Для нормализации кишечной микрофлоры препараты: Аптека Ригла – забронировать лекарства в аптеке и забрать самовывозом по низкой цене в Москва г.

все вопросы… к микрофлоре кишечника?

Наш кишечник — «дом» для миллиардов микроорганизмов. Есть среди них полезные и вредные, взаимодействующие друг с другом и независимые. Их состав непостоянен, но главное — все они выполняют определенные функции и именно от них зависит наша способность противостоять вирусам и инфекциям. Иными словами, микрофлора кишечника определяет крепость иммунитета. Возникает вполне логичный вопрос о том, как заселить наши кишечники полезными бактериями и получить крепкое здоровье? Давайте разбираться.

Иммунитет и кишечник: взаимосвязь очевидна!

Если бы нас спросили: «Где находится иммунитет?», мы бы без раздумий ответили, что он в кишечнике. Именно здесь сосредоточены 80% иммунных клеток, которые стоят на страже нашего здоровья. Это задумано природой не случайно. Несмотря на то, что кишечник — внутренний орган, он постоянно контактирует с внешней средой. Все, что мы даем организму в качестве еды, поступает в него. Завтрак, обед, ужин, перекус — факторы риска для нашего кишечника, ведь в любой момент с продуктами в него могут опасть вредоносные микроорганизмы. Нужен какой-то «фильтр», который создаст мощную защиту для организма.

Этот «фильтр» формируется при нормальной микрофлоре. Когда в нашем пищеварительном тракте находятся исключительно нужные микроорганизмы в достаточном количестве, мы стойко противостоим всем внешним угрозам, прекрасно себя чувствуем, хорошо выглядим. Хорошая микрофлора кишечника способствует регуляции иммунных ответов на вторжение «агрессоров». Кроме того, здоровый ЖКТ – главное условие для правильного усвоения пищи и полезных компонентов, которые поступают в наш организм. Это очень важно, ведь недостаточно дать организму витамины и минералы. Нужно, чтобы они усвоились, а не прошли транзитом. Их всасывание происходит в кишечнике.

В свою очередь задача иммунитета – определить, кто для организма «свой», а кто «чужой». К первому он проявит толерантность, а навстречу второму пойдет в атаку. Если ЖКТ «говорит», что вещество полезно, организм принимает его. Этот механизм получил название иммунная толерантность. Это важнейшая функция иммунитета.

Какие бактерии живут в кишечнике

В нашем кишечнике проживает множество микроорганизмов, которые помогают вырабатывать устойчивость к возбудителям инфекций. Их общая масса у ребенка оставляет около полутора килограммов, у взрослого человека — до 4 кг. Их более 500 видов, численность — примерно 10% всех клеток организма.

Какие функции они выполняют?

• Препятствуют размножению патогенной микрофлоры.

• Отвечают за синтез аминокислот, витаминов группы B, C, K.

• Продуцируют ферменты, необходимые для переваривания пищи.

• Повышают усвояемость витамина D.

• Способствуют укреплению иммунитета, так как стимулируют образование лимфоцитов.

• Поддерживают выработку иммуноглобулинов.

• Обеспечивают иммунный ответ при обнаружении чужеродных объектов.

Как нормализовать микрофлору кишечника

Хотите помочь своему кишечнику – дайте ему пробиотики и пребиотики. Что это за вещества и в чем между ними разница? Мы уже выяснили, что для иммунитета нужен здоровый кишечник. Если в организме нарушается баланс между дружественными и патогенными бактериями, растет число иммунных клеток, которые способствуют развитию воспаления. Главная опасность заключается в том, что часто этот процесс перерастает в хронический. Причем воспаления возможны не только в кишечнике, но и в других органах. Это чревато развитием различных заболеваний, ускоренными возрастными изменениями, ослаблением иммунитета.

Исправить ситуацию и устранить дисбаланс микрофлоры можно при помощи пробиотиков, пребиотиков и их сочетания.

Пробиотики

Пожалуй, многие слышали о пользе пробиотиков, но далеко не все знают, что это и как именно обеспечивается их благотворное влияние на микрофлору кишечника. Пробиотики — препараты с живыми бактериями, представителями нормальной микрофлоры.

В составе препаратов есть бифидобактерии, штаммы лактобацилл, стрептококков, лактококков, энтерококков, пропионибактерий и даже кишечной палочки. У каждого компонента свои уникальные биологические свойства.

Пробиотики принимают с такими целями:

• минимизация риска инфицирования дыхательной системы;

• предупреждение/лечение заболеваний желудочно-кишечного тракта;

• эрадикация бактерии Helicobacter Pylori, которая провоцирует язвенную болезнь и даже рак желудка;

• ослабление проявлений аллергических реакций;

• борьба с лишним весом;

• помощь при диабете;

• снижение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний;

• терапия патологии мочеполовой системы.

Это неполный список случаев, когда полезен прием пробиотиков.

Пребиотики

Пребиотики — препараты, в которых не содержатся сами бактерии, но содержатся биологически активные компоненты, которые создают благоприятную среду для жизнедеятельности полезных микроорганизмов.

Они стимулируют рост нормальной микрофлоры кишечника, способствуют укреплению иммунитета. У них есть и другие полезные свойства, которые используются при выборе конкретных препаратов, исходя из текущего состояния организма.

Например, к пребиотикам относят пищевые волокна. Пример такого полезного компонента — кукурузный декстрин. Это основной ингредиент биологически активной добавки «Турбослим Активные волокна». Препарат способствует замедленному всасыванию глюкозы, за счет чего она не скапливается в жировых депо, а направляется по назначению.

Этот комплекс разработан для:

• поддержания нормального уровня холестерина;

• улучшения состояния кожи;

• стимулирования выделительной системы, чтобы организму было легче избавляться от токсинов и продуктов метаболизма.

К пребиотикам относится множество компонентов, которые известны нам своими полезными свойствами, в том числе не связанными с воздействием на состояние кишечника. Это соевые и молочные пептиды, витамины А, С, Е, антиоксиданты, глутатион, коэнзим Q10, каротиноиды, ненасыщенные жирные кислоты, лизоцим, растительные экстракты (например, экстракт морских водорослей, тыквы, риса, моркови, чеснока). Список пребиотиков можно продлевать еще достаточно долго. И это далеко не полный перечень.

Синбиотики

Это еще одна группа препаратов, полезных для иммунитета и кишечника. Они менее известны, чем пробиотики и пребиотики, хотя на самом деле, не несут в себе ничего нового. По сути, это смесь одних и вторых. Препараты такого типа выпускает компания «Эвалар». Например, биологически активная добавка

«Мультифлора» — классический пример синбиотика нового поколения. В составе БАД — 7 видов бифидо- и лактобактерий, а также пребиотик инулин.

Препарат способствует:

• укреплению иммунитета;

• восстановлению микрофлоры кишечника – как в целях профилактики, так и для восстановления баланса после приема антибиотиков;

• улучшению пищеварения;

• ускоренному выведению токсинов;

• сохранению красоты и молодости кожи.

Препарат представляет собой таблетки с двуслойной оболочкой. При поступлении в кишечник сохраняется его неизменный вид, что дает максимум пользы для здоровья. Этот продукт не требует особых температурных условий. Его можно хранить без холодильника, брать с собой в поездки, где существенно возрастает риск проблем с кишечником из-за стрессов, акклиматизации, нарушения режима питания.

У компании «Эвалар» есть еще одна хорошая добавка для организма — «Бифилар». Ее разработкой производитель занимался совместно с UAS Laboratories. Это американская компания, признанная во всем мире лидером в производстве высококачественных пробиотиков. Уникальность этого препарата заключается в комбинации фруктоолигосахаридов, бифидо- и лактобактерий. Такое сочетание дает высокую эффективность. В кишечнике «Бифилар» стимулирует рост полезных бактерий и способствует нормализации микрофлоры. Принцип действия препарата основан на использовании полезными бактериями фруктоолигосахаридов как питательной среды для жизнедеятельности.

Где купить?

А также спрашивайте в аптеках!

Правильное питание для здоровья ЖКТ

Основную поддержку нашему организму дает питание. Для здоровья кишечника стоит включить в свой рацион еду, богатую пищевыми волокнами. Клетчатка активирует моторную функцию кишечника и играет роль «фильтра», очищая ЖКТ.

Другие полезные советы по питанию:

• сбалансируйте рацион по минерально-витаминному составу;

• откажитесь от продуктов, употребление которых скорее вредно, чем полезно — копчености, сладкая газированная вода, чипсы, картошка фри, полуфабрикаты;

• избегайте продуктов, которые содержат искусственные красители, консерванты;

• замените жарку тушением, варкой на пару или запеканием;

• сведите к минимуму употребление алкогольных напитков.

Помните, что не все проблемы с кишечником можно решить самостоятельно. Не забывайте консультироваться со специалистами и решать проблемы на ранней стадии их проявления.

Защищайте себя от стрессов и негативных эмоций. Они — серьезная угроза для иммунитета и здоровья кишечника. Занимайтесь спотом и мыслите позитивно, от этого минимум на 30% зависит здоровье вашей пищеварительной системы и организма в целом.

БАД. НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕКАРСТВЕННЫМ СРЕДСТВОМ.

Пробиотики и пребиотики для кошек и котов

Содержание:

Кто из нас не сталкивался с нарушением работы кишечника?

Причиной такого состояния часто является дисбаланс микрофлоры, вызванный употреблением некачественных продуктов, приемом антибиотиков и даже стрессами.

К сожалению, это часто встречается и у кошек. Однако симптомы дисбаланса микрофлоры характерны и для ряда других заболеваний, поэтому диагностировать нарушение может только ветеринарный врач. Для нормализации микрофлоры он порекомендует применение средств, содержащих пробиотики и пребиотики.

Так что же такое пробиотики? Чем они отличаются от пребиотиков? В каких ситуациях их применение необходимо?

Давайте разбираться!

Пребиотики и пробиотики: восстанавливаем микрофлору кишечника

Итак, микрофлора (микробиота) любого живого существа — это целый мир различных микроорганизмов. Кстати, живут они не только в кишечнике, но и в полости рта, дыхательных путях и т.д.

В кишечнике кошки функционируют различные бактерии, которые условно делятся на полезные (бифидо- и лактобактерии) и условно-патогенные (энтерококки, стрептококки, кишечная палочка и другие). Правда, количество условно-патогенных бактерий минимально, однако при их активном размножении в организме развиваются патологические процессы.

Данные виды полезных бактерий называются пробиотиками. Именно они образуют микрофлору кишечника. Питание и рост пробиотиков обеспечивают пребиотики — биологически активные элементы, которые не имеют способности всасываться в толстом кишечнике.

Правильно функционирующая микробиота важна для:

• питания стенок кишечника;
• синтеза витаминов;
• преобразования желчных кислот;
• формирования естественной защиты организма.

Как устроена кошачья микрофлора

Интересно, что микробиом котенка начинает формироваться во время прохождения по родовым путям мамы — в этот момент первые бактерии начинают заселять его ЖКТ. Далее микрофлора растет при употреблении грудного молока, позже — при контакте с предметами обихода, улицей, другими животными и даже хозяином. Таким образом, микробиом развивается вместе с питомцем. У взрослого животного он становится постоянным.

Если микрофлора нарушается, иммунитет животного значительно снижается, и он становится наиболее подвержен заболеваниям вирусного и бактериального характера.

Так что же может стать причиной нарушения микрофлоры?

Основными факторами являются:

• неправильное питание;
• глистная инвазия;
• употребление некачественной воды;
• стрессы;
• наличие в анамнезе хронических заболеваний;
• возрастные изменения организма;
• прием лекарственных препаратов, в частности — антибиотиков.

На дисбаланс микрофлоры указывают следующие симптомы:

• нарушение стула — понос или запор;
• ухудшение качества кожи и шерсти;
• вялость;
• вздутие живота;
• плохой аппетит.

Важно! Если вы заметили у кошки один или несколько из вышеперечисленных симптомов, обратитесь к ветеринарному врачу. Не пытайтесь лечить любимицу самостоятельно, ведь такое состояние может быть характерно и для других заболеваний.

Пребиотики и пробиотики для кошек — в чем отличия

Не все знают, что пробиотики и пребиотики — это разные термины. Однако их предназначение абсолютно разное.

Пробиотики — это совокупность бактерий, т.е. их штаммов, живущих в кишечнике. К ним относятся:

• Lactobacillus acidophilus;
• Bifidobacterium lactis;
• Bifidobacterium animalis;
• и другие.

Пребиотики — это то, что питает микрофлору, стимулирует рост полезных бактерий. Они не всасываются в тонком кишечнике, проникают в толстую кишку и создают оптимальную среду для пробиотиков. Это различные аминокислоты, ферменты и пищевые волокна.

Есть ли польза кошкам от пробиотиков

Здоровая микрофлора кишечника является залогом сильного иммунитета кошки, а это значит, ее сопротивляемость к опасным заболеваниям высока. Дисбаланс снижает защитную функцию организма, любимица становится вялой, ее часто мучают расстройства пищеварения, а качества шерсти и кожи меняются.

Вот почему для диагностики причин ухудшения состояния кошки необходимо обратиться к ветеринарному врачу. Если специалист выявил дисбаланс микрофлоры, её необходимо восстановить. Для этого ветеринар назначит четвероногому прием пробиотиков.

Корма с пробиотиками и пребиотиками

Некоторые производители готовых кормов для кошек создают специальные рационы с пробиотиками и/или пребиотиками. Их составы, помимо полезных бактерий, содержат качественные компоненты, комплекс витаминов и минералов.

В ряде случаев ветеринарные врачи, диагностировав у четвероногого дисбаланс микрофлоры, рекомендуют владельцу перевести питомца на готовые корма, содержащие пробиотики и пребиотики.

Обзор кормов с пробиотиками и пребиотиками

Grandin Holistic Adult сухой корм для взрослых кошек от 1 года до 7 лет с говядиной

Страна-производитель: Чехия.

Класс: холистик.

Энергетическая ценность: 4,091 ккал/кг.

Беззерновой состав снижает риск возникновения аллергии. Основной компонент — свежее мясо (более 70%). Корм значит содержат комплекс витаминов и минералов, а также антиоксиданты, полисахариды, олигосахариды, жирные кислоты. Их источниками служат фрукты и ягоды.

Mealfeel Functional Nutrition Digest Sensitive для кошек с чувствительным пищеварением

Страна-производитель: Бельгия.

Класс: супер-премиум.

Энергетическая ценность: 448 ккал/100 г.

Рацион разработан для питомцев с чувствительным пищеварением. Лосось и индейка благотворно влияют на работу ЖКТ. Корм содержит пребиотики — антиоксиданты розмарин и альфа-токоферол. Подходит для кошек от 1 года до 6 лет.

Линейка влажных кормов Wellkiss Delice Adult

Страна-производитель: Германия.

Класс: супер-премиум.

Данная линейка подходит для кошек с чувствительным пищеварением. Производится из качественных ингредиентов без использования искусственных красителей и консервантов. Содержит более 70% свежего мяса, витамины, минералы, пребиотики.

Ассортимент вкусов:

• говядина;
• телятина;
• лосось;
• цыпленок.

Grandorf сухой корм для кошек «Четыре вида мяса с бурым рисом»

Страна-производитель: Бельгия.

Класс: холистик.

Энергетическая ценность: 4,107 ккал/кг.

Подходит для взрослых кошек от 1 года до 6 лет. В составе — 70% мяса, субпродукты при производстве не используются. Рацион содержит живые пробиотики, что обеспечивает не только здоровое пищеварение, но и поддержание иммунитета на высоком уровне.

Grandorf сухой корм для стерилизованных кошек «Четыре вида мяса с бурым рисом»

Страна-производитель: Бельгия.

Класс: холистик.

Энергетическая ценность: 4,083 ккал/кг.

Рацион с пониженным содержанием жиров и высоким количеством белков разработан специально для кастрированных котов и стерилизованных кошек. Высокое количество мяса в составе — 70%- обеспечивает вкусовую привлекательность и легкую усвояемость корма. В составе присутствую живые пробиотики — 1 000 000 000 КОЕ/кг.

Линейка кормов Brit Care Cat GF — это гипоаллергенные корма для кошек с отсутствием злаков, пребиотиками и пробиотиками в составе

Ассортимент:

1. Large cats Power&Vitality — для кошек крупных пород.

2. Adult Activity Support — для поддержания активности взрослых животных.

3. Indoor Anti-Stress — для профилактики стрессов у взрослых любимцев.

4. Sterilized Sensitive — для стерилизованных и кастрированных питомцев с чувствительным пищеварением.

5. Kitten Healthy Growth&Development — для котят, беременных и кормящих самок.

Brit Care Cat GF Large cats Power&Vitality

Страна-производитель: Чехия.

Класс: супер-премиум.

Энергетическая ценность: 3,850 ккал/кг.

Сухой гипоаллергенный корм для взрослых кошек крупных пород от 1 года до 6 лет. Содержит более 50% мясных ингредиентов, а также витамины, минералы, хондропротекторы и таурин. Состав дополнен пробиотиками и пребиотиками — для профилактики дисбаланса микрофлоры.

Hill’s Science Plan Perfect Digestion

Страна-производитель: Чехия.

Класс: премиум.

Уникальная смесь пребиотиков ActivBiome+ благотворно влияет на пищеварение кошки, поддерживает и питает микробиом. Производитель обещает, что стул животного наладится в течение 7 дней. Рацион дополнительно содержит хорошую витаминно-минеральную добавку.

Hill’s Ideal Balance No Grain

Страна-производитель: Нидерланды.

Класс: премиум.

Сухой беззерновой корм для кошек от 1 года до 6 лет. Беззерновой состав снижает риск возникновения аллергии. Основные ингредиенты — мясо тунца и картофель. Рацион обогащен Омега-3 — для поддержания красоты шерсти. Пребиотики обеспечивают оптимальное пищеварение.

Рейтинг пробиотиков для кошек в добавках

Иногда для коррекции состояния питомца ветеринарный врач порекомендует прием биологически активных добавок, содержащих пробиотики.

Внимание! Не подбирайте препарат самостоятельно! Обратитесь за консультацией к ветеринарному врачу!

Субтилис-Ж

Производитель: НИИ Пробиотиков, Россия.

Действующее вещество: бактерии B. Subtilis и B. licheniformis.

Форма выпуска: суспензия.

Основная характеристика: входящие в состав бактерии стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника, борются с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами.

Показания к применению:

• заболевания ЖКТ;
• восстановление микрофлоры кишечника при дисбалансе;
• повышение эффективности вакцинации.

Способ применения и дозировка:

Преорально, во время приема пищи. Допустимо смешивать с водой. Необходимый объем должен быть употреблен за 1 раз. Дозировка для кошек — 0,5 дозы (15 капель) 5 дней подряд.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• эффективно устраняет патогенную микрофлору;
• удобная форма выпуска;
• разрешен к применению у котят, беременных и кормящих самок.

Бифитрилак МК

Производитель: Биоспектр, Россия.

Действующее вещество: природные сахара, антиоксиданты, пробиотики.

Форма выпуска: порошок.

Основная характеристика: продукт выводит из организма токсины, способствует нормализации микрофлоры.

Показания к применению:

• острые кишечные инфекции;
• дисбаланс микрофлоры вследствие длительного приема антибиотиков;
• профилактика заболеваний кишечника.

Способ применения и дозировка:

Бифитрилак МК необходимо смешать с кормом или водой, затем дать животному. Дозировка для кошек — 0,3 г 1 раз в сутки, для котят — 0,1 г 1 раз в сутки. Для профилактики применяют 3-5 дней, для лечения — 5-10 дней.

Противопоказания: индивидуальная непереносимость компонентов.

Преимущества препарата:

• нормализует работу кишечника;
• эффективен для профилактики заболеваний органов пищеварения.

Pro-Kolin+

Производитель: Probiotics International, Великобритания.

Действующее вещество: пробиотики, преплекс пребиотики, сорбент, каолин, пектин, ароматизатор «Говядина».

Форма выпуска: паста для приема внутрь.

Основная характеристика: благодаря комплексному действию пробиотика, пребиотика и сорбента из организма выводятся токсичные вещества, микрофлора укрепляется.

Показания к применению:

• острые кишечные инфекции;
• дисбаланс микрофлоры;
• реабилитация после операций;
• отравления.

Способы применения и дозировка:

Разовая дозировка для кошек:

• до 5 кг — 2 мл;
• 5-15 кг — 3 мл;
• 15-30 кг — 5 мл;
• свыше 30 кг — до 7 мл.

Котятам необходимо давать 1 мл. Дают животным 10-14 дней 2-3 раза в сутки.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• способствует нормализации микрофлоры;
• не имеет побочных эффектов;
• улучшает набор веса;
• устраняет расстройства пищеварения, вызванные стрессом.

Лактоферон

Производитель: Veda, Россия.

Действующее вещество: бифидобактерии, лактобактерии, стрептококки.

Форма выпуска: таблетки.

Основная характеристика: подавляет развитие патогенной микрофлоры, обладает противовирусным и иммуномодулирующим свойством. Дополнительно содержит комплекс лекарственных растений.

Показания к применению:

• профилактика и лечение органов ЖКТ;
• нормализация кишечной микрофлоры;
• острые инфекции.

Способ применения и дозировка:

Таблетку дают кошке преорально, можно смешать с кормом или водой. Дозировка — 1 таблетка 1-2 раза в сутки. Продолжительность приема — 5-10 дней.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• уменьшает рост патогенной микрофлоры;
• способствует повышению иммунитета;
• можно давать беременным и кормящим кошкам, а также котятам для предотвращения послеродовых инфекций.

Лактобифадол Форте

Производитель: Компонент, Россия.

Форма выпуска: кормовая добавка.

Действующее вещество: смесь живых и ацидофильных бифидобактерий, аминокислоты, витамины, микроэлементы.

Основные характеристики: заселяя ЖКТ полезной микрофлорой, препарат подавляет рост гнилостных и патогенных бактерий.

Показания к применению:

• лечение и профилактика заболеваний ЖКТ;
• дисбактериоз;
• нарушение стула;
• нормализация лактации;
• дерматиты;
• переход на новый рацион;
• лечение антибиотиками.

Способ применения и дозировка: Дозировка назначается из расчета 0, 2 г на 1 кг массы кошки. препарат смешивают с кормом или водой. Продолжительность приема — 10-15 дней.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• повышает иммунитет;
• нормализует микробиом;
• восстанавливает иммунитет, качество шерсти и кожи;
• оказывает положительное влияние на развитие опорно-двигательного аппарата.

Зоонорм

Производитель: Партнер, Россия.

Форма выпуска: порошок.

Действующее вещество: лиофилизированная микробная живых бактерий штамма Bifidobacterium bifidum.

Основные характеристики: препарат стимулирует рост бифидобактерий, нормализует микрофлору.

Показания к применению:

• инфекционные заболевания;
• нарушение микробиома;
• профилактика дисбактериоза;
• вакцинация и операции.

Способ применения и дозировка: кошкам необходимо применять 5-10 доз в день однократно. Зоонорм можно смешивать с кормом или водой. Продолжительность курса зависит от назначений ветеринарного врача.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• удобно давать животному;
• широкий спектр действия.

FortiFlora

Производитель: Purina, Франция.

Форма выпуска: кормовая добавка.

Действующее вещество: живые микроинкапсулированные микроорганизмы Enterococcus faecium SF68.

Основные характеристики: комплекс входящих в состав бифидобактерий улучшает работу кишечника. Кормовая добавка дополнительно содержит мясные продукты, пивные дрожжи, комплекс витаминов и минералов.

Показания к применению: профилактика работы органов пищеварения.

Способ применения и дозировка: один пакетик кормовой добавки в день. Смешивается с кормом.

Противопоказания: отсутствуют.

Преимущества препарата:

• питомец с удовольствием употребляет его;
• работа кишечника нормализуется;
• можно употреблять котятам, животным в период беременности и лактации.

Ветом 1

Производитель: НПФ Исследовательский Центр, Россия.

Форма выпуска: порошок для приема внутрь.

Действующее вещество: бактерии Bacillus subtilis.

Основные характеристики: пробиотик нормализует работу кишечника, повышает иммунитет питомца.

Показания к применению:

• лечение и профилактика органов пищеварения;
• дисбаланс микрофлоры;
• коррекция иммунодефицитных состояний.

Способ применения и дозировка:

1. Для профилактики: 50 мг на 1 кг животного 1 раз в день. Курс — 15-20 дней.

2. Для лечения: 50 мг на 1 кг животного 2 раза в день с интервалом 8-10 часов до полного исчезновения симптомов. Рекомендуется смешивать с кормом или водой.

Преимущества препарата:

• многослойная капсула препарата растворяется постепенно, что обеспечивает высокий уровень полезных бактерий;
• эффективность;
• удобный способ применения.

Могут ли быть побочные эффекты

Препараты, содержащие пробиотики, как правило, переносятся кошками легко. Побочные эффекты возникают крайне редко, и их наличие вызвано другими компонентами, которые могут вызвать аллергическими реакциями. Вот почему важно обращаться к врачу с просьбой порекомендовать оптимальный пробиотик. Случаи передозировки также практически неизвестны, так как излишки выводятся из организма с фекалиями.

Разрешен прием пробиотиков с другими лекарственными средствами — на их действие полезные бактерии никак не влияет. Однако каждое заболевание — это отдельный уникальный случай, поэтому по вопросу взаимодействия с другими препаратами следует обратиться к ветеринарному врачу.

Где купить и сколько стоят пробиотики для кошек

Пробиотики относятся к БАДам, а это значит, что при желании данный вид добавок для кошек можно найти в обычных магазинах или на известных торговых интернет-площадках.

Однако мы рекомендуем приобретать их в проверенных ветеринарных аптеках, имеющих соответствующую лицензию. В специализированных учреждениях всегда есть сертификаты качества на продукцию, а значит, можно быть полностью уверенным в ее качестве и соблюдении норм хранения.

Стоимость пробиотиков зависит от множества факторов, например, от состава или производителя. Точные цены вы можете узнать в нашем каталоге.

Где хранить лекарства

Производители препаратов, содержащих пробиотики, всегда указывают в инструкции необходимые условия хранения, поэтому не забывайте придерживаться их. Если технология была нарушена, то средство могло потерять полезные свойства. В ряде случаев возможен рост патогенной микрофлоры, что может вызвать ухудшение состояния четвероногого.

Частые вопросы

Можно ли давать кошке человеческие пробиотики?

Состав микробиоты человека и кошки различны, поэтому ветеринарные врачи рекомендуют давать питомцам препараты, разработанные специально для них. Теоретически, конечно, можно дать кошке пробиотик для человека, однако это не принесет ни вреда, ни пользы.

Как давать пробиотик котенку?

Самое главное условие — четко соблюдать рекомендованную врачом дозировку. Большинство препаратов можно смешивать с водой, едой и даже молоком матери, поэтому проблем с приемом возникнуть не должно. Кстати, некоторые БАДы обладают приятным вкусом и ароматом, поэтому питомцы легко употребляют их самостоятельно. Обязательно следите за тем, чтобы курс приема был полностью завершен!

Нужно ли кормить кота пробиотиками после приема антибиотиков?

Не просто нужно, а необходимо! Прием антибиотиков, хоть и помогает организму эффективно бороться с бактериальными инфекциями, но уничтожает, помимо патогенных микроорганизмов, полезную микрофлору. По этой причине для нормализации работы кишечника ветеринарные врачи обычно рекомендуют курс пробиотиков.

Какой пробиотик нужно давать кошке при поносе?

Для начала необходимо убедиться, чем вызван понос. Для диагностики следует обратиться к ветеринару. Если был диагностирован дисбаланс микрофлоры, специалист назначит необходимый препарат.

Какой пробиотик нужно давать кошке при запоре?

Ситуация та же, что и с поносом — нужно установить причину такого состояния питомца. Именно от этого будет зависеть схема лечения. Ветеринарный врач пропишет любимцу оптимальное средство для коррекции состояния.

Выводы

Микрофлора (микробиом) любого живого организма — это целое «государство» населяющих его бактерий. Однако нарушение баланса приводит к проблемам в работе желудочно-кишечного тракта и снижению иммунитета.

К основным симптомам дисбаланса микрофлоры относят: нарушение стула, ухудшение качества шерсти и общего состояния питомца. Однако диагностировать его может только ветеринарный врач. Для коррекции состояния назначаются препараты, содержащие пробиотики. В качестве профилактической меры специалист может рекомендовать корм, в состав которого входят полезные бактерии.

Источники

1. Официальный сайт ветеринарных центров «Четыре Лапы»

2. Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU

Рекомендуем также

уникальный антимикробный препарат от диареи

Экофурил® — уникальный антимикробный препарат от диареи

Выбивает из жизненного равновесия?

Диарея нарушает семейные планы?

Выбивает из жизненного равновесия?

– вернись к балансу!

Два действия в одном препарате:

• борется с бактериями – основной причиной диареи
• помогает восстановить микрофлору кишечника, чтобы избежать негативных последствий диареи

Unique mechanism of acting Ecofuril

¹

НИФУРОКСАЗИД ²

Устраняет причину диареи, убивает возбудителей инфекции

ПРЕБИОТИК ³

Питает собственную полезную микрофлору, способствуя ее росту

Быстрее наступает эффект и рост полезных бактерий
сохраняется даже после окончания лечения ЭКОФУРИЛОМ ⁴
Не требует дополнительных курсов пре- и пробиотиков
после перенесённой инфекции ⁴

1 Среди нифуроксазидов
2 Действующее вещество
3 Вспомогательное вещество
4 Ведение пациентов с острой диареей на амбулаторно-поликлиническом этапе / Л. Буторова и др. // Врач. — 2015. — № 10. — С. 78-84

Уникальный современный антимикробный препарат от диареи с пребиотиком в составе

Действует

на причину диареи быстрее аналогичного препарата ¹

Действует на саму инфекцию, а не только на симптомы

Продолжает

расти полезная микрофлора после окончания приема препарата

Лакто- и бифидобактерии продолжают расти, поддерживая иммунитет ²

Сохраняет

кишечную микрофлору

Пребиотик лактулоза в составе является питательной средой для роста собственных полезных бактерий в кишечнике ³

Входит

в стандарты лечения

1. В линейке продукции АО «АВВА РУС» среди нифуроксазидов
2. Ведение пациентов с острой диареей на амбулаторно-поликлиническом этапе / Л. Буторова и др. // Врач. — 2015. — № 10. — С. 78-84.
3. Bouchnic Y. Lactulose ingestion increases fecal bifidobacterial counts. A randomized double blind study in healthy humans. Eur J Nutr 2004;58:462-66

Дети от 1 месяца до 3 лет Курс приема препарата не более
7 дней

Дети
от 3 до 7 лет Курс приема препарата не более
7 дней

Взрослые и
дети старше 7 лет Курс приема препарата не более
7 дней

Капсулы 100 мг №30

2 капсулы
3 раза
в сутки

2 капсулы
4 раза
в сутки

Капсулы 200 мг №16 и №30

1 капсула
3 раза
в сутки

1 капсула
4 раза
в сутки

Суспензия, 90 мл

2,5 мл
3 раза
в сутки

5 мл
3 раза
в сутки

5 мл
4 раза
в сутки

Infectious diarrhea:
So many causes, but – is the only solution!

Poisoning by drinking raw untreated water

Do you know?

First aid for infectious diarrhea

Lots of warm fluids should be drank – often in small portions, at least 1.5 liters per day. The loss of liquids and minerals is restored by salt solutions (ready-made pharmacy or home-made) or mineral gas free water.

Antimicrobial medication (Ecofuril®) will destroy the cause of the disease.

Enterosorbent (for example, Filtrum®) will release the intestines from toxins².

Intestine recovery medications. In the case of Ecofuril®, there is a prebiotic included¹.

2 Recommended dilution at the time of reception of the sorbent and Ecofuril® (interval of 2-3 hours

What to eat when you have diarrhea?

Have small portions 5-6 times a day.
Steam and wipe all the food.

Prohibited: spicy, fried and fatty foods, semi-finished products, sausages, canned food, pickles and sauces. Exclude any fast food. Food and drinks should be warm at room temperature.

Если у Вас есть претензии к качеству продукции, либо Вы хотите сообщить о нежелательном явлении, индивидуальной непереносимости, отсутствии заявленной эффективности, случаях передачи инфекционного заболевания через лекарственный препарат, нежелательных реакциях, возникших вследствие злоупотребления препаратом или других случаях неблагоприятного воздействия в результате приёма лекарственных препаратов производства компании АО «АВВА РУС», Вы можете сообщить о них производителю:

THERE ARE CONTRAINDICATIONS. BEFORE APPLICATION READ THE INSTRUCTIONS.

Препараты, восстанавливающие нормальную микрофлору // Фармакология

Зацепилова Тамара Анатольевна
Доцент кафедры фармакологии фармфакультета ММА им. И.М. Сеченова

Дисбактериоз — нарушение подвижного равновесия микрофлоры, в норме заселяющей нестерильные полости и кожные покровы человека.

При дисбактериозе нормальная микрофлора не подавляет активность патогенных и гнилостных микроорганизмов; нарушаются процессы пищеварения и усвоения питательных веществ, перистальтика кишечника; ухудшается синтез витаминов; снижается иммунитет. Причины дисбактериоза разнообразны: нарушение рациона питания, длительное применение лекарственных средств (противомикробных и др.), лучевая и химиотерапия, попадание в организм токсинов из окружающей среды (свинец, кадмий, ртуть и др), стрессовые состояния, кишечные инфекции, оперативные вмешательства, заболевания ЖКТ и др. Нарушение равновесия микрофлоры возникшее в ротовой полости, кишечнике, половых и мочевыводящих органах, на коже проявляются соответствующими симптомами. Напротив, дисбактериоз приводит к заболеваниям ЖКТ, ротовой полости, урогенитального тракта, аллергическим болезням, повышает риск развития злокачественных новообразований.

Для восстановления нормального микробиоцеоза применяются препараты, содержащие живые культуры микроорганизмов и различные вещества, способствующие избирательной стимуляции роста полезных микроорганизмов.

Показаниями к применению препаратов, восстанавливающих нормальную микрофлору, являются заболевания и состояния, вызванные дисбактериозом или напротив приводящие к дисбактериозу: заболевания ЖКТ (диарея, запор, колит, энтероколит, синдром раздраженной кишки, гастрит, дуоденит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки), респираторных органов, урогенитального тракта, аллергические заболевания, длительный прием антибактериальных средств, гормонов, НПВС, острые кишечные инфекции, пищевые отравления, синдром мальабсорбции, коррекция микробиоценоза и профилактика гнойно-септических заболеваний перед и после операций на кишечнике, печени, поджелудочной железе и др.

ПРОБИОТИКИ (ЭУБИОТИКИ)

Препараты, содержащие культуры живых микроорганизмов. Пробиотики восстанавливают нормальный микробиоценоз. Находясь в кишечнике, они размножаются, угнетают патогенные и условно-патогенные микроорганизмы и создают благоприятные условия для развития нормальной микрофлоры.

В присутствии пробиотиков происходит индукция антител (IgA), активизация фагоцитарной функции лейкоцитов. Микроорганизмы, входящие в состав пробиотиков не патогенны, не токсичны, сохраняют жизнеспособность при прохождении через все отделы ЖКТ. Состав микроорганизмов, входящих в препараты пробиотиков, разнообразен и поэтому условно их можно разделить на несколько групп.

1. Монокомпонентные препараты:

• препараты, содержащие штамм одного вида бактерий.

Колибактерин (Escherichia coli штамма М 17), Бифидумбактерин (Bifidobacterium bifidum штамм 1).

• препараты, содержащие несколько штаммов бактерий одного вида.

Ацилакт, Аципол, Лактобактерин содержат смесь активных штаммов лактобактерий.

• сорбированные препараты.

Это один из видов монокомпонентных препаратов в особой лекарственной форме.

Бифидумбактерин форте и Пробифор содержат бактерии активного штамма Bifidobacterium bifidum No 1 адсорбированные на носителе — косточковом активированном угле. Иммобилизованные на частицах угля бифидобактерии быстро заселяют слизистую оболочку толстого кишечника и обеспечивают высокую локальную колонизацию. Препараты проявляют антагонизм к широкому спектру патогенных и условно–патогенных микроорганизмов, адсорбируют и выводят из кишечника токсины.

2. Поликомпонентные препараты

Они состоят из нескольких видов бактерий.

Линекс — содержит живые лиофилизированные бактерии Bifidobacterium infantis v. liberorum, Lactobacillus acidophilus, Enterococcus faecium. Преимущество препарата Линекс состоит в том, что его можно принимать одновременно с антибиотиками и другими химиотерапевтическими средствами.

Бификол содержит микробную массу совместно выращенных живых бифидобактерий и кишечной палочки.

Бифиформ содержит Bifidobacterium longum и Enterococcus faecium.

Такое сочетание нормализует микрофлору кишечника и обеспечивает подавление значительного числа видов патогенных и условно–патогенных бактерий. Линекс и Бифиформ выпускаются в специальных капсулах, оболочка которых устойчива к действию желудочного сока. Это позволяет высвободить бактерии непосредственно в кишечнике.

3. Препараты конкурентного действия

Они содержат бактерии, вытесняющие условно-патогенную микрофлору и в дальнейшем не колонизирующие кишечник.

Бактисубтил. В его состав входят споры бактерий Bacillus cereus IP 5832.
Споры устойчивы к действию желудочного сока. Прорастание спор бактерий происходит в кишечнике. Вегетативные формы бактерий продуцируют ферменты, которые способствуют образованию кислой среды, препятствующей процессам гниения и избыточного газообразования. Прорастание спор сопровождается интенсивной продукцией антибиотических веществ. Bacillus cereus IP 5832 проявляют выраженное антагонистическое действие к бактериям рода Proteus, Escherichia coli, Staphilococcus aureus.

Энтерол содержит микроорганизмы Saccharomyces boulardii, которые обладают прямым антимикробным действием в отношении широкого спектра бактерий: Clostridium difficile, Candida albicans, Candida krusei, Candida pseudotropicalis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Staphilococcus aureus и простейших: Entamoeba histolitica, Lambliae.

Бактиспорин, Споробактерин содержат суспензию сенной палочки (Bacillus subtilis), которая выделяет антибактериальную субстанцию — антибиотик белковой природы, подавляющий развитие эшерихий, стафилококков, стрептококков, протеев, клебсиелл и других микроорганизмов.

ПРЕБИОТИКИ

Различные вещества, положительно влияющие на рост и активность микроорганизмов, присутствующих в ЖКТ. Пребиотики не подвергаются гидролизу пищеварительными ферментами человека, не абсорбируются в верхних отделах тонкого кишечника. Они достигают нижних отделов кишечника и усваиваются преимущественно бифидобактериями, оставаясь малодоступными для других видов микроорганизмов.

Пребиотиками являются ксилит, сорбит, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, лактулоза, лацитол, инулин, валин, аргинин, глутаминовая кислота, пищевые волокна. Пребиотики содержатся в молочных продуктах, кукурузных хлопьях, крупах, хлебе, луки репчатом, цикории полевом, чесноке, фасоли, горохе, артишоке, бананах, топинамбуре и др. Они служат источником энергии для микроорганизмов. Пребиотики сбраживаются бифидобактериями до уксусной, молочной и других кислот, что ведет к снижению рН внутри толстой кишки и создает неблагоприятные условия для развития других родов бактерий, например сальмонелл. Образовавшиеся кислые продукты и другие метаболиты подавляют развитие гнилостной микрофлоры. В результате этого уменьшается количество колоний патогенных бактерий и токсичных метаболитов (аммиака, скатола, индола и др). Пребиотики не токсичны, их можно применять длительно.

Лактулоза (Дюфалак, Нормазе, Порталак) — синтетический олигосахарид, состоящий из остатков галактозы и фруктозы. Лактулоза попадает в толстый кишечник в неизмененном виде. Микрофлора толстой кишки гидролизует лактулозу с образованием кислот (молочной, частично муравьиной и уксусной). При этом в толстой кишке повышается осмотическое давление и снижается значение рН, что приводит к удержанию ионов аммония, переходу аммака из крови в кишечник и его ионизации. На фоне лактулозы идет активное размножение вводимых извне бифидобактерий и лактобактерий, а так же стимуляция роста естественной микрофлоры кишечника.

Хилак форте содержит концентрат продуктов обмена веществ нормальной микрофлоры кишечника (Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus). Эти вещества являются источником питания кишечного эпителия, способствуют его регенерации и улучшению функции, нормализуют рН и водно–электролитный баланс, способствуют восстановлению нормальной микрофлоры, подавляют рост патогенных микроорганизмов. Препарат стимулирует иммунитет за счет увеличения синтеза IgА.

КОМБИНИРОВАННЫЕ  ПРЕПАРАТЫ (СИНБИОТИКИ)

В состав этих препаратов входят пробиотики, пребиотики и другие вещества.

Бифилиз содержит бифидобактерии и лизоцим. Последний подавляет активность патогенных микроорганизмов, на этом фоне бифидумбактерии начинают активно заселять кишечник.

Нормофлорин-Л и Нормофлорин-Б содержит живые лакто– и бифидобактерии, культуральную среду их обитания (гидролизат козеина средней степени расщепления, пептиды, органические кислоты, витамины, ферменты), пребиотики — активаторы роста и метаболизма бактерий, не разлагающиеся в тонком кишечнике и доходящие в неизмененном виде до толстого кишечника.

Полибактерин содержит семь видов лакто– и бифидобактерий, обезжиренное молоко и концентрат топинамбура.

Восстановление микробиоценоза — длительный и сложный процесс, поэтому фармацевт должен предупредить больного о строгом соблюдении режимов дозирования этих препаратов и всех других предписаний, назначенных врачом.

Подготовка кишечника может повлиять на состав микробиоты кишечника и повлиять на результаты экспериментов

Подготовка кишечника — необходимая, но иногда «невидимая» часть успешной колоноскопии. Вопрос о том, как процедуры подготовки кишечника влияют на нормальную микробиоту кишечника, пока остается без ответа, поскольку существующие данные противоречивы.

Два недавних исследования подтвердили идею о том, что подготовка кишечника значительно влияет на микробиоту кишечника. Первое исследование итальянских исследователей (Drago, et al.), профилировали образцы фекалий десяти пациентов среднего возраста за неделю до колоноскопии, между подготовкой кишечника и колоноскопией и через месяц после колоноскопии. Пациентов просили придерживаться средиземноморской диеты в течение периода исследования. Всем пациентам был проведен четырехлитровый промывание кишечника на основе полиэтиленгликоля.

В целом, микробиота кишечника этих пациентов показала значительные различия после подготовки кишечника и колоноскопии ; некоторые из этих различий были нормализованы через месяц, а некоторые нет.Сразу после подготовки кишечника и через месяц после процедуры исследователи наблюдали увеличение численности Proteobacteria и снижение численности Firmicutes . На уровне класса они обнаружили значительное увеличение как γ-Proteobacteria , так и α-Proteobacteria сразу после колоноскопии и значительное снижение этих классов бактерий через месяц после этого. Они также обнаружили изменения на семейном уровне, включая резкое сокращение Lactobacillaceae и увеличение Enterobacteriaceae после колоноскопии. Rikenellaceae и Eubacteriaceae были значительно выше в образцах, собранных после подготовки кишечника, в то время как Streptococcaceae были значительно выше через месяц.

Авторы говорят, что это показывает, что у здоровых людей препарат для очищения кишечника из полиэтиленгликоля в большом количестве может иметь длительный эффект на состав микробиоты кишечника, особенно на снижение численности Lactobacillaceae , популяции бактерий с предполагаемыми защитными свойствами. эффекты.Хотя исследование включало размер выборки всего из десяти человек и не предлагало контрольной группы, оно предлагает предварительные доказательства того, что подготовка кишечника может изменить микробиоту кишечника как минимум в течение месяца.

Следующее исследование, проведенное американскими исследователями (Shobar, et al. ), рассматривало две разные группы людей среднего возраста. Целью исследования было определить, как процедуры подготовки кишечника повлияли на микробиоту слизистой оболочки и просвета толстой кишки у десяти здоровых субъектов и восьми субъектов с воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК).Они собрали образцы биопсии и фекалий до и после подготовленной колоноскопии. Испытуемые использовали препараты на основе фосфата натрия или полиэтиленгликоля. (Биопсия перед подготовкой кишечника была собрана с помощью ограниченной неподготовленной гибкой сигмоидоскопии на расстоянии 20-25 см от анального края.) Субъектам было дано указание не менять свою диету между двумя процедурами.

Результаты показали, что подготовка кишечника повлияла на состав и разнообразие фекальной и просветной микробиоты в краткосрочной перспективе; наблюдалась общая тенденция к уменьшению богатства. После процедуры Bacteroidetes и его подтипы увеличились как в просвете, так и в слизистой оболочке. У здоровых людей различия микробиоты кишечника после подготовки кишечника были наиболее очевидны в образцах биопсии и в редких таксонах; однако у пациентов с ВЗК различия в основном наблюдались в образцах фекалий и затрагивали как многочисленные, так и редкие таксоны. Наблюдаемые эффекты подготовки кишечника были более выражены у субъектов с ВЗК.

В совокупности эти исследования подтверждают мнение о том, что подготовка кишечника определенным образом влияет на микробиоту кишечника, возможно, в течение нескольких недель после процедуры. Подготовка кишечника может по-разному влиять на образцы кала и биопсии. Еще неизвестно, имеют ли эти изменения какие-либо клинические последствия; однако Shobar, et al. отметил важность тщательного сбора анамнеза пациента, включая процедуры подготовки кишечника. Прежде всего, эти результаты показывают, что следует проявлять осторожность при интерпретации любого исследования кишечной микробиоты, которое включает в себя процедуру подготовки кишечника для его субъектов.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Drago L, Toscano M, De Grandi R, Casini V и Pace F.(2016) Сохраняющиеся изменения микробиоты кишечника после промывания кишечника и колоноскопии. евро J Гастроэнтерол Hepatol . DOI: 10.1097 / MEG.0000000000000581.

Shobar RM, Velineni S, Keshavarzian A, Swanson G, DeMeo MT, Melson JE, Losurdo J, Engen PA, Sun Y, Koenig L, & Mutlu EA. (2016) Влияние подготовки кишечника на показатели, связанные с микробиотой, различаются для здоровья и воспалительного заболевания кишечника, а также для микробиотных отделов слизистой оболочки и просвета. Клиническая и трансляционная гастроэнтерология. 7 (143) DOI: 10.1038 / ctg.2015.54]

Модуляция кишечной микробиоты: новая стратегия профилактики и лечения колоректального рака

1.

Брей Ф., Ферли Дж., Сурджоматарам И., Сигель Р.Л., Торре Л.А., Джемаль А. Глобальная статистика рака 2018: оценки GLOBOCAN заболеваемости и смертности во всем мире для 36 раковых заболеваний в 185 странах. CA Cancer J Clin. 2018; 68: 394–424.

Артикул Google ученый

2.

Arnold M, Sierra MS, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F.Глобальные закономерности и тенденции заболеваемости и смертности от колоректального рака. Кишечник. 2017; 66: 683–91.

PubMed Статья Google ученый

3.

Паркин Д.М., Бойд Л., Уокер Л. 16. Доля рака, связанная с образом жизни и факторами окружающей среды в Великобритании в 2010 году. Br J Cancer. 2011; 105: S77 – S81.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

4.

Gill SR, Pop M, Deboy RT, Eckburg PB, Turnbaugh PJ, Samuel BS, et al. Метагеномный анализ микробиома дистального отдела кишечника человека. Наука. 2006; 312: 1355–9.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

5.

Кремер Г., Зитвогель Л. Иммунотерапия рака в 2017 году: прорыв микробиоты. Nat Rev Immunol. 2018; 18: 87–88.

CAS PubMed Статья Google ученый

6.

Ян Й, Вэн В, Пэн Дж, Хун Л., Ян Л, Тояма Й и др. Fusobacterium nucleatum увеличивает пролиферацию клеток колоректального рака и развитие опухолей у мышей за счет активации передачи сигналов toll-подобного рецептора 4 ядерному фактору-каппаB и активации экспрессии микроРНК-21. Гастроэнтерология. 2017; 152: 851–66 e824.

CAS PubMed Статья Google ученый

7.

Лонг Х, Вонг С.К., Тонг Л., Чу ЭШ, Хо Сзето С., Гоу MYY и др.Peptostreptococcus anaerobius способствует колоректальному канцерогенезу и модулирует иммунитет опухоли. Nat Microbiol. 2019; 4: 2319–30.

PubMed Статья CAS Google ученый

8.

Чанг Л., Орберг Е.Т., Гейс А.Л., Чан Дж.Л., Фу К., ДеСтефано Шилдс С.Е. и др. Токсин Bacteroides fragilis координирует проканцерогенный воспалительный каскад, воздействуя на эпителиальные клетки толстой кишки. Клеточный микроб-хозяин. 2018; 23: 421.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

9.

Рубинштейн MR, Ван X, Лю В, Хао Y, Цай Г, Хан YW. Fusobacterium nucleatum способствует колоректальному канцерогенезу, модулируя передачу сигналов E-кадгерин / бета-катенин через свой адгезин FadA. Клеточный микроб-хозяин. 2013; 14: 195–206.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

10.

Feng Q, Liang S, Jia H, Stadlmayr A, Tang L, Lan Z, et al. Развитие кишечного микробиома по последовательности колоректальной аденомы-карциномы.Nat Commun. 2015; 6: 6528.

CAS PubMed Статья Google ученый

11.

Dai Z, Coker OO, Nakatsu G, Wu WKK, Zhao L, Chen Z, et al. Многокогортный анализ метагенома колоректального рака выявил измененные бактерии в популяциях и универсальные бактериальные маркеры. Микробиом. 2018; 6: 70.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

12.

Mima K, Nishihara R, Qian ZR, Cao Y, Sukawa Y, Nowak JA и др. Fusobacterium nucleatum в ткани колоректального рака и прогноз пациента. Кишечник. 2016; 65: 1973–80.

CAS PubMed Статья Google ученый

13.

Yu T, Guo F, Yu Y, Sun T, Ma D, Han J, et al. Fusobacterium nucleatum способствует химической устойчивости к колоректальному раку, модулируя аутофагию. Клетка. 2017; 170: 548–63 e516.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

14.

Гейер М.С., Батлер Р.Н., Ховарт Г.С. Пробиотики, пребиотики и синбиотики: роль в химиопрофилактике колоректального рака? Cancer Biol Ther. 2006; 5: 1265–9.

CAS PubMed Статья Google ученый

15.

Mackowiak PA. Переработка Мечникова: пробиотики, микробиом кишечника и поиски долгой жизни. Фронт общественного здравоохранения. 2013; 1:52.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

16.

Миллс JP, Рао К., Янг В.Б. Пробиотики для профилактики инфекции Clostridium difficile. Курр Опин Гастроэнтерол. 2018; 34: 3–10.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

17.

Пивнгам П., Чжэн Ю., Нгуен Т.Х., Дики С.В., Джу Х.С., Вилларуз А.Е. и др. Устранение патогена пробиотической палочкой Bacillus через сигнальное вмешательство. Природа. 2018; 562: 532–7.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

18.

Камада Н., Ким Ю.Г., Шам Х.П., Валланс Б.А., Пуэнте Дж.Л., Мартенс Э.С. и др. Регулируемая вирулентность контролирует способность патогена конкурировать с кишечной микробиотой. Наука. 2012; 336: 1325–9.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

19.

Tuomola EM, Ouwehand AC, Salminen SJ. Влияние пробиотических бактерий на адгезию возбудителей к кишечной слизи человека. FEMS Immunol Med Microbiol. 1999; 26: 137–42.

CAS PubMed Статья Google ученый

20.

Кампана Р., ван Хемерт С., Баффон В. Штамм-специфические пробиотические свойства молочнокислых бактерий и их вмешательство в инвазию кишечных патогенов человека. Gut Pathog. 2017; 9: 12.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

21.

Fayol-Messaoudi D, Berger CN, Coconnier-Polter MH, Lievin-Le Moal V, Servin AL.Активность пробиотических Lactobacilli против Salmonella enterica, Serovar Typhimurium, зависит от pH-, молочной кислоты и немолочной кислоты. Appl Environ Microbiol. 2005. 71: 6008–13.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

22.

Гиллор О., Эцион А, Райли Массачусетс. Двойная роль бактериоцинов как анти- и пробиотиков. Appl Microbiol Biotechnol. 2008. 81: 591–606.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

23.

Klaenhammer TR, Kleerebezem M, Kopp MV, Rescigno M. Влияние пробиотиков и пребиотиков на иммунную систему. Nat Rev Immunol. 2012; 12: 728–34.

CAS PubMed Статья Google ученый

24.

Konieczna P, Groeger D, Ziegler M, Frei R, Ferstl R, Shanahan F, et al. Введение Bifidobacterium infantis 35624 индуцирует Т-регуляторные клетки Foxp3 в периферической крови человека: потенциальная роль миелоидных и плазматических дендритных клеток.Кишечник. 2012; 61: 354–66.

CAS PubMed Статья Google ученый

25.

Чон С.Г., Каяма Х., Уэда Й., Такахаши Т., Асахара Т., Цуджи Х. и др. Пробиотик Bifidobacterium breve индуцирует продуцирующие IL-10 клетки Tr1 в толстой кишке. PLoS Pathog. 2012; 8: e1002714.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

26.

Гадими Д., Хельвиг Ю., Шрезенмейр Дж., Хеллер К.Дж., де Врез М.Эпигенетический импринтинг комменсальных пробиотиков ингибирует ось IL-23 / IL-17 в модели иммунной системы слизистой оболочки кишечника in vitro. J Leukoc Biol. 2012; 92: 895–911.

CAS PubMed Статья Google ученый

27.

Chen L, Zou Y, Peng J, Lu F, Yin Y, Li F и др. Lactobacillus acidophilus подавляет ассоциированную с колитом активацию оси IL-23 / Th27. J Immunol Res. 2015; 2015:

4.

PubMed PubMed Central Google ученый

28.

Sichetti M, De Marco S, Pagiotti R, Traina G, Pietrella D. Противовоспалительный эффект многоплановой пробиотической композиции (L. rhamnosus, B. lactis и B. longum). Питание. 2018; 53: 95–102.

CAS PubMed Статья Google ученый

29.

Miller LE, Lehtoranta L, Lehtinen MJ. Влияние бифидобактерий животного происхождения lactis HN019 на клеточную иммунную функцию у здоровых пожилых людей: систематический обзор и метаанализ.Питательные вещества. 2017; 9: 191.

PubMed Central Статья CAS Google ученый

30.

Роча-Рамирес Л.М., Перес-Солано Р.А., Кастанон-Алонсо С.Л., Морено Герреро СС, Рамирес Пачеко А., Гарсия Гарибей М. и др. Штаммы пробиотических лактобацилл стимулируют воспалительную реакцию и активируют макрофаги человека. J Immunol Res. 2017; 2017: 4607491.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

31.

Ленуар М., Дель Кармен С., Кортес-Перес Н.Г., Лозано-Ойалво Д., Муньос-Провенсио Д., Чейн F и др. Lactobacillus casei BL23 регулирует популяции Treg и Th27 Т-клеток и снижает колоректальный рак, связанный с ДМГ. J Gastroenterol. 2016; 51: 862–73.

CAS PubMed Статья Google ученый

32.

Jacouton E, Michel ML, Torres-Maravilla E, Chain F, Langella P, Bermudez-Humaran LG. Выяснение связанных с иммунитетом механизмов, с помощью которых пробиотический штамм Lactobacillus casei BL23 проявляет противоопухолевые свойства.Front Microbiol. 2018; 9: 3281.

PubMed Статья Google ученый

33.

Chen CC, Lin WC, Kong MS, Shi HN, Walker WA, Lin CY, et al. Оральная инокуляция пробиотиков Lactobacillus acidophilus NCFM подавляет рост опухоли как при сегментарном ортотопическом раке толстой кишки, так и вне кишечной ткани. Br J Nutr. 2012; 107: 1623–34.

CAS PubMed Статья Google ученый

34.

Сандерс М.Э., Бенсон А., Лебеер С., Меренштейн Д.Д., Клаенхаммер Т.Р. Общие механизмы среди таксонов пробиотиков: значение для общих требований к пробиотикам. Curr Opin Biotechnol. 2018; 49: 207–16.

CAS PubMed Статья Google ученый

35.

Mohamadzadeh M, Pfeiler EA, Brown JB, Zadeh M, Gramarossa M, Managlia E, et al. Регулирование индуцированного воспаления толстой кишки Lactobacillus acidophilus с дефицитом липотейхоевой кислоты.Proc Natl Acad Sci USA. 2011; 108 (Приложение 1): 4623–30.

CAS PubMed Статья Google ученый

36.

Khazaie K, Zadeh M, Khan MW, Bere P, Gounari F, Dennis K и др. Преодоление полипоза рака толстой кишки, вызванного Lactobacillus acidophilus с дефицитом липотейхоевой кислоты. Proc Natl Acad Sci USA. 2012; 109: 10462–7.

CAS PubMed Статья Google ученый

37.

Soler AP, Miller RD, Laughlin KV, Carp NZ, Klurfeld DM, Mullin JM. Повышенная проницаемость плотных соединений связана с развитием рака толстой кишки. Канцерогенез. 1999; 20: 1425–31.

CAS PubMed Статья Google ученый

38.

Пуппа MJ, White JP, Sato S, Cairns M, Baynes JW, Carson JA. Дисфункция кишечного барьера на мышиной модели кахексии рака толстой кишки Apc (Min / +). Biochim Biophys Acta. 2011; 1812: 1601–6.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

39.

Ахмад Р., Кумар Б., Чен З., Чен Х, Мюллер Д., Леле С.М. и др. Потеря экспрессии клаудина-3 индуцирует передачу сигналов IL6 / gp130 / Stat3, что способствует злокачественному развитию рака толстой кишки за счет гиперактивации передачи сигналов Wnt / бета-катенин. Онкоген. 2017; 36: 6592–604.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

40.

Alvarez CS, Badia J, Bosch M, Gimenez R, Baldoma L. Везикулы внешней мембраны и растворимые факторы, высвобождаемые пробиотиком escherichia coli nissle 1917 и комменсалом ECOR63, усиливают барьерную функцию, регулируя экспрессию белков плотного соединения в эпителиальных клетках кишечника. Front Microbiol. 2016; 7: 1981.

PubMed PubMed Central Google ученый

41.

Зайрек А.А., Цишон С., Хелмс С., Эндерс С., Зонненборн Ю., Шмидт М.А.Молекулярные механизмы, лежащие в основе пробиотических эффектов Escherichia coli Nissle 1917, включают перераспределение ZO-2 и PKCzeta, приводящее к восстановлению плотных контактов и эпителиального барьера. Cell Microbiol. 2007; 9: 804–16.

CAS PubMed Статья Google ученый

42.

Ван Л., Цао Х., Лю Л., Ван Б., Уокер В.А., Акра С.А. и др. Активация рецептора эпидермального фактора роста опосредует продукцию муцина, стимулируемую p40, белком, производным от Lactobacillus rhamnosus GG.J Biol Chem. 2014; 289: 20234–44.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

43.

Martin R, Chamignon C, Mhedbi-Hajri N, Chain F, Derrien M, Escribano-Vazquez U, et al. Потенциальный пробиотический штамм Lactobacillus rhamnosus CNCM I-3690 защищает кишечный барьер, стимулируя выработку слизи и цитопротекторный ответ. Научный доклад 2019; 9: 5398.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

44.

Кумар М., Киссун-Сингх В., Кориа А.Л., Моро Ф., Чейди К. Смесь пробиотиков VSL # 3 уменьшает воспаление толстой кишки и улучшает барьерную функцию кишечника у мышей с дефицитом муцина Muc2. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017; 312: G34 – G45.

PubMed Статья Google ученый

45.

Кэннон Дж., Ли Т., Боланос Дж., Данцигер Л. Патогенетическая значимость Lactobacillus: ретроспективный обзор более 200 случаев. Eur J Clin Microbiol Infect Dis.2005; 24: 31-40.

CAS PubMed Статья Google ученый

46.

Дорон С, Снидман ДР. Риск и безопасность пробиотиков. Clin Infect Dis. 2015; 60: S129 – S134.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

47.

Hassan H, Rompola M, Glaser A, Kinsey SE, Phillips R. Систематический обзор и метаанализ, изучающий эффективность и безопасность пробиотиков у людей с онкологическими заболеваниями.Поддержка лечения рака. 2018; 26: 2503–9.

PubMed Статья Google ученый

48.

Ситараман Р. Прокариотический горизонтальный перенос генов в человеческом холобионте: эколого-эволюционные выводы, последствия и возможности. Микробиом. 2018; 6: 1–14.

Артикул Google ученый

49.

Ху Y, Ян X, Qin J, Lu N, Cheng G, Wu N, et al. Полнометагеномный анализ генов устойчивости к антибиотикам в большой когорте кишечной микробиоты человека.Nat Commun. 2013; 4: 2151.

PubMed Статья CAS Google ученый

50.

Сандерс М.Э., Аккерманс Л.М., Халлер Д., Хаммерман С., Хаймбах Дж. Т., Хёрманнспергер Г. и др. Оценка безопасности пробиотиков для использования человеком. Кишечные микробы. 2010; 1: 164–85.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

51.

Чанг Л., Чжан З-И, Ке Д, Цзянь-Пин И, Сяо-Куй Г.Устойчивость к антибиотикам пробиотических штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из продаваемых пищевых продуктов и лекарств. Biomed Environ Sci. 2009; 22: 401–12.

Артикул Google ученый

52.

Геймонд М., Санчес Б., де лос Рейес-Гавилан К.Г., Марголлес А. Устойчивость к антибиотикам у пробиотических бактерий. Front Microbiol. 2013; 4: 202.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

53.

Якобсен Л., Уилкс А., Хаммер К., Хюис Дж., Геверс Д., Андерсен С.Р. Горизонтальный перенос плазмид устойчивости tet (M) и erm (B) от пищевых штаммов Lactobacillus plantarum к Enterococcus faecalis Jh3-2 в желудочно-кишечном тракте крыс-гнотобиотов. FEMS Microbiol Ecol. 2007. 59: 158–66.

CAS PubMed Статья Google ученый

54.

Туми Н., Монаган А., Фаннинг С., Болтон Д. Оценка передачи устойчивости к противомикробным препаратам между молочнокислыми бактериями и потенциальными патогенами пищевого происхождения с использованием методов in vitro и скрещивания в пищевой матрице.Foodborne Pathog Dis. 2009. 6: 925–33.

CAS PubMed Статья Google ученый

55.

Гибсон GR, Роберфроид МБ. Диетическая модуляция микробиоты толстой кишки человека: введение в понятие пребиотиков. J Nutr. 1995; 125: 1401–12.

CAS Статья PubMed Google ученый

56.

Гибсон Г.Р., Хаткинс Р., Сандерс М.Э., Прескотт С.Л., Реймер Р.А., Салминен С.Дж. и др.Документ о консенсусе экспертов: Консенсусное заявление Международной научной ассоциации пробиотиков и пребиотиков (ISAPP) по определению и сфере применения пребиотиков. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2017; 14: 491–502.

PubMed Статья Google ученый

57.

Гибсон Г. Р., Фуллер Р. Аспекты исследовательских подходов in vitro и in vivo, направленных на определение пробиотиков и пребиотиков для использования человеком. J Nutr. 2000; 130 (2S Доп.): 391S – 395S.

CAS PubMed Статья Google ученый

58.

Девульф Э.М., Кани П.Д., Клаус С.П., Фуэнтес С., Пуйларт П.Г., Нейринк А.М. и др. Понимание концепции пребиотиков: уроки двойного слепого исследовательского исследования фруктанов инулиноподобного типа у женщин с ожирением. Кишечник. 2013; 62: 1112–21.

CAS PubMed Статья Google ученый

59.

Азкарат-Перил М.А., Риттер А.Дж., Саваиано Д., Монтеагудо-Мера А., Андерсон С., Магнесс С.Т. и др.Влияние короткоцепочечных галактоолигосахаридов на микробиом кишечника людей с непереносимостью лактозы. Proc Natl Acad Sci USA. 2017; 114: E367 – E375.

CAS PubMed Статья Google ученый

60.

Maier TV, Lucio M, Lee LH, VerBerkmoes NC, Brislawn CJ, Bernhardt J, et al. Влияние диетического резистентного крахмала на микробиом кишечника человека, метапротеом и метаболом. MBio. 2017; 8: e01343–01317.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

61.

Линдси Дж.О., Уилан К., Стэг А.Дж., Гобин П., Аль-Хасси Х.О., Реймент Н. и др. Клинические, микробиологические и иммунологические эффекты фруктоолигосахарида у пациентов с болезнью Крона. Кишечник. 2006; 55: 348–55.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

62.

Вонг Дж. М., Де Соуза Р., Кендалл С. В., Эмам А., Дженкинс Д. Д.. Здоровье толстой кишки: ферментация и жирные кислоты с короткой цепью. J Clin Gastroenterol. 2006; 40: 235–43.

CAS PubMed Статья Google ученый

63.

Канани Р., Ди Костанцо М., Леоне Л., Педата М., Мели Р., Калиньяно А. Потенциальные положительные эффекты бутирата при кишечных и внекишечных заболеваниях. Мир Дж. Гастроэнтерол. 2011; 17: 1519.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

64.

Тонг L-c WangY, Wang Z-b LiuW-y, Sun S, Li L, et al.Пропионат облегчает колит, вызванный декстран-сульфатом натрия, улучшая барьерную функцию кишечника и уменьшая воспаление и окислительный стресс. Front Pharm. 2016; 7: 253.

Google ученый

65.

Фукуда С., Тох Х, Хасе К., Осима К., Наканиши Ю., Йошимура К. и др. Бифидобактерии могут защитить от энтеропатогенной инфекции за счет выработки ацетата. Природа. 2011; 469: 543.

CAS PubMed Статья Google ученый

66.

Forchielli ML, Walker WA. Роль лимфоидной ткани, связанной с кишечником, и защиты слизистой оболочки. Br J Nutr. 2005; 93: S41 – S48.

CAS PubMed Статья Google ученый

67.

Шоаф К., Малви Г.Л., Армстронг Г.Д., Хаткинс Р.В. Пребиотические галактоолигосахариды уменьшают прилипание энтеропатогенной кишечной палочки к клеткам культуры ткани. Infect Immun. 2006. 74: 6920–8.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

68.

Monteagudo-Mera A, Rastall RA, Gibson GR, Charalampopoulos D, Chatzifragkou A. Механизмы адгезии, опосредованные пробиотиками и пребиотиками, и их потенциальное влияние на здоровье человека. Appl Microbiol Biotechnol. 2019; 103: 6463–72.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

69.

Ито Х., Такемура Н., Сонояма К., Кавагиси Х., Топпинг Д.Л., Конлон М.А. и др. Степень полимеризации фруктанов инулиноподобного типа по-разному влияет на количество молочнокислых бактерий, иммунные функции кишечника и секрецию иммуноглобулина А в слепой кишке крысы.J. Agric Food Chem. 2011; 59: 5771–8.

CAS PubMed Статья Google ученый

70.

Белчева А., Ирразабал Т., Робертсон С.Дж., Стрейткер С., Моган Х., Рубино С. и др. Микробный метаболизм кишечника управляет трансформацией эпителиальных клеток толстой кишки с дефицитом MSh3. Клетка. 2014; 158: 288–99.

CAS PubMed Статья Google ученый

71.

Бультман С.Дж., Джобин К.Бутират микробного происхождения: онкометаболит или метаболит, подавляющий опухоль? Клеточный микроб-хозяин. 2014; 16: 143–5.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

72.

Сингх В., Сан Йео Б., Чассайн Б., Сяо Х, Саха П., Ольвера Р.А. и др. Нарушение регуляции микробной ферментации растворимой клетчатки вызывает холестатический рак печени. Клетка. 2018; 175: 679–94. e622.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

73.

Константинов С.Р., Койперс Э.Дж., Пеппеленбош М.П. Функциональный геномный анализ микробиоты кишечника для скрининга CRC. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2013; 10: 741.

CAS PubMed Статья Google ученый

74.

Ян Ф, Полк ДБ. Характеристика растворимого белка, полученного из пробиотиков, которая раскрывает механизм профилактического и лечебного воздействия пробиотиков на воспалительные заболевания кишечника. Кишечные микробы. 2012; 3: 25–28.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

75.

Ван И, Лю Л., Мур DJ, Шен Х, Пик Р., Акра С.А. и др. Белок, производный от LGG, способствует выработке IgA за счет усиления экспрессии APRIL в эпителиальных клетках кишечника. Mucosal Immunol. 2017; 10: 373.

CAS PubMed Статья Google ученый

76.

Де Марко С., Сичетти М., Мурадян Д., Пиччони М., Трэйна Г., Паджиотти Р. и др.Бесклеточные пробиотические супернатанты проявляли противовоспалительную и антиоксидантную активность в отношении эпителиальных клеток кишечника человека и макрофагов, стимулированных LPS. Evid Based Complement Altern Med. 2018; 2018: 1756308.

Артикул Google ученый

77.

Bermudez-Brito M, Muñoz-Quezada S, Gomez-Llorente C, Matencio E, Bernal MJ, Romero F, et al. Бесклеточный супернатант культуры Bifidobacterium breve CNCM I-4035 снижает провоспалительные цитокины в дендритных клетках человека, зараженных Salmonella typhi, посредством активации TLR.PLoS ONE. 2013; 8: e59370.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

78.

Гао Дж, Ли И, Ван И, Ху Т., Лю Л., Ян С. и др. Новый постбиотик из Lactobacillus rhamnosus GG с благотворным действием на барьерную функцию кишечника. Front Microbiol. 2019; 10: 477.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

79.

Чен З-И, Се И-М, Хуанг Ц-Ц, Цай Ц.Подавляющее действие пробиотика Lactobacillus на рост линии клеток карциномы толстой кишки человека HT-29. Молекулы. 2017; 22: 107.

PubMed Central Статья CAS Google ученый

80.

Escamilla J, Lane MA, Maitin V. Бесклеточные супернатанты от пробиотических Lactobacillus casei и Lactobacillus rhamnosus GG снижают инвазию клеток рака толстой кишки in vitro. Nutr Cancer. 2012; 64: 871–8.

CAS PubMed Статья Google ученый

81.

Кониси Х., Фудзия М., Танака Х., Уэно Н., Мориити К., Сасадзима Дж. И др. Феррихром, полученный из пробиотиков, подавляет прогрессирование рака толстой кишки через JNK-опосредованный апоптоз. Nat Commun. 2016; 7: 12365.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

82.

Zackular JP, Baxter NT, Iverson KD, Sadler WD, Petrosino JF, Chen GY, et al. Микробиом кишечника модулирует онкогенез толстой кишки. MBio. 2013; 4: e00692–00613.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

83.

Цао Х, Сюй М., Донг В., Дэн Б., Ван С., Чжан И и др. Вторичный дисбактериоз, вызванный желчными кислотами, способствует канцерогенезу кишечника. Int J Cancer. 2017; 140: 2545–56.

CAS PubMed Статья Google ученый

84.

Zackular JP, Baxter NT, Chen GY, Schloss PD. Манипуляции с микробиотой кишечника выявляют роль в онкогенезе толстой кишки. мСфера. 2016; 1: e00001–00015.

PubMed Статья Google ученый

85.

DeStefano Shields CE, Ван Меербеке SW, Хуссо Ф, Ван Х, Хусо Д.Л., Касеро Р.А. Младший и др. Снижение онкогенеза толстой кишки мышей, вызванное энтеротоксигенными Bacteroides fragilis, с использованием лечения цефокситином. J Infect Dis. 2016; 214: 122–9.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

86.

Ijssennagger N, Belzer C, Hooiveld GJ, Dekker J, van Mil SW, Müller M, et al. Микробиота кишечника способствует индуцированной диетой гиперпролиферации эпителия гемом, открывая слизистый барьер в толстой кишке.Proc Natl Acad Sci USA. 2015; 112: 10038–43.

CAS PubMed Статья Google ученый

87.

Хаттори Н., Нива Т., Исида Т., Кобаяси К., Имаи Т., Мори А. и др. Антибиотики подавляют онкогенез толстой кишки за счет ингибирования аберрантного метилирования ДНК в модели колита с азоксиметаном и декстрансульфатом натрия. Cancer Sci. 2019; 110: 147.

CAS PubMed Статья Google ученый

88.

Bullman S, Pedamallu CS, Sicinska E, Clancy TE, Zhang X, Cai D, et al. Анализ устойчивости Fusobacterium и ответа на антибиотики при колоректальном раке. Наука. 2017; 358: 1443–8.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

89.

Тринер Д., Девенпорт С.Н., Рамакришнан С.К., Ма Х, Фрилер Р.А., Гринсон Дж. К. и др. Нейтрофилы ограничивают микробиоту, связанную с опухолями, чтобы уменьшить рост и инвазию опухолей толстой кишки у мышей.Гастроэнтерология. 2019; 156: 1467–82.

PubMed Статья Google ученый

90.

Сетхи В., Куртом С., Тарик М., Лавания С., Мальчиоди З., Хельмунд Л. и др. Микробиота кишечника способствует росту опухоли у мышей, модулируя иммунный ответ. Гастроэнтерология. 2018; 155: 33–37. e36.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

91.

Vetizou M, Pitt JM, Daillere R, Lepage P, Waldschmitt N, Flament C, et al.Противораковая иммунотерапия путем блокады CTLA-4 зависит от микробиоты кишечника. Наука. 2015; 350: 1079–84.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

92.

Сиван А., Корралес Л., Хуберт Н., Уильямс Дж. Б., Акино-Майклс К., Эрли З. М. и др. Commensal Bifidobacterium способствует противоопухолевому иммунитету и повышает эффективность против PD-L1. Наука. 2015; 350: 1084–9.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

93.

Routy B, Le Chatelier E, Derosa L, Duong CP, Alou MT, Daillère R и др. Микробиом кишечника влияет на эффективность иммунотерапии на основе PD-1 против эпителиальных опухолей. Наука. 2018; 359: 91–97.

CAS Статья PubMed Google ученый

94.

Iida N, Dzutsev A, Stewart CA, Smith L, Bouladoux N, Weingarten RA, et al. Комменсальные бактерии контролируют реакцию рака на терапию, модулируя микросреду опухоли. Наука.2013; 342: 967–70.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

95.

Ван Ф, Инь Кью, Чен Л., Дэвис ММ. Bifidobacterium может смягчать кишечную иммунопатологию в контексте блокады CTLA-4. Proc Natl Acad Sci USA. 2018; 115: 157–61.

CAS PubMed Статья Google ученый

96.

Zhao S, Gao G, Li W, Li X, Zhao C, Jiang T, et al.Антибиотики связаны со сниженной эффективностью терапии анти-PD-1 / PD-L1 у китайских пациентов с распространенным немелкоклеточным раком легкого. Рак легких. 2019; 130: 10–17.

PubMed Статья Google ученый

97.

Derosa L, Hellmann M, Spaziano M, Halpenny D, Fidelle M, Rizvi H, et al. Отрицательная связь антибиотиков с клинической активностью ингибиторов иммунных контрольных точек у пациентов с почечно-клеточным и немелкоклеточным раком легкого.Энн Онкол. 2018; 29: 1437–44.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

98.

Килккинен А., Риссанен Х., Клаукка Т., Пуккала Е., Хелиёваара М., Хуовинен П. и др. Использование антибиотиков предсказывает повышенный риск рака. Int J Cancer. 2008; 123: 2152–5.

CAS PubMed Статья Google ученый

99.

Dik VK, van Oijen MG, Smeets HM, Siersema PD.Частое использование антибиотиков связано с риском колоректального рака: результаты вложенного исследования случай – контроль. Dig Dis Sci. 2016; 61: 255–64.

CAS PubMed Статья Google ученый

100.

Уиллинг Б.П., Рассел С.Л., Финли ББ. Сдвиг баланса: влияние антибиотиков на взаимное влияние микробиоты и хозяина. Nat Rev Microbiol. 2011; 9: 233.

CAS PubMed Статья Google ученый

101.

Цао И, Ву К., Мехта Р., Дрю Д.А., Сонг М., Лочхед П. и др. Длительный прием антибиотиков и риск колоректальной аденомы. Кишечник. 2018; 67: 672–8.

CAS PubMed Статья Google ученый

102.

Кириаку Д.Н., Льюис Р.Дж. Сомнительно по показаниям в клинических исследованиях. ДЖАМА. 2016; 316: 1818–9.

PubMed Статья Google ученый

103.

Smits LP, Bouter KE, de Vos WM, Borody TJ, Nieuwdorp M.Лечебный потенциал трансплантации фекальной микробиоты. Гастроэнтерология. 2013; 145: 946–53.

PubMed Статья Google ученый

104.

Weingarden AR, Vaughn BP. Кишечная микробиота, трансплантация фекальной микробиоты и воспалительные заболевания кишечника. Кишечные микробы. 2017; 8: 238–52.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

105.

Россхарт С.П., Вассалло Б.Г., Анджелетти Д., Хатчинсон Д.С., Морган А.П., Такеда К. и др.Микробиота кишечника диких мышей улучшает физическую форму хозяина и повышает сопротивляемость болезням. Клетка. 2017; 171: 1015–28. e1013.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

106.

Ван З-К, Ян И-С, Чен Й, Юань Дж, Сунь Г, Пэн Л-Х. Патогенез кишечной микробиоты и трансплантация фекальной микробиоты при воспалительном заболевании кишечника. Мир Дж. Гастроэнтерол. 2014; 20: 14805.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

107.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Важное предупреждение относительно использования фекальной микробиоты для трансплантации и риска серьезных побочных реакций из-за трансмиссии организмов с множественной лекарственной устойчивостью. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Мэриленд, Мэриленд, 2019 г. https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/safety-availability-biologics/important-safety-alert-regarding-use-fecal-microbiota-transplantation-and -риск-серьезные-неблагоприятные.

108.

Шварц М., Глюк М., Кун С. Норовирусный гастроэнтерит после трансплантации фекальной микробиоты для лечения инфекции Clostridium difficile, несмотря на бессимптомных доноров и отсутствие контактов с больными.Am J Gastroenterol. 2013; 108: 1367.

PubMed Статья Google ученый

109.

Quera R, Espinoza R, Estay C, Rivera D. Бактериемия как нежелательное явление трансплантации фекальной микробиоты у пациента с болезнью Крона и рецидивирующей инфекцией Clostridium difficile. Колит Дж. Крона. 2014; 8: 252–3.

PubMed Статья Google ученый

110.

Хоманн Э.Л., Анантакришнан А.Н., Дешпанде В.Случай 25-2014: мужчина 37 лет с язвенным колитом и кровавым поносом. N. Engl J Med. 2014; 371: 668–75.

CAS PubMed Статья Google ученый

111.

Секиров И., Рассел С.Л., Antunes LCM, Финлей ББ. Микробиота кишечника в здоровье и болезнях. Physiol Rev.2010; 90: 859–904.

CAS PubMed Статья Google ученый

112.

Ридаура В.К., Фейт Дж. Дж., Рей Ф. Э., Ченг Дж., Дункан А. Э., Кау А. Л. и др.Микробиота кишечника близнецов, не согласных с ожирением, модулирует метаболизм у мышей. Наука. 2013; 341: 1241214.

PubMed Статья CAS Google ученый

113.

Alang N, Kelly CR. Увеличение веса после трансплантации фекальной микробиоты. Открытый форум Infect Dis. 2015; 2: офв004.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

114.

Gregory JC, Buffa JA, Org E, Wang Z, Levison BS, Zhu W. и др.Передача предрасположенности к атеросклерозу при трансплантации кишечных микробов. J Biol Chem. 2015; 290: 5647–60.

CAS PubMed Статья Google ученый

115.

Скай С.М., Чжу В., Романо К.А., Го С.Дж., Ван З., Цзя Х и др. Микробной трансплантации кишечных комменсалов человека, содержащих CutC, достаточно для передачи повышенной реактивности тромбоцитов и потенциала тромбоза. Circ Res. 2018; 123: 1164–76.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

116.

Амбалам П., Раман М., Пурама Р.К., Добл М. Пробиотики, пребиотики и профилактика колоректального рака. Best Pr Res Clin Gastroenterol. 2016; 30: 119–31.

Артикул Google ученый

117.

Chen Z-F, Ai L-Y, Wang J-L, Ren L-L, Yu Y-N, Xu J, et al. Пробиотики Clostridium butyricum и Bacillus subtilis улучшают онкогенез кишечника. Future Microbiol. 2015; 10: 1433–45.

PubMed Статья CAS Google ученый

118.

Gamallat Y, Meyiah A, Kuugbee ED, Hago AM, Chiwala G, Awadasseid A и др. Lactobacillus rhamnosus индуцирует апоптоз эпителиальных клеток, уменьшает воспаление и предотвращает развитие рака толстой кишки на животной модели. Biomed Pharmacother. 2016; 83: 536–41.

CAS PubMed Статья Google ученый

119.

Kuugbee ED, Shang X, Gamallat Y, Bamba D, Awadasseid A, Suliman MA, et al. Структурные изменения микробиоты с помощью пробиотического коктейля усиливают барьер кишечника и снижают риск рака за счет передачи сигналов TLR2 в модели рака толстой кишки на крысах.Dig Dis Sci. 2016; 61: 2908–20.

CAS PubMed Статья Google ученый

120.

Стропила Дж., Беннетт М., Кадерни Дж., Клун И., Хьюз Р., Карлссон П.С. и др. Диетические синбиотики снижают факторы риска рака у пациентов с полипэктомией и раком толстой кишки. Am J Clin Nutr. 2007. 85: 488–96.

CAS PubMed Статья Google ученый

121.

Исикава Х., Акедо И., Отани Т., Сузуки Т., Накамура Т., Такеяма И. и др.Рандомизированное исследование применения пищевых волокон и Lactobacillus casei для профилактики колоректальных опухолей. Int J Cancer. 2005; 116: 762–7.

CAS PubMed Статья Google ученый

122.

Сангилд П.Т., Шен Р.Л., Понтоппидан П., Рат М. Животные модели индуцированного химиотерапией мукозита: актуальность для трансляции и проблемы. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017; 314: G231 – G246.

PubMed Статья CAS Google ученый

123.

Yeung C-Y, Chan W-T, Jiang C-B, Cheng M-L, Liu C-Y, Chang S-W и др. Улучшение вызванного химиотерапией кишечного мукозита пероральным введением пробиотиков на мышиной модели. PLoS ONE. 2015; 10: e0138746.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

124.

Mi H, Dong Y, Zhang B, Wang H, Peter CC, Gao P, et al. Bifidobacterium infantis облегчает вызванный химиотерапией мукозит кишечника посредством регулирования Т-клеточного иммунитета у крыс с колоректальным раком.Cell Physiol Biochem. 2017; 42: 2330–41.

CAS PubMed Статья Google ученый

125.

Чанг С.В., Лю Си-И, Ли Х.С., Хуанг И-Х, Ли Л-Х, Чиау Дж.-СК и др. Пробиотик Lactobacillus casei разновидности rhamnosus превентивно ослабляет вызванное 5-фторурацилом / оксалиплатином повреждение кишечника на модели сингенного колоректального рака. Front Microbiol. 2018; 9: 983.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

126.

Сауткотт Э., Тули К., Ховарт Дж., Дэвидсон Дж., Батлер Р. Йогурты, содержащие пробиотики, уменьшают нарушение тонкого кишечного барьера у крыс, получавших метотрексат. Dig Dis Sci. 2008; 53: 1837.

CAS PubMed Статья Google ученый

127.

Lin XB, Farhangfar A, Valcheva R, Sawyer MB, Dieleman L, Schieber A, et al. Роль кишечной микробиоты в развитии токсичности иринотекана и в снижении токсичности за счет пищевых волокон у крыс.PLoS ONE. 2014; 9: e83644.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

128.

Li H-L, Lu L, Wang X-S, Qin L-Y, Wang P, Qiu S-P, et al. Изменение микробиоты кишечника и профилей воспалительных цитокинов / хемокинов при кишечном мукозите, вызванном 5-фторурацилом. Front Cell Infect Microbiol. 2017; 7: 455.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

129.

Цуй М., Сяо Х, Ли И, Чжоу Л., Чжао С., Ло Д. и др. Трансплантация фекальной микробиоты защищает от радиационно-индуцированной токсичности. EMBO Mol Med. 2017; 9: 448–61.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

130.

Salva S, Marranzino G, Villena J, Agüero G, Alvarez S. Пробиотические штаммы Lactobacillus защищают от миелосупрессии и иммуносупрессии у мышей, получавших циклофосфамид. Int Immunopharmacol.2014; 22: 209–21.

CAS PubMed Статья Google ученый

131.

Мего М, Чованец Дж., Вочьянова-Андрезалова И., Конколовский П., Микулова М., Рецкова М. и др. Профилактика диареи, вызванной иринотеканом, с помощью пробиотиков: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое пилотное исследование. Дополнение Ther Med. 2015; 23: 356–62.

PubMed Статья Google ученый

132.

Эстерлунд П., Руотсалайнен Т., Корпела Р., Сакселин М., Оллус А., Валта П. и др. Добавка Lactobacillus при диарее, связанной с химиотерапией колоректального рака: рандомизированное исследование. Br J Рак. 2007; 97: 1028–34.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

133.

Делия П., Санзотта Дж., Донато В., Фрозина П., Мессина Дж., Де Рензис С. и др. Использование пробиотиков для профилактики диареи, вызванной радиацией.Мир Дж. Гастроэнтерол. 2007; 13: 912.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

134.

Демерс М., Дагно А., Дежарден Дж. Рандомизированное двойное слепое контролируемое исследование: влияние пробиотиков на диарею у пациентов, получавших тазовое облучение. Clin Nutr. 2014; 33: 761–7.

PubMed Статья Google ученый

135.

Ян Й, Ся Й, Чен Х, Хун Л., Фенг Дж, Ян Дж и др.Эффект периоперационного лечения пробиотиками колоректального рака: краткосрочные результаты рандомизированного контролируемого исследования. Oncotarget. 2016; 7: 8432.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

136.

Лю З., Цинь Х., Ян З., Ся И, Лю В., Ян Дж. И др. Рандомизированное клиническое исследование: влияние периоперационного лечения пробиотиками на барьерную функцию и послеоперационные инфекционные осложнения при хирургии колоректального рака — двойное слепое исследование.Алимент Фарм Тер. 2011; 33: 50–63.

CAS Статья Google ученый

137.

Лю З.-Х, Хуанг М.-Дж., Чжан Х-З, Ван Л., Хуанг Н.-Кью, Пэн Х и др. Влияние периоперационного лечения пробиотиками на концентрацию зонулина в сыворотке и последующие послеоперационные инфекционные осложнения после хирургического вмешательства при колоректальном раке: двухцентровое и двойное слепое рандомизированное клиническое исследование. Am J Clin Nutr. 2012; 97: 117–26.

PubMed Статья CAS Google ученый

138.

Kotzampassi K, Stavrou G, Damoraki G, Georgitsi M, Basdanis G, Tsaousi G, et al. Схема из четырех пробиотиков снижает послеоперационные осложнения после колоректальной хирургии: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Мир J Surg. 2015; 39: 2776–83.

PubMed Статья Google ученый

139.

Zaharuddin L, Mokhtar NM, Nawawi KNM, Ali RAR. Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование пробиотиков при послеоперационном колоректальном раке.BMC Gastroenterol. 2019; 19: 131.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

140.

TAPER HS, ROBERFROID MB. Возможна адъювантная терапия рака двумя пребиотиками — инулином или олигофруктозой. Vivo. 2005; 19: 201–4.

CAS Google ученый

141.

Геллер Л.Т., Барзили-Рокни М., Данино Т., Йонас О.Х., Шентал Н., Нейман Д. и др. Возможная роль внутриопухолевых бактерий в опосредовании устойчивости опухоли к химиотерапевтическому препарату гемцитабину.Наука. 2017; 357: 1156–60.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

142.

Viaud S, Saccheri F, Mignot G, Yamazaki T., Daillère R, Hannani D, et al. Микробиота кишечника модулирует противоопухолевые иммунные эффекты циклофосфамида. Наука. 2013; 342: 971–6.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

143.

Daillère R, Vétizou M, Waldschmitt N, Yamazaki T., Isnard C, Poirier-Colame V, et al. Enterococcus hirae и Barnesiella gastinihominis способствуют терапевтическому иммуномодулирующему действию, вызванному циклофосфамидом. Иммунитет. 2016; 45: 931–43.

PubMed Статья CAS Google ученый

144.

Гопалакришнан В., Спенсер С., Нези Л., Рубен А., Эндрюс М., Карпинец Т. и др. Микробиом кишечника модулирует ответ на иммунотерапию против PD-1 у пациентов с меланомой.Наука. 2018; 359: 97–103.

CAS Статья PubMed Google ученый

145.

Скотт А.Дж., Александр Дж.Л., Меррифилд Калифорния, Каннингем Д., Джобин С., Браун Р. и др. Консенсусное заявление Международного консорциума по раковым микробиомам о роли микробиома человека в канцерогенезе. Кишечник. 2019; 68: 1624–32. gutjnl-2019-318556

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

146.

Crook N, Ferreiro A, Gasparrini AJ, Pesesky MW, Gibson MK, Wang B и др. Адаптивные стратегии кандидата в пробиотики E. coli Nissle в кишечнике млекопитающих. Клеточный микроб-хозяин. 2019; 25: 499–512. e498.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

147.

Шин В., Ким Х.Дж. Дисфункция кишечного барьера управляет возникновением воспалительного взаимодействия между хозяином и микробиомом при воспалении кишечника человека на чипе.Proc Natl Acad Sci USA. 2018; 115: E10539 – E10547.

CAS PubMed Статья Google ученый

Кишечная микробиота формирует физиологию кишечника и регулирует кишечные нейроны и глии | Microbiome

1.

Furness JB. Кишечная нервная система и нейрогастроэнтерология. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2012; 9 (5): 286–94. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2012.32.

CAS Статья PubMed Google ученый

2.

Шарки К.А., Бек П.Л., Маккей Д.М. Нейроиммунофизиология кишечника: достижения и новые концепции с упором на эпителий. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2018; 15 (12): 765–84. https://doi.org/10.1038/s41575-018-0051-4.

CAS Статья PubMed Google ученый

3.

Гулбрансен Б.Д., Шарки К.А. Новые функциональные роли кишечной глии в желудочно-кишечном тракте. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2012. 9 (11): 625–32.https://doi.org/10.1038/nrgastro.2012.138.

CAS Статья PubMed Google ученый

4.

Спенсер Н.Дж., Ху Х. Кишечная нервная система: сенсорная трансдукция, нервные цепи и перистальтика желудочно-кишечного тракта. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2020; 17 (6): 338–51. https://doi.org/10.1038/s41575-020-0271-2.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

5.

Ю ББ, Мазманян СК. Кишечная сеть: взаимодействие между иммунной и нервной системами кишечника. Иммунитет. 2017; 46 (6): 910–26. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2017.05.011.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

6.

Brierley SM, Linden DR. Нейропластичность и дисфункция после желудочно-кишечного воспаления. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2014. 11 (10): 611–27. https://doi.org/10.1038 / nrgastro.2014.103.

Артикул PubMed Google ученый

7.

Черный CJ, Ford AC. Глобальное бремя синдрома раздраженного кишечника: тенденции, прогнозы и факторы риска. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2020; 17 (8): 473–86. https://doi.org/10.1038/s41575-020-0286-8.

Артикул PubMed Google ученый

8.

Сотрудники ГИБД. Глобальное, региональное и национальное бремя воспалительных заболеваний кишечника в 195 странах и территориях, 1990-2017 гг .: систематический анализ для исследования Global Burden of Disease Study 2017.Ланцет Гастроэнтерол Гепатол. 2020; 5: 17–30.

Артикул Google ученый

9.

Ni J, Wu GD, Albenberg L, Tomov VT. Микробиота кишечника и ВЗК: причинная связь или корреляция? Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2017; 14 (10): 573–84. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.88.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

10.

Чанг Ч., Лин Х. Дисбактериоз при желудочно-кишечных расстройствах.Лучшие Практики Рес Клин Гастроэнтерол. 2016; 30 (1): 3–15. https://doi.org/10.1016/j.bpg.2016.02.001.

Артикул PubMed Google ученый

11.

Collins SM. Роль кишечной микробиоты при СРК. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2014. 11 (8): 497–505. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2014.40.

CAS Статья PubMed Google ученый

12.

Hung LY, Boonma P, Unterweger P, Parathan P, Haag A, Luna RA и др.Неонатальные антибиотики нарушают моторику и кишечные нервные цепи в толстой кишке мышей. Клеточный Мол Гастроэнтерол Гепатол. 2019; 8: 298–300. E296.

Артикул Google ученый

13.

О’Махони С.М., Феличе В.Д., Налли К., Савиньяк Х.М., Клаессон М.Дж., Скалли П. и др. Нарушение микробиоты кишечника в молодом возрасте выборочно влияет на висцеральную боль во взрослом возрасте, не влияя на когнитивное или связанное с тревогой поведение у самцов крыс. Неврология.2014; 277: 885–901. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2014.07.054.

CAS Статья PubMed Google ученый

14.

Чо И., Яманиши С., Кокс Л., Мете Б.А., Завадил Дж., Ли К. и др. Антибиотики в раннем возрасте изменяют микробиом толстой кишки и ожирение у мышей. Природа. 2012. 488 (7413): 621–6. https://doi.org/10.1038/nature11400.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

15.

Коллинз Дж., Бороевич Р., Верду Э. Ф., Хейзинга Дж. Д., Ратклифф Е. М.. Кишечная микробиота влияет на раннее постнатальное развитие кишечной нервной системы. Нейрогастроэнтерол Мотил. 2014; 26 (1): 98–107. https://doi.org/10.1111/nmo.12236.

CAS Статья PubMed Google ученый

16.

Мао Ю.К., Каспер Д.Л., Ван Б., Форсайт П., Биненшток Дж., Кунце В.А. Bacteroides fragilis Полисахарид А необходим и достаточен для острой активации сенсорных нейронов кишечника.Nat Commun. 2013; 4 (1): 1465. https://doi.org/10.1038/ncomms2478.

CAS Статья PubMed Google ученый

17.

Hung LY, Parathan P, Boonma P, Wu Q, Wang Y, Haag A, et al. Воздействие антибиотиков после отъема нарушает нейрохимию и функцию кишечных нейронов, опосредующих двигательную активность толстой кишки. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2020; 318 (6): G1042 – g1053. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00088.2020.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

18.

Anitha M, Vijay-Kumar M, Sitaraman SV, Gewirtz AT, Srinivasan S. Микробные продукты кишечника регулируют моторику желудочно-кишечного тракта мышей посредством передачи сигналов Toll-подобного рецептора 4. Гастроэнтерология. 2012; 143: 1006–1016.e1004.

CAS Статья Google ученый

19.

Caputi V, Marsilio I, Filpa V, Cerantola S, Orso G, Bistoletti M, et al. Вызванный антибиотиками дисбиоз микробиоты нарушает нервно-мышечную функцию кишечника у молодых мышей.Br J Pharmacol. 2017; 174 (20): 3623–39. https://doi.org/10.1111/bph.13965.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

20.

Ge X, Ding C, Zhao W., Xu L, Tian H, Gong J, et al. Истощение микробиоты мышей, вызванное антибиотиками, вызывает изменения в биосинтезе серотонина хозяина и перистальтике кишечника. J Transl Med. 2017; 15 (1): 13. https://doi.org/10.1186/s12967-016-1105-4.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

21.

Grasa L, Abecia L, Forcén R, Castro M, de Jalón JAG, Latorre E, et al. Истощение микробиоты мышей, вызванное антибиотиками, вызывает легкое воспаление и изменения в структуре Toll-подобных рецепторов и перистальтике кишечника. Microb Ecol. 2015; 70 (3): 835–48. https://doi.org/10.1007/s00248-015-0613-8.

CAS Статья PubMed Google ученый

22.

Kabouridis PS, Lasrado R, McCallum S, Chng SH, Snippert HJ, Clevers H, et al.Микробиота контролирует гомеостаз глиальных клеток собственной пластинки кишечника. Нейрон. 2015; 85 (2): 289–95. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2014.12.037.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

23.

Обата И., Кастаньо Б., Боинг С., Бон-Фрауш А.С., Фунг С., Фаллесен Т. и др. Программирование нейронов микробиотой регулирует физиологию кишечника. Природа. 2020; 578 (7794): 284–9. https://doi.org/10.1038/s41586-020-1975-8.

CAS Статья PubMed Google ученый

24.

Яно Дж. М., Ю К., Дональдсон Г. П., Шастри Г. Г., Энн П., Ма Л. и др. Аборигенные бактерии из кишечной микробиоты регулируют биосинтез серотонина хозяина. Клетка. 2015; 161 (2): 264–76. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

25.

Яранди СС, Кулкарни С., Саха М., Сильвия К.Е., Сирс К.Л., Пасрича П.Дж.Кишечные бактерии поддерживают кишечную нервную систему взрослых и нитрергические нейроны посредством нейрогенеза, индуцированного Toll-подобным рецептором 2 у мышей. Гастроэнтерология. 2020; 159: 200–213.e208.

CAS Статья Google ученый

26.

Юн Х., Шаубек М., Лагкувардос И., Блесл А., Хайнцлмейр С., Хане Х и др. Повышенная активность протеазы поджелудочной железы в ответ на антибиотики нарушает барьер кишечника и вызывает колит. Клеточный Мол Гастроэнтерол Гепатол.2018; 6: 370–388.e373.

Артикул Google ученый

27.

ван Тилбург Б.Э., Петтерсен В.К., Гутьеррес М.В., Лафорест-Лапойнт I, Йенджовски Н.Г., Кавин Дж.Б. и др. Кишечные грибы причинно участвуют в сборке микробиома и развитии иммунитета у мышей. Nat Commun. 2020; 11 (1): 2577. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16431-1.

CAS Статья Google ученый

28.

Паркер Э.А., Рой Т., Д’Адамо ЧР, Виланд Л.С. Пробиотики и желудочно-кишечные заболевания: обзор доказательств Кокрановского сотрудничества. Питание. 2018; 45: 125–134.e111.

Артикул Google ученый

29.

Ooijevaar RE, Terveer EM, Verspaget HW, Kuijper EJ, Keller JJ. Клиническое применение и возможности трансплантации фекальной микробиоты. Annu Rev Med. 2019; 70 (1): 335–51. https://doi.org/10.1146/annurev-med-111717-122956.

CAS Статья PubMed Google ученый

30.

Акира С., Такеда К. Передача сигналов толл-подобного рецептора. Nat Rev Immunol. 2004. 4 (7): 499–511. https://doi.org/10.1038/nri1391.

CAS Статья PubMed Google ученый

31.

Burgueño JF, Abreu MT. Эпителиальные Toll-подобные рецепторы и их роль в гомеостазе кишечника и заболевании. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол.2020; 17 (5): 263–78. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0261-4.

CAS Статья PubMed Google ученый

32.

Брун П., Хирон М.С., Кесари М., Порционато А., Капути В., Зоппелларо С. и др. Toll-подобный рецептор 2 регулирует воспаление кишечника, контролируя целостность кишечной нервной системы. Гастроэнтерология. 2013. 145 (6): 1323–33. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2013.08.047.

CAS Статья PubMed Google ученый

33.

Barajon I, Serrao G, Arnaboldi F, Opizzi E, Ripamonti G, Balsari A, et al. Толл-подобные рецепторы 3, 4 и 7 экспрессируются в кишечной нервной системе и ганглиях задних корешков. J Histochem Cytochem. 2009. 57 (11): 1013–23. https://doi.org/10.1369/jhc.2009.953539.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

34.

Soret R, Chevalier J, De Coppet P, Poupeau G, Derkinderen P, Segain JP, et al. Короткоцепочечные жирные кислоты регулируют кишечные нейроны и контролируют моторику желудочно-кишечного тракта у крыс.Гастроэнтерология. 2010. 138 (5): 1772–82. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2010.01.053.

CAS Статья PubMed Google ученый

35.

Vincent AD, Wang XY, Parsons SP, Khan WI, Huizinga JD. Аномальная абсорбционная моторная активность толстой кишки у стерильных мышей устраняется бутиратом, эффект, возможно, опосредован серотонином слизистой оболочки. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2018; 315 (5): G896 – g907. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00237.2017.

CAS Статья PubMed Google ученый

36.

Reigstad CS, Salmonson CE, Rainey JF, Szurszewski JH, Linden DR, Sonnenburg JL, et al. Микробы кишечника способствуют выработке серотонина в толстой кишке за счет воздействия короткоцепочечных жирных кислот на энтерохромаффинные клетки. FASEB J. 2015; 29 (4): 1395–403. https://doi.org/10.1096/fj.14-259598.

CAS Статья PubMed Google ученый

37.

Esquerre N, Basso L, Defaye M, Vicentini FA, Cluny N, Bihan D, et al. Колитиндуцированное микробное нарушение способствует поствоспалительной висцеральной гиперчувствительности. Клеточный Мол Гастроэнтерол Гепатол. 2020; 10 (2): 225–44. https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2020.04.003.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

38.

Миллер К.А., Вичентини Ф.А., Хирота С.А., Шарки К.А., Визер МЭ. Лечение антибиотиками влияет на уровни экспрессии переносчиков меди и изотопный состав меди в толстой кишке мышей.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2019; 116 (13): 5955–60. https://doi.org/10.1073/pnas.1814047116.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

39.

Дональдсон Г.П., Ли С.М., Мазманян СК. Биогеография кишечника бактериальной микробиоты. Nat Rev Microbiol. 2016; 14 (1): 20–32. https://doi.org/10.1038/nrmicro3552.

CAS Статья PubMed Google ученый

40.

Мэллон Б.С., Шик Х.Э., Кидд Г.Дж., Маклин В.Б. Активность протеолипидного промотора отличает две популяции NG2-положительных клеток на протяжении коркового развития новорожденных. J Neurosci. 2002. 22 (3): 876–85. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.22-03-00876.2002.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

41.

Рао М., Нелмс Б.Д., Донг Л., Салинас-Риос В., Рутлин М., Гершон М.Д. и др. Кишечные глии экспрессируют протеолипидный белок 1 и представляют собой транскрипционно уникальную популяцию глии в нервной системе млекопитающих.Глия. 2015; 63 (11): 2040–57. https://doi.org/10.1002/glia.22876.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

42.

Шарки К.А. Новые роли кишечной глии при желудочно-кишечных расстройствах. J Clin исследования. 2015; 125 (3): 918–25. https://doi.org/10.1172/JCI76303.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

43.

Kulkarni S, Micci MA, Leser J, Shin C, Tang SC, Fu YY, et al.Здоровая кишечная нервная система взрослых поддерживается за счет динамического баланса между апоптозом нейронов и нейрогенезом. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2017; 114 (18): E3709 – e3718. https://doi.org/10.1073/pnas.1619406114.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

44.

Белкинд-Герсон Дж., Грэм Х. К., Рейнольдс Дж., Хотта Р., Надь Н., Ченг Л. и др. Колит способствует дифференцировке нейронов кишечных клеток Sox2 + и PLP1 +.Научный доклад 2017; 7 (1): 2525. https://doi.org/10.1038/s41598-017-02890-y.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

45.

Белкинд-Герсон Дж., Хотта Р., Надь Н., Томас А.Р., Грэм Х., Ченг Л. и др. Колит индуцирует кишечный нейрогенез через 5-HT4-зависимый механизм. Воспаление кишечника. 2015; 21 (4): 870–8. https://doi.org/10.1097/MIB.0000000000000326.

Артикул PubMed Google ученый

46.

Heanue TA, Pachnis V. Перспективная идентификация и изоляция предшественников кишечной нервной системы с использованием Sox2. Стволовые клетки. 2011; 29 (1): 128–40. https://doi.org/10.1002/stem.557.

CAS Статья PubMed Google ученый

47.

Мюллер П.А., Коссо Б., Раджани Г.М., Стеванович К., Беррес М.Л., Хашимото Д. и др. Перекрестное взаимодействие между макрофагами muscularis и кишечными нейронами регулирует моторику желудочно-кишечного тракта. Клетка. 2014. 158 (2): 300–13.https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.04.050.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

48.

Smith PM, Howitt MR, Panikov N, Michaud M, Gallini CA, Bohlooly YM, et al. Микробные метаболиты, короткоцепочечные жирные кислоты, регулируют гомеостаз Treg-клеток толстой кишки. Наука. 2013. 341 (6145): 569–73. https://doi.org/10.1126/science.1241165.

CAS Статья PubMed Google ученый

49.

Husebye E, Hellström PM, Sundler F, Chen J, Midtvedt T. Влияние видов микробов на миоэлектрическую активность тонкого кишечника и транзит у стерильных крыс. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2001; 280 (3): G368–80. https://doi.org/10.1152/ajpgi.2001.280.3.G368.

CAS Статья PubMed Google ученый

50.

Kashyap PC, Marcobal A, Ursell LK, Larauche M, Duboc H, Earle KA, et al. Сложные взаимодействия между диетой, желудочно-кишечным транзитом и кишечной микробиотой у гуманизированных мышей.Гастроэнтерология. 2013; 144 (5): 967–77. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2013.01.047.

Артикул PubMed Google ученый

51.

Lomasney KW, Houston A, Shanahan F, Dinan TG, Cryan JF, Hyland NP. Селективное влияние микробиоты хозяина на перенос ионов цАМФ в толстой кишке мышей. Нейрогастроэнтерол Мотил. 2014. 26 (6): 887–90. https://doi.org/10.1111/nmo.12328.

CAS Статья PubMed Google ученый

52.

Маркл Дж. Г., Франк Д. Н., Мортин-Тот С., Робертсон С. Е., Физель Л. М., Ролл-Кампчик У. и др. Половые различия в микробиоме кишечника управляют гормонально-зависимой регуляцией аутоиммунитета. Наука. 2013. 339 (6123): 1084–8. https://doi.org/10.1126/science.1233521.

CAS Статья PubMed Google ученый

53.

Delungahawatta T, Amin JY, Stanisz AM, Bienenstock J, Forsythe P, Kunze WA. Изменения моторики кишечника, вызванные приемом антибиотиков, предполагают прямую модуляцию кишечной нервной системы.Front Neurosci. 2017; 11: 588. https://doi.org/10.3389/fnins.2017.00588.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

54.

Muller PA, Matheis F, Schneeberger M, Kerner Z, Jové V, Mucida D. Модулируемые микробиотой CART + кишечные нейроны автономно регулируют уровень глюкозы в крови. Наука. 2020; 370 (6514): 314–21. https://doi.org/10.1126/science.abd6176.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

55.

Suez J, Zmora N, Zilberman-Schapira G, Mor U, Dori-Bachash M, Bashiardes S, et al. Восстановление микробиома слизистой оболочки кишечника после приема антибиотиков нарушается пробиотиками и улучшается с помощью аутологичного FMT. Клетка. 2018; 174: 1406–1423.e1416.

CAS Статья Google ученый

56.

Ракофф-Нахум С., Паглино Дж., Эслами-Варзане Ф., Эдберг С., Меджитов Р. Распознавание комменсальной микрофлоры толл-подобными рецепторами необходимо для гомеостаза кишечника.Клетка. 2004. 118 (2): 229–41. https://doi.org/10.1016/j.cell.2004.07.002.

CAS Статья PubMed Google ученый

57.

Сузуки Т., Йошида С., Хара Х. Физиологические концентрации короткоцепочечных жирных кислот немедленно подавляют проницаемость эпителия толстой кишки. Br J Nutr. 2008. 100 (2): 297–305. https://doi.org/10.1017/S0007114508888733.

CAS Статья PubMed Google ученый

58.

Арпайя Н., Кэмпбелл С., Фан Х, Дикий С., ван дер Викен Дж., Де Роос П. и др. Метаболиты, продуцируемые комменсальными бактериями, способствуют образованию периферических регуляторных Т-клеток. Природа. 2013. 504 (7480): 451–5. https://doi.org/10.1038/nature12726.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

59.

Neunlist M, Toumi F, Oreschkova T, Denis M, Leborgne J, Laboisse CL, et al. ENS человека регулирует проницаемость кишечного эпителиального барьера и белок ZO-1, связанный с плотными контактами, через VIPergic пути.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2003. 285 (5): G1028–36. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00066.2003.

CAS Статья PubMed Google ученый

60.

McVey Neufeld KA, Perez-Burgos A, Mao YK, Bienenstock J, Kunze WA. Микробиом кишечника восстанавливает внутренние и внешние нервные функции у стерильных мышей, что сопровождается изменениями кальбиндина. Нейрогастроэнтерол Мотил. 2015; 27 (5): 627–36. https://doi.org/10.1111/nmo.12534.

CAS Статья PubMed Google ученый

61.

Де Ваддер Ф, Грассет Э, Маннерос Холм Л., Карсенти Дж., Макферсон А. Дж., Олофссон Л. Е. и др. Микробиота кишечника регулирует созревание кишечной нервной системы взрослых через кишечные серотониновые сети. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2018; 115 (25): 6458–63. https://doi.org/10.1073/pnas.1720017115.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

62.

Ларанжейра С., Сандгрен К., Кессарис Н., Ричардсон В., Поточник А., Ванден Берге П. и др. Глиальные клетки в кишечной нервной системе мышей могут подвергаться нейрогенезу в ответ на повреждение. J Clin исследования. 2011. 121 (9): 3412–24. https://doi.org/10.1172/JCI58200.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

63.

Gonçalves JT, Schafer ST, Gage FH. Взрослый нейрогенез в гиппокампе: от стволовых клеток к поведению.Клетка. 2016; 167 (4): 897–914. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.10.021.

CAS Статья PubMed Google ученый

64.

Джозеф Н.М., Хе С., Кинтана Э., Ким И.Г., Нуньес Дж., Моррисон С.Дж. Кишечная глия мультипотентна в культуре, но в основном она образует глию в кишечнике взрослых грызунов. J Clin исследования. 2011. 121 (9): 3398–411. https://doi.org/10.1172/JCI58186.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

65.

Суарес-Родригес Р., Белкинд-Герсон Дж. Культивированные нестин-положительные клетки постнатального тонкого кишечника мыши дифференцируются ex vivo в нейроны, глию и гладкие мышцы. Стволовые клетки. 2004. 22 (7): 1373–85. https://doi.org/10.1634/stemcells.2003-0049.

Артикул PubMed Google ученый

66.

Takaki M, Goto K, Kawahara I., Nabekura J. Активация рецепторов 5-HT4 способствует нейрогенезу поврежденных кишечных нейронов при анастомозе в нижней части кишечника.J Smooth Muscle Res. 2015; 51 (0): 82–94. https://doi.org/10.1540/jsmr.51.82.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

67.

Gershon MD. За кишечным нейроном может находиться глиальная клетка. J Clin Invest. 2011; 121 (9): 3386–9. https://doi.org/10.1172/JCI59573.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

68.

Белкинд-Герсон Дж., Карреон-Родригес А., Бенедикт Л.А., Стейгер С., Пьеретти А., Надь Н. и др.Экспрессирующие нестин клетки в кишечнике дают начало кишечным нейронам и глиальным клеткам. Нейрогастроэнтерол Мотил. 2013; 25: 61–69.e67.

CAS Статья Google ученый

69.

Matheis F, Muller PA, Graves CL, Gabanyi I., Kerner ZJ, Costa-Borges D, et al. Адренергическая передача сигналов в мышечных макрофагах ограничивает вызванную инфекцией потерю нейронов. Клетка. 2020; 180: 64–78.e16.

CAS Статья Google ученый

70.

Обата Ю., Пачнис В. Влияние микробиоты и иммунной системы на развитие и организацию кишечной нервной системы. Гастроэнтерология. 2016; 151 (5): 836–44. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2016.07.044.

CAS Статья PubMed Google ученый

71.

Хайланд Н. П., Крайан Дж. Ф. Взаимодействие микробов и хозяев: влияние микробиоты кишечника на кишечную нервную систему. Dev Biol. 2016; 417 (2): 182–7. https: // doi.org / 10.1016 / j.ydbio.2016.06.027.

CAS Статья PubMed Google ученый

72.

Caputi V, Marsilio I, Cerantola S, Roozfarakh M, Lante I, Galuppini F, et al. Toll-подобный рецептор 4 модулирует нервно-мышечную функцию тонкой кишки посредством нитрергических и пуринергических путей. Front Pharmacol. 2017; 8: 350. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00350.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

73.

Li ZX, Li QY, Qiao J, Lu CZ, Xiao BG. Фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов, участвует в нейропротекции, вызванной низкими дозами ЛПС. Neurosci Lett. 2009. 465 (2): 128–32. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2009.08.069.

CAS Статья PubMed Google ученый

74.

Шустер А., Клотц М., Шваб Т., Ди Лиддо Р., Берталот Т., Шренк С. и др. Сохранение ниши кишечных стволовых клеток липополисахаридами бактерий? Свидетельства и перспективы.J Cell Mol Med. 2014. 18 (7): 1429–43. https://doi.org/10.1111/jcmm.12292.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

75.

Rolls A, Shechter R, London A, Ziv Y, Ronen A, Levy R, et al. Toll-подобные рецепторы модулируют нейрогенез гиппокампа взрослых. Nat Cell Biol. 2007. 9 (9): 1081–8. https://doi.org/10.1038/ncb1629.

CAS Статья Google ученый

76.

Лю М.-Т, Куан И-Х, Ван Дж., Хен Р., Гершон, доктор медицины. Опосредованная рецептором 5-HT4 нейрозащита и нейрогенез в кишечной нервной системе взрослых мышей. J Neurosci. 2009. 29 (31): 9683–99. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1145-09.2009.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

77.

Нёр М.К., Педерсен М.Х., Гилле А., Эгерод К.Л., Энгельстофт М.С., Хустед А.С. и др. GPR41 / FFAR3 и GPR43 / FFAR2 в качестве сенсоров короткоцепочечных жирных кислот в энтероэндокринных клетках по сравнению с FFAR3 в кишечных нейронах и FFAR2 в энтеросолюбильных лейкоцитах.Эндокринология. 2013. 154 (10): 3552–64. https://doi.org/10.1210/en.2013-1142.

CAS Статья PubMed Google ученый

78.

Hayes CL, Dong J, Galipeau HJ, Jury J, McCarville J, Huang X и др. Комменсальная микробиота индуцирует структуру и функции барьера толстой кишки, которые способствуют гомеостазу. Научный доклад 2018; 8 (1): 14184. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32366-6.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

79.

Гуо С., Нигхот М., Аль-Сади Р., Алхмуд Т., Нигхот П., Ма Т.Ю. Липополисахаридная регуляция проницаемости плотных контактов кишечника опосредуется активацией пути передачи сигнала TLR4 FAK и MyD88. J Immunol. 2015; 195 (10): 4999–5010. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1402598.

CAS Статья PubMed Google ученый

80.

Tulstrup MV-L, Christensen EG, Carvalho V, Linninge C, Ahrné S, Højberg O, et al.Лечение антибиотиками влияет на проницаемость кишечника и микробный состав кишечника у крыс Wistar в зависимости от класса антибиотиков. PloS One. 2015; 10 (12): e0144854. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144854.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

81.

Рейквам Д.Х., Ерофеев А., Сандвик А., Грчич В., Янсен Флорида, Гаустад П. и др. Истощение кишечной микробиоты мышей: влияние на слизистую оболочку кишечника и экспрессию эпителиальных генов.PLoS One. 2011; 6 (3): e17996. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0017996.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

82.

Эрни Д., Грабе де Ангелис А.Л., Яитин Д., Вигхофер П., Сташевский О., Давид Е. и др. Микробиота хозяина постоянно контролирует созревание и функцию микроглии в ЦНС. Nat Neurosci. 2015; 18 (7): 965–77. https://doi.org/10.1038/nn.4030.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

83.

Коломбо А.В., Сэдлер Р.К., Лловера Г., Сингх В., Рот С., Хайндл С. и др. Полученные из микробиоты короткоцепочечные жирные кислоты модулируют микроглию и способствуют отложению бляшек Aβ. Элиф. 2021; 10: e59826. https://doi.org/10.7554/eLife.59826.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

84.

Бармен М., Унольд Д., Шифли К., Амир Э., Хунг К., Бос Н. и др. Кишечный сальмонеллез нарушает микробную экологию желудочно-кишечного тракта мышей.Infect Immun. 2008. 76 (3): 907–15. https://doi.org/10.1128/IAI.01432-07.

CAS Статья PubMed Google ученый

Связь между кишечной микробиотой и патогенезом ревматоидного артрита

Характеристики и понимание кишечной микробиоты в последнее время расширились, что представляет собой широкую область исследований, особенно в области аутоиммунных заболеваний. Микробиота кишечника является основным источником микробов, которые могут оказывать как полезные, так и патогенные эффекты на здоровье человека.Роль кишечного микробиома как посредника воспаления выяснилась совсем недавно. Было обнаружено, что микробиота у субъектов с ранним ревматоидным артритом различается по сравнению с контрольной группой, и это открытие привело к этому исследованию как возможный аутоиммунный процесс. Исследования кишечной микробиоты показали, что ревматоидный артрит характеризуется увеличением и / или уменьшением бактериальных групп по сравнению с контролем. В этом обзоре мы представляем доказательства связи дисбактериоза кишечника с аутоиммунными механизмами, участвующими в развитии ревматоидного артрита.

1. Введение

Ревматоидный артрит (РА) — это системное, воспалительное и хроническое заболевание, характеризующееся стойким иммунным ответом, который приводит к воспалению и разрушению суставов. Эти этиопатогенные механизмы сложны и включают взаимодействие между врожденным и приобретенным иммунным ответом, включая антигенпрезентирующие клетки (APC), образование аутореактивных Т-клеток и производство аутоантител, направленных против их собственных клеточных структур, таких как ревматоидный фактор (RF) и антицитруллинированные белковые антитела (ACPA).Эти антитела часто присутствуют в крови задолго до появления каких-либо признаков воспаления суставов, что позволяет предположить, что запуск аутоиммунитета может происходить на разных участках суставов, например, в желудочно-кишечном тракте или дыхательных путях [1]. Эпидемиологические исследования предполагают, что ревматоидный артрит является результатом сложных взаимодействий между генами, экологическими и гормональными факторами и иммунной системой [2, 3].

Существует генетическая предрасположенность к ревматоидному артриту, обусловленная тенденцией к семейной агрегации, конкордантностью между монозиготными близнецами и ассоциацией с некоторыми антигенами гистосовместимости [4, 5].Оценки наследственности предполагают 60–70% генетических факторов риска, ответственных за развитие ревматоидного артрита [6]. Исследования генов-кандидатов или полногеномные ассоциации выявили различные локусы риска, связанные с этиологией ревматоидного артрита. В настоящее время при этом заболевании около 100 описанных генов связаны с восприимчивостью, защитой, тяжестью, активностью и ответом на лечение [6]. Полиморфизм лейкоцитарного антигена человека (HLA) является наиболее важным генетическим фактором риска. HLA — важная часть иммунной системы, запускающая Т-клетки иммунной системы для выработки антител.Ассоциации РА с аллелями HLA-DRB1 наблюдались во всех расовых и этнических популяциях [7, 8]. Общий эпитоп (SE), мотив последовательности из 5 аминокислот в положениях 70–74 цепи HLA – DR β , является наиболее значимым генетическим фактором риска ревматоидного артрита [9]. Некоторые аллели SE, такие как HLA-DRB10401, по-видимому, представляют более высокий риск, чем другие; кроме того, наличие двух аллелей SE и, в частности, HLA-DRB10401 / 0404 создает высокий риск развития заболевания, а также влияет на тяжесть заболевания [10].Аллели SE связаны с ACPA-положительным ревматоидным артритом, но относительно слабо связаны с ACPA-отрицательным ревматоидным артритом [8]. Аллели SE могут вносить вклад в генетическую предрасположенность к ревматоидному артриту, вызывая иммунную дисрегуляцию (контролирующую как специфичность, так и количество продукции ACPA) или преждевременное старение иммунитета [10].

У генетически предрасположенных людей последующие триггеры окружающей среды могут вызывать развитие ревматоидного артрита. Бактериальные и вирусные компоненты являются привлекательным источником антигенов, способных вызывать ревматоидный артрит, и поэтому наиболее исследованы как потенциальные возбудители [3].Однако на сегодняшний день нет убедительных доказательств причинной связи микроорганизма с ревматоидным артритом.

В последние годы характеристики и понимание этой кишечной микробиоты расширились и составляют широкую область исследований, особенно в области аутоиммунных заболеваний. Микробиота кишечника является основным источником микробов, которые могут оказывать как полезные, так и патогенные эффекты на здоровье человека [11]. Вдохновленный исследованиями, которые показывают изменения в составе кишечной микробиоты при аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит, возобновился интерес к изучению микроорганизмов как потенциальных кандидатов в развитии аутоиммунитета [11–14].

Результаты, подтверждающие идею о том, что начало аутоиммунитета может быть связано с желудочно-кишечным трактом, заключаются в следующем: (1) микробный состав у субъектов с ранним ревматоидным артритом отличается от контрольной группы, с уменьшением количества определенных бактерий, принадлежащих к семейству Bifidobacterium и Bacteroides [15, 16] и заметное увеличение числа видов, принадлежащих к роду Prevotella [17]. (2) В моделях на мышах парентеральная инъекция фрагментов клеточной стенки различных кишечных бактерий является артритогенной [17], и в этой модели артрит не развивается при разведении в стерильных условиях; в противном случае он проявляется при интродукции кишечных бактерий [18].(3) Было показано, что диета влияет на уровень воспалительной активности [19]. (4) Некоторые препараты, используемые для лечения ревматоидного артрита, обладают антимикробным действием (хлорохин, сульфасалазин, миноциклин и рокситромицин) [20–23]. (5) Измененный микробиом был частично восстановлен до нормального состояния у пациентов, показавших клиническое улучшение после назначения модифицирующих течение заболевания противоревматических препаратов [5, 18]. Таким образом, различия в составе кишечной микробиоты и функции иммунной системы могут определять, у каких пациентов развивается болезнь.

В настоящее время прилагаются большие усилия для изучения субъектов с ревматоидным артритом на доклинической стадии. Осведомленность о механизмах, запускающих аутоиммунный процесс, а также о механизмах, участвующих в переходе от доклинической фазы к клинической, может помочь разработать стратегии вмешательства, которые позволят предотвратить или лечить этот процесс на самых ранних стадиях заболевания. Некоторые публикации предполагают, что раннее лечение ревматоидного артрита приводит к лучшим долгосрочным результатам и, возможно, к увеличению частоты ремиссии без лекарств [24].Концепция профилактики — это новая область исследований в области ревматологии, в которой изменения микробиоты могут быть новым способом модуляции болезни.

2. Иммунопатогенез ревматоидного артрита

Понимание сложных молекулярных процессов, которые играют роль в патогенезе ревматоидного артрита, все еще остается сложной задачей. Восприимчивые люди под влиянием генетических факторов и факторов окружающей среды с потерей иммунологической толерантности к аутоантигенам запускают аутоиммунные явления и образование аутоантител [25].Это отсутствие иммунологической толерантности представляет собой первый шаг к аутоиммунитету. Нарушение регуляции иммунной системы характеризуется наличием аутоантител и аутореактивных Т-клеток. Несоответствующее образование аутореактивных В-клеток — наиболее очевидное изменение иммунной системы у этих пациентов; их обнаруживают задолго до появления болезни. Наиболее важными являются RF и ACPA, которые распознают разные белки в цитруллинированной форме [26]. Наряду с повышенной продукцией аутоантител уровень провоспалительных цитокинов повышается в синовиальной оболочке сустава пациентов с ревматоидным артритом.Суставы пациентов с РА представляют собой сложные ткани, в которые вовлечены врожденные и адаптивные иммунные клетки наряду с резидентными клетками суставов, такими как синовиоциты и хондроциты [27].

Было идентифицировано несколько типов клеток, которые вносят вклад в патогенный контекст ревматоидного артрита. В ревматоидном синовиуме дендритные клетки обнаруживаются в основном в лимфоцитарных агрегатах и ​​периферических сосудах, что позволяет предположить, что они происходят из периферической крови. Аллели MHC экспрессируются APC, которые обрабатывают внеклеточные пептиды до CD4 ⁺ Т-клеток, управляя секрецией провоспалительных цитокинов, которые стимулируют В-клетки продуцировать антитела [25].У пациентов с этим заболеванием наблюдается нарушение функции циркулирующих регуляторных Т-клеток (Treg) и увеличение количества Т-хелперных 17 (Th27) клеток в плазме и синовиальной жидкости [28]. Произведенный из макрофагов и дендритных клеток трансформирующий фактор роста β и интерлейкин-1 β , 6, 21 и 23 обеспечивают среду, которая поддерживает дифференцировку Th27 и подавляет дифференцировку регуляторных Т-клеток, тем самым смещая гомеостаз Т-клеток в сторону воспаления. [29].

Посттрансляционные модификации (ПТМ) имеют решающее значение для функции и антигенности белков.Три ПТМ, в первую очередь участвующих в ревматоидном артрите, — это гликозилирование, карбамилирование и цитруллинирование [25]. Цитруллинирование является результатом превращения аргинина в цитруллин ферментом пептидиларгининдеиминазой (PAD), и это основная критическая посттранскрипционная модификация, связанная с распознаванием аутоантигена при ревматоидном артрите [25]. Цитруллин может изменять структуру белка и генерировать новые эпитопы, связанные с производством ACPA. ACPA, присутствующие у пациентов с ревматоидным артритом, демонстрируют различную тонкую специфичность и степень перекрестной реактивности с различными цитруллинированными и / или посттрансляционно модифицированными пептидами / белками, включая фибриноген, фибронектин, α -енолазу, коллаген типа II и гистоны [30].

Таблица 1 суммирует соответствующие аспекты развития этого заболевания. Доклинический ревматоидный артрит включает период, в течение которого аутоиммунитет выявляется до начала воспаления и / или повреждения клинически очевидной ткани, генетические факторы и факторы риска окружающей среды взаимодействуют, вероятно, последовательно, чтобы инициировать и распространять развитие аутоиммунитета, что в конечном итоге приводит к обнаружению воспаление и поражение тканей [24, 31]. Причастен ли какой-либо другой фактор риска к возникновению и / или распространению заболевания, он до сих пор неизвестен.

22 9150 Клинические проявления 05 05 Фаза инициации заболевания (взаимодействие между генетически-гормональными факторами окружающей среды) Доклиническая РА Клиническая РА Гормональные факторы Факторы окружающей среды Иммунологические изменения Иммунологические изменения Общий эпитоп, PTPN22, STAT4, CTLA4, TRAF1, отношения метилирования PADI4, FCRL3 , метилированные метилированные метилированные метилированные ДНК PADI4 PADI4, FCRL3 TNFIP11 Метилирование ДНК TNFIP11 : Женщина 4: 1 Артрит улучшился во время беременности, но рецидив в послеродовом периоде Микробиота полости рта, легких и кишечника Курение Кремнеземная пыль Ожирение Диета Неадекватный ответ на пептиды Увеличение аутореактивных Т-клеток и В-клеток Расширение изотипа антител использование и переключение классов Изменения в сетях растворимых цитокинов и хемокинов Измененные клетки Th27 и соотношения Th27 / регуляторные Т-клетки Повышение регуляции сигнальных молекул Иммуноопосредованное воспаление ткани Изменения аутоантител, такие как гликозилирование Клеточная экспансия Клинические проявления Наличие аутоантител (РФ, ACPA) Неспецифические симптомы Артрит Костные эрозии Системные симптомы Избегайте контакта с кремнеземом Здоровое питание Поддержание адекватного веса Модификации микробиоты? Раннее использование ритуксимаба или абатацепта в исследованиях Модификации микробиоты? Противовоспалительное Биологические и небиологические лекарственные средства, модифицирующие заболевание Глюкокортикоиды

Реакция ACPAs может быть важна для перехода от доклинической фазы к клинической стадии ревматоидного артрита.Анализ репертуара ACPA до постановки диагноза у пациентов с ревматоидным артритом показал, что этот иммунный ответ начинается очень ограниченным образом и распространяется до нескольких месяцев или даже лет (распространение эпитопа, от одного первоначально распознанного эпитопа к реактивности на множество различных эпитопов) до постановки диагноза. ревматоидного артрита [10, 24, 32, 33]. Распространение эпитопа в сторону большего количества цитруллинированных, совместимо с возможностью того, что один антиген (но не всегда один и тот же) ответственен за запуск иммунного ответа [16, 32].Соколове и др. [33] сообщили, что ранее идентифицированные аутоантитела были нацелены против различных лигандов врожденного иммунного ответа, включая цитруллинированные гистоны, фибриноген и бигликан. Со временем титры ACPA и разнообразие эпитопов ACPA увеличиваются, особенно до начала артрита. ACPA могут быть изотипами IgG, IgA или IgM с измененным статусом гликозилирования, что обеспечивает усиление связывания Fc-рецептора и цитруллинированного антигена [34]. Сами по себе ACPA могут быть патогенными, активируя макрофаги или остеокласты посредством образования иммунных комплексов и взаимодействия с Fc-рецептором, или, возможно, связывая цитруллинированный виментин мембраной, способствуя, таким образом, потере костной массы [34].

С момента первоначального описания антител как цитруллинированных антигенов в субпопуляции пациентов с ревматоидным артритом стало ясно, что цитруллинированные эпитопы большого числа аутоантигенов, а также антигены, полученные из микроорганизмов, могут распознаваться высокоспецифичными антителами против ревматоидного артрита [ 30]. Изменения в определенных участках слизистой оболочки предполагают, что микробные факторы могут влиять на иммунный ответ слизистой оболочки, что также играет важную роль в раннем патогенезе ревматоидного артрита [35].Изменения композиционного разнообразия и уровней численности микробиоты, то есть дисбиоз, могут вызывать несколько типов аутоиммунных и воспалительных заболеваний из-за дисбаланса субпопуляций Т-клеток, таких как клетки Th2, Th3, Th27 и Treg [27].

Дисбиоз в одном или нескольких участках слизистой оболочки приводит к иммунным изменениям и нарушению самотолерантности к цитруллинированным аутоантигенам [35]. Поверхности слизистой оболочки тела, такие как дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, выполняют сложные задачи, поскольку они должны (1) оставаться толерантными к безвредным экологическим, пищевым и микробным антигенам для обеспечения функции органов и (2) устанавливать эффективные иммунные ответы против вторжения патогенов [36].Ткани легких и кишечника содержат иммунологические клетки, способные инициировать иммунный ответ; привлекательной возможностью является то, что запуск Т-клеточного иммунитета к цитруллинированным аутоантигенам может происходить в слизистых оболочках после презентации неоантигенов APC [1, 31]. В участке слизистой оболочки могут существовать возможные роли цитруллинированных микробных антигенов и молекулярной мимикрии, сигналов Toll-подобных рецепторов (TLR) и других активаторов врожденного иммунитета и сигналов опасности [35]. Бактериальная флора, ассоциированная со слизистой оболочкой, курение или частицы окружающей среды (кремнеземная пыль) действуют на иммунные клетки (нейтрофилы, дендритные клетки и макрофаги) в качестве молекулярных структур, связанных с патогенами, и повреждают их, что приводит к возникновению воспаления, увеличению циркулирующих цитокинов и хемокинов вместе с производство аутоантигенов.Цитруллинированные антигены процессируются и представляются APC Т-клеткам, которые активируются и, в свою очередь, активируют В-клетки, что приводит к продукции аутоантител [31]. Аутоантигены при ревматоидном артрите не являются тканеспецифичными или органоспецифичными, но содержат большой набор посттрансляционных модифицированных белков [31]. Курение и другие стимулы могут инициировать цитруллинирование за счет активации PAD, образования лимфоидных структур, которые могут усиливать презентацию антигена, а также продукцию Т- и В-клеток [31].Возможные механизмы, с помощью которых сигаретный дым (CS) способствует ревматоидному артриту, включают высвобождение внутриклеточных белков из активированных или поврежденных реактивными окислительными веществами клеток, усиление аутореактивной функции B-клеток и изменение (а) многих клеточных сигнальных путей, участвующих в клеточной активации (b) ) антигенпрезентирующие клетки, нарушенные сигаретным дымом, (в) регуляторные функции Т-клеток и (г) активация Т-клеток антигенами, обнаруженными в сигаретном дыме [37].

3. Микробиота и иммунная система

Воздействие микробов в желудочно-кишечном тракте и дыхательных путях является ключевыми детерминантами общего иммунного тонуса на этих слизистых барьерах и представляет собой главную цель для будущих стратегий вмешательства [36].Кишечник — это проход для различных антигенов окружающей среды в виде пищи или инфекционных агентов. Кишечная микробиота — фактор, влияющий на метаболический гомеостаз и иммунную систему [5]; это место замечательного взаимодействия между микроорганизмами и человеческим телом. Микроорганизмы устанавливают симбиотические отношения с эпителиальной и лимфоидной тканью [12, 25]. Кишечные бактерии синтезируют и изменяют множество соединений, влияющих на физиологию и иммунитет. Однако не все взаимодействия хозяина и микробиоты способствуют укреплению здоровья, особенно виды резидентных бактерий, по-видимому, активируют иммунную систему, что приводит к воспалительным заболеваниям [38, 39].Разнообразная и сбалансированная микробиота необходима для развития соответствующего иммунного ответа [40].

Преимущества кишечной микробиоты для хозяина зависят от сложных взаимодействий с клетками-хозяевами [41]. Исследования на стерильных животных и гнотобиотических животных, колонизированных определенными бактериями, предоставили прямые доказательства решающей роли микробиоты в развитии и поддержании иммунной системы хозяина [41] и сохранении ее функций, таких как созревание лимфоидной ткани кишечника, секреция иммуноглобулина А. и производство важных антимикробных пептидов [42].У мышей axenic наблюдали скудный рост лимфоидной ткани и изменения в Т-клетках и субпопуляциях развития В-лимфоцитов; в некоторых случаях у этих мышей не развивались заболевания, характерные для обычных субъектов, вероятно, из-за дефектов адаптивной иммунной системы в отсутствие микробиоты, а не из-за отсутствия микроорганизмов как таковых. Консервированные молекулярные паттерны, экспрессируемые на поверхности симбиотических бактерий или секретируемые в кишечнике, могут взаимодействовать с рецепторами распознавания паттернов (PRR), которые экспрессируются на эпителиальных и лимфоидных клетках или внутри них, чтобы инициировать трансдукцию и транскрипцию сигналов от набора молекул. которые опосредуют защиту хозяина или метаболическую активность в кишечнике [40].

Было показано, что кишечная комменсальная микробиота модулирует Т-клеточные и Treg-ответы, которые необходимы для эффективной защиты хозяина от патогенов, в то же время обходя аутоиммунные реакции и другие иммунопатологические последствия [43]. В качестве первой линии защиты хозяина от патогенов врожденные иммунные ответы полагаются на семейство рецепторов, известных как PRR, включая TLR и рецепторы, подобные домену олигомеризации, связывающим нуклеотиды (NLR). TLR являются ключевыми рецепторами врожденного иммунитета для восприятия патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMP), которые представляют собой специфическую патогенную «молекулярную сигнатуру».«После обнаружения микробных PAMPs, TLR позволяют инициировать воспалительные реакции и в конечном итоге устранять патогенных захватчиков [43]. Компоненты грамположительных и грамотрицательных бактерий взаимодействуют с TLR, опосредуя как врожденный, так и адаптивный иммунитет, а также другие клеточные функции слизистого барьера [40]. Эпителиальные клетки имеют TLR на своей клеточной мембране, которые позволяют распознавать PAMP и активировать опосредованную белком MyD88 передачу сигналов, которая заканчивается индукцией воспалительного ответа и выработкой провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли альфа (TNF- α ), интерлейкин-6 или интерлейкин-1 β .Клетки врожденного иммунного ответа собственной пластинки постоянно исследуют содержимое просвета кишечника на предмет чужеродных антигенов и составляют еще один защитный механизм [28]. Поскольку комменсальные бактерии различаются по своей способности стимулировать рецепторы врожденного иммунитета (TLR и NLR), характер высвобождаемых химических медиаторов значительно варьируется, определяя провоспалительные или противовоспалительные реакции. Липополисахарид грамотрицательных бактерий связывается с TLR-4, тогда как пептидогликан и другие компоненты клеточной стенки грамположительных бактерий передают сигнал через путь TLR-2, вызывая иммунный ответ [11].Грамположительные анаэробные бактерии содержат большее количество полисахаридов и пептидогликанов, которые могут действовать как антигенные раздражители.

После взаимодействия с антигеном дендритные клетки играют важную роль в дифференцировке незрелых лимфоцитов CD4 ⁺ в клетки Th2, Th27 или Th3. На дифференцировку Т-хелперных клеток, по-видимому, сильно влияет кишечная микробиота [11, 16, 42]. Дендритные клетки действуют как APC, отображая заряженные пептиды в своих молекулах MHC класса II.Презентация этих молекул В-клеткам или рецепторам Т-клеток сенсибилизирует эти клетки, чтобы инициировать адаптивный иммунный ответ [28]. При ревматоидном артрите дендритные клетки могут участвовать в поддержании воспалительного процесса, регулируя антигенную презентацию, и тогда презентация антигена или артритогенных антигенов будет ненормально продлена, что может способствовать сохранению воспаления. Макрофаги и дендритные клетки постоянно обнаруживают антигены просвета кишечника и оценивают наличие вредоносных антигенов.Антигены представлены молекулами MHC II и взаимодействуют с В-клетками или рецепторами Т-клеток, чтобы вызвать адаптивные иммунные ответы. В зависимости от микробного антигена затем создается специфическая цитозиновая среда, чтобы влиять на специфический тип дифференцировки Т-хелперных клеток. В то время как Т-хелперные клетки (Th2) типа 1 развиваются в ответ на внутриклеточные патогены и продуцируют интерферон, как Т-хелперные клетки (Th3) типа 2, так и клетки Th27 стимулируются внеклеточными микроорганизмами. Клетки Th27 вносят вклад в защиту от внеклеточных патогенов за счет продукции IL-17 и IL-22, которые вызывают изменение класса иммуноглобулинов в B-лимфоцитах и ​​продукцию Reg3g эпителиальными клетками, соответственно [14].Иммунный ответ, генерируемый эффекторными Т-клетками, регулируется субпопуляцией, известной как регуляторные Treg-клетки. Кишечные Treg-клетки играют важную роль в поддержании иммунной толерантности к диетическим антигенам и микробиоте кишечника [44]. Treg-клетки сохраняют толерантность к аутоантигенам и устраняют аутоиммунитет. CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg-клетки представляют собой супрессивные клетки, которые экспрессируют фактор транскрипции Foxp3, и незаменимы для поддержания иммунной самотолерантности и гомеостаза путем подавления аберрантного или чрезмерного иммунного ответа. Lactobacillus и Bifidobacterium infantis оказывают противовоспалительное действие за счет индукции CD4 ⁺ CD25 ⁺ FoxP3 ⁺ Treg-клеток [11]. Bacteroides fragilis Полисахарид A действует как иммуномодулятор и стимулирует CD4 ⁺ Treg-клетки посредством интерлейкин-2-зависимого механизма с образованием IL-10 [11].

Принимая во внимание тот факт, что дендритные клетки играют фундаментальную роль в создании иммунного ответа, было высказано предположение, что комменсальные бактерии влияют на функцию и дифференцировку дендритных клеток, модулируя таким образом иммунный ответ [11, 23].Таким образом, дисбактериоз кишечника может вызывать артрит, влияя на дифференциацию подгрупп Т-клеток. Он также влияет на степень экспрессии Toll-подобных рецепторов антигенпрезентирующих клеток и может вносить вклад в дисбаланс соотношения Th27 / Treg-клеток. С развитием клеток Th27, активацией местных воспалительных каскадов с повреждением тканей и у предрасположенных людей этот местный иммунный ответ может привести к системному аутоиммунитету с самореактивными клетками Th27.

Микробиота оказывает наиболее заметное влияние со стороны окружающей среды на дифференцировку клеток Th27.В последнее время большое внимание уделяется сегментированным нитчатым бактериям (SFB) из-за их способности индуцировать продукцию и активацию клеток Th27 в кишечнике с секрецией интерлейкина-17 [23, 27]. SFB включают группу грамположительных бактерий, связанных с Clostridia, которые плотно прилегают к бляшкам Пейера в тонком кишечнике и могут стимулировать иммунный ответ, индуцируя секрецию IgA и активируя B-клетки. Эти бактерии необходимы для развития аутоиммунитета на мышиной модели артрита K / BxN [45], а использование антибиотиков предотвращает развитие артрита [13, 30, 31].Исследования на мышах показали, что индукция клеток T _FH и Th27 предшествует началу артрита, что указывает на роль обоих типов клеток. Моноколонизация с помощью SFB усиливает продукцию аутоантител и ускоряет прогрессирование заболевания за счет генерации клеток Th27, хотя индуцированный микробиотой клеточно-зависимый процесс T _FH также может спровоцировать заболевание [44]. Teng et al. [46] продемонстрировали, что SFB запускают аутоиммунный артрит, индуцируя дифференцировку и миграцию Т-фолликулярных вспомогательных клеток кишечника (T _FH ) в системные лимфоидные участки, что приводит к увеличению продукции аутоантител и обострению артрита.Напротив, Block et al. [45, 47] подтвердили роль микробиоты кишечника в дифференцировке клеток T _FH и формировании зародышевого центра. Истощение кишечной микробиоты у мышей антибиотиками снижает количество клеток T _FH и уровни продукции антител. Они пришли к выводу, что кишечная микробиота регулирует развитие артрита через T _FH независимо от клеток Th27.

4. Дисбактериоз при ревматоидном артрите

Важность кишечного микробиома в аутоиммунных заболеваниях, связанных с ревматоидным артритом, была связана как с моделями мышей, так и с заболеваниями человека.Изменения микробиоты связаны с риском и тяжестью заболевания. В частности, с ним связаны три участка, в основном легкие, слизистая оболочка рта и желудочно-кишечный тракт. Тем не менее, еще предстоит проверить место (а) инициации первоначального иммунного ответа. В то время как точные механизмы, которые увеличивают риск для каждого из них, полностью не изучены, вполне вероятно, что местный тканевой стресс приводит к посттрансляционной модификации пептидов с последующим образованием антител, выступающих в качестве общего механизма [48].

Нарушения дыхательных путей и цитруллинирование легочной ткани обнаруживаются как у пациентов с ревматоидным артритом, так и у лиц из группы риска. Это позволяет предположить, что легкое является возможным местом генерации аутоиммунитета [49]. Доказательства ранней роли адаптивного иммунитета и иммунной активации в легких этих пациентов получены из протеомного исследования, в котором были описаны два общих цитруллинированных пептида виментина в ткани бронхов у пациентов с ранним ревматоидным артритом и синовиальной ткани пациентов с установленным заболеванием. некоторые ключи к разгадке иммунного процесса, инициированного в легких [25].Слизистая оболочка легких как источник аутоиммунного процесса основана на следующих наблюдениях: ACPA представлены в мокроте ACPA-положительных пациентов без артрита; есть микроскопические и макроскопические изменения в легких при раннем ревматоидном артрите и у нелеченных ACPA-положительных пациентов; легочные изменения были продемонстрированы на компьютерной томографии с высоким разрешением у субъектов без заболевания, но с положительным ACPA; Образцы легочной биопсии от пациентов с положительной реакцией на ACPA и установленной AR позволяют предположить, что ACPA продуцируются локально.Однако точные молекулярные механизмы, которые могут быть ответственны за запуск иммунитета в слизистой оболочке легких, относительно не исследованы. Известно, что воздействие на легкие вредных агентов, включая дым, может вызвать повышенную экспрессию и активацию ЗПА [1]. Была выдвинута гипотеза, что цитруллинированные белки могут стать аутоантигеном и тем самым вызвать ответ иммунной системы у людей с генетической предрасположенностью к ревматоидному артриту.

Курение и пародонтит способствуют цитруллинированию белка и продукции ACPA [50].Внимание к деснам основано на заболевании пародонта, которое чаще встречается у пациентов с ревматоидным артритом или связано с его активностью. Было высказано предположение, что пародонтальные патогены вызывают системное воспаление или распространяются на пораженные ткани. Действительно, при РА было зарегистрировано повышение специфического IgG к патогенам пародонта, включая Prevotella intermedia и Porphyromonas gingivalis [51]. Присутствие P. intermedia и P. gingivalis в поддесневой зубной бляшке, а также в синовиальной жидкости подтверждает роль микробиоты в инициировании или поддержании хронического воспаления [52].Поперечные исследования выявили корреляцию между RA и более высокими титрами сывороточных антител против предполагаемых патогенов пародонта, таких как P. gingivalis , Prevotella melaninogenica и Tannerella forsythia [53]. Пероральная инокуляция P. gingivalis и Prevotella nigrescens усугубила тяжесть артрита в экспериментальной модели мыши, направляя иммунный путь в сторону продукции IL-17 и генерации ответа Th27 [54].Эффекты двух бактерий различались в том, что P. nigrescens , в отличие от P. gingivalis , подавлял цитокины типа 2, защищающие суставы, включая IL-4. P. gingivalis экспрессирует фермент с амидезиминазной активностью, который превращает С-концевой аргинин в цитруллин, аналогичный тому, который участвует в этиологии ревматоидного артрита. Цитруллинирование бактериальных и человеческих белков с помощью PAD может выявить скрытые эпитопы, что приведет к потере толерантности у генетически предрасположенных людей.Считается, что возникающий иммунный ответ вместе с эндогенным цитруллинированием продуцирует ACPA [4]. Тот факт, что курение тесно связано с наличием пародонтита и инфекции P. gingivalis , дает косвенные доказательства в пользу этой гипотезы. Однако недавние эпидемиологические данные не продемонстрировали четкой взаимосвязи между пародонтитом и ревматоидным артритом [1].

Недавно микробиота кишечника была предложена как незаменимый фактор окружающей среды при прогрессировании ревматоидного артрита [5, 18, 27, 55–57].Беннике и др. [43] идентифицировали 21 цитруллинированный пептид в ткани толстой кишки как пациентов с ревматоидным артритом, так и контрольной группы, которые ранее были обнаружены в ткани легких и синовиальной жидкости пациентов с РА. Три цитруллинированных белка (цитруллинированный виментин, фибриноген-альфа и актин) являются известными мишенями для ACPA, подтверждая, что слизистая оболочка толстой кишки может быть потенциальным местом нарушения иммунной толерантности к цитруллинированным эпитопам. Цитруллинированный виментин был обнаружен с повышенным содержанием в ткани толстой кишки этих пациентов по сравнению с контрольной группой, что может указывать на то, что первоначальный запуск ревматоидного артрита не ограничивается только конкретным местом в организме, но может иметь место во многих других местах [43].Таким образом, это исследование поддерживает гипотезу о том, что слизистая оболочка толстой кишки может служить местом нарушения иммунной толерантности к цитруллинированным белкам, вызывая выработку ACPA у пациентов с ослабленной иммунной системой.

5. Кишечная микробиота при ревматоидном артрите

Потенциальная роль кишечной микробиоты в этиопатогенезе ревматоидного артрита подтверждается исследованиями на животных моделях, исследованиями кишечной микробиомы и косвенно влиянием диеты и пробиотиков на степень воспалительного процесса. деятельность.Патофизиологические механизмы, с помощью которых микробиота кишечника связана с артритом, вероятно, многофакторны; предлагаемые механизмы включают активацию антигенпрезентирующих клеток посредством воздействия на TLR или NLR, способность производить цитруллинизацию пептидов посредством ферментативного действия, антигенную мимикрию, изменения проницаемости слизистой оболочки кишечника, контроль иммунной системы хозяина (запуск дифференцировки Т-клеток) и усиление воспаления слизистой оболочки, опосредованного Т-хелперами 17.

Несмотря на существование моделей на животных, хорошо известно, что не существует модели на животных, которая полностью представляла бы ревматоидный артрит [58].Однако модели артрита на мышах показали, что они вызывают эрозивный полиартрит при внутрибрюшинной инъекции фрагментов клеточной стенки Streptococcus pyogenes , Lactobacillus casei и Eubacterium aerofaciens [59–61]. Артритогенность бактериальных структур зависит от видов бактерий, и, что примечательно, даже бактерии из нормальной кишечной микробиоты вызывают экспериментальный артрит у животных [17]. У мышей-гнотобиотиков не развивается артрит, и введения SFB достаточно для реинтеграции клеток Th27 из собственной пластинки, увеличения выработки аутоантител и быстрого развития деструктивного артрита [62].Лечение антибиотиками предотвращает и подавляет фенотип, аналогичный ревматоидному артриту на нескольких моделях мышей [4, 18, 28], а у генетически предрасположенных мышей дисбиоз увеличивает чувствительность к артриту за счет активации аутореактивных Т-клеток в кишечнике [63].

Роль кишечной микробиоты в патогенезе артрита была продемонстрирована индукцией / обострением артрита на экспериментальных моделях на мышах [55, 64–66]. Исследования на мышах-гнотобиотах показали, что нарушения в кишечной микробиоте могут вызывать выработку провоспалительных цитокинов, интерлейкина-17 и повышение уровня клеток Th27 даже во внекишечных тканях [11].Затем клетки Th27 мигрируют в периферическую лимфоидную ткань и секретируют IL-17, который, в свою очередь, действует непосредственно на B-клетки и индуцирует системную дифференцировку B-клеток и продукцию антител [67]. В конечном итоге это может привести к развитию аутоиммунного заболевания за счет распознавания молекулярных паттернов кишечной микробиоты [67]. Мыши с нокаутом антагониста рецептора IL-1 (IL-1Ra), у которых спонтанно развивается аутоиммунный Т-клеточный артрит, не заболевают при выращивании в среде, свободной от микробов. Однако колонизация пригородной Lactobacillus bifidus вызывает быстрое начало заболевания, тяжесть и заболеваемость, сравнимые с артритом, наблюдаемым у мышей. L. bifidus запускает артрит в этой модели, способствуя дисбалансу гомеостаза Treg-Th27 клеток и опосредованному через передачу сигналов Toll-подобного рецептора (TLR2-TLR4) [28, 65]. Лю и др. [64] обнаружили, что род Lactobacillus был значительно более распространен у мышей, чувствительных к коллаген-индуцированному артриту (CIA-) до начала артрита, чем у устойчивых к CIA мышей. Примечательно, что стерилизованные мыши с микробиотой от чувствительных к CIA мышей показали более высокую частоту индукции артрита, чем мыши с микробиотой от устойчивых к CIA мышей.Моноколонизация свободных от микробов мышей K / BxN с помощью SFB была достаточной для стимулирования продукции аутоантител и патогенных клеток Th27, а также для запуска артрита [66]. Системный дефицит стерильных животных отражает потерю клеток Th27 из собственной пластинки кишечника. Введение одного вида резидентных кишечных нитчатых бактерий восстановило компартмент клеток Th27 в собственной пластинке; производство аутоантител и артрит возникли быстро. Таким образом, единственный комменсальный микроб, благодаря своей способности стимулировать конкретную субпопуляцию Т-хелперных клеток, может привести к аутоиммунному заболеванию [66].Эти результаты свидетельствуют о том, что комменсальные бактерии могут вызывать аутоиммунный артрит, вызывая ответ Th27 в кишечнике. Таким образом, состав кишечной микробиоты играет ключевую роль в балансе между воспалительными Th-клетками и супрессивными Treg-клетками для поддержания иммунной толерантности в здоровых условиях [27].

Взаимодействие между генетическими факторами хозяина, такими как MHC и кишечная микробиота, и его влияние на развитие ревматоидного артрита трудно изучать на людях из-за высокой вариабельности генетических факторов и диеты [11].Исследования, проведенные Gomez et al. [68] представили первую демонстрацию того, что гены HLA и кишечная среда взаимодействуют, чтобы влиять на восприимчивость к артриту. Это исследование показало различия в фекальном микробиоме трансгенных мышей HLA-DRB10401, чувствительных к ревматоидному артриту, по сравнению с мышами DRB10402, устойчивыми к развитию ревматоидного артрита. В частности, самки мышей DRB10401 имели микробный состав, значительно отличающийся от самок DRB10402, и это приводило к увеличению кишечной проницаемости и транскриптов цитокинов типа Th27 у мышей DRB10401.Анализ показал, что кишечная флора мышей, чувствительных к артриту, имела большее количество Clostridium sp. Бактерии DRB10402, устойчивые к артриту, пополнились семействами Porphyromonadaceae и Bifidobacteriaceae [68]. Последний организм связан с противовоспалительным ответом иммунной системы слизистой оболочки кишечника за счет подавления пролиферации Т-клеток и продукции провоспалительных цитокинов, а также за счет ингибирования ядерного фактора kB.Результаты показывают разницу в микробном составе кишечника между двумя штаммами, предполагая, что гены MHC могут прямо или косвенно участвовать в определении микробного состава кишечника и взаимодействия между кишечными комменсалами [13, 18]. Кроме того, они продемонстрировали, что дисбактериоза недостаточно, поскольку он требует генетической предрасположенности хозяина из-за невозможности индукции воспалительной реакции у диких животных даже с проартритогенной кишечной флорой [13, 28].

Несколько исследований, пытающихся связать воспаление слизистой оболочки кишечника и суставов, отслеживались в течение последних десятилетий. Eerola et al. [69] сообщили, что фекальный профиль жирных кислот бактериальных клеток значительно отличался у субъектов с ревматоидным артритом, в основном анаэробными бактериями, по сравнению с контрольной группой. Они поддерживают идею о том, что ревматоидный артрит представляет собой состояние хронического воспаления, которое может быть мотивировано или усугублено чрезмерным ростом патогенных бактерий или отсутствием обычных иммуномодулирующих бактерий [5, 16, 18, 57, 70].Vaahtovuo et al. [16] также описали различия в фекальном разнообразии у лиц с ревматоидным артритом по сравнению с пациентами с фибромиалгией, характеризующимися более низкими бунди-бактериями, Bacteroides-Porphyromonas-Prevotella , подгруппой Bacteroides fragilis и группой Eubacterium cocterium rectaleco у пациентов с ревматоидным артритом [6]. С другой стороны, Newkirk et al. [71] выявили различия в типах колонизации патогеном E. coli среди субъектов с ревматоидным артритом, RF-положительные пациенты чаще колонизировались E.coli , филогенетическая группа D, тогда как RF-отрицательные пациенты чаще были колонизированы E. coli , филогенетическая группа B2, и эти люди также имели более низкие оценки суставов и маркеры воспаления, но более высокие ответы антител IgA к E. coli . .

Наблюдение за различиями микробиоты кишечника у субъектов с ранним ревматоидным артритом по сравнению с контрольной группой возобновило интерес к изучению кишечной микробиоты как возможного места происхождения аутоиммунных процессов; исследования кишечной микробиоты показывают, что ревматоидный артрит характеризуется увеличением и / или уменьшением бактериальных групп по сравнению с контролем [5, 18, 55–57].Высокопроизводительное секвенирование образцов стула в 5 исследованиях пациентов с РА показало дисбактериоз кишечника [5, 18, 55, 57, 63], а в 2 исследованиях сообщалось о чрезмерном расширении Prevotella sp. у пациентов с ранним РА, особенно P. copri (Таблица 2) . Различия между бактериями, о которых сообщалось в исследованиях, могут зависеть от времени течения заболевания (т. Е. Раннего по сравнению с установленным), субъектов, включенных в контрольные группы (здоровые или родственники первой степени), полученного лечения и географического положения, поскольку исследования не показывают такой же закономерности.

15 и контрольной 15 al. [70] Автор (год публикации) Дизайн Включенные испытуемые Используемый метод Результаты в группе RA по сравнению с контрольной группой Случай-контроль 25 пациентов с РА по сравнению с контрольной группой Оценка количества бактерий в фекальной культуре Значительно более высокая частота носительства Clostridium perfringens в популяции с РА по сравнению с контрольной группой (88% против 48%, ).Количество колиформных бактерий также было выше Eerola et al. [69] Случай-контроль 74 ранний RA, ранее не получавший лечения, и 91 контрольная группа без RA Газожидкостная хроматография бактериальных CFA Вариации в CFA-профиле RA по сравнению с контролем, вероятно, вызванные анаэробными бактериями Vaahtovuo et al. [16] Случай-контроль 50 человек с РА и 50 человек с фибромиалгией Проточная цитометрия, гибридизация 16S рРНК и окрашивание ДНК У пациентов с РА было значительно меньше бифидобактерий и бактерий из группы Bacteroides-Porphyromonas- Prevotella группа, Bacteroides fragilis подгруппа и Eubacterium rectale — Clostridium coccoides группа Toivanen et al.[57] Случай-контроль 25 пациентов с ранним РА, не получавших лечения, и 23 контрольных пациента, страдающих невоспалительной болью 16S рибосомная ДНК У пациентов с ранним РА было значительно меньше бактерий, принадлежащих к Bacteroides , Prevotella и Porphyromonas , чем контрольные (4,7% против 9,5%,). Количество бактерий, принадлежащих к группе Bacteroides-Prevotella-Porphyromonas , в среднем у пациентов с РА составляло лишь половину от контрольной группы Scher et al.[18] Поперечное сечение 44 пациента с РА, ранее не получавших лечения, 26 пациентов с РА, 16 пациентов с псориатическим артритом и 28 здоровых людей из контрольной группы 16S рибосомная ДНК Увеличение Prevotella copri (75% по сравнению с 21,4 %) численность и уменьшение численности Bacteroides Liu et al. [56] Случай-контроль 15 человек с ранним РА и 15 здоровых контролей Количественная ПЦР в реальном времени Фекальная микробиота пациентов с РА содержала значительно больше Lactobacillus (10.62 ± 1,72 копий / г), чем в контрольной группе (8,93 ± 1,60 копий / г) Zhang et al. [5] Когорта 77 не получавших лечения лиц с РА и 80 неродственных здоровых людей из контрольной группы; 17 человек с РА, не получавших лечения, в паре с 17 здоровыми родственниками; и 21 образец от пациентов, получавших DMARD, с RA Метагеномное секвенирование с дробовиком и исследование метагеномной ассоциации Кишечник RA был обогащен грамположительными бактериями и истощен от грамотрицательных бактерий, включая несколько Proteobacteria и грамотрицательных Firmicutes семейства Veillonellaceae.Обогащенные RA MLG сформировали большой кластер, включающий Clostridium asparagiforme , Gordonibacter pamelaeae , Eggerthella lenta и Lachnospiraceae. Наблюдалась тенденция к увеличению численности P. copri в зависимости от продолжительности РА в первый год Maeda et al. [63] Поперечное сечение 25 лиц, ранее не получавших лечения, с ранними пациентами с РА и 23 здоровых контроля Глубокое секвенирование на основе 16S рРНК Субпопуляция пациентов с ранним РА содержала кишечную микробиоту, в которой преобладали Prevotella copri Chen et al.[55] Случай-контроль 40 Субъекты с РА, прошедшие лечение 16S рибосомная ДНК Повышенное количество считываний из филума актинобактерий в группе RA (0,45 против 0,04%) 32 контроля (15 родственников 1 степени с AR и 17 здоровыми субъектами) Уменьшение Faecalibacterium и распространение Collinsella aerofaciens и Eggerthella lenta

MLG: группы метагеномных связей.

Toivanen et al. [57] сравнили фекальную микробиоту 25 пациентов с ранним RA с микробиотой пациентов с невоспалительной болью, используя олигонуклеотидный зонд против 16S РНК. У пациентов с ранним РА было значительно меньше бактерий, принадлежащих к полу: Bacteroides sp., Prevotella sp. И Porphyromonas sp. В другом исследовании Scher et al. [18] сообщили, что люди с ранним РА более склонны содержать Prevotella copri по сравнению с контрольной группой.Кроме того, они продемонстрировали, что пероральное введение P. copri увеличивало местный воспалительный ответ на мышиной модели колита. Следовательно, P. copri может изменять кишечную проницаемость. Такое увеличение может привести к проникновению бактерий и / или их компонентов по всему телу; это один из предложенных механизмов, связывающих дисбактериоз с патогенезом артрита. Интересно, что относительная численность P. copri показала отрицательную корреляцию с наличием общего эпитопа, что позволяет предположить, что состав микробиома кишечника человека также может частично зависеть от генома хозяина, и указывает на дисбактериоз до появления клинических проявлений. фенотип.

В соответствии с этими результатами Maeda et al. [63] наблюдали, что P. copri было в изобилии в кишечной микробиоте у японских пациентов с ранним РА, не получавших медикаментозного лечения. Они определили, что P. copri per se обладает высокой способностью индуцировать цитокины, связанные с клетками Th27, такие как IL-6 и IL-23. Увеличенная Prevotella sp. изобилие связано с усиленным Т-хелпером 17-опосредованного воспаления слизистой оболочки, что соответствует заметной способности Prevotella sp.в управлении иммунным ответом Th27 in vitro [51]. В другом исследовании Pianta et al. [72] определили, что подгруппы пациентов с ревматоидным артритом имеют дифференциальную иммунную реактивность IgG или IgA с P. copri. Как у пациентов с впервые начавшимся ревматоидным артритом, так и у пациентов с хроническим артритом подгруппа имела ответы антител IgA либо на Pc-p27, либо на весь организм, которые коррелировали с ответами цитокинов Th27 и частыми ACPA. Во второй подгруппе присутствовали антитела IgG P. copri , которые были связаны с ДНК Prevotella в синовиальной жидкости, P.copri -специфические ответы Th2 и менее частые ACPA. Пациенты с РА имели IgA, IgG или не имели специфических антител, что указывает на то, что у каждого отдельного пациента могут развиваться разные иммунные ответы на P. copri , что, в свою очередь, может иметь значение для риска и исходов заболевания.

Молекулярная мимикрия из-за сходства последовательностей чужеродных и собственных пептидов является одним из таких механизмов, которые, как известно, приводят к перекрестной активации аутореактивных Т- или В-клеток, происходящих от патогенов.Эти Т- и В-клетки могут перекрестно реагировать с эпитопами хозяина, что приводит к аутоиммунитету [67]. В недавней работе Pianta et al. [73] описали два белка, происходящие из общих типов кишечных бактерий, которые могут вызывать иммунные ответы у пациентов с РА. N -Ацетилглюкозамин-6-сульфатаза (GNS) и филамин A (FLNA) были идентифицированы как аутоантигены, которые вызывают ответ как Т-, так и В-клеток, более чем у 50% пациентов с РА, но не у здоровых людей из контрольной группы или пациентов с другие ревматические заболевания.Представленный HLA-DR пептид GNS имеет выраженную гомологию последовательности с эпитопами сульфатазных белков Prevotella sp. и Parabacteroides sp., тогда как представленный HLA-DR пептид FLNA имеет гомологию с эпитопами из белков Prevotella sp. и Butyricimonas sp., другой кишечный комменсал. Ответы Т-клеток на соответствующие микробные и собственные пептиды сильно коррелировали. Это исследование предоставляет доказательства того, что эпитопы Т-клеток родственного отряда кишечных микробов, в частности Prevotella sp., могут перекрестно реагировать с аутоэпитопами высокоэкспрессированных белков в суставах, особенно у пациентов с аллелями SE.

Кроме того, Prevotella sp. может быть не единственным видом, участвующим в воспалительном заболевании. Zhang et al. [5] использовали метагеномную технологию секвенирования для анализа образцов кала, зубов и слюны у большой группы пациентов с РА, а также у здоровых людей. Анализ дифференциально представленных групп метагеномного сцепления выявил значительные различия микробиома между пациентами с РА и здоровыми людьми в контрольной группе не только в фекалиях, но также в образцах слюны и зубов.Они продемонстрировали, что грамположительные бактерии обогащают микробиоту по сравнению с небольшим количеством грамотрицательных бактерий и, кроме того, что дисбактериоз связан с маркерами воспаления и клинической активностью ревматоидного артрита. Кроме того, они также обнаружили изменения в окислительно-восстановительной среде, транспорте и метаболизме железа, серы и цинка в микробиоте пациентов с РА, что указывает на то, что измененный микробиом может играть важную роль в патогенезе РА. Примечательно, что измененный микробиом был частично восстановлен до нормального состояния (микробиом здорового контроля) у пациентов, у которых отмечалось клиническое улучшение после назначения модифицирующих болезнь противоревматических препаратов.Примечательно, что P. copri у индивидуумов, пораженных RA, продемонстрировал тенденцию к увеличению относительной численности в первый год, что согласуется с его увеличением в раннем RA. Многие виды Prevotella были обогащены слюной субъектов с РА по сравнению с контрольной группой. Заметным исключением был Prevotella intermedia , который был обогащен в контрольной группе. Однако в образцах зубного налета картина была совсем иной, и большинство Prevotella sp. присутствовали в более высоких пропорциях у здоровых субъектов.

Chen et al. [55] сообщили, что бактерии, принадлежащие к типу Actinobacteria , играют значительную роль в патогенезе ревматоидного артрита, Collinsella sp. и Eggerthella sp. предсказал его присутствие, и дисбактериоз в кишечном микробиоме частично восстанавливается после лечения модифицирующими болезнь противоревматическими препаратами, аналогично результатам, полученным в предыдущем исследовании. Потенциальная связь P. copri , о которой сообщалось ранее, с вновь возникшим нелеченным RA и DR4 не наблюдалась в этой когорте пациентов с RA (в отличие от предыдущих исследований, все пациенты в настоящем исследовании в настоящее время находились на схеме лечения).Они показали, что снижение микробного разнообразия кишечника у пациентов с РА связано с продолжительностью заболевания после корректировки различных препаратов, используемых для лечения. Collinsella sp. может способствовать развитию ревматоидного артрита посредством молекулярной мимикрии, поскольку он представляет последовательности, общие с DRB10401. Роль RA-ассоциированных бактерий Collinsella sp. был подтвержден с использованием линии эпителиальных клеток человека и гуманизированной мышиной модели артрита. Collinsella sp.повышенная тяжесть заболевания в гуманизированной модели мыши. Один из механизмов, с помощью которого Collinsella вносит вклад в патогенез заболевания, заключается в увеличении проницаемости кишечника, о чем свидетельствует более низкая экспрессия белков плотных контактов. Кроме того, Collinsella влияет на продукцию IL-17A эпителием [55].

Хотя исследования пациентов с ревматоидным артритом показывают корреляцию между Prevotella sp. По своему патогенезу другие исследования предполагают, что он может считаться полезным бактериальным видом, а не патогенным [74, 75].Коллекции культур в настоящее время включают около 40 различных видов Prevotella , большинство из которых представляют собой пероральные изоляты, а три из них обнаружены в кишечнике ( P. copri , как правило, более многочисленны). Существенно различающиеся репертуары геномных генов штаммов в пределах Prevotella sp. и между хозяевами, вероятно, лежат в основе некоторых различий, наблюдаемых в ответах на уровне рода на диету и состояние здоровья у разных людей [75]. Недавнее комплексное исследование, сравнивающее несколько видов бактерий, предполагает, что принадлежность к определенному типу не предсказывает иммунологические свойства, подчеркивая важность характеристики свойств на уровне видов.Marietta et al. [76] оценили способность 2 видов Prevotella sp. для профилактики и лечения артрита у мышей HLA-DQ8. Было показано, что способность модулировать иммунный ответ у штаммов Prevotella различалась. Лечение P. histicola подавляло развитие артрита за счет модуляции иммунного ответа (регуляция дендритных клеток и генерация Treg-клеток), что приводило к подавлению ответов Th27 и снижению воспалительных цитокинов (IL-2, IL-17 и некроз опухолей). фактор).Напротив, введение P. melaninogenica не показало значительных изменений в уровнях цитокинов, предотвращающих развитие артрита. Способность P. histicola модулировать была подтверждена с использованием модели мышей DBA / 1, демонстрируя, что у мышей, получавших P. histicola , развился более умеренный артрит по сравнению с контролем. Очевидно, что единичный штамм Prevotella sp. могут действовать в зависимости от контекста, что было истолковано как положительное или отрицательное.Это может объяснить, почему Prevotella sp. изобилует здоровой микробиотой и предполагает, что только определенные штаммы могут проявлять патогенные свойства.

У пациентов с впервые начавшимся РА, изобилие Prevotella в кишечнике происходило за счет Bacteroides fragilis , организма, который важен для функции Treg [18, 72]. Фактически, высокие уровни P. copri и подобных видов связаны с низким уровнем полезных микробов, которые, как полагают, подавляют иммунную систему и метаболизируют витамины в формах, всасываемых в кровоток [17].При обсуждении возможных механизмов, посредством которых диета может влиять на ревматоидный артрит, следует учитывать влияние кишечной флоры [77–79]. Диета, богатая белком и животными жирами, связана с присутствием Bacteroides sp. в то время как диета, богатая углеводами, связана с присутствием Prevotella sp. [80]. Исследования показали, что средиземноморская или веганская диета снижает воспалительную активность, улучшает физическую функцию и улучшает жизненный тонус [19]. Однако в некоторых других исследованиях обнаруживаются преимущества без достижения значительного улучшения сводных индексов для измерения активности заболевания [81, 82].Тем не менее, в этих исследованиях не было определено, действительно ли улучшение при ревматоидном артрите было связано с изменением состава кишечной флоры.

Пробиотики — это живые организмы, которые могут принести пользу здоровью хозяина. Пробиотики в основном оказывают свое положительное действие с помощью следующих трех методов: антимикробное действие, повышение целостности слизистого барьера и иммуномодуляция [83]. Исследования [84–86], оценивающие взаимосвязь между добавлением пробиотиков и уровнем активности РА, не показали убедительных результатов (Таблица 3).Улучшения в пробиотических вмешательствах не были достаточно очевидными, чтобы продемонстрировать эффективность лечения пациентов с РА, из-за ограниченного количества исследований. Необходимо провести более продуманное исследование, чтобы определить лучшие виды, облегчающие РА, и оптимизировать метод приема и дозы пробиотиков [83].

и др. Автор (год публикации) Дизайн Популяция и вмешательство Результаты [89] Клиническое исследование Группа Lactobacillus (). Группа плацебо () Не было статистически значимых различий в: CRP, СОЭ, IL-6, IL-10, IL-12 и HAQ Pineda et al. [86] Клиническое исследование 15 субъектов Lactobacillus rhamnosus GR-1 и Lactobacillus reuteri RC-14, вводимые в течение 3 месяцев, по сравнению с 14 субъектами в контрольной группе Пробиотики статистически не улучшили процент ответа ACR 20 (20 % против 7%) Alipour et al.[84] Клиническое исследование 22 субъекта с Lactobacillus casei по сравнению с 24 субъектами с плацебо Статистически значимое снижение уровня СРБ, количества воспаленных и болезненных суставов и DAS-28 Vaghef-Mehrabany et al. . [85] Клиническое испытание 22 пациента с Lactobacillus casei по сравнению с 24 пациентами с плацебо (мальтодекстрин) Статистически значимое снижение уровня TNF- α , IL-6 и IL-12 количество воспаленных и болезненные суставы и в DAS-28

CRP: C-реактивный белок; DAS28: показатель активности заболевания — 28; ИЛ: интерлейкин; СОЭ: скорость оседания эритроцитов; ACR: Американский колледж ревматологии.

Наконец, доказательства того, что кишечная микробиота мотивирует развитие артрита, получены на экспериментальных моделях на мышах. У людей эта ассоциация основана на различиях между микробиомом в группах сравнения, которые не обязательно отражают его причинную связь. Результаты у людей позволяют предположить, что дисбактериоз является значимым этиологическим агентом, способствующим прогрессированию ревматоидного артрита, или, что более важно, воспаление, вызванное некоторыми микроорганизмами, такими как P. copri , вероятно, может способствовать поддержанию артрита.Для того чтобы предсказать роль кишечной микробиоты в патогенезе ревматоидного артрита, все же необходимо точное представление о потенциале этого вида, его экологии и взаимодействии с другими микробами и / или хозяевами. Кроме того, хотя слизистая оболочка кишечника, вероятно, имеет самый высокий потенциал для взаимодействия хозяина и микроба, все слизистые оболочки имеют резидентную микробиоту и динамически реагируют на ее присутствие с помощью иммунной модуляции. Грамотрицательные бактерии могут вызвать инфекции в любой части тела; Среди наиболее распространенных типов — оральный, стоматологический, плевропульмонарный, внутрибрюшной, слизистой оболочки половых органов, кожи и мягких тканей.Другими словами, это не означает, что все пациенты с ревматоидным артритом должны иметь дисбактериоз в одном месте.

6. Микробиота как возможный механизм профилактики ревматоидного артрита

Текущие исследовательские проекты сосредоточены на профилактике с помощью биологических препаратов, которые ингибируют образование антител или активируют Т-клетки [87]. Недавние открытия показали, что дисбактериоз кишечника является большим шагом вперед в нашем понимании ревматоидного артрита. Тем не менее, нет исследований, демонстрирующих антиген или антигены, запускающие аутоиммунный процесс.Логические признаки указывают на дисбактериоз слизистой оболочки как привлекательное место для выяснения путей аутоиммунитета, особенно механизмов, которые вызывают потерю иммунной толерантности, и конкретных механизмов, с помощью которых человек эволюционирует от доклинического к клиническому заболеванию.

Было показано, что микробиота кишечника играет роль в ревматоидном артрите, хотя механизм этой связи остается неясным. Понимание этих механизмов имеет решающее значение для повышения эффективности лечения и индивидуального ведения пациентов [67].Пластичность микробиома может позволить специфические или систематические манипуляции с определенной кишечной микробиотой, связанной с болезнями хозяина [88], предполагая, что в будущем эта манипуляция может изменить терапевтические стратегии у субъектов с ревматоидным артритом.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы благодарят Глорию Меркадо за ее полезные комментарии во время подготовки этой рукописи.

Кишечная микробиота при функциональных расстройствах кишечника: доклад Римского фонда

Введение

Функциональные желудочно-кишечные расстройства (FGID) определяются с помощью диагностических критериев, основанных на симптомах, которые объединяют хронические или рецидивирующие симптомы, относящиеся к желудочно-кишечному тракту, в отсутствие других патологических расстройств.1 FGID подразделяются на шесть основных категорий для взрослых: пищеводные, гастродуоденальный, кишечный, функциональный абдоминальный болевой синдром, билиарный и аноректальный.Из них функциональные расстройства кишечника (FBD) являются одной из наиболее частых причин обращения за медицинской помощью2, и они связаны с низким качеством жизни, связанным со здоровьем3–5, и значительными затратами для общества6–9. Патофизиологические механизмы, лежащие в основе этих заболеваний. расстройства изучены не полностью, но аномальная моторика желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), висцеральная гиперчувствительность, нарушение функции головного мозга и кишечника, легкое воспаление, психосоциальные расстройства и кишечные микробы могут вносить свой вклад10–12.

Человеческое тело населяет сложное сообщество микробов, вместе называемых микробиотой.13 Подсчитано, что микробиота человека содержит 10 ¹⁴ клеток, что в десять раз превышает количество человеческих клеток в нашем организме.14 Подавляющее большинство из них находится в желудочно-кишечном тракте с континуумом от 10 ¹ –10 ³ бактерий на грамм содержимого в желудке и двенадцатиперстной кишке до 10 ¹¹ –10 ¹² клеток на грамм в толстой кишке15. между микробиотой, присутствующей в просвете кишечника, и микробиотой, прикрепленной к слизистому слою желудочно-кишечного тракта и внедренной в него.17 Микробиота таксономически классифицируется с помощью традиционной биологической номенклатуры (тип — класс — порядок — семейство — род — виды), и в настоящее время описано более 50 бактериальных типов, из которых 10 обитают в толстой кишке и три преобладают: Firmicutes, Bacteroidetes и Актинобактерии; другие участки демонстрируют другой микробный состав.18, 19 Проблема для исследователей и клиницистов заключается в том, что большая часть микробного разнообразия в желудочно-кишечном тракте человека в настоящее время не представлена ​​доступными культивируемыми видами, 20 но в последние годы использование не зависящих от культуры методы изучения микробиоты кишечника расширили понимание роли микробиоты кишечника в здоровье и болезнях.14

Несколько линий доказательств указывают на то, что бактерии могут участвовать в патогенезе и патофизиологии FBD через метаболическую способность микробиоты просвета и способность микробиоты, связанной со слизистой оболочкой, влиять на хозяина через иммунно-микробные взаимодействия.21 Например, , многие субъекты с синдромом раздраженного кишечника (СРК) сообщают о появлении симптомов после кишечной инфекции22. Есть также исследования, в которых сообщается о положительных эффектах лечения, направленного на микробиоту кишечника у пациентов с БД.23, 24 Более того, избыточный бактериальный рост тонкого кишечника (SIBO) 25 и измененная кишечная микробиота26 вовлечены в подгруппы пациентов с FBD. Однако клиническая значимость этих результатов остается неясной, и поэтому мы стремились критически проанализировать существующую литературу о роли кишечной микробиоты в FBD, уделяя основное внимание СРК, и предоставить рекомендации о том, как внедрить современные знания в клиническую практику. и направлять будущие исследования.

Эта рукопись представляет собой синтез отчета Комитета Римского фонда.Более подробное описание работы, проделанной этой командой, представлено в виде дополнительных онлайн-материалов.

Современные знания о микробиоте

Отношения, часто называемые симбиозом, развивались между хозяином и кишечной микробиотой на протяжении миллионов лет. Генетические и иммунные факторы хозяина, а также факторы окружающей среды влияют на состав кишечной микробиоты, которая, в свою очередь, формирует иммунитет и физиологию хозяина в кишечнике и за его пределами (рис. 1). Недавние исследования на людях демонстрируют невообразимую до сих пор сложность микробиоты кишечника человека с сотнями филотипов, из которых 80% остаются некультурными.19 Из 10 бактериальных типов, обнаруженных в кишечнике, преобладают Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria, из которых Firmicutes является наиболее доминирующим и разнообразным типом в желудочно-кишечном тракте. Факультативные анаэробы составляют <0,1% от общего числа бактерий, обнаруженных в образцах фекалий. В недавней статье было высказано предположение, что микробиоту желудочно-кишечного тракта человека можно разделить на три устойчивых кластера, называемых энтеротипами, образованных группами видов, которые совместно вносят свой вклад в соответствующий предпочтительный состав сообщества.27 Примечательно, что эти энтеротипы не различаются в зависимости от характеристик пациента, таких как нация, пол, возраст или индекс массы тела, хотя эти результаты основаны на относительно небольшом количестве субъектов. Хотя в большинстве исследований использовался фекальный материал, он несколько отличается от бактерий, прикрепленных к слизистой оболочке, которые, вероятно, наиболее сильно взаимодействуют с хозяином.28

Рисунок 1

Микробиота кишечника и внутренние и внешние факторы, которые могут влиять на ее распределение и состав. В модуляции микробиоты кишечника участвует ряд механизмов хозяина, включая секрецию желудочного сока, выработку жидкости, антикомменсального sIgA и антимикробного пептида, а также моторику желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).Лекарства, блокирующие секрецию кислоты и влияющие на моторику ЖКТ, могут косвенно изменять микробиоту. Антибиотики, в зависимости от спектра и дозировки, напрямую влияют на состав микробиоты. Изменения в диете, включая добавки с пробиотиками и клетчаткой, также повлияют на состав микробиоты. ММС, мигрирующие двигательные комплексы; H ⁺ ионы водорода; O ₂ , парциальное давление кислорода; sIgA, секреторный иммуноглобулин А; ИПП, ингибитор протонной помпы; НПВП, нестероидное противовоспалительное средство.

Младенцы рождаются со стерильным кишечником, но быстро заселяются бактериями из их непосредственного окружения, в первую очередь из влагалища и кишечника их матери.29 Ранние колонизаторы кишечника новорожденных — это в основном аэробы (такие как стафилококки, стрептококки и энтеробактерии), тогда как поздние колонизаторы — строгих анаэробов (таких как эубактерии и клостридии) по мере того, как общая микробиота становится более сложной, более стабильной и сходится к общему образцу.30, 31 Микробиота продолжает развиваться до зрелого возраста с постепенным увеличением количества Bacteroides spp., снижение количества Lactobacillus spp. после пятилетнего возраста и снижение Bifidobacterium spp. в позднем подростковом возрасте.32 Изменения также происходят в глубокой старости, когда Bacteroides spp. уменьшаются, а Enterococcus spp. и Escherichia coli увеличение.33, 34 Индустриализация изменила как нашу диету, так и микробиоту, о чем свидетельствует сравнение фекальной микробиоты африканских сельских детей с богатой полисахаридами диетой с итальянскими городскими детьми, соблюдающими диету с высоким содержанием жиров и высоким содержанием белка.Африканские дети значительно обогащены Bacteroidetes, особенно родов Prevotella и Xylanibacter , которые, как известно, содержат гены гидролиза ксилана35 (рис. 2). Цельнозерновые злаки, 36 резистентный крахмал47, 38 и диеты с низким содержанием остатков коренным образом меняют микробиоту39. Хотя есть данные, указывающие на то, что у людей с ожирением наблюдается увеличение количества Firmicutes и уменьшение количества Bacteroidetes (разница, вероятно, частично связана с разными диетами40), другие исследования не подтвердили эти наблюдения.41, 42 Многие диетические пребиотики, включая олигофруктозу, 43 лактулозу, 44, 45 ядро ​​люпина, 46 инулинсодержащие соки47 и арабиноксиланолигосахариды48, значительно изменяют микробиоту фекалий человека. Концепция плохо усваиваемых, но ферментируемых олиго-, ди- и моносахаридов и полиолов (FODMAP) включает множество веществ, которые являются субстратами для метаболизма бактерий и, следовательно, могут изменять микробиоту, но это еще не изучено.

фигура 2

Состав кишечной микробиоты африканских детей, живущих в сельской местности с богатой полисахаридами пищей, по сравнению с итальянскими городскими детьми.35 (Печатается с разрешения Proc Natl Acad Sci USA).

Большинство диет с высоким содержанием клетчатки изменяют микробиоту и ускоряют транзит. Ускорение транзита с использованием сенны увеличивает производство короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs), но снижает фекальные метаногены, что противоположно эффекту лоперамида.49 Ускорение транзита с помощью цизаприда также увеличивает производство SCFAs, особенно пропионовой и масляной кислот.50 Ацетат, который преобладает в содержимом толстой кишки в значительной степени ингибирует.Напротив, пропионат и бутират стимулируют моторику, активируют двигательные паттерны подвздошной моторики у людей51 и обеспечивают продвижение бактерий из подвздошной кишки в толстую кишку. Нормальная микробиота также сильно влияет на иммунную систему слизистых оболочек52, 53, которая недостаточно развита у стерильных животных, у которых снижено количество Т-клеток, В-клеток, продуцирующих иммуноглобулин А, и интраэпителиальных Т-клеток.52, 54–56 Исследования близнецов предполагают, что генотип хозяина влияет на влияние генотипа. микробиота кишечника, хотя результаты остаются противоречивыми из-за невозможности контролировать общие факторы окружающей среды.40, 57 Один из наиболее важных генетических эффектов опосредован врожденным иммунным ответом. Таким образом, мыши, у которых отсутствует белок-2, содержащий нуклеотид-связывающий домен олигомеризации рецептора бактериального сенсорного восприятия, показали значительно больше Bacteroidetes, а также Firmicutes по сравнению с мышами дикого типа.58

Модуляция микробиоты вызывает у мышей висцеральную гиперчувствительность, которая снижается за счет продуктов, секретируемых Lactobacillus paracasei NCC2461.59 Lactobacillus acidophilus NCFM и Lactobacillus paracasei NCC2461 также модулируют восприятие висцеральной боли у грызунов.60, 61 Временное нарушение микробиоты антимикробными препаратами изменяет экспрессию нейротрофического фактора мозга, исследовательское поведение и колонизацию стерильных мышей, что позволяет предположить, что влияние кишечной микробиоты не ограничивается кишечником и иммунной системой, но может затрагивать центральную нервную систему. .62 (Примечание: последнее предложение кажется устаревшим, но я не могу понять, как его исправить.)

Подходы к изучению микробиоты

Подходы к изучению микробиоты и относительные преимущества / недостатки представлены во вставке 1.Исследования на основе культур показывают, что микробиота кишечника представляет собой очень сложное сообщество (вставка 1) .63 Хотя культивирование остается ценным для выявления функциональных групп и выборочного подсчета (например, патогенов), новые независимые от культуры подходы обеспечивают более эффективные и удобные методологии. для мониторинга изменений в сообществе желудочно-кишечного тракта (таблица 1). Информация о разнообразии микробов, колонизирующих кишечник, быстро расширилась за последние 15 лет, в основном на основе анализа последовательностей генов малой субъединицы рибосомной РНК (16S рРНК для бактерий и архей, 18S рРНК для эукариот), которые могут быть получены с помощью прямая амплификация нуклеиновых кислот, извлеченных из образцов кишечника или стула.64 Эта информация обеспечивает основу для ряда дополнительных методов подсчета кишечных бактерий, включая методы снятия отпечатков пальцев, такие как денатурирующий градиентный гель-электрофорез65, и целевые методы, такие как флуоресцентная гибридизация in situ и количественная ПЦР. Появление новых подходов к высокопроизводительному секвенированию и микроматриц на основе 16S рРНК еще больше ускорило получение данных, позволив анализировать амплифицированные последовательности 16S рРНК в глубину без необходимости использования «классических» методов клонирования и секвенирования.66, 67 Хотя культивирование может иметь смещение в отношении бактерий, которые трудно выращивать в лаборатории, амплификация ПЦР смещает определенные группы кишечных бактерий. Например, последовательности 16S рРНК бифидобактерий часто недостаточно представлены среди амплифицированных продуктов, хотя более надежно подсчитываются с помощью нацеленной на 16S рРНК флуоресцентной гибридизации in situ или количественной ПЦР37. соответствующие гены, например, участвующие в метаногенезе или синтезе бутирата.

Вставка 1 Подходы к изучению микробиоты кишечника

• Дыхательные тесты не прошли валидацию для точного определения избыточного бактериального роста в тонком кишечнике.

• Быстрые молекулярные подходы в значительной степени вытеснили культурные подходы к подсчету доминирующей микробиоты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

• Культурная микробиология остается решающей для изучения микробного разнообразия и селективного выделения представителей ключевых функциональных групп, включая патогены.

• Независимые от культуры подходы к изучению микробиоты желудочно-кишечного тракта могут ответить на вопросы:

  • Какие микробы присутствуют в желудочно-кишечном тракте? (Подходы на основе гена 16S рРНК)

  • Какие микробные гены присутствуют в желудочно-кишечном тракте? (метагеномика)

  • Что делают микробы желудочно-кишечного тракта? (метатранскриптомика, метапротеомика, метабономика / метаболомика).

• Возможности использования высокопроизводительных подходов и их глубина анализа быстро увеличиваются, но важно, чтобы они применялись с внимательным отношением к четко определенным научным вопросам.

Таблица 1

Основные характеристики методов определения микробиоты кишечника, не зависящие от культуры

Высокопроизводительное секвенирование ДНК предоставляет совершенно новые возможности для анализа кишечной микробиоты на основе «-омики ».19 Черновые варианты геномов культивируемых кишечных бактерий теперь могут быть получены быстро и с небольшими затратами.68 Кроме того, эти методы могут быть применены к ДНК, выделенная из образцов кишечника или стула, и анализ полученной сложной смеси последовательностей называется метагеномикой.69, 70 Возможность анализа последовательностей нескольких генов из большого количества образцов, дополненная функциональным скринингом и характеристикой случайно клонированных фрагментов ДНК из желудочно-кишечного тракта, в настоящее время используется для выявления изменений в болезненных состояниях, в том числе при воспалительном заболевании кишечника (ВЗК). . Родственная технология, метатранскриптомика, использует высокопроизводительное секвенирование или микроматричный анализ для изучения РНК, экспрессируемой в образцах желудочно-кишечного тракта, с акцентом на бактерии, которые транскрипционно активны.Другой потенциально мощный инструмент, метапротеомика, использует методы разделения и секвенирования белков для описания основных белков, присутствующих в образцах кишечника или стула.71, 72 Эти «мета-омические» подходы основываются на данных первичного секвенирования и аннотации.73, 74 Таким образом, они полагаются на данные. в значительной степени зависит от доступности последовательностей генома и функциональной информации от культивируемых эталонных бактерий, что означает значительные преимущества от сочетания различных подходов к анализу микробиоты кишечника. Последний «омический» подход, метабономика, не связан напрямую с генетической информацией о микробах, но изучает профили метаболитов, являющиеся результатом общей микробной активности в кишечнике.Поскольку многие из этих метаболитов оказывают биологические эффекты (некоторые положительные, некоторые отрицательные) на хозяина, такой анализ может обеспечить прямую оценку последствий микробной активности в кишечнике, хотя и исключая клеточно-опосредованные эффекты и прямую идентификацию целевых видов микробов. .

Дыхательный тест использовался для выявления СИБР у пациентов с СРК путем неинвазивного обнаружения бактерий, продуцирующих водород, или архей, продуцирующих метан, в просвете кишечника. Дыхательный тест основан на концепции, согласно которой водородные газы производятся бактериальной ферментацией толстой кишки в ответ на прием исследуемого сахара.Они быстро диффундируют в кровь, выделяются с дыханием и могут быть собраны и количественно определены.75 Если существует SIBO, время этого брожения будет изменено, но критерии аномальных тестов не имеют силы (рис. 3).

Рисунок 3

Дыхательный тест с водородом лактулозы (LHBT) преимущественно измеряет транзит по тонкому кишечнику, а не избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике (SIBO) у пациентов с синдромом раздраженного кишечника (IBS). Верхняя схема показывает прием пробного завтрака с последующим последовательным измерением как газа H ₂ , возникающего в результате ферментации лактулозы кишечными бактериями, так и сканирования Tc ⁹⁹ в слепой кишке.Это последнее измерение определяет, когда пробный завтрак достиг слепой кишки. На стилизованном рисунке ниже показан типичный результат пациента с СРК с последовательными измерениями с течением времени. Tc ⁹⁹ уже достиг слепой кишки в больших количествах до того, как уровень H ₂ PPM достиг порога для аномального теста. Это демонстрирует, что повышенная продукция H ₂ является результатом ферментации бактериями толстой кишки, а не патологическими бактериями тонкой кишки (например, SIBO).94

Различия в микробиоте в FBD и связь с патофизиологией

О микробиоте тонкого кишечника известно немного, так как тонкий кишечник относительно недоступен (суммировано в таблице 2; вставка 2) .75–85 Исследования культур показывают значительно меньше бактерий по сравнению с толстой кишкой с заметным градиентом от двенадцатиперстной кишки к дистальному отделу подвздошной кишки. Бактерии обычно представляют собой грамположительные аэробы проксимально, грамотрицательные и грамположительные анаэробы и факультативные анаэробы в подвздошной кишке.Независимые от культуры исследования микробиоты тонкого кишечника находятся в зачаточном состоянии, но предполагают сложность, не учитываемую стандартными методами культивирования, включая заметные индивидуальные различия, колебания во времени (даже в течение одного дня), возрастные различия и несколько ранее не идентифицированных филотипов. 86–88 Более того, в недавней статье указано, что микробиота тонкого кишечника обусловлена ​​быстрым поглощением и преобразованием доступных простых углеводов, в которых Streptococcus spp.играют важную роль.89

Таблица 2

Резюме исследований по культивированию микробиома тонкой кишки

Вставка 2 Актуальность исследований, показывающих изменения микробиоты при синдроме раздраженного кишечника

• Актуальность избыточного бактериального роста в тонком кишечнике при синдроме раздраженного кишечника (СРК) остается неясной из-за методологических проблем, влияния смешивающих факторов и больших различий между исследованиями.

• Неоднородность СРК и различия в методах, используемых для изучения фекальной микробиоты, привели к противоречивым сообщениям об отличиях от здоровой контрольной группы.

• Микробиом может способствовать развитию симптомов СРК, изменяя нейромоторно-сенсорную функцию кишечника, барьерную функцию и / или ось мозг-кишечник.

Роль SIBO в патогенезе СРК очень противоречива, поскольку дыхательные тесты, использованные для определения этой роли, не были подтверждены.90, 91 Даже валидность «золотого стандарта», посевы тощей кишки> 10 ⁵ КОЕ / мл с бактериями толстого кишечника, были поставлены под сомнение, в основном потому, что это пороговое значение было установлено на основе образцов после хирургического удаления.91 Исследования у пациентов с СРК показали относительно небольшое количество бактерий в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки и отсутствие явных отличий от контроля (таблица 2). Предварительные исследования показывают, что больше пациентов с СРК имеют СИБР, когда используется нижний порог> 10 ³ КОЕ / мл, но необходимы хорошо спланированные исследования.82, 85 Доступные молекулярные исследования неадекватно разработаны, чтобы установить, вовлечен ли СИБР. в IBS, но имеют значительный потенциал.

Несколько смешивающих факторов, включая подавление кислоты ингибиторами протонной помпы (ИПП) и изменение моторики, были задействованы в исследованиях SIBO и IBS.92–94 Некоторые исследования показывают, что использование ИПП может приводить к симптоматическому СИБР или, по крайней мере, к увеличению числа бактерий и что после приема антибиотиков они ускоряют рецидив, но это зависит от используемых тестов и применяемых критериев.95 Хотя связь между СИБР и СРК в значительной степени существует. Основываясь на тестах на дыхание, большинство положительных дыхательных тестов на лактулозу отражают быстрый переход к слепой кишке, а не истинный SIBO94 (рис. 4). Другие факторы, такие как антибиотики, пробиотики и пребиотики, а также другие диетические продукты, такие как FODMAP, также могут влиять на микробиоту у пациентов с СРК и приводить к потенциально ложной ассоциации.

Рисунок 4

Графическая диаграмма доступных в настоящее время стратегий изменения микробиоты кишечника с целью продемонстрировать взаимосвязь между эффективностью и инвазивностью / безопасностью предлагаемого подхода. FODMAP, ферментируемые олиго-, ди- и моносахариды и полиолы; ИПП, ингибитор протонной помпы.

Более ранняя оценка фекальной микробиоты на основе культуры, полученная от пациентов с СРК, показала уменьшение количества фекальных лактобацилл и бифидобактерий и увеличение количества факультативных бактерий, среди которых преобладают стрептококки и Escherichia coli , а также более высокое количество анаэробных организмов, таких как Clostridium. 96, 97 Исследования с использованием молекулярных методов выявили изменения в составе фекальной микробиоты при СРК по сравнению с контрольной группой (таблица 3). Интересно, что недавнее исследование продемонстрировало, что фекальная микробиота пациентов с СРК может быть сгруппирована в кластер, который полностью отличался от такового у здоровых людей из контрольной группы.114 Тем не менее, результаты на сегодняшний день противоречивы, а иногда и противоречивы (таблица 3). Это может отражать различия в используемых молекулярных методах, использовании отдельных образцов, которые не связаны с колебаниями симптомов (особенно потому, что исследования показывают, что фекальные микробиомы СРК менее стабильны), и, возможно, другие факторы, такие как диета и фенотипические характеристики пациентов.Кроме того, следует понимать, что образцы фекалий не обязательно отражают другие части желудочно-кишечного тракта.

Таблица 3

Резюме культуральных и молекулярных исследований микробиома толстой кишки

Открытие того, что СРК может развиваться после инфекционного гастроэнтерита, побудило к исследованиям, оценивающим роль воспаления в СРК, но существует меньше исследований, посвященных связанным изменениям в микробиоте кишечника, которые могут быть столь же значительными. Инфекционный гастроэнтерит вызывает глубокое истощение комменсальной микробиоты 118, выработка метаболитов, таких как SCFAs и антибиотики, обычно подавляет колонизацию патогенов, что можно увидеть по потере устойчивости к колонизации после приема антибиотиков.119 Неясно, насколько полностью и в течение какого периода времени происходит выздоровление.

Инфекционный гастроэнтерит является обычным явлением, с заболеваемостью 19 из 100 человеко-лет в Великобритании.120 Треть эпизодов являются вирусными (наиболее распространенными являются норовирус / ротавирус). Наиболее распространенные бактериальные инфекции, Campylobacter и Salmonella , составляют 10% и 3% соответственно. Появление новых симптомов СРК после приступа инфекционного гастроэнтерита является относительно частым явлением, о чем сообщают 6–17% пациентов с СРК, 121 в то время как недавний интернет-опрос показал, что 18%, 122 примерно 40% начинаются во время путешествия.Клинические признаки постинфекционного СРК в основном связаны с СРК-диареей (СРК-Д) .123, 124 Недавний метаанализ, объединяющий 18 исследований, показал относительный повышенный риск развития СРК через 1 год после бактериального гастроэнтерита (в основном Shigella , Campylobacter и Salmonella ), RR = 6,5 ДИ (2,6–15,4), эффект все еще заметен через 36 месяцев, RR = 3,9 (3,0–5,0) .125 При вирусном гастроэнтерите при меньшем повреждении тканей наблюдается снижение частоты постинфекционных СРК по сравнению с бактериальными инфекциями126, 127, при которых наиболее сильными факторами риска являются бактериальная токсичность 128, длительная продолжительность диареи 124, ректальное кровотечение129 и лихорадка.125 Острый энтерит связан с длительным увеличением цитотоксических Т-лимфоцитов в слизистой оболочке и увеличением энтероэндокринных клеток.123 Другие исследования показали важность увеличения количества 5НТ-содержащих клеток при СРК-D130 и повышенной чувствительности при СРК-Д с увеличением количества клеток ЭК, 131 ускоренный транзит через кишечник и висцеральная гиперчувствительность.132 Эти эффекты на физиологию кишечника будут влиять на среду кишечной микробиоты. Раннее исследование детей с острым гастроэнтеритом продемонстрировало ощелачивание pH стула, вероятно, из-за снижения бактериальных метаболитов (SCFAs) и уменьшения количества Bacteroides, Bifidobacterium, Lactobacillus и Eubacterium .133 Обычный подсчет фекальных бактерий показал 10-кратное снижение количества анаэробов (Bacteroidaceae и Eubacterium ), небольшое изменение аэробов, но 10 ⁹ КОЕ / г патогенов. Другое исследование с использованием традиционных методов культивирования показало изменение нормального доминирования анаэробов / аэробов во время острой инфекции.134 Более поздние исследования на людях с использованием современных методов, не зависящих от культуры, как правило, подтвердили эти результаты.135, 136 ПЦР-денатурирующий градиентный гель-электрофорез профилирования 16S рРНК гены показали пониженное разнообразие, часто связанное с доминантной полосой, предполагающей чрезмерный рост одного подтипа, который не всегда может быть исходным патогеном.В недавнем клиническом испытании раствора для пероральной регидратации, содержащего пребиотик, устойчивый к амилазе крахмал, при острой диарее в Индии, включая детей в возрасте от 3 месяцев до 5 лет, использовались праймеры для ПЦР, направленные на отдельные бактерии, например, Eubacterium spp. и Faecalibacterium prausnitzii , ключевые бактерии, участвующие в ферментации крахмала. Эти исследования показали снижение численности некоторых анаэробов ( Bacteroides spp., Eubacterium spp. И Faecalibacterium prausnitzii) , в то время как другие роды, включая Bifidobacterium spp.не изменились.135 Это истощение анаэробов могло быть связано с ускорением транзита, что могло привести к потере анаэробной ниши. Поскольку они являются ключевыми бактериями, участвующими в утилизации неабсорбированных углеводов в толстой кишке, 137 это также может вносить вклад в фенотип диареи, предотвращая ферментацию SCFAs, которые, как известно, стимулируют абсорбцию солей и воды в толстой кишке, как напрямую, так и индуцируя повышенную экспрессию переносчиков. 138–140 Предыдущие более ранние исследования СРК-Д предполагают снижение концентрации SCFA и скорости продукции при инкубации ex vivo, что также может отражать снижение количества анаэробов.141

Еще одна причина истощения анаэробов — антибиотики широкого спектра действия. РКИ нет, но эпидемиологические исследования показывают связь между использованием антибиотиков и повышенным риском PI-IBS.142 Исследование детей показало, что через 3 месяца после заражения Salmonella рвота, боли в животе и диарея были зарегистрированы в 9,5% случаев. те, кто лечился антибиотиками, но только 2,9% тех, кто не получал антибиотики142.

Изменения во взаимодействии между кишечной микробиотой и факторами хозяина (например, возрастом, диетой, транзитом, генетическими факторами хозяина, антибиотиками) могут быть важны для патофизиологии СРК.Эти факторы, в свою очередь, могут быть связаны с изменениями в гомеостатических путях, включая барьерную функцию, нейромоторную сенсорную функцию и ось мозг-кишечник.143, 144 Например, двунаправленная передача сигналов между микробиотой и эпителием регулирует эпителиальную секрецию слизи, а также другие защитные факторы, участвующие в регуляции микробиоты. Изменения этих факторов (например, изменения слизистого слоя и повышение уровня пептида β-дефенсина-2) были обнаружены у пациентов с СРК и функциональной диареей и предполагают взаимодействие микробиоты с иммунной системой хозяина.145, 146 В соответствии с этой концепцией, недавно также было продемонстрировано, что у пациентов с СРК наблюдается повышенная экспрессия в слизистой оболочке толстой кишки рецепторов, распознающих специфические вещества, связанные с микробиотой (например, Toll-подобный рецептор-4, который распознает бактериальные липополисахариды) 147 или повышенные титры циркулирующих антитела против компонентов местной микробиоты (например, антифлагеллиновые антитела) .148 Несколько исследований продемонстрировали низкую степень активации врожденного и адаптивного иммунного ответа слизистой оболочки в больших подгруппах пациентов с СРК.12, 149 Повышенное количество активированных тучных клеток, CD3 + ve, CD4 + ve и CD8 + ve Т-клеток было обнаружено как при постинфекционном СРК, так и при неспецифическом СРК. 12, 149 Относительная важность тучных клеток в этих условиях демонстрируется преобладание этого типа иммунных клеток над другими иммуноцитами и повышенное высвобождение гистамина, триптазы и простагландинов из биоптатов слизистой оболочки.150, 151 Тучные клетки располагались в непосредственной близости от иннервации слизистой оболочки и коррелировали с тяжестью и частотой боли в животе у пациентов с СРК. .152 Есть потенциальные последствия активации иммунной системы слизистых оболочек для сенсомоторной дисфункции у пациентов с СРК. Гистамин и триптаза, высвобождаемые из биоптатов слизистой оболочки пациентов с СРК, вызвали повышенную активацию сенсорных афферентных органов брыжейки и индуцировали висцеральную гиперчувствительность через рецепторы гистамина-1 и рецепторы, активируемые протеиназой-2, при применении к крысам-реципиентам.150, 151 Кишечная микробиота вполне может быть активным участником этого процесса. этот сценарий через стимуляцию иммунной системы 153, вероятно, в подгруппе субъектов, демонстрирующих повышенную проницаемость эпителия, которая может 154 подвергать иммунную систему аномальной микробной антигенной нагрузке.В целом, результаты предполагают, что взаимодействия бактерий с хозяином могут быть инициированы компонентами микробиоты, которые могут проходить через слизь и прикрепляться к эпителиальным клеткам, вызывая активацию врожденной системы защиты слизистой оболочки даже при отсутствии разрушения слизистой оболочки.

Использование пробиотиков, особенно в моделях на животных, также демонстрирует, что их секретируемые продукты или метаболиты могут модулировать сократительную способность гладких мышц кишечника и висцеральную чувствительность.59–61 Более того, применение пробиотиков может восстанавливать нейромоторно-сенсорную дисфункцию на моделях, подобных СРК.

Модуляция оси мозг – кишечник особенно актуальна при СРК, поскольку психологическая сопутствующая патология является обычным явлением. Некоторые формы психологического стресса в исследованиях на животных могут вызывать сдвиги в бактериальном составе кишечника, которые сопровождаются системным цитокиновым ответом и повышенной кишечной проницаемостью.155 Взаимодействие может быть двунаправленным, как предполагают исследования на животных, показывающие, что микробиота может влиять на химию мозга и поведение.156 Тем не менее, в настоящее время потенциальная значимость взаимодействий мозг-микробиота еще не доказана у людей в целом и у FBD в частности.

Расстройства желудочно-кишечного тракта, имитирующие и перекрывающиеся с FBD

Хотя целиакия, ВЗК или дивертикулит могут сосуществовать с СРК, диагностика «СРК» при наличии органического заболевания может быть сложной задачей.

Глютен вызывает целиакию у генетически предрасположенных людей и вызывает дисфункцию кишечника у мышей и может вызывать симптомы СРК при отсутствии целиакии.157 У некоторых пациентов с СРК отсутствуют антитела к тканевой трансглутаминазе или гистологические маркеры целиакии, но они все еще реагируют симптоматически на глютен. бесплатная диета.Это явление называется «нечувствительностью к глютену» или «чувствительным к глютену СРК» 157–159. Механизмы, лежащие в основе у людей, остаются неясными. Мышиные модели показывают, что глютен может вызывать активацию врожденного иммунитета, повышенную проницаемость тонкого кишечника, 160 нервно-мышечную дисфункцию159 и дисбактериоз161 в отсутствие аутоиммунитета.

Симптомы, подобные СРК, обычны у пациентов с ВЗК в длительной ремиссии или часто наблюдаются у пациентов до постановки диагноза ВЗК.162, 163 Возможно, что СРК и ВЗК сосуществуют с большей, чем ожидалось, частотой или могут существовать в континуум, с СРК и ВЗК на разных концах воспалительного спектра.Исследование, посвященное изучению симптомов СРК у пациентов с ВЗК, у которых предполагалась клиническая ремиссия, продемонстрировало высокие уровни кальпротектина; это говорит о том, что в большинстве случаев симптомы СРК являются результатом невыявленного продолжающегося воспаления.164 Основные механистические связи отсутствуют, но возникает соблазн выдвинуть гипотезу о том, что кишечная микробиота может быть общим фактором при обоих заболеваниях.165 Фактически, как и в случае с СРК. (таблицы 2 и 3), фекалии166–171 и дисбактериоз слизистых оболочек167, 172–178 были описаны ВЗК.

У значительной части пациентов, госпитализированных с острым дивертикулитом, сохраняются стойкие симптомы, имитирующие СРК179, несмотря на отсутствие осложнений.180 В некоторых неконтролируемых исследованиях утверждается, что антибиотики и / или месалазин благоприятны, что указывает на роль микробиоты в этом синдроме.181

Значение лечения: антибиотики, пробиотики, пребиотики и синбиотики

Поскольку микробиота может нарушаться при функциональных расстройствах желудочно-кишечного тракта, потенциальным подходом к лечению является попытка исправить дисбактериоз путем введения антибиотика или препарата «полезных» бактерий (вставка 3).

Вставка 4 Общие рекомендации по диагностике и лечению

• В настоящее время нет клинически полезного способа определения того, нарушена ли микробиота у конкретных пациентов с синдромом раздраженного кишечника (СРК).

• Оценка диеты и исключение возможных источников неабсорбируемых углеводов, включая ферментируемые олиго-, ди- и моносахариды, полиолы и избыточное количество клетчатки, могут быть полезными для отдельных пациентов.

• Пробиотики имеют разумную доказательную базу, и их следует испытывать в течение не менее 1 месяца в адекватных дозах, прежде чем будет принято решение о реакции на лечение.

• Полезность теста на избыточный бактериальный рост тонкого кишечника (SIBO) в условиях СРК остается областью неопределенности.

• Если на основании клинических проявлений имеется серьезное подозрение на SIBO и рассматривается вопрос об обследовании, то лучшим тестом будет использование строгих критериев для дыхательного теста на глюкозу или аспирата тощей кишки.

• Следует рассмотреть возможность прекращения приема ингибиторов протонной помпы у пациентов с СИБР.

• Появляются доказательства того, что невсасывающиеся антибиотики могут иметь потенциал для уменьшения симптомов у некоторых пациентов с СРК.

Антибиотики

Несмотря на доказательства того, что предыдущее использование антибиотиков может быть связано с развитием СРК, 182, 183 и тот факт, что лечение антибиотиками может усилить развитие долгосрочных пищеварительных симптомов после бактериального гастроэнтерита, 142 плохо всасываемые антибиотики все еще могут иметь терапевтический потенциал в этом случае. 184, 185 хотя в настоящее время интерес сосредоточен на неабсорбированном производном рифампицина, называемом рифаксимином.186

Существует три полностью опубликованных двойных слепых плацебо-контролируемых испытания рифаксимина в FBD187–189, и данные свидетельствуют об улучшении симптомов, особенно вздутия живота и метеоризма, в течение примерно 10 недель после лечения187, 189 с терапевтическим преимуществом по сравнению с плацебо примерно на 10%. . Дозы, используемые в этих и других исследованиях, варьируются от 600 до 2400 мг в день в течение 7–14 дней190–195, но остаются опасения по поводу устойчивости к антибиотикам и возможной инфекции Clostridium difficile , хотя до сих пор эти проблемы не представлялись проблемой.196–200

Таким образом, короткий курс антибиотиков, специфичных для кишечника, может быть полезен для некоторых пациентов с СРК, но нам нужно больше знать о предикторах реакции на лечение, устойчивости к антибиотикам, эффективности и безопасности режимов повторного лечения, а также об оптимальном режиме дозирования. .201, 202

Пробиотики

Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина203, причем наиболее часто используются лактобациллы и бифидобактерии.Пробиотики могут быть упакованы во многие препараты, содержащие только один организм или смесь, и обладают широким спектром активности с доказательствами, подтверждающими влияние по крайней мере на некоторые из предполагаемых патофизиологических механизмов, участвующих в СРК, таких как висцеральная гиперчувствительность, 59, 60, 204, 205 Нарушение моторики желудочно-кишечного тракта, кишечная проницаемость 206–210, 204, 211, 212 микробиота кишечника213, 214 и иммунная функция215, хотя эти эффекты могут значительно различаться между одним организмом и другим. Таким образом, то, что один организм полезен, не означает, что связанные организмы будут вести себя одинаково.Для использования в гастроэнтерологии важно, чтобы препарат содержал достаточное количество микробов, которые должны быть устойчивыми к кислотам и ферментам, при этом хорошее прилипание к слизистой оболочке также является преимуществом.

В таблице 4 перечислены результаты полностью опубликованных на сегодняшний день плацебо-контролируемых исследований пробиотиков.208–210, 212, 214–240 К сожалению, их дизайн значительно различается; 241–244 некоторые из более ранних исследований имеют низкое качество, и лишь немногие пытаются дать определение. механизм действия или оценить, сопровождается ли симптоматическое улучшение изменением микробиоты.В недавнем систематическом обзоре сообщалось, что исследования более низкого качества, как правило, демонстрируют более сильные эффекты, а опубликованные данные указывают на предвзятость публикации, при этом отрицательные эффекты не сообщаются в небольших испытаниях244. Около трех четвертей этих исследований были положительными, из которых четыре были в детей, хотя различные симптомы улучшились, а терапевтический выигрыш по сравнению с плацебо в целом был скромным. Кроме того, остается неясным, какие организмы наиболее эффективны, поскольку, например, некоторые в основном уменьшают вздутие живота и метеоризм, 209, 210, 218, тогда как другие улучшают частоту кишечника 222, а некоторые положительно влияют на общую оценку симптомов.214, 215, 224, 226, 229, 230, 233 В некоторых исследованиях более высокого качества бифидобактерии, такие как Bifidobacterium infantis 35624,215, 224, 241 Bifidobacterium lactis DN 173010208, 225 и Bifidumbacterium bifidumbacterium 226 кажутся полезными, а в других случаях пробиотические смеси оказываются полезными 214, 229, 233 Только в одном исследовании наблюдалось ухудшение симптомов221, хотя некоторые крупные исследования высокого качества дали отрицательные результаты221, 231, 234, 235

Таблица 4

Плацебо-контролируемые клинические испытания отдельных или смешанных пробиотических препаратов при СРК

Диета, клетчатка, пребиотики и синбиотики

Имеется несколько надлежащих рандомизированных плацебо-контролируемых испытаний модификации диеты из-за сложности контроля эффекта плацебо.Одно рандомизированное контролируемое исследование показало обострение симптомов отрубей; 245 за исключением отрубей должны помочь, и многие пациенты считают, что это правда.246 Пребиотик — это продукт, который при приеме внутрь стимулирует рост полезных бактерий, уже присутствующих в организме хозяина, что способствует укреплению здоровья. человека.247, 248 Этой функции служат различные олигосахариды, и синбиотик представляет собой комбинированный пребиотик и пробиотик. Одним из первых пребиотиков была лактулоза, неабсорбируемое дисахаридное слабительное, повышающее концентрацию в фекалиях Bifidobacterium spp.45, 249, как и инулин, который, как и лактулоза, увеличивает метеоризм47 и, таким образом, делает маловероятным, что он поможет пациентам с СРК.

На сегодняшний день было проведено только одно двойное слепое плацебо-контролируемое испытание пребиотика при СРК, в котором использовалась смесь трансгалактоолигосахаридов.250 По сравнению с плацебо этот пребиотик уменьшал симптомы и стимулировал рост бифидобактерий, но очевидно, что необходимы дополнительные исследования дозирования и относительные достоинства других соединений. Что касается синбиотиков, то есть некоторые исследования, но их дизайн недостаточно надежен, чтобы сделать какие-либо твердые выводы251–255, хотя концепция комбинирования пребиотика и пробиотика теоретически привлекательна.Таким образом, попытки изменить микробиоту у пациентов с функциональными расстройствами желудочно-кишечного тракта обнадеживают. Однако нам нужно знать, как достигается симптоматическое улучшение: отражается ли оно в изменении микробиоты кишечника или задействован какой-то другой механизм?

Клинические рекомендации по модуляции кишечной микробиоты при СРК

В то время как наука о роли микробиоты в FGID остается в зачаточном состоянии, пациенты сталкиваются с противоречивыми заявлениями относительно симптоматической пользы от регулирования микробиоты кишечника.Этот раздел призван помочь клиницистам дать лучший совет, несмотря на ограниченность доказательств (вставка 4).

Диета в корне меняет микробиоту. Снижение потребления fibre256 или FODMAPs257 — один из самых простых и безопасных способов изменения микробиоты кишечника, который может привести к уменьшению вздутия живота и диареи, эффекту, который может длиться годами258. Однако до сих пор есть доказательства в поддержку широкого использования FODMAP. снижение у пациентов с СРК ограничено и исходит в основном от одной исследовательской группы. Систематические исключающие диеты также могут помочь258, но они трудоемки; Целевое исключение подозреваемых, регулярно употребляемых в пищу, таких как молочные продукты, пшеница, фрукты и овощи, может быть более практичным.

Безопасность пробиотиков при СРК приемлема, но некоторые симптомы усугубляются221, поэтому пациентов следует предупреждать об этой возможности. В настоящее время наиболее убедительными доказательствами являются Bifidobacterium infantis 35624 в дозе 1 × 10 ⁸ КОЕ / день, принимаемых в течение не менее 4 недель224. Остается неясным, кому какая разновидность пробиотиков приносит пользу, поскольку на многие из них даны неполные ответы. вопросы, связанные с этим терапевтическим подходом, в том числе:

• Отдельные организмы лучше смесей или наоборот?

• Содержат ли некоторые смеси организмов штаммы, которые являются конкурентными или антагонистическими без дополнительных эффектов?

• Можно ли одновременно принимать пробиотические продукты и напитки?

• Какие системы доставки лучше всего — жидкости или капсулы?

• Как можно обеспечить жизнеспособность и биодоступность?

• Каковы оптимальные режимы дозирования и их продолжительность?

• Какова частота колонизации хозяев?

• Пробиотики не являются сильнодействующими фармакологическими средствами: на какую группу пациентов следует воздействовать?

• Существуют ли группы пациентов, которым пробиотики могут быть противопоказаны, например, новорожденные, пациенты с ослабленным иммунитетом или тяжелобольные?

• Есть ли какие-либо вопросы безопасности в отношении некоторых штаммов пробиотиков, например, штаммов Escherichia coli ?

• Следует ли назначать разные пробиотики отдельным подгруппам пациентов с СРК?

• Какие симптомы СРК должны быть основной целью терапии?

• Каковы возможные механизмы улучшения симптомов?

• Как следует информировать врачей и пациентов об их применении?

Значительное подавление кислоты, вызванное ИПП, может изменить микробиоту верхнего отдела кишечника и потенциально может вызвать симптомы СРК.92 Таким образом, стоит рассмотреть возможность отмены ИПП у отдельных пациентов с СРК, принимающих ИПП, по неясным причинам, особенно если их симптомы начались с терапии ИПП.

Самый прямой способ изменить микробиоту кишечника — использовать антибиотики широкого спектра действия. Однако быстрое развитие устойчивости к антибиотикам вызывает опасения по поводу использования антибиотиков при таком повсеместном и хроническом состоянии. Более того, вполне вероятно, что пациентам могут потребоваться повторные курсы терапии, поскольку данные испытаний свидетельствуют о том, что польза уменьшается к 12 неделям.189 Наилучшим доказательством является применение рифаксимина в дозе 550 мг трижды в день в течение 2 недель.189 Число пациентов, нуждающихся в лечении, составило 11, что следует сравнить с 4 для плацебо без обмана, 259 7 для алозетрона, 260 8 для линаклотида 261 и 14 для тегасерод.262

Хотя рифаксимин, по-видимому, хорошо переносится и безопасен, учитывая его относительно низкую эффективность, его использование должно быть ограничено в сложных случаях, поскольку его широкое использование может способствовать развитию устойчивости, такой как устойчивые к рифампину штаммы стапиголококков.196 На рисунке 4 представлена ​​диаграмма доступных в настоящее время стратегий изменения микробиоты кишечника в соответствии с эффективностью и инвазивностью предлагаемого подхода, а общие рекомендации представлены во вставке 4.

Выводы и рекомендации для будущих исследований и разработок

Хотя есть убедительные доказательства, подтверждающие концепцию о том, что кишечная микробиота нарушена у пациентов с FBD, у нас все еще отсутствуют данные о механизмах, посредством которых взаимодействия между хозяином и микробиотой лежат в основе патофизиологии и вызывают симптомы; нам необходимо преодолеть несколько границ, которые сдерживают наши знания в этой области.

Гипотеза SIBO при СРК остается предметом дискуссий, потому что дыхательные тесты и методы посева тонкой кишки не были подтверждены. Кроме того, во многих исследованиях не учитывались смешивающие факторы, включая использование антибиотиков или ИПП. Широкая гетерогенность FBD и индивидуальная изменчивость профилей микробиоты предполагают, что исследования с большим размером выборки (как в патофизиологии, так и в терапевтических условиях) будут иметь ключевое значение в будущем.Следует обратить внимание на оценку корреляции между изменениями микробиоты и симптомами пациента. По возможности, исследования должны быть стратифицированы по факторам, которые, как известно или предполагаются, влияют на микробиоту кишечника (например, возраст, диета, энтеротип), и предназначены для снижения потенциальных мешающих факторов (например, антибиотиков, пробиотиков, слабительных, прокинетиков, ИПП и месалазина). Хотя образцы фекалий получить относительно легко, будущая работа должна лучше охарактеризовать микробные популяции на уровне просвета и слизистой оболочки, которые могут существенно отличаться от фекальной микробиоты.Взаимодействия хозяина и микробиоты — это динамические события, на которые, вероятно, влияют несколько факторов. Это говорит о том, что существует необходимость в продолжительных исследованиях для оценки микробиоты кишечника во время ремиссии и обострения симптомов, стресса, инфекции или после диетических манипуляций и использования пробиотиков, пребиотиков и антибиотиков. Также необходимо оценить влияние кишечного транзита на профили микробиоты и корреляцию с симптомами.

Одним из важных ограничений доступных исследований является их описательный, а не механистический характер.Соответственно, исследования должны быть направлены на выяснение причинно-следственных связей между изменениями микробиоты и дисфункцией кишечника. Таким образом, можно разработать сигнатуры микробиоты, чтобы помочь идентифицировать биомаркеры СРК, которые, в свою очередь, могут предлагать терапевтические цели. Например, теория о том, что просветные бактерии могут вызывать низкую активацию кишечного иммунитета, теперь должна быть подтверждена механистическими и интервенционными исследованиями. Данные на грызунах предполагают наличие двунаправленного взаимодействия между мозговой и кишечной микробиотой.144 Кроме того, наличие системных иммунных ответов на микробные люминальные антигены (антифлагеллиновые антитела) 148 дает первоначальное свидетельство того, что микробный гомеостаз может нарушаться за пределами желудочно-кишечного тракта. Эти аспекты требуют дальнейшего изучения, чтобы открыть новые возможности для исследований в области FBD.

В настоящее время есть многообещающие результаты, предполагающие, что подгруппа пациентов с FBD может положительно отреагировать на короткий курс антибиотиков, специфичных для кишечника. Однако большинство исследований пробиотиков и антибиотиков недостаточно мощны и имеют неоптимальный дизайн.Вздутие живота и метеоризм особенно чувствительны к невсасывающимся антибиотикам. Чтобы безопасно направлять эти варианты лечения подходящим пациентам, нам необходимо знать больше о прогностических факторах реакции на лечение, риске развития устойчивости к антибиотикам, эффективности и безопасности схем повторного лечения и оптимальном режиме дозирования.201, 202 Дальнейшие исследования должны также изучить механизм и место действия неабсорбируемых антибиотиков, поскольку уменьшение симптомов, связанных с газами, у пациентов происходило также у пациентов без признаков СИБР.188 Пробиотики, по-видимому, имеют положительный, хотя и умеренный эффект как у детей, так и у взрослых с БЛД, особенно СРК. Тем не менее, прямые сравнения между различными пробиотическими продуктами были бы полезны, и будущие испытания должны быть крупномасштабными, высококачественными и использовать достоверные конечные точки. Испытания также должны изучить механизмы улучшения симптомов.

Трансплантация фекалий эффективна у 145/166 (87%) пациентов с фульминантной и рефрактерной инфекцией C. difficile . Эта процедура также была предложена для лечения СРК, но необходимы дальнейшие исследования.263

В заключение, более точное определение роли кишечной микробиоты в патогенезе и патофизиологии FBD представляет собой задачу на будущее. Хотя это многообещающе, терапевтическое значение должно быть лучше определено в хорошо проведенных крупных клинических испытаниях. Строгое сотрудничество опытных клинических исследователей с микробными экологами следует рассматривать как важный фактор успеха этих будущих исследований.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить профессора Виллема де Вос, профессора Эймона Куигли, профессора Патрицию Бриджиди и членов правления Римского фонда за критический пересмотр рукописи.Мы также благодарим Чезаре Кремона за ценную помощь в редактировании рукописей и секретарскую поддержку со стороны Эммы Брэдли.

Вставка 3 Модуляция кишечной микробиоты при функциональных расстройствах кишечника

• Было показано, что короткий курс неабсорбируемого антибиотика, такого как рифаксимин, умеренно улучшает симптомы синдрома раздраженного кишечника (СРК), особенно вздутие живота и метеоризм. Улучшение сохраняется после прекращения лечения, но точная продолжительность этого эффекта остается неопределенной.

• Большинство испытаний пробиотиков при СРК демонстрируют некоторую степень эффективности, хотя некоторые из ранних исследований были очень низкого качества.

• Пребиотики и синбиотики теоретически должны иметь потенциал в лечении функциональных желудочно-кишечных расстройств, но пока нет надежных данных, подтверждающих эту точку зрения.

Патент США на штамм бактерий, экстракты обработанных растений, содержащие их композиции, способы их получения и их терапевтическое и промышленное применение. Патент (Патент № 6,534,054, выданный 18 марта 2003 г.)

Это выделенное приложение U.S. приложение Сер. № 09/725 846, поданная 30 ноября 2000 г., которая находится на рассмотрении и является частичным продолжением заявки РСТ № IL00 / 00318, поданной 1 июня 2000 г.

ОБЛАСТЬ И ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к (i) непатогенному пробиотическому микроорганизму и его пробиотическому / терапевтическому применению; (ii) состав, содержащий водный раствор летучей фракции (VF), приготовленный из экстракта по меньшей мере одного материала растительного происхождения, и его терапевтическое применение; (iii) процесс изготовления композиции из материала растительного происхождения; (iv) пробиотическая композиция, содержащая непатогенный пробиотический микроорганизм по изобретению и / или другой пробиотический микроорганизм (ы), и состав по изобретению, и его пробиотические / терапевтические применения; (v) композиция для промышленного применения, содержащая композицию по изобретению и микроорганизм (ы), пригодный для промышленного применения; и (vi) промышленные процессы и аппараты, в которых используется последний состав.

В нормальных условиях микрофлора желудочно-кишечного тракта вносит значительный вклад в здоровье и благополучие человека. Хорошо известно, что микрофлора представляет собой сложную и разнообразную популяцию микроорганизмов, которые могут оказывать как положительное, так и вредное воздействие на человека. В нормальных условиях беременности плод in utero стерилен, но при прохождении через влагалище во время родов он приобретает микроорганизмы, что приводит к образованию микрофлоры кишечника.Последняя аборигенная кишечная микрофлора, которая стабилизируется в кишечнике, представляет собой очень сложную коллекцию из более чем тысячи различных типов микроорганизмов, состоящую примерно из 400 различных типов бактерий & lsqb; Fuller R.J. Applied Bacteriology 66: 365-378 (1989) & rsqb ;. Состав микрофлоры кишечника определяется как факторами хозяина, так и микробами, и, хотя существует множество бактерий, которые могут выжить и расти в желудочно-кишечном тракте, многие не могут. Кроме того, выжившие организмы должны избегать эффекта перистальтики, которая обычно вымывает бактерии вместе с пищей.Это может быть достигнуто за счет иммобилизации бактерий путем прикрепления к стенке кишечника и / или за счет размножения со скоростью, превышающей скорость удаления за счет перистальтики.

В общем, присутствие микрофлоры кишечника является симбиотическим, поскольку микрофлора не только помогает расщеплять некоторые неперевариваемые продукты, но также защищает человека от инфекций, вызванных патогенами. Это последнее явление было описано под такими названиями, как «бактериальный антагонизм», «бактериальное вмешательство», «барьерный эффект», «устойчивость к колонизации», «конкурентное исключение» и многие другие.

Защитная микрофлора кишечника очень стабильна. Однако он менее эффективен для молодых, пожилых людей и пациентов с ограниченными возможностями. Кроме того, на него могут влиять определенные диетические факторы и факторы окружающей среды, из которых три наиболее важных — чрезмерная гигиена, антибиотикотерапия и стресс.

В условиях, когда нарушается баланс микрофлоры кишечника, пробиотики становятся потенциально ценным средством восстановления микрофлоры кишечника и позволяют индивидуальному хозяину вернуться к нормальному состоянию.

Пробиотики — это класс микроорганизмов, определяемых как живые микробные организмы, которые благотворно влияют на животных и людей-хозяев. Благоприятные эффекты включают улучшение микробного баланса микрофлоры кишечника или улучшение свойств местной микрофлоры. Благоприятные эффекты пробиотиков могут быть опосредованы прямым антагонистическим действием против определенных групп организмов, приводящим к уменьшению их численности, влиянием на их метаболизм или стимуляцией иммунитета.Пробиотики могут подавлять количество жизнеспособных нежелательных организмов, производя антибактериальные соединения, конкурируя за питательные вещества или места прикрепления. Кроме того, они могут изменять микробный метаболизм, увеличивая или уменьшая активность ферментов, или они могут стимулировать иммунную систему, увеличивая уровни антител или увеличивая активность макрофагов.

WO95 / 16461 описывает пробиотическую композицию анаэробных бактерий, эффективную для контроля или ингибирования колонизации сальмонелл у домашних животных.Композиция пробиотика включает популяции или культуры 29 практически биологически чистых бактерий, в том числе E. coli. Однако подавление патогена пробиотической композицией, описанной в этой публикации PCT, требует комбинированного действия большого количества бактериальных штаммов.

WO97 / 35596 описывает введение свежеприготовленной смеси пробиотиков, полученной путем смешивания порошка, содержащего Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium infantis, с жидкостью.Смесь описана как эффективная для предотвращения инфекционной диареи или диареи, вызванной терапией антибиотиками у людей. Однако лиофилизированные живые бактерии находятся в анабиотическом состоянии. Необходимость увлажнять микроорганизм перед введением для восстановления его жизнеспособности является недостатком, поскольку обычно многие бактерии не выживают при регидратации. Более того, выжившие организмы не сразу становятся метаболически активными и не могут выжить в экстремальных кислотных условиях желудка.Кроме того, при введении реципиенту с диареей скорость их удаления из кишечника может превышать скорость восстановления жизнеспособности, что приводит к минимальному положительному эффекту или его отсутствию.

Сохранение жизнеспособности и сохранение активности пробиотических организмов путем их создания является предметом многочисленных публикаций. WO98 / 26787 описывает усиление резидентной популяции продуцирующих молочную кислоту микроорганизмов, предпочтительно лактобактерий, в желудочно-кишечном тракте животного путем обеспечения их с -глюканом, необязательно в комбинации с пребиотическими и / или пробиотическими микроорганизмами.

WO97 / 34591 также описывает усиление резидентной популяции микроорганизмов или подавление нежелательной резидентной популяции в выбранном участке желудочно-кишечного тракта индивидуума путем предоставления индивиду выбранным модифицированным или немодифицированным крахмалом или их смесями, которые действовать как носитель для одного или нескольких пробиотических микроорганизмов и как среда для роста или поддержания микроорганизмов. Пробиотические элементы связываются с носителем таким образом, чтобы защищать микроорганизмы во время прохождения в толстую кишку или другие области желудочно-кишечного тракта.

Микроорганизмы используются в различных промышленных процессах. Эти процессы можно разделить на непрерывные и периодические процессы. В непрерывных процессах, таких как непрерывная линия аэробной или анаэробной ферментации, используемых для производства различных продуктов ферментации, включая, например, этанол и метанол, ферментируемое сырье непрерывно подается в линию, а ферментируемый продукт непрерывно собираются с линии контролируемым образом, так что популяция микроорганизмов в линии поддерживается на протяжении всего процесса.В периодических процессах, таких как, но не ограничиваясь, периодическая аэробная или анаэробная ферментация, биоразложение масла, например, при разливе нефти и т.п., ферментируемое сырье смешивают с популяцией микроорганизмов, чтобы ускорить брожение. Как при непрерывной ферментации, так и в процессах периодической ферментации в некоторых случаях желательно запускать или возобновлять процесс с большой и жизнеспособной популяцией соответствующих микроорганизмов. Например, при биоразложении нефти выгодно начинать процесс с как можно большей популяции микроорганизмов Pseudomonas spp.или Alcaligenes spp., например, чтобы минимизировать время полного биоразложения масла. При использовании фильтров, обогащенных микроорганизмами, для биоразложения органических паров или летучих веществ, результатом является непрерывный процесс, в котором загрязняющие соединения разлагаются до безвредных соединений. Однако выживание микроорганизмов, присутствующих в фильтре, зависит от непрерывной подачи органических паров или летучих веществ. Тем не менее, в некоторых случаях прекращается подача органических паров или летучих веществ, и в результате микроорганизмы теряются.При таких обстоятельствах требуется восстановление эффективного жизнеспособного количества микроорганизмов в фильтре за короткий период времени, чтобы можно было немедленно восстановить работоспособный фильтр.

Таким образом, существует общепризнанная потребность в препарате, в котором микроорганизмы, включая пробиотические микроорганизмы и микроорганизмы, полезные для различных промышленных применений, могли бы сохраняться жизнеспособными и в метаболически активной форме в течение длительного времени, и было бы очень выгодно иметь такой состав. периоды времени.

При реализации настоящего изобретения на практике неожиданно было обнаружено, что один вид непатогенного пробиотического микроорганизма, полученного из E. coli, способен восстанавливать нормальную флору ЖКТ человека и различных млекопитающих и птиц. . Также неожиданно было обнаружено, что этот микроорганизм, а также другие микроорганизмы могут сохраняться в течение длительных периодов времени в жизнеспособной и метаболически активной форме в составе, содержащем водный раствор летучих фракций (фракций) различных растительных экстрактов.Было обнаружено, что пробиотическая композиция, содержащая пробиотический организм, суспендированный в составе, эффективна при лечении и профилактике различных желудочно-кишечных расстройств. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что состав сам по себе эффективен в качестве усилителя набора массы тела и в качестве иммуностимулятора у млекопитающих и птиц.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется штамм Escherichia coli BU-230-98 ATCC Депозит №20226 (DSM 12799).

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется пробиотическая композиция, содержащая жизнеспособный штамм Escherichia coli BU-230-98, депозит № 20226 АТСС (DSM 12799) и состав для поддержания жизнеспособности штамма Escherichia coli. Композиция пробиотика предпочтительно дополнительно содержит по меньшей мере один ароматизатор. Предпочтительно композиция включает по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, полученного паровой дистилляцией растения (например,g., свекла, укроп, петрушка или грейпфрут) экстракт при пониженном давлении и температуре бани, предпочтительно не выше 38 ° C.

Пробиотическая композиция по настоящему изобретению может быть идентифицирована для предотвращения или лечения желудочно-кишечных инфекций или расстройств, поддержания или восстановления нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, предотвращения или лечения диареи, предотвращения или лечения желудочно-кишечной инфекции, вызванной кишечным патогеном, таким как Грамотрицательные бактерии или грамположительные бактерии, предотвращающие или лечящие желудочно-кишечную инфекцию Salmonella, предотвращающие или лечящие инфекционную диарею, вызванную, например, C.difficile, Salmonella, особенно S. Shigella, Campylobacter, E. coli, Proteus, Pseudomonas или Clostridium, хроническая диарея или диарея, возникающая в результате антибактериальной терапии, лучевой терапии или химиотерапии, и / или для нормализации физиологической активности желудочно-кишечного тракта.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется состав, содержащий по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, летучая фракция получена паровой дистилляцией растительного экстракта при пониженном давлении и температуре бани, не превышающей выше 38 ° С.Растительный экстракт предпочтительно получают из органа растения, выбранного из группы, состоящей из листьев, стеблей, корней и плодов. Растение может быть овощем, таким как соя, люцерна, чеснок, свекла и капуста, или приправой, такой как петрушка, мята и укроп. Состав может дополнительно включать продукт для пчелиного улья, такой как, но не ограничиваясь этим, прополис. Композиция может служить в качестве ветеринарного корма или пищевой добавки для увеличения веса животного у реципиента. Он также может служить для сохранения жизнеспособных бактерий, как описано здесь далее.

Следовательно, согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ получения летучей фракции растения, включающий стадии (а) измельчения материала, полученного из растений, с получением биомассы растения; (б) смешивание растительной биомассы с водой и перемешивание при температуре окружающей среды; (c) перегонка с водяным паром смеси, полученной на стадии (b), при пониженном давлении и температуре бани не выше 38 ° C; и (d) сбор летучей фракции, полученной при перегонке с водяным паром.Предпочтительно пониженное давление составляет 5-10 мбар. Этот состав может быть использован в качестве пищевой добавки, кормовой добавки и имеет неожиданное терапевтическое применение, а также обладает полезными свойствами по сохранению бактерий. Также описан терапевтический состав, содержащий летучую фракцию растения, который может быть приготовлен путем смешивания по меньшей мере одной летучей фракции (VF) растительного экстракта с физиологически или ветеринарно приемлемыми добавками, носителями или разбавителями. Предпочтительно летучую фракцию получают путем паровой перегонки растительного экстракта при пониженном давлении и температуре бани не выше 38 ° C.

Таким образом, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается пробиотическая композиция, содержащая (а) эффективное количество по меньшей мере одного жизнеспособного пробиотического микроорганизма, обладающего полезной биологической или терапевтической активностью в желудочно-кишечном тракте; и (b) по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, предпочтительно полученного, как описано в данном документе. Пробиотическим микроорганизмом может быть E. coli, предпочтительно штамм BU-230-98, Депозит АТСС № 202226, и он может быть идентифицирован для лечения или профилактики любого из вышеуказанных расстройств / патологий / заболеваний / синдромов и в дополнение или как Альтернатива может быть идентифицирована для лечения или профилактики симптомов диспепсии, для усиления иммунного ответа у пациента, страдающего иммунным расстройством, в результате, например, подавляющей иммунный ответ терапии.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставляется композиция, содержащая (а) по меньшей мере один микроорганизм, такой как Escherichia spp., Alcaligenes spp., Arthrobacter spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Lactococcus spp. , Nitrosomonas spp. и Pseudomonas spp .; и (b) по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, по меньшей мере одну летучую фракцию выбирают так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев, предпочтительно по меньшей мере 3-6 месяцев, более предпочтительно 6-12 месяцев или более при комнатной температуре.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется способ выращивания штамма Escherichia coli BU-230-98 ATCC, депозитарный номер 20226 (DSM 12799), включающий стадию посева заквасочного укрытия штамма Escherichia coli BU- 230-98 ATCC. Депозит № 20226 (DSM 12799) в питательную среду и выращивание штамма Escherichia coli до оптической плотности 15-30 при 650 нм.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется способ производства пробиотической композиции, включающий стадию суспендирования жизнеспособного штамма Escherichia coli BU-230-98 ATCC Депозит №20226 (DSM 12799) в составе для поддержания жизнеспособности штамма Escherichia coli. Предпочтительно композиция включает по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, полученную, предпочтительно, путем паровой дистилляции растительного экстракта при пониженном давлении и температуре бани не выше 38 ° C, полученную, например, из орган растения, выбранный из группы, состоящей из листьев, стеблей, корней и фруктов, овощей и трав, таких как соевые бобы, петрушка, мята, укроп, люцерна, чеснок, свекла или капуста.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ приготовления пробиотической композиции, включающий стадию суспендирования эффективного количества по меньшей мере одного жизнеспособного пробиотического микроорганизма, обладающего полезной биологической или терапевтической активностью в желудочно-кишечном тракте в желудочно-кишечном тракте. состав, содержащий по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предоставляется способ приготовления композиции, включающей жизнеспособные микроорганизмы, причем процесс включает стадию суспендирования по меньшей мере одного микроорганизма в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта. по меньшей мере одну летучую фракцию выбирают так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.Микроорганизмом могут быть, например, Escherichia spp., Alcaligenes spp., Arthrobacter spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Nitrosomonas spp. или Pseudomonas spp.

Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставляется дозатор микроорганизмов, содержащий резервуар и соединенный с ним дозирующий механизм, причем резервуар вмещает по меньшей мере один микроорганизм в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительный экстракт, по меньшей мере, одна летучая фракция выбрана так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ биоконтроля организма, при этом способ включает стадию распространения в эндемичной области по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, способного к биологическому контролю над организмом, по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма будучи в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, по меньшей мере одну летучую фракцию выбирают так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предоставляется способ устранения загрязнения нефтью, причем способ включает стадию распространения на загрязненной территории по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, способного разлагать нефть, причем по меньшей мере один жизнеспособный микроорганизм находится в состав, содержащий по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, по меньшей мере одну летучую фракцию выбирают так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется способ восстановления популяции микроорганизмов, разлагающих органические пары, в биофильтре, при этом способ включает стадию распределения на фильтре по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, способного разлагать органические пары, причем по меньшей мере один жизнеспособный микроорганизм находится в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, по меньшей мере одну летучую фракцию выбирают так, чтобы поддерживать жизнеспособность по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ приготовления закваски для процесса ферментации, причем способ включает стадию выращивания достаточного количества заквасочного микроорганизма и суспендирование заквасочного микроорганизма в составе, содержащем по меньшей мере одна летучая фракция (VF) растительного экстракта, по меньшей мере, одна летучая фракция выбрана так, чтобы поддерживать жизнеспособность заквасочного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение здесь описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи. С конкретной ссылкой на чертежи в деталях, подчеркивается, что детали, показанные в качестве примера и в целях иллюстративного обсуждения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, представлены только для того, чтобы предоставить то, что, как считается, быть наиболее полезным и понятным описанием принципов и концептуальных аспектов изобретения.В этом отношении не предпринимается попыток показать структурные детали изобретения более подробно, чем это необходимо для фундаментального понимания изобретения, описание, взятое вместе с чертежами, делает очевидным для специалистов в данной области техники, как несколько форм изобретения могут быть воплощены на практике.

На чертежах:

РИС. 1 — схематическое изображение дозатора согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к (i) непатогенному пробиотическому микроорганизму и его пробиотическому / терапевтическому применению; (ii) состав, содержащий водный раствор летучей фракции (VF), приготовленный из экстракта по меньшей мере одного материала растительного происхождения, и его терапевтическое применение; (iii) процесс изготовления композиции из материала растительного происхождения; (iv) пробиотическая композиция, содержащая непатогенный пробиотический микроорганизм по изобретению и / или другой пробиотический микроорганизм (ы), и состав по изобретению, и его пробиотические / терапевтические применения; (v) композиция для промышленного применения, содержащая композицию по изобретению и микроорганизм (ы), пригодный для промышленного применения; и (vi) промышленные процессы и аппараты, в которых используется последний состав.

Принципы и действие настоящего изобретения можно лучше понять со ссылкой на чертежи и сопроводительные описания.

Прежде чем подробно объяснять по меньшей мере один вариант осуществления изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничено в своем применении деталями, изложенными в нижеследующем описании или проиллюстрированными примерами. Изобретение может быть реализовано в других вариантах реализации или реализовано на практике различными способами.Также следует понимать, что используемые здесь фразеология и терминология предназначены для описания и не должны рассматриваться как ограничивающие.

В одном из аспектов настоящее изобретение относится к пробиотическому микроорганизму, представляющему собой непатогенную бактерию, полученную из E. coli, обладающую полезной физиологической и / или терапевтической активностью, например, в желудочно-кишечном тракте и депонированную в АТСС под депозитом № 202226 и в ДСМЗ по депозиту № 12799.

«Пробиотик» используется здесь как прилагательное для описания изолированной бактерии, обладающей свойством ингибировать рост по меньшей мере одного патогена.Используемый здесь тест на ингибирование представлял собой тест in vitro на твердой среде, в котором наблюдались культуральные супернатанты выделенных бактерий-кандидатов на предмет их свойства ингибировать рост патогена при нанесении на поверхность твердой среды. Обычно бумажный диск, пропитанный супернатантом культуры пробиотического штамма-кандидата, помещали на поверхность чашки с агаром, засеянной патогеном. Супернатанты пробиотических бактерий вызывали образование кольца из прозрачного агара или пониженную плотность роста, что указывает на ингибирование патогена в непосредственной близости от диска.Существуют и другие тесты на ингибирование, которые доступны или могут быть разработаны, включая тесты прямой конкуренции роста, in vitro или in vivo, которые могут генерировать панель пробиотических бактерий, аналогичную описанной здесь. Бактериальные штаммы, идентифицированные с помощью любого такого теста, относятся к категории пробиотических бактерий, как этот термин используется здесь.

Пробиотические бактерии по настоящему изобретению могут служить в качестве пищевой или кормовой добавки, чтобы обеспечить пищевой или кормовой продукт, дополненный жизнеспособным штаммом Escherichia coli BU-230-98 ATCC Депозит №20226 (DSM 12799). Пищевой продукт по настоящему изобретению может дополнительно включать по меньшей мере одно вещество, полученное из молока, и может быть выбран из группы, состоящей из сыра и йогурта.

Настоящее изобретение также относится к составу, содержащему по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, причем летучая фракция получается перегонкой растительного экстракта при пониженном давлении и температуре бани, обычно не превышающей 38 ° C.

Растительный материал, из которого может быть получена летучая фракция, может быть любой подходящей частью растения, такой как плод, лист, стебель или корень.В качестве источника летучих фракций подходят многие растения, например яблоки, цитрусовые, соевые бобы, свекла, капуста, чеснок и люцерна, а также травы, такие как петрушка, мята и укроп. Композиции по настоящему изобретению могут необязательно дополнительно включать подходящее количество летучей фракции продукта пчеловодства, такого как мед, прополис или другой продукт улья, которые могут быть приготовлены таким же образом, как описано в данном документе, для получения летучих фракций из растительных экстрактов.

Как будет более подробно описано в следующих примерах, сам состав можно использовать в качестве пищевой / кормовой добавки.Авторы изобретения обнаружили, что он обладает активностью по увеличению набора веса, и это составляет аспект изобретения. Согласно конкретному варианту осуществления этого аспекта изобретения состав или кормовая добавка, увеличивающие прирост массы животных, содержат дистиллированную воду и летучие фракции люцерны, соевых бобов, свеклы и укропа, предпочтительно при объемном соотношении летучих фракций 2: 8. : 1: 4. В качестве альтернативы состав или кормовая добавка по настоящему изобретению включает дистиллированную воду и летучие фракции моркови, свеклы, укропа и грейпфрута (по 1 части каждая) на 100 частей воды.Еще в качестве альтернативы состав или пищевая добавка по настоящему изобретению содержит дистиллированную воду и летучие фракции свеклы, укропа и петрушки (по 1 части каждая) на 100 частей воды.

В дополнительном аспекте изобретение относится к композиции, содержащей вышеуказанный состав по изобретению и по меньшей мере один жизнеспособный микроорганизм, либо пробиотический организм, обладающий терапевтической или полезной биологической активностью, например, в желудочно-кишечном тракте человека и / или животное, чтобы таким образом получить пробиотическую композицию, или организм, имеющий промышленное применение, чтобы тем самым обеспечить композицию промышленного применения.

Особое преимущество пробиотических и промышленных композиций по изобретению проистекает из того факта, что они представляют собой жидкие препараты. Находясь в биологически активных условиях, композиция также служит в качестве поддерживающей среды для живых бактерий, в отличие от лиофилизированных композиций, в которых бактерии находятся в анабиотическом состоянии. В результате пробиотическая композиция по изобретению, например, активна сразу после перорального введения, начиная с верхней части желудочно-кишечного тракта, где проявляются первичные эффекты большинства кишечных патогенов, вызывая развитие неблагоприятных желудочно-кишечных заболеваний. синдромы.Пробиотические композиции по настоящему изобретению также можно использовать в качестве препаратов для увеличения массы тела или пищевых / кормовых добавок. Точно так же промышленная композиция по настоящему изобретению может быть использована для эффективного восстановления популяции микроорганизмов, пригодных для промышленного применения.

Таким образом, отмечается, что для пробиотических применений с растением могут использоваться другие пробиотические бактерии, кроме принадлежащих к штамму BU-230-98 (Депозит АТСС № 202226, также депонированный в DSM под № 12799). состав, полученный из материала по изобретению.Такие пробиотические бактерии обладают очень широким спектром антагонистической активности. Они также принадлежат к той же филогенетической группе большинства кишечных патогенов и разделяют одни и те же системы выживания. Следовательно, подавление и исключение кишечных патогенов может включать множество различных механизмов, например секрецию антагонистического материала, конкуренцию за использование питательных веществ и конкуренцию за рецепторы адгезии. Таким образом, любые непатогенные бактерии, которые соответствуют этим критериям, могут использоваться в пробиотических композициях по изобретению.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения пробиотические композиции по изобретению можно использовать для предотвращения или лечения желудочно-кишечных инфекций. Термин «желудочно-кишечная инфекция» следует понимать как любую инфекцию, вызванную кишечным патогеном, включая, среди прочего, грамотрицательные и грамположительные бактерии. Посредством улучшения общего баланса и здоровья желудочно-кишечного тракта составы и пробиотические композиции по настоящему изобретению могут быть полезными для профилактики инфекций желудочно-кишечного тракта, вызываемых дрожжами, вирусами и простейшими.

Термин «терапевтически эффективное количество» или «эффективное количество» для целей настоящего описания означает количество, определяемое такими соображениями, которые известны в данной области. Количество должно быть достаточным для эффективного восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта, что приведет к нормализации функции желудочно-кишечного тракта.

В конкретном варианте осуществления пробиотическая композиция для предотвращения развития желудочно-кишечных инфекций включает композицию по настоящему изобретению, изготовленную из дистиллированной воды и летучих фракций люцерны, соевых бобов, свеклы, укропа и мяты, как определено в данном документе, в объемном соотношении оф, эл.g., 5: 1: 5: 15: 1, и терапевтически эффективное количество пробиотических бактерий, таких как E. coli ATCC Deposit No. 202226 (идентично DSM 12799) или любых других пробиотических бактерий.

Конкретным примером желудочно-кишечной инфекции является инфекция, вызываемая сальмонеллой, и настоящее изобретение имеет особое преимущество в предотвращении или лечении желудочно-кишечных инфекций, вызванных ею.

Кроме того, пищевая добавка или состав по настоящему изобретению, отдельно или в комбинации с эффективным количеством пробиотического микроорганизма, такого как E.coli, депозитарный номер ATCC № 202226 (идентичный DSM 12799), может использоваться для лечения или профилактики инфекционной диареи, хронической диареи или диареи, вызванной антибиотиками или химиотерапией.

Согласно дополнительному конкретному варианту осуществления изобретения такая пробиотическая композиция для лечения диареи может содержать дистиллированную воду и летучие фракции люцерны, соевых бобов, свеклы, укропа и мяты в объемном соотношении, например, 5: 1: 5: 15: 1, и терапевтически эффективное количество ATCC No.202226 (ДСМЗ 12799).

Инфекционная диарея может быть вызвана множеством факторов, например, микроорганизмом, выбранным из C. difficile, Salmonella, особенно S. Shigella, Campylobacter, E. coli, Proteus, Pseudomonas, Clostridium, кишечного стафилококка. Это лишь некоторые из многих возбудителей инфекции.

Кроме того, пробиотические композиции по настоящему изобретению можно использовать для эффективного восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта у субъекта, нуждающегося в таком лечении, которое приводит к нормализации функции желудочно-кишечного тракта.Такие композиции могут включать, например, дистиллированную воду и летучие фракции люцерны, соевых бобов, свеклы, укропа, мяты, петрушки и капусты, предпочтительно при соотношении летучих фракций, например, 1: 5: 5: 2: 2: 1, и терапевтически эффективное количество пробиотических бактерий ATCC Deposit No. 202226 (DSM 12799).

Другие цели, для которых пробиотические композиции по изобретению, содержащие по меньшей мере одну пробиотическую бактерию, оказывающую терапевтическое действие, например, на желудочно-кишечный тракт, включают облегчение непереносимости лактозы у субъектов, страдающих непереносимостью лактозы, лечение энтероколита, лечение запоров. для снижения уровня холестерина в крови, для лечения симптомов диспепсии и / или для стимуляции иммунной системы у субъектов, страдающих расстройством иммунной системы, которое может быть иммунным расстройством, вызванным иммуносупрессивной терапией.

В другом аспекте изобретение относится к способу получения летучей фракции растительного экстракта, который включает стадии: (а) измельчения вещества, производного от растений, для получения биомассы растений; (b) смешивание растительной биомассы, полученной на стадии (а), с водой в массовом соотношении предпочтительно 3 части воды на 1 часть растительной биомассы и перемешивание ее в течение по меньшей мере 2 часов при температуре окружающей среды; (c) перегонку смеси, полученной на стадии (b), при пониженном давлении и температуре бани, предпочтительно не превышающей 38 ° C.; и (d) сбор летучей фракции, полученной при перегонке с водяным паром, причем эта фракция может быть дополнительно разбавлена ​​подходящим буфером.

Летучая фракция изобретения может быть смешана с водой с получением пищевой / кормовой добавки или состава по изобретению. Пищевая / кормовая добавка или состав по настоящему изобретению также могут быть приготовлены путем смешивания более чем одной летучей фракции растений, полученных способом по настоящему изобретению. Эту смесь можно дополнительно смешать с водой.

Летучие фракции могут быть получены из любых подходящих фруктов, овощей, листьев, стеблей или корней растения.Растение может представлять собой, например, яблоко, цитрусовые, соевые бобы, свеклу, чеснок, капусту или люцерну или приправу, такую ​​как петрушка, мята или укроп. Следует отметить, что при необходимости состав может дополнительно включать летучие фракции продуктов пчеловодства, таких как мед или прополис, или другие продукты пчеловодства. Эти летучие фракции могут быть получены таким же образом, как и летучие фракции растительного экстракта.

Согласно способу изобретения стадию перегонки предпочтительно проводят при пониженном давлении 5-10 мбар.

Как указано выше, пищевая / кормовая добавка или состав по настоящему изобретению могут быть дополнительно объединены по меньшей мере с одним пробиотиком или промышленным агентом с получением пробиотических или промышленных композиций по настоящему изобретению. Таким образом, способ получения изобретения может также дополнительно включать стадию суспендирования по меньшей мере одного жизнеспособного пробиотического или промышленного микроорганизма в летучей фракции, полученной на указанной стадии (d), или в смеси таких летучих фракций, полученных, как описано выше.

Согласно конкретному способу изобретения суспендированный пробиотический микроорганизм может быть новой бактерией изобретения, полученной из E. coli и депонированной в АТСС под депозитом № 202226 (и в DSM под депозитом № 12799).

Наконец, изобретение относится к использованию летучей фракции (VF) растительного экстракта при приготовлении пищевой / кормовой добавки, где VF получают путем паровой дистилляции указанного растительного экстракта или из экстракта продукта пчеловодства, такого как мед. или прополис при температуре бани не выше 38 ° С.

Дополнительные аспекты изобретения включают способ приготовления композиции, включающей жизнеспособные микроорганизмы. Процесс осуществляется путем суспендирования по меньшей мере одного микроорганизма в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта. Композиция подбирается таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность микроорганизма (ов) в течение не менее 2 месяцев при комнатной температуре. Выбранный микроорганизм может быть пробиотическим или иметь промышленное применение. Организмы, которые могут поддерживаться в составе по настоящему изобретению, включают Escherichia spp., Alcaligenes spp., Arthrobacter spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Nitrosomonas spp. и Pseudomonas spp.

Как показано на фиг. 1, в другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает дозатор 10 микроорганизмов. Дозатор 10 включает резервуар 12 и соединенный с ним дозирующий механизм 14. Резервуар 12 содержит по меньшей мере один микроорганизм в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта. Композиция подбирается таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность микроорганизма (ов) в течение не менее 2 месяцев при комнатной температуре.Резервуар 12 может быть охлажден, скажем, примерно до 2-20 ° C, предпочтительно до примерно 4 ° C. Дозатор 10 может быть диспенсером для транспортировки по воздуху, чтобы обеспечить диспергирование биоагентов для борьбы с вредителями. Дозатор можно держать в руке. В любом случае дозатор может быть спроектирован так, чтобы автоматически выдавать из него заранее определенный объем, например, периодически. Для этого дозатор 10 может включать в себя программируемый или предварительно установленный механизм 16 управления, клапаны 18 и т. Д.

Таким образом, согласно другому аспекту настоящее изобретение обеспечивает способ биоконтроля организма, который осуществляется путем распространения в эндемичной области по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, способного к биологическому контролю над организмом.Жизнеспособные микроорганизмы присутствуют в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, выбранную таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность указанного по меньшей мере одного микроорганизма (ов) в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Еще в соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает способ устранения нефтяного загрязнения, которое достигается путем распространения на загрязненной территории по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, способного разлагать нефть, такого как Pseudomonas spp. Жизнеспособный микроорганизм (ы) присутствует в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, выбранную таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность указанного по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Еще в соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает способ восстановления популяции микроорганизмов, разлагающих органические пары, в биофильтре путем распределения на фильтре по меньшей мере одного жизнеспособного микроорганизма, такого как Pseudomonas spp., Nitrosomonas spp. Или Arthrobacter spp. способны разлагать органические пары. Жизнеспособный микроорганизм (ы) присутствует в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, выбранную таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность указанного по меньшей мере одного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Еще в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ приготовления закваски для процесса ферментации путем выращивания достаточного количества заквасочных микроорганизмов, таких как Lactococcus spp., Escherichia spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus, Lactococcus spp. или Pseudomonas spp. и суспендирование заквасочного микроорганизма в составе, содержащем по меньшей мере одну летучую фракцию (VF) растительного экстракта, выбранную таким образом, чтобы поддерживать жизнеспособность указанного заквасочного микроорганизма в течение по меньшей мере 2 месяцев при комнатной температуре.

Дополнительные цели, преимущества и новые особенности настоящего изобретения станут очевидными для обычного специалиста в данной области после изучения следующих примеров, которые не предназначены для ограничения. Кроме того, каждый из различных вариантов осуществления и аспектов настоящего изобретения, описанных выше и заявленных в нижеследующем разделе формулы изобретения, находит экспериментальную поддержку в следующих примерах.

ПРИМЕРЫ

Теперь сделана ссылка на следующие примеры, которые вместе с приведенными выше описаниями иллюстрируют изобретение без ограничения.

Пример 1 Получение «летучей фракции» растительных экстрактов или экстрактов продуктов пчеловодства

Свежие овощи, полученные с коммерческих рынков, были тщательно промыты водопроводной водой, нарезаны и мелко измельчены в промышленном блендере. К растительной биомассе добавляли дистиллированную воду в соотношении 3 части воды на 1 часть растительной массы по массе и оставляли при перемешивании не менее 2 часов при температуре окружающей среды.

Затем смесь переносили в испарительную колбу роторного испарителя и упаривали при пониженном давлении (5-10 мбар) в таких условиях, чтобы температура водяной бани не превышала 38 ° C., а температура на входе в конденсатор составляла 2-5 ° C. Примерно 1 литр из 2,5 кг растительной биомассы.

Этот материал может храниться при охлаждении не менее 12 месяцев без потери своих свойств, как это дополнительно проиллюстрировано ниже.

Можно провести ту же процедуру, заменив растительный материал продуктами пчеловодства, такими как мед или прополис.

Обычно каждая «летучая фракция» была приготовлена ​​из одного вида овощей и использовалась в разном разбавлении для приготовления различных смесей для различных целей.

Пример 2 Выделение и рост пробиотического организма E. coli Депозит АТСС № 202226

Пробиотический организм E. coli (депонированный в АТСС под № 202226 3 мая 1999 г. и в DSM под № 12799 4 мая 1999 г.) был выделен из E. coli M-17 путем последовательного переноса изолятов, инициирующих от выживших в течение длительного периода (2 месяца), сохраненных в составе, содержащем летучие фракции материала растительного происхождения, как описано в Примере 1 выше при 37 ° C.и отбор изолятов, способных конкурировать с патогенами, как более подробно описано ниже. Пробиотический организм E. coli (депонированный в АТСС под № 202226 3 мая 1999 г. и в DSM под № 12799 4 мая 1999 г.) выращивали в следующей среде: (Nh5) 2SO4—5 г / л. , Kh3PO4—13 г / л, Na2HPO4—13 г / л, MgCl2—3 г / л, CaCl2—0,3 г / л, дрожжевой экстракт — 10 г / л, соевый пептон — 10 г / л и глюкоза — 5 г / л. литр. Дополнительные питательные вещества (дрожжевой экстракт — 1 г / литр, соевый пептон — 2,5 г / литр и глюкоза — 90 г / литр) непрерывно добавляли после роста культуры таким образом, чтобы концентрация глюкозы в ферментационном бульоне поддерживалась на уровне уровень 2 г / л.PH ферментационного бульона поддерживали нейтральным путем непрерывного добавления 4 н. Nh5OH. Культивирование проводили при 30 ° C в стандартном сосуде для ферментации с аэрацией 0,5 об / мин в течение 16 часов, когда рост стал сливным. Эта процедура дала 1010-1011 клеток / мл. Клетки E. coli собирали центрифугированием, ресуспендировали в физиологическом растворе и повторно осаждали. Микробную биомассу можно хранить в физиологическом растворе в холодильнике в течение 48 часов без потери жизнеспособности.

Пример 3 Приготовление рецептуры пищевой / кормовой добавки для ускоренного увеличения массы тела у млекопитающих и птиц

Смесь содержала летучие фракции: люцерны — 50 мл / литр, соевых бобов — 200 мл / литр, свеклы — 25 мл / литр и укропа — 100 мл / литр, приготовленных, как описано в примере 1 выше.Остаток пополнилась дистиллированной водой.

Пример 4 Приготовление пищевой добавки для нормализации функции желудочно-кишечного тракта человека

Смесь содержала летучие фракции: люцерна — 50 мл / литр, соевые бобы — 10 мл / литр, свекла — 50 мл / литр, укроп — 50 мл / литр, мята — 20 мл / литр, петрушка — 20 мл / литр. и капуста — 10 мл / литр, приготовленная, как описано в Примере 1 выше. Остаток пополнилась дистиллированной водой. Клетки E. coli (ATCC202226) (Пример 2) суспендировали в смеси при концентрации клеток 107 клеток / мл.Для улучшения вкуса необязательно может быть добавлен NaCl (например, 4-10 г / литр).

Пример 5 Приготовление рецептуры кормовой добавки для профилактики инфекций ЖКТ у млекопитающих и птиц

Смесь содержала летучие фракции: люцерны — 50 мл / литр, соевых бобов — 10 мл / литр, свеклы — 50 мл / литр, укропа — 150 мл / литр и мяты — 10 мл / литр, приготовленных, как описано в Примере. 1 выше. Баланс составляла дистиллированная вода. Клетки E. coli (ATCC202226) (Пример 2) суспендировали в смеси при концентрации клеток 107 клеток / мл.Для улучшения вкуса необязательно может быть добавлен NaCl (4-10 г / литр).

Пример 6 Антагонистическая активность E. coli (ATCC202226) против Salmonella typhymirium (ATCC14028)

чашек Петри, содержащих модифицированный агар с бриллиантовым зеленым, селективную среду для роста сальмонелл, инокулировали S. typhimirium. В агаре делали лунку диаметром 9 мм. Объем пищевой добавки (Пример 4) помещали в каждую лунку, и планшеты инкубировали в течение 24 часов при 35 ° C.То же самое было повторено, но вместо пищевой добавки в лунку откладывалась жидкость, полученная путем ее фильтрации через мембрану микробиологического фильтра (размер пор 0,45 мкм).

Вокруг каждой лунки с кормовой добавкой наблюдали зону ингибирования (10-17 мм), лишенную колоний S. typhimirium. Вокруг лунок, содержащих фильтрат, свободный от пробиотических организмов, зоны ингибирования не наблюдали.

Пример 7 Антагонистическая активность E.coli ATCC202226, а также его родительского штамма E. coli M-17 против Shigella sps.

Культуры S. flexneri, S. sonnei, E. coli (ATCC202226) и M-17 выращивали отдельно на питательном агаре в течение 18-20 часов при 37 ° C. Все культуры собирали в физиологическом растворе и разбавляли до оптического плотность 10 единиц Клетта. Аликвоты разведенных культур видов Shigella (1 мл) отдельно или в комбинации с разведенной культурой E. coli (ATCC202226) (1 мл) высевали в пробирки с вентиляционными чашками, содержащие питательный бульон (5 мл).Пробирки инкубировали в течение 24 часов при 37 ° C. Количество колониеобразующих единиц (КОЕ) патогенов и E. coli (ATCC202226) определяли, высевая культуры на питательный агар. Числа КОЕ двух видов Shigella в чистой культуре и в смешанных культурах с обоими пробиотическими видами E. coli показаны в таблице 1 ниже.

ТАБЛИЦА 1 Рост Shigella КОЕ / мл Пробиотический организм С.Flexneri С. соннель E. coli ATCC 202226 Пример 8 Применение пищевой добавки (пример 4) и колибактерина (сухой состав E. coli M-17) у госпитализированных пациентов с гастроэнтеритом

Группа из 60 пациентов, у которых после госпитализации развился гастроэнтерит, была случайным образом разделена на 3 подгруппы с аналогичным распределением по полу, возрасту и тяжести симптомов газроэнтерита. Все пациенты получали обычную поддерживающую терапию, включая регидратацию, витамины и т. Д.Тяжесть состояния не потребовала лечения антибиотиками. Первая группа из 20 пациентов получала 10 мл пищевой добавки (Пример 5) 3 раза в день за 30 минут до еды в течение 7 дней. Вторая группа из того же числа получала колибактерин (Colibacterinum siccum) в соответствии с рекомендациями производителя (одна доза дважды в день за 30 минут до еды), а третья группа вообще не получала никаких добавок.

Начало нормализации (в днях) симптомов гастроэнтерита во всех группах было зарегистрировано и показано в таблице 2 ниже.

ТАБЛИЦА 2 Начало нормализации симптома, дней Еда Симптомы добавка п Контроль Тело 2,8 ± 0,2 2,7 ± 0,2 3,7 ± 0,2 температура Интоксикация 2,5 ± 0,1 3,6 ± 0,1 4,6 ± 0,1 Боль в животе 3,3 ± 0,2 5,1 ± 0,2 6,1 ± 0,2 Понос 1,8 ± 0,2 3,4 ± 0,2 4,4 ± 0,2

Колибактерин (Colibacterinum siccum) — лиофилизированный препарат живой E. coli M-17, производимый ООО «БИОМЕД», Москва, Россия, и рекомендованный для использования против диареи & lsqb; Справочник Видала: Фармацевтические препараты в России (Н.Николаева Б., Альперович Б. П., Совинов В. Н., ред.) АстраФармСервис, 1997, Москва, с. 275 & rsqb ;.

Пример 9 Применение пищевой добавки (пример 4) у пациентов с острыми инфекциями желудочно-кишечного тракта

В исследование включены пациенты с тяжелыми инфекциями ЖКТ различной этиологии: сальмонеллезом, эшерихиозом, шигеллезом, стафилококковыми инфекциями и пищевыми интоксикациями неясной этиологии. У всех пациентов на госпитализацию указывало острое начало заболевания и появление острого гастроэнтерита.Всего 186 пациентов получали пищевую добавку, и аналогичная группа из 102 пациентов получала стандартное лечение.

Начало нормализации (в днях) симптомов гастроэнтерита во всех группах было зарегистрировано и показано в Таблице 3 ниже.

ТАБЛИЦА 3 Наступление нормализации, дни Симптомы Исследовательская группа Контроль Высокая температура 1,2 ± 0,3 2,7 ± 0,3 Слабость 1,6 ± 0,2 2,9 ± 0,3 Брюшной 1,5 ± 0,2 2,4 ± 0,3 боль Понос 2.3 ± 0,2 4,7 ± 0,4 Дни в постели 4,8 ± 0,3 6,7 ± 0,4

В отдельном исследовании группу из 30 пациентов с кишечным брюшным тифом лечили пищевой добавкой. У 80% пациентов симптомы заболевания исчезли в течение 3 дней. Только в 3 случаях лечение добавками было прекращено из-за развития более тяжелого хронического колита.

Пример 10

Применение пищевой добавки (пример 4) у пациентов с расстройствами желудочно-кишечного тракта, вызванными антибиотиками

Пациенты с тяжелыми нарушениями ЖКТ были разделены на 2 группы.В I группу вошли 48 пациентов с язвенной болезнью, у которых после лечения антибиотиками против H. pylori развились желудочно-кишечные расстройства. В группу II вошли 22 пациента, у которых после лечения пневмонии антибиотиками развились желудочно-кишечные расстройства.

Пищевая добавка (5 мл) принималась 3 раза в день до еды в течение 7 дней. В обеих группах симптомы диареи исчезли через 2-3 дня у всех пациентов. После приема препарата полная нормализация микрофлоры кишечника наблюдалась у 84 человек.5% пациентов. Это было продемонстрировано резким увеличением количества лактобацилл и бифидобактерий, снижением общего количества кишечной палочки, полным исчезновением гемолитической кишечной палочки и других патогенов, таких как стафилококки, Proteus vulgaris и даже Candida sps. У оставшихся 15,5% пациентов наблюдалось значительное улучшение.

Пример 11 Применение пищевой добавки (пример 5) у пациентов с поздним радиационным энтероколитом

Пищевая добавка (10 мл 3 раза в день в течение 14 дней за 30 минут до еды) давалась 24 пациентам с раком матки, толстой кишки и желудка, у которых развился энтероколит после лучевой терапии или комбинации лучевой и химиотерапии.

До приема пищевой добавки все пациенты жаловались на частые и болезненные позывы к дефекации, жидкий стул (4-12 раз в день), появление слизи (9 случаев) и крови (3 случая) в стуле.

Через два-три дня после приема добавки все пациенты отметили уменьшение боли и уменьшение количества дефекаций; стул имел нормальный вид. Через четыре-пять дней диарейный синдром исчез, исчезло появление крови и слизи.Анализ крови показал сильное улучшение показателей крови.

В контрольной группе аналогичного размера симптомы сохранились.

Пример 12 Применение пищевой добавки (пример 4) у больных СПИДом

У больных СПИДом часто развивается хроническая диарея. Группе таких пациентов давали по 10 мл пищевой добавки (Пример 5) 3 раза в день за 30 минут до еды в течение 20 дней. Контрольная группа не получала никаких добавок.Результаты лечения показаны в Таблице 4 ниже.

ТАБЛИЦА 4 Параметр Пищевая добавка Контроль Кол-во пациентов 30 20 Средний возраст, лет 38 ± 1 36 ± 2 Частота ежедневной дефекации: в начале Exp. 3,4 ± 0,3 3,6 ± 0,3 в конце опыта. 1,1 ± 0,1 3,2 ± 0,3 через месяц после Exp. 1,5 ± 0,2 3,7 ± 0,3 Средний. начало нормализации 6,0 ± 0,7 остался ненормальным

У пациентов, получавших пищевую добавку, нормализовалась микрофлора кишечника: уменьшилось общее количество колиформ, исчезли гемолитические E.coli, увеличение количества Lactobacilli и Bifidobacteria, уменьшение Candida sps.

Пример 13 Применение пищевой / кормовой добавки (пример 3) для ускоренного увеличения веса здоровых поросят

Здоровым поросятам вводили по 3 мл кормовой / кормовой добавки на поросенка в день до отъема. Группа, получавшая кормовую добавку, прибавила в весе при отъеме в среднем на 1,0 кг на поросенка больше, чем контрольная группа.

Пример 14 Применение кормовой добавки (пример 5) для здоровых поросят

Несколько сотен здоровых поросят получали перорально по 3 мл кормовой добавки на поросенка в первый и третий день после родов и при отъеме.Смертность снизилась на 50% по сравнению с контрольной группой, получавшей стандартное профилактическое лечение антибиотиками. Группа, получавшая кормовую добавку, прибавила в весе при отъеме в среднем на 0,39 кг на поросенка больше, чем контрольная группа. При сравнении кормовой добавки и обработки антибиотиком в одном подстилке, прирост массы у поросят, получавших кормовую добавку, был на 2,4 кг выше, чем в контроле.

Пример 15 Применение кормовой добавки (пример 4) у поросят с диареей

Несколько сотен поросят с диареей получали ежедневно по 5 мл кормовой добавки per os на поросенка.Контрольная группа того же размера получала антибиотики: адвоксин, гентиамицин, амоксициллин. Симптомы диареи в группе, получавшей кормовую добавку, исчезли в течение 1-2 дней. Смертности не наблюдалось, поросята развивались нормально. Антибиотики остановили диарею у подавляющего большинства поросят, но поросята остались задержанными в своем развитии.

Около 70 умственно отсталых поросят, которые получали лечение антибиотиками от диареи в течение недели и которые обычно считались погибшими, получали кормовую добавку на три дня.Все, кроме двоих, выжили.

Пример 16 Применение кормовой добавки (пример 4) для здоровых телят

Суточным здоровым телятам давали 5 мл кормовой добавки в день с молоком в течение 7 дней. Более чем у 95% телят не развивалась диарея до достижения ими 14-дневного возраста, когда было диагностировано несколько случаев с положительным результатом на ротавирус. В норме заболеваемость диареей в этом хозяйстве составляет 20-30%.

Пример 17 Применение кормовой добавки (пример 6) у телят, показывающих диарею

Телятам, у которых развивалась диарея, давали ежедневно по 10 мл кормовой добавки на животное с молоком в течение 3-5 дней.Симптомы диареи исчезли в течение 1-2 дней у 90-95% телят. У остальных 5-10% диарея вызвана вирусом. Этих телят лечили антибиотиками, но результаты были неудовлетворительными.

Пример 18 Применение добавки Фрида (пример 6) для здоровых ягнят и козлят

Суточным здоровым козлятам и ягнятам давали по 3 мл кормовой добавки в день с молоком в течение 7 дней. В некоторых случаях наблюдались признаки диареи от легкой до умеренной. Эти признаки обычно исчезали самопроизвольно или были успешно вылечены увеличенной дозой кормовой добавки (5 мл).Обычно заболеваемость диареей на этих фермах составляет 50% среди молодых ягнят и козлят.

Пример 19 Применение кормовой добавки (пример 5) у ягнят и козлят, проявляющих диарею

Кормовая добавка была протестирована на стаде, страдающем патогенными инфекциями E. coli. В год, предшествующий эксперименту, около 90 из 120 козлят и ягнят умерли от диареи. Лечение антибиотиками оказалось неэффективным, так как болезнь развивалась внезапно и с быстрой летальностью.Козлятам ягнят и козлятам, у которых развивалась диарея, давали ежедневно по 5 мл кормовой добавки на животное с молоком в течение 3-5 дней. Соответствующую группу животных лечили антибиотиками, как обычно рекомендовалось. Симптомы диареи исчезли в течение 1-2 дней примерно у 90% козлят и ягнят, получавших кормовую добавку. Их дальнейшее развитие казалось нормальным. Контрольная группа, получавшая антибиотики (гентамицин), показала гораздо худшие результаты. Диарея в этой группе сохранялась, что требовало повторного лечения антибиотиками.Развитие контрольной группы было сильно задержано.

Пример 20

Применение кормовой добавки (пример 5) в птицеводстве

Кормовая добавка добавлялась в питьевую воду со средним потреблением 0,01 мл добавки в день на одного цыпленка в период выращивания (42-49 дней). В контролируемых испытаниях на бройлерах было отмечено увеличение прибавки в весе на 3,2%, сопровождающееся улучшением конверсии корма на 4%.

Отличные результаты были получены также на индюках в возрасте от 1 дня до 6 недель.Каждая птица получала 0,01 мл добавки в сутки. Наблюдалось увеличение веса более чем на 10%, а также снижение уровня смертности. Птиц, у которых все еще наблюдалась диарея, вводили 0,1 мл пищевой добавки в день без какой-либо обработки антибиотиками, и они показали лучшее выздоровление по сравнению с контрольными птицами, которых лечили только антибиотиками.

Пример 21 Применение кормовой добавки (пример 5) для собак и кошек

Применение кормовых добавок у щенков привело к исчезновению симптомов диареи в течение 24-48 часов.

Пример 22 Применение кормовой добавки (пример 5) на мышах; Доказательства для иммуностимуляции

Двухнедельных мышей C571B1 разделили на 4 группы по 10 животных в каждой. Мышам не давали воды с 16:00 до 8:00, а затем давали 15 мл воды (группы 1 и 3) или кормовой добавки (группы 2 и 4). Это лечение повторяли в течение 2 недель. По окончании лечения мышам 3-й и 4-й групп проводили лапаротомию под эфирным наркозом.На брюшной стенке сделан разрез 1,5 см. Раздражение кишечника проводилось по сухому газу. Всех мышей умерщвляли через 24 часа после лапаратомии; селезенки иссечены. Спленоциты выделяли и культивировали на среде RPMI в течение 48-72 часов в присутствии фитогемагглютинина (PHA). В группе, получавшей кормовую добавку, восстановилась пролиферативная активность спленоцитов, сниженная при лапаротомии.

Пролиферация спленоцитов, индуцированная PHA:

1.Контрольная группа / вода 3060 ± 290 2. Контрольная группа / вода / лапаротомия 2120 ± 300 3. Тестовая группа / Биококтейль 2740 ± 370 4. Тестовая группа / Биококтейль / лапаротомия 3040 ± 520 Пример 23 Применение пищевой добавки (пример 4) у человека; Доказательства для иммуностимуляции

Ряд больных прооперированы по поводу злокачественных новообразований матки, шейки матки, желудка и кишечника. Больным гинекологией (20 пациентов) была проведена контрольная лучевая терапия; абдоминальные больные (30 человек) получали химиотерапию.Около половины пациентов получали пищевую добавку два раза в день на протяжении всего курса лечения. У всех пациентов, получавших пищевую добавку, наблюдалась значительная иммуностимуляция, как выражено в:

Гинекологические опухоли Опухоли брюшной полости Еда Еда Контроль Добавка Контроль Добавка Т-лимфо- 0.03 ± 0,01 0,10 ± 0,03 1,0 ± 0,1 1,6 ± 0,2 циты (CD3 и плюс ;, HLA-, DR & плюс;) Лимфо- цита взрыв преобразовать- тион а. спонтанный 530 ± 110 880 ± 80 700 ± 120 1070 ± 100 новый б. PHA- 1600 ± 360 5720 ± 2100 4400 ± 1340 13370 ± 3720 индуцированный Фагоциты 60.7 ± 2,9 76,5 ± 2,2 57,7 ± 1,5 74,2 ± 1,9 Нет. (%)

Пример 24

Эффект сохранения бактерий рецептурой

клеток E. coli диспергировали в составе, приготовленном, как описано в примере 1 выше, и выдерживали в течение 6 месяцев при комнатной температуре. Как в начале, так и в конце 6-месячного периода образцы, полученные из дисперсии, высевали при соответствующих последовательных разведениях на чашки с агаром с питательным бульоном.Количество колониеобразующих единиц определяли для обоих образцов. Определенная концентрация составляла 1 × 107 в обоих случаях, что свидетельствует о влиянии состава на сохранение микроорганизмов. Вышеупомянутый эксперимент был проведен параллельно с Pseudomonas putida и дал те же результаты.

Хотя изобретение было описано в связи с его конкретными вариантами осуществления, очевидно, что многие альтернативы, модификации и вариации будут очевидны для специалистов в данной области техники.Соответственно, предполагается, что он охватывает все такие альтернативы, модификации и вариации, которые находятся в пределах сущности и широкого объема прилагаемой формулы изобретения. Все публикации, патенты и заявки на патенты, упомянутые в данном описании, полностью включены в данное описание посредством ссылки в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация, патент или заявка на патент были специально и индивидуально указаны для включения в данное описание посредством ссылки. Кроме того, цитирование или идентификация любой ссылки в этой заявке не должны толковаться как признание того, что такая ссылка доступна в качестве известного уровня техники для настоящего изобретения.

Общий липополисахарид из кишечного микробиома человека подавляет сигнал толл-подобного рецептора

ВВЕДЕНИЕ

Микробиом кишечника человека состоит из большой и динамичной популяции микроорганизмов, представляющих одну из самых густонаселенных известных экосистем (1). Этот микробный консорциум предоставляет своему хозяину множество преимуществ, включая ключевые сигналы, которые определяют развитие желудочно-кишечного тракта, иммунное созревание, выработку витаминов, извлечение из рациона неперевариваемых углеводов и устойчивость к патогенам (2).Однако это создает проблему для хозяина, содержащего и оставшегося иммунологически толерантным к микробной нагрузке, превышающей 10 ¹² клеток / мл (1). Требуются продуманные механизмы для модуляции и сохранения этих симбиотических отношений. На сегодняшний день механизмы, поддерживающие этот симбиоз, основаны на толерантности, управляемой хозяином, включая физические барьеры ориентированного эпителия и слизистой оболочки, секрецию антимикробных пептидов и секретируемых антител или петли отрицательной обратной связи в передаче сигналов NF-κB (3).Также задействованы несколько механизмов, которые содержат как риск инфекции, так и амплитуду иммунного ответа (4). В последние годы в исследованиях сообщалось о примерах самих микроорганизмов, способствующих размножению Foxp3 ⁺ регуляторных Т-клеток (5, 6), подавлению продукции фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) (7, 8) и поддержанию эпителия кишечника (9), предполагая, что микробиота может играть роль в формировании иммунных ответов хозяина. Однако конкретные молекулярные медиаторы толерантности хозяина, происходящие от микробиоты, все еще в значительной степени неизвестны.Недавно мы сообщили, что комменсальный организм Bacteroides dorei продуцирует антагонистическую форму липополисахарида (ЛПС), которая может влиять на предрасположенность детей к аллергии и аутоиммунитету (10). Хотя сообщалось о способности некоторых изоформ LPS ингибировать передачу сигналов Toll-подобного рецептора 4 (TLR4) (11), их более широкое значение в отношении здоровья и болезней кишечника остается неизученным. Здесь мы напрямую извлекли общий LPS из образцов фекалий здоровых взрослых людей и обнаружили, что LPS, продуцируемый консорциумом микробов, проживающих в кишечнике, сильно противодействует пути TLR4 хозяина.Используя метагеномное секвенирование, мы дополнительно определили вклад уровня штамма в пул ЛПС кишечника и обнаружили, что многие другие представители порядка Bacteroidales , которые являются доминирующими грамотрицательными бактериями в микробиоме здорового кишечника человека (12), продуцируют антагонистические формы ЛПС, таким образом управляя иммунным молчанием всего микробного сообщества. Эти результаты подрывают текущую общепринятую парадигму, согласно которой сообщества кишечных микробов обладают сильной сигнальной способностью TLR4, против которой иммунная система должна быть хорошо толерантна (13).Наш первый отчет, описывающий внутренний микробиомный механизм, активно подавляющий врожденную иммунную активацию в здоровом кишечнике, и переопределяет то, как мы представляем себе иммунологическую динамику взаимоотношений хозяина и микробиоты.

ОБСУЖДЕНИЕ

Иммунные механизмы, лежащие в основе кишечного комменсализма, еще предстоит полностью выяснить. С момента осознания того, что наш кишечник является хозяином миллиардов бактерий в отсутствие подавляющего иммунного ответа, механизмы, поддерживающие эту взаимосвязь, стали предметом интенсивных исследований.Здесь мы формально демонстрируем, что общий LPS, продуцируемый микробиомом кишечника человека, не только сам по себе неиммуногенен, но также ингибирует TLR4-зависимую продукцию цитокинов (рис. 1B-F). Мы также показываем, что продукция иммуноингибиторных форм LPS является общей чертой для членов порядка Bacteroidales (рис. 3), которые вносят основной вклад в синтез LPS в кишечнике человека (рис. 2). Предыдущие публикации продемонстрировали, что различные структурные особенности домена липида A, продуцируемого несколькими видами бактерий, мешают правильной передаче сигналов TLR4-MD2 посредством конкурентного ингибирования (17, 19).Точный механизм ингибирования передачи сигналов ЛПС, полученным из фекалий, не был продемонстрирован в этом исследовании, но, вероятно, будет идентичен ранее описанным механизмам. Ранее мы сообщали об иммуноингибиторной функции ЛПС, продуцируемого B. dorei , и его роли. вероятно, препятствует правильному иммунному образованию у младенцев, генетически предрасположенных к диабету 1 типа, что способствует развитию аллергии и аутоиммунитета (10). Мы также наблюдали общий избыток бактерий Bacteroidetes у этих младенцев, что в свете представленных здесь результатов предполагает, что коллективный вклад всех Bacteroides spp.вероятно, увеличил восприимчивость этих детей к заболеванию. Поэтому любые усилия по нацеливанию кишечных микробов у этих младенцев в терапевтических целях, вероятно, должны быть сосредоточены в целом на всех бактериях Bacteroidetes , а не только на B. dorei . Наши результаты также проливают новый свет на ряд открытий, сделанных в последние годы. предполагают связь между воспалительной стимуляцией, возникающей из просвета кишечника, и местными или периферическими воспалительными заболеваниями. Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) было связано с расцветом Proteobacteria (26, 27).Интересно, что лечение аминогликозидным антибиотиком гентамицином снижает численность Proteobacteria и приводит к преобладанию в кишечной флоре Bacteroidetes , что приводит к защите от колита на мышиной модели ВЗК. И наоборот, было показано, что лечение ванкомицином способствует увеличению уровня Proteobacteria и не предотвращает заболевание (28, 29). Хотя специфическая роль воспалительного LPS в этиологии и восстановлении IBD еще предстоит выяснить, возможно, что различия в иммуногенности LPS между Bacteroidetes и Proteobacteria лежат в основе этих наблюдений.При ожирении распространена гипотеза, что ЛПС кишечника просачивается в кровоток, что приводит к субклиническому хроническому воспалению в периферических жировых тканях, изменяя их метаболические функции (30–32). Однако наши результаты показывают, что свободно циркулирующий ЛПС, поступающий из просвета кишечника, имеет тенденцию предотвращать, а не способствовать воспалению. Интересно, что ожирение связано с уменьшением количества видов Bacteroidetes по сравнению с увеличением видов Firmicutes , которые в основном являются грамположительными бактериями (33).Таким образом, состав кишечного LPS у этих пациентов может быть изменен с противовоспалительного подтипа LPS Bacteroidetes в пользу воспалительного подтипа LPS, возможно, продуцируя более воспалительный LPS. Наконец, текущие методологии, используемые для количественной оценки периферического воздействия кишечного LPS, также чувствительны к гипоацилированным структурам LPS; поэтому в настоящее время не существует анализа, который мог бы отличить ингибирующий от воспалительного LPS на периферии. Хотя мы не оспариваем влияние воспалительного ЛПС на метаболический профиль периферической ткани, наши результаты требуют осторожности при интерпретации значения периферических уровней ЛПС в исследованиях, пытающихся связать ЛПС микробиома и периферическое воспаление.Что наиболее важно, наши результаты бросают вызов нынешнему представлению о механизмах, регулирующих совместное проживание кишечной микробиоты и хозяина. Комменсализм обычно рассматривается как равновесие двух мощных сил: тяжелой бактериальной нагрузки, наделенной высоким воспалительным потенциалом, и хорошо защищенного хозяина с жестко регулируемой иммунной системой. Эта модель долгое время направляла усилия по выяснению механизмов, лежащих в основе комменсализма между хозяином и микробиомом кишечника. Экспериментально это привело к использованию мощных воспалительных ЛПС патогенных организмов для моделирования взаимодействия с микробиомом in vitro и in vivo (34).Напротив, наши результаты показывают, что общий ЛПС микробиома кишечника, по сути, является общим иммуноингибирующим средством. Однако другие бактериальные факторы способствуют иммуногенности микробиома. Примечательно, что продукция пептидогликана лиганда TLR2 (PGN) широко распространена в кишечных бактериях. Хотя было показано, что некоторые патогенные бактерии могут использовать автолитические ферменты для изменения своих PGN, чтобы уменьшить стимуляцию TLR2, еще предстоит определить, продуцируют ли комменсальные бактерии измененные формы PGN или несут ослабленные иммунные функции (35, 36).Подавление опосредованной зимозаном стимуляции TLR2 Bacteroides, EPS и LPS, которые мы наблюдали, также указывает на возможность более широкого подавления иммуногенности Bacteroidales , которое будет распространяться на другие сигнальные пути, помимо TLR4. в отчетах описан вклад отдельных видов в специфические механизмы, мешающие передаче сигналов NF-κB или активно модулирующие реакцию TLR в эпителии кишечника (37, 38). Важно отметить, что настоящий отчет — первое, в котором описан механизм, происходящий от микробиома в масштабах всего филума, который активно способствует развитию иммунной толерантности кишечной микробиоты.До сих пор врожденный иммунный воспалительный потенциал комменсальной микробиоты, вероятно, был переоценен, и сигнальная способность кишечного микробиома должна быть переоценена, чтобы точно смоделировать влияние, которое местные комменсальные микробы оказывают на здоровье и болезнь.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Штаммы бактерий и условия роста.

Штаммы бактерий, использованные в этом исследовании, сведены в таблицы на https://figshare.com/s/5e56cc1a347ef4f1de49. Все штаммы были начаты из 20% глицерина, хранящегося при -80 ° C, посеяны на агар для инфузии мозга и сердца (BHI) с добавлением гемина и витамина K (Teknova; B1093) и выращены в анаэробных условиях при 37 ° C.Жидкие культуры всех штаммов были начаты с одной колонии, инокулированной в 1000 мл жидкой среды BHI с добавлением 10 мл раствора витамина К-гемина (BD; 212354), 10 мл микроэлементов (ATCC; MD-TMS), 10 мл. микровитаминов (ATCC; MD-VS) и 50 мл фетальной бычьей сыворотки (HyClone; Sh40071) и выращивали в анаэробных условиях в течение не менее 48 часов при 37 ° C. Гибкая анаэробная камера (Coy Laboratory Products), содержащая 20% CO ₂ , 10% H ₂ и 70% N ₂ , использовалась для всех этапов анаэробной микробиологии.

экстрактов EPS. Матрица

EPS была извлечена из всех штаммов, как описано ранее (7). Вкратце, 250 мл 24-часовых культур получали центрифугированием при 18 400 × 9 1046 g в течение 10 минут (4 ° C). Предварительно промытый осадок клеток суспендировали в 8 мл фосфатно-солевого буфера путем встряхивания в течение 5 мин, позволяя связавшемуся с клетками EPS раствориться. Затем планктонные клетки осаждали центрифугированием при 18 400 × 9 1046 g в течение 10 мин (4 ° C). Затем осторожно удаляли супернатант, стерилизовали фильтрованием с помощью фильтрата 0.Фильтр с размером пор 2 мкм и добавление к 4 объемам ледяного абсолютного этанола для осаждения EPS. После центрифугирования при 3300 × g в течение 30 минут осадок осажденного ЭПС промывали 70% этанолом, лиофилизировали и затем хранили при -20 ° C. Для дальнейших экспериментов фракции лиофилизированного ЭПС нормализовали путем растворения в сверхчистой воде до желаемой концентрации. С использованием этого протокола было получено в среднем 5 мг лиофилизированного экстракта для каждого штамма.

Выделение и дифференциация клеток человека для анализа иммуностимуляции.

Кровь лейкоцитарной пленки получали от здоровых добровольцев после получения информированного согласия. Протокол исследования и любые поправки были рассмотрены и одобрены независимым наблюдательным советом (New England IRB, Newton, MA) перед началом исследования. Это исследование было проведено в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации.

PBMC были свежевыделены из крови центрифугированием в градиенте Ficoll-Hypaque, как описано ранее (39). Дендритные клетки, происходящие из моноцитов, были дифференцированы in vitro из свежевыделенных моноцитов человека, как описано ранее (39).Вкратце, моноциты CD14 ⁺ выделяли из свежеочищенных PBMC путем отрицательной селекции и сортировки с помощью магнитных шариков (Miltenyi). Затем клетки инкубировали в полной среде RPMI 1640 в присутствии 50 нг / мл рекомбинантного человеческого фактора, стимулирующего колонии гранулоцитов-макрофагов, и 20 нг / мл рекомбинантного человеческого IL-4 (R&D Systems) в течение 7 дней. Для всех экспериментов с использованием человеческих донорских клеток данные были получены независимо, по крайней мере, с двумя донорами. Для включения в рисунок был выбран репрезентативный набор данных.

Очистка и анализ ЛПС.

Чтобы выделить общий ЛПС из образца фекалий, приблизительно 5 г фекального материала гомогенизировали в 10 мл воды, свободной от эндотоксинов, с помощью мягкого диссоциатора MACS. Полученной фекальной суспензии давали отстояться в течение 5 минут, давая возможность крупным частицам осесть, и супернатант лиофилизировали для очистки LPS. Очистку ЛПС от фекального материала выполняли с использованием 500 мг лиофилизированного материала, но в остальном выполняли, как описано для бактериальных штаммов ниже.

Для выделения ЛПС из штаммов бактерий, ЛПС всех штаммов выделяли из 1000 мл жидкой культуры, выращенной в стандартных условиях в течение ~ 48 ч методом горячей воды-фенола, как описано ранее (15). Для удаления следовых количеств белка эндотоксина очищенный фенолом LPS дополнительно обрабатывали, как описано ранее (16), с модификациями, описанными ниже. После окончательного осаждения этанолом ЛПС лиофилизировали для определения выхода на аналитических весах Mettler Toledo XS105 Dual Range (чувствительность ≥0.1 нг) и ресуспендировали в воде, свободной от эндотоксинов для культур клеток HyPure (HyClone) до конечной концентрации 1 мг / мл без добавления триэтаноламина. Чтобы подтвердить чистоту и нормализацию ЛПС, полученного из фекалий, конечный продукт визуализировали с помощью набора для окрашивания в геле Pro-Q Emerald 488 (Thermo Fisher Scientific) в соответствии с инструкциями производителя. Во всех случаях набор для окрашивания в геле Pro-Q Emerald 488 показал чистоту, идентичную чистоте ЛПС, очищенного из бактериальных изолятов.Однако, учитывая сложную молекулярную природу фекального материала человека, наш анализ не исключает возможности контаминирования веществ в ЛПС, полученном из фекалий, и он не считается сверхчистым.

In vitro Анализы стимуляции LPS и конкурентные анализы.

PBMC (10 ⁵ ) или дендритные клетки, полученные из моноцитов (5 × 10 ⁴ ), инкубировали в присутствии ЛПС, очищенного из указанных бактериальных изолятов, в дозах от 10 ^-3 до 10 ⁴ нг / мл в течение 18-20 часов.Для анализов ингибирования клетки высевали в среду. Затем добавляли ЛПС, очищенный из указанного штамма, с последующим добавлением 100 пг / мл ЛПС, очищенного из E. coli . Супернатанты собирали через 18-20 часов культивирования и анализировали с помощью набора для анализа воспаления человека (BD Biosciences) в соответствии с инструкциями производителя. Этот набор анализирует уровни IL-10, IL-6, IL-8, TNF-α, IL-12p70 и IL-1b в одних и тех же образцах. Группы сравнивали с помощью двустороннего негомоскедастического теста t , скорректированного на множественное тестирование по методу Сидака-Бонферрони с программным обеспечением GraphPad Prism.

Сбор образцов стула и выделение ДНК.

Образцы стула были взяты у здоровых добровольцев после получения информированного согласия. Протокол исследования и любые поправки были рассмотрены и одобрены независимым наблюдательным советом (Western IRB, Puyallup, WA) до начала исследования. Образцы стула были собраны участниками утром и доставлены в Институт биомедицинских исследований Novartis в Кембридже, Массачусетс, в тот же день. Затем образцы хранили при -80 ° C до отправки в Институт Броуда для экстракции ДНК.Экстракцию ДНК из образцов стула проводили с помощью мини-набора QIAamp DNA Stool (QIAGEN).

Построение библиотеки метагенома.

Метагеномные библиотеки полногеномного секвенирования «дробовика» получали следующим образом. Образцы метагеномной ДНК количественно оценивали с помощью анализа дцДНК Quant-iT PicoGreen (Life Technologies, Inc.) и нормализовали до концентрации 50 пг / мкл. Библиотеки секвенирования Illumina получали от 100 до 250 пг ДНК с помощью набора для подготовки библиотеки ДНК Nextera XT (Illumina) в соответствии с рекомендованным производителем протоколом с соответствующим масштабированием реакционных объемов.Пакеты из 24, 48 или 96 библиотек были объединены путем переноса равных объемов каждой библиотеки с помощью устройства для обработки жидкостей Labcyte Echo 550. Размеры вставок и концентрации для каждой объединенной библиотеки определяли с помощью набора Agilent Bioanalyzer DNA 1000 (Agilent Technologies).

Секвенирование и анализ метагеномных образцов.

Метагеномное полногеномное секвенирование с дробовиком выполняли по существу, как описано ранее (10). Метагеномные библиотеки секвенировали на платформе Illumina HiSeq 2500, нацелив ~ 2.5 Гб последовательности на образец при считывании парных концов 101 пар оснований. Чтения контролировались по качеству путем обрезки низкокачественных баз и удаления чтений 40) и отфильтровывались. Образцы были профилированы таксономически с помощью MetaPhlAn 2.0 (41) (http://huttenhower.sph.harvard.edu/MetaPhlAn2) и функционально профилированы с помощью HUMAnN2 (42) (http://huttenhower.sph.harvard.edu/HUMAnN2). HUMAnN2 сопоставляет метагеномные считывания с семейством генов UniRef50 (41) видов, идентифицированных на этапе таксономического профилирования MetaPhlAn2. Кодирующие белки последовательности в этих пангеномах были предварительно аннотированы в соответствующие семейства UniRef50, которые служат в качестве всеобъемлющей, неизбыточной базы данных последовательностей белков.Чтения, которые не совпадают с известным пангеномом, отдельно сопоставляются со всем UniRef50 с помощью транслированного поиска с помощью DIAMOND (42). Все совпадения взвешиваются на основе качества выравнивания и длины последовательности, при этом совпадения по видам и неклассифицированные совпадения объединяются для получения общих значений для каждого семейства белков (в дополнение к суммам с разбивкой по видам) в количестве считываний на килобазу (RPK). Единицы RPK были далее нормализованы до числа RPK на миллион считываний образцов, чтобы учесть изменение глубины последовательности в разных образцах.Графики анализа главных компонентов были созданы с помощью пакета python scikit-learn с использованием данных о численности видов из MetaPhlAn2. Данные доступны по адресу https://figshare.com/s/5e56cc1a347ef4f1de49 и https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA414479.

Функциональная аннотация GO.

Мы использовали HUMAnN2 для сопоставления семейств генов UniRef50 с терминами GO, которые затем были объединены в более крупные метаболические кластеры с помощью инструмента CateGOrizer (43). Эта процедура дала полный, но управляемый набор из 13 неизбыточных условий биологического процесса GO для сравнения HMP1 и новых образцов (https: // figshare.com / s / 5e56cc1a347ef4f1de49).

Выделение липида А для анализа МС.

Для анализа неочищенной биомассы гранулы из 10 мл ночного бульона с бактериальными культурами промывали трижды водой, метанолом и хлороформом (0,8: 1: 2). В качестве альтернативы напрямую использовали очищенный ЛПС (200 мкг). Материал подвергали слабому кислотному гидролизу при 100 ° C в течение 30 минут в 12,5 мМ натрий-ацетатном буфере, pH 4,5, в присутствии 1% SDS для разрыва связи 3-дезокси-d-маннооктулозоновой кислоты и свободного липида. A был извлечен двухфазной экстракцией по Блайю-Дайеру.Виды липида А анализировали с помощью масс-спектрометра MALDI-TOF (Bruker Ultraflex), оснащенного лазерным лучом Smartbeam с частотой излучения 2 кГц. Спектры получали в линейном режиме отрицательных ионов. В качестве матрицы использовали насыщенный раствор 6-аза-2-тиотимина в 50% ацетонитриле и 10% трехосновном цитрате аммония (9: 1, об. / Об.). Образцы растворяли в смеси хлороформ-метанол (4: 1, объем / объем) и наносили на планшет для образцов, а затем равную часть раствора матрицы (0,5 мкл).

HEK-293 Анализы репортерных клеток NF-κB.

клеток HEK-293 (5 × 10 ⁴ ), стабильно экспрессирующих NF-κB-индуцибельный репортерный ген люциферазы люциферазы и гены для hTLR4, CD14 и MD2 (TLR4-HEK) или hTLR2 и CD14 (TLR2-HEK ) (5 × 10 ⁴ ) высевали в лунки 96-луночных планшетов и стимулировали дозами ЛПС, очищенными от указанных штаммов, в дозах от 10 ^-3 до 10 ⁴ нг / мл от 6 до 8 ч. Для анализов ингибирования клетки одновременно стимулировали 1 нг / мл ЛПС, очищенного из E.coli . Люциферазную активность измеряли с помощью BrightGlo (Promega) в соответствии с инструкциями производителя. Репортерные клетки HEK-293 были приобретены у InvivoGen. Все клеточные линии были протестированы на загрязнение микоплазмами с помощью анализа на основе ПЦР независимым поставщиком услуг.

Соотношение функции и состава.

PBMC человека стимулировали в присутствии возрастающих количеств фекального LPS или одновременно обрабатывали 1 нг / мл E. coli LPS и возрастающими дозами фекального LPS от указанных доноров.Концентрации IL-6, TNF-α и IL-1β в супернатантах измеряли через 20 часов культивирования и сравнивали с концентрациями, полученными при обработке только LPS (0: 1). Концентрация цитокинов при стимуляции 1 или 10 мкг / мл была получена для LPS из отдельных образцов стула и нормализована. Эффективность ингибирования в соотношении 10: 1 или 100: 1 была получена для отдельных образцов стула и нормализована. Было проведено пять независимых экспериментов. Ранговая корреляция Спирмена между численностью отдельных видов и либо стимуляцией, либо ингибированием продукции IL-6, TNF-α или IL-1β рассчитывалась с использованием объединенных данных из всех экспериментов.Показаны виды, которые значительно коррелируют с функцией всех трех цитокинов, измеренных после коррекции Бенджамини-Хохберга. Данные доступны по адресу https://figshare.com/s/5e56cc1a347ef4f1de49.

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы благодарим Сену Фаулер, Джона Аннанда и Сяопина Чена за помощь в подготовке образцов и разработке эксперимента, Глена Диллоу за помощь в лечении рассеянного склероза и членов NIBR Microbiome Hub за полезную беседу.