микробиома

Вестник по транслационна медицина 2017

(Проучване - Преведено от Института по нутригеномика - част 1 от 5)

Последните проучвания предполагат това чревният микробиом играе важна роля за модулиране на риска от различни хронични заболявания, включително възпалителни заболявания на червата, затлъстяване, диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания и рак. Успоредно с това сега е известно, че диетата играе важна роля за образуването на микробиома, чрез експерименти, показващи, че хранителните промени могат да предизвикат временни микробни промени в рамките на 24-часов период. Предвид тази асоциация, може да има значителни терапевтични ползи от промяната на микробния състав чрез диета. Този преглед систематично оценява текущите данни, свързани с ефектите на няколко често срещани хранителни компоненти върху чревната микробиота. Ние показваме, че консумацията на определени видове храни води до предвидими промени в съществуващите бактериални родове на гостоприемника. От друга страна, идентичността на тези бактерии влияе върху имунните и метаболитните параметри на гостоприемника, с широки последици за човешкото здраве. Познаването на тези взаимоотношения ще бъде от огромна полза както за лекаря, така и за пациента.

Човешкият микробиом

Човешкият микробиом обхваща 1014 пребиваващи микроорганизми, включително бактерии, вируси, гъби и протозои, които имат коменсален модел в чревния тракт на човека [1]. Сред тях бактериите представляват най-добре проучената група и ще бъдат основният предмет на този преглед. Сред всички преобладаващи бактериални групи в микробиома са Грам положителни Firmicutes и Грам отрицателни Bacteroidetes [2, 3]. Наскоро беше показано, че микробиотата може ефективно да бъде разделена на различни ентеротипове, всеки обогатен за определен бактериален род, но изглежда всички споделят висока функционална еднородност [4]. Тази еднородност съществува независимо от различните свойства на гостоприемника, като възраст, пол, индекс на телесна маса и националност [5].

Повечето микроорганизми се намират в най-дисталните части на храносмилателния тракт, където тяхната биомаса надвишава 1011 клетки на грам [6]. Микробите в дисталното черво допринасят за здравето на гостоприемника чрез биосинтеза на витамини и незаменими аминокиселини, както и чрез генерирането на важни метаболитни странични продукти от хранителните компоненти, които остават неразградени в тънките черва [7]. Страничните продукти, състоящи се от късоверижни мастни киселини (SCFA), като бутират, пропионат и ацетат, действат като основен източник на енергия за чревните епителни клетки и следователно могат да укрепят бариерната лигавица [8]. Освен това, проучвания, проведени с мишки без микроби, предполагат, че микробиотата директно насърчава локалния чревен имунитет чрез своите ефекти върху експресията на рецептори, които действат като контролни точки (TLR) [9], клетки, които представят антигени, диференцирани Т клетки и лимфоидни фоликули [10, 11], както и да повлияят на системния имунитет чрез увеличен брой CD4 + Т клетки на далака и системна експресия на антитела [12].

Тези отчетени ползи и други доведоха до нарастващ интерес към способността да се модифицира чревната микробиота. Рязка промяна в диетата - например към строго месоядна или вегетарианска диета - променя състава само за 24 часа след започване, с 48 часа след прекратяване на диетата, за да се върне към предишното състояние [13]. От друга страна, чревният микробиом на животни, хранени с високомаслена диета с високо съдържание на захар, е по-склонен към циркаден ритъмен разстройство [14]. Проучванията също така показват, че значителният системен стрес и възпаление - като това, предизвикано от тежко нараняване на изгарянето - също могат да доведат до характерни остри промени в чревната микробиота в рамките на един ден от продължително възникване [15].

Микробиомът в болестта

В този преглед задълбочено изследваме способността на диетата на гостоприемника да модулира чревните бактерии, с надеждата, че това знание ще насочи нашето разбиране за това как изборът на храна влияе върху човешкото здраве чрез промяна на човешкото здраве. Стомашно-чревна екосистема (фиг. 1, таблица 1).

Фиг. 1 Въздействие на диетата върху микробиома на червата и човешкото здраве

Преглед на избрани родове и видове чревни бактерии, често засегнати от диетата

особено видове, LPS липополизахариди, IBD възпалително заболяване на червата, T H T помощник, гангрена на FG Fournier, HS Hidradenitis suppurativa, TLR рецептори, които действат като контролни точки, MALT лигавична тъкан, свързана с лигавицата.

a A. putredinis не произвежда пигмент и е податлив на жлъчка

Автори: Rasnik K. Singh, Hsin-Wen Chang, Di Yan, Kristina M. Lee, Derya Ucmak, Kirsten Wong, Michael Abrouk, Benjamin Farahnik, Mio Nakamura, Tian Hao Zhu, Tina Bhutani and Wilson LiaoEmail emailView ORCID ID profile

Journal of Translational Medicine 2017 15:73

Получено: 30 септември 2016 г. Прието: 21 март 2017 г. Публикувано: 8 април 2017 г.

Забележка: Институтът по нутригеномика не носи отговорност за мненията, изразени в тази статия.