Роль микробиоты в развитии различных патологий

№126-1,

медицинские науки

Микробиота кишечника — неотъемлемая часть каждого человека. Для него характерны сложная иерархическая структура, различные межвидовые отношения. Микрофлора кишечника выполняет ряд жизненно важных функций, обеспечивая гомеостаз организма. Анализ цитируемых работ показал, что изменение количественного и видового состава микробиоты может приводить к возникновению различных патологических состояний (воспалительные заболевания кишечника, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, аутизм, депрессия атеросклероз, ожирение).

Похожие материалы

Введение

Микробиота (микрофлора, микробиом), кишечника — неотъемлимая составляющая организма человека, играющая важную роль в состоянии его здоровья. Это сложноорганизованная, подчиняющаяся законам система микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших, архей и даже вирусов), населяющих различные участки человеческого организма, которая при всей своей значимости может играть роль отдельного органа, выполняющего огромное множество функций [3].

Помимо очевидного участия микробиоты в процессах пищеварения, она выделяет различные биологически активные вещества, стимулирует работу иммунитета человека, предотвращяет инвазию патогенных микроорганизмов, а также выполняет регуляторную, синтетическую, детоксикационную, антиканцерогенную функции [3]. Именно поэтому микробиота оказывает воздействие не только на желудочно-кишечный тракт, но и на остальные системы организма: сердечно-сосудистую, имунную, центральную.

Но, так как значительная часть микроорганизмов микрофлоры организма человека находится в кишечнике (около 100 трлн микроорганизмов, массой 1.5-2 кг), микробиота в первую очередь оказывает влияние на кишечник.

Влияние микробиоты на развитие патологий кишечника

Нарушение баланса микроорганизмов в кишечнике (дисбиоз) может привести к развитию таких заболеваний, как синдром раздраженного кишечника, болезнь Крона, язвенный колит [2].

Первое из них — синдром раздраженного кишечника — является функциональным расстройством пишеварительного тракта, характеризующаяся изменением качества стула и его частоты. Одним из ключевых этапов развития данного заболевания является нарушение соотношения комменсальных и патогенных бактерий под действием различных факторов: хронический стресс, наследственная предрасположенность, перенесённые инфекционные заболевания, приём антибактериальных препаратов, травмирующие психосоциальные события, пищевая непереносимость.

От изменения состава микрофлоры зависит характер проявляющихся симптомов. Так, при снижении количества бактерий семейств Ruminococcaceae, Erysipelotrichaceae и Methanobacteriaceae у больных наблюдается диарея. Пациенты, в микробиоте кишечника у которых численно преобладают метаногенные представители энтеротипов Clostridiales или Prevotella, страдают запором, из-за способности данных бактерий перерабатывать водород в метан, избыточное колочиство которого замедляет транзит через кишечник [2].

Две следующих патологии кишечника — болезнь Крона и язвенный колит — объединяют под общим термином «воспалительные заболевания кишечника». Они представляют собой хронические прогрессирующие иммунологически опосредованные заболевания пищеварительного тракта [2]. Эти заболевания опасны не столько своими проявлениями, сколько рисками развития осложнений и инвалидности. Причиной изменения микробиоты в данном случае может служить «западная» диета, которая богата жирами и бедна растительными волокнами. Так как микробиом кишечника способен приспосабливаться к типу питания, то при такой диете снижается количество Firmicutes, в то время как численность представителей родов Bacteroides, Proteobacteria и Acinetobacter.

Как и в случае с синдромом раздраженного кишечника, при воспалительных заболеваниях кишечника характер течения заболевания зависит от типа бактерий, преобладающий при дисбиозе. Так, легкая форма патологии характеризуется высоким уровнем численности бактерий Akkermansia и Ruminococcus. При тяжёлой же форме заболевания увеличивается численность Streptococcus и Proteobacteria [2].

Влияние микробиоты на развитие патологий других систем организма

Помимо влияния микрофлоры кишечника на возникновение заболеваний непосредственно кишечника, она играет не последнюю роль в развитии патологий других систем и органов организма.

Так, современными исследованиями, касающихся влияния микробиоты на центральную нервную систему, была выявлена ось «микробиом-кишечник-мозг» [3]. Данная взаимосвязь осуществляется за счёт трёх основных влияний: гуморальные, осуществляющиеся за счёт действия продуктов метаболизма населяющих микробиом кишечника микроорганизмов на нервные клетки, имунные, являющиеся следствием воспалительного процесса или дисбиоза кишечника, и нервные,основанных на гипотезе возможной роли блуждающего нерва как связующего между кишечником и центральной нервной системой. Таким образом выдвигаются теории о возможном влиянии микробиоты на патологический процесс таких патологий, как болезнь Альцгеймера, болезни Паркинсона, аутизма и депрессии [3].

Также микроорганизмы, населяющие кишечник, имеют прямое отношение к развитию патологий, со стороны сердечно-сосудистой системы, например, атеросклероза, и к развитию ожирения.

Так, исследованиями была доказана тесная связь между нарушением соотношения Bacteroides и Firmicutes микробиоты кишечника и индексом массы тела, где важную роль в предотвращении развития ожирения играют именно представители рода Bacteriodes [1]. Вместе с бактериями рода Bifidobacterium они способны при помощи фермента липазы расщеплять жироподобные вещества, деконъюгировать желчные кислоты и преобразовывать первичные желчные кислоты во вторичные в дистальных отделах подвздошной кишки. Затем, путём ассимиляции и преципитации бифидобактерии удаляют холестерин. Поэтому недостаток данных бактерий ведёт к накоплению холестерина в организме, результатом чего становится развитие ожирения и, соответственно, увеличение вероятности развития атеросклероза.

Заключение

Микробиота, микрофлора, или микробиом кишечника человека — неотъемлемая часть его организма, являющаяся «органом метаболизма», за счёт процессов жизнедеятельности микроорганизмов, населяющих данным микробиот. Соответственно, изменение соотношения данных микроорганизмов влечет за собой изменение концентрации различных веществ, выделяемых бактериями, и изменение интенсивности тех или иных метаболических процессов. В связи с этим микробиота принимает активное участие в развитии таких патологий, как синдром раздраженного кишечника, болезнь Крона, язвенный колит, болезнь Альцгеймера, болезни Паркинсона, аутизма депрессии, атеросклероза и ожирения.

Список литературы

  1. Афинеевская, А. Ю. Роль кишечной микробиоты в патогенезе атеросклероза и перспективные меры профилактики (обзор) / А. Ю. Афинеевская, О. А. Мальков, А. А. Говорухина. — Текст : непосредственный // Журнал медико-биологических исследований. — 2020. — № 2. — С. 184-193.
  2. Гаус, О. В. Современные взгляды на роль кишечной микробиоты в формировании патологии кишечника / О. В. Гаус, Д. Г. Беляков. — Текст : непосредственный // Русский медицинский журнал. — 2021. — № 4. — С. 10-16.
  3. Еременко, И. И. КАК МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА ВЛИЯЕТ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ? МЕХАНИЗМЫ УЧАСТИЯ МИКРОБИОТЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА / И. И. Еременко. — Текст : непосредственный // Международный научно-исследовательский журнал . — 2020. — № 96. — С. 101-106.
  4. Кузнецова, Э. Э. Микробиота кишечника. Роль в развитии различных патологий / Э. Э. Кузнецова, В. Г. Горохова, С. Л. Богородская. — Текст : непосредственный // Клиническая лабораторная диагностика. — 2016. — № 10. — С. 723-726.
  5. Лифшиц, Карлос Влияние кишечного микробиома в норме и патологии на здоровье человека / Карлос Лифшиц, И. Н. Захарова, Ю. А. Дмитриева. — Текст : непосредственный // Медицинский совет. — 2017. — № 1. — С. 155-159.