредоточения внимания на кишечной микробиоте, помогают улучшить диагностику БДР, которая в настоящее время является неполной и может быть ошибочной.

Pекомендовано нашим сообществом