Дисбіоз, нова сутність в медицині, медицині та науці

Сильвен Норманд 1, 2, 3, 4, Томас Сехер 5 і Матіас Шамайяр 1, 2, 3, 4 *

Google Scholar

1 Університет Лілле Норд де Франс, 59000 Лілль, Франція
2 Інститут Пастера де Лілля, Центр інфекції та імунітету в Ліллі, 1, rue du Professeur Calmette, BP 245, 59019 Lille Cedex, Франція
3 CNRS, UMR 8204, 59021 Лілль, Франція
4 Інсерм, U1019, 59019 Лілль, Франція
5 Inra, Inserm, UMR 1043, 31024 Тулуза, Франція

Кишкова мікробіота, орган сам по собі

З народження безліч коменсальних мікроорганізмів колонізує просвіт кишечника новонародженого (від лат. коменсаліс; ком: з, менса: таблиця). Зрештою вони утворюють кишкову флору, яку зазвичай називають мікробіотою. Кишкова мікробіота, що складається з тисяч видів бактерій, може розглядатися як орган, який споживає, зберігає та перерозподіляє енергію з харчового болюсу. Виходячи з цього навмисно спрощеного сприйняття мікробіоти, захоплююче споглядати динаміку симбіозу 1 між організмом господаря та його мікробіотою. Цей симбіоз проілюстрований через процес спільного розвитку корисних взаємодій між мікробіотою та кишковим бар’єром. За останні десять років було проведено декілька дослідницьких програм, таких як програма MetaHIT (метагеноміка кишкового тракту людини), сприяли кращому розумінню мікробіоти людини; це в основному складається з трьох ентеротипів 2 у людській популяції [1]. Понад 80% філотипів 3 флори фекалій дорослої людини належать до типу Bacteroidetes, Firmicutes та Actinobacteria.

Роль мікробіоти кишечника в імунітеті

Хвороба Крона, запальна патологія дисбіотичного походження

З мікробіологічної точки зору різноманітність кишкової флори дуже зменшується під час хвороби Крона, що свідчить про зникнення певних комменсалів, які можуть запобігти розвитку хронічних запальних уражень [19, 26] (→). Таким чином, всі дослідження погоджуються на значне зменшення кількості бактерій, що належать до типу Росії Фірма, як протизапальні бактерії Faecalibacterium prausnitzii, чи проводиться вимірювання в калі або на слизовій оболонці пацієнтів [20]. Одночасно кількість певних бактерій у тип Бактероїди часто збільшуються у цих пацієнтів, які також колонізовані певними приєднаними інвазивними ентеробактеріями [21]. Дисбіоз спостерігається також у родичів першого ступеня пацієнтів із хворобою Крона [22].

NOD2, модулятор запальної реакції слизової оболонки кишечника

Саме в цьому контексті виявлено ризик дисбіозу у трансгенних мишей, у яких недостатній ген Кивок2 (нуклеотидно-зв'язуючий домен олігомеризації, що містить 2), а також у пацієнтів з мутаціями цього головного гена схильності до хвороби Крона [23]. Однак залишалось визначити, чи є дисбіоз, пов'язаний з дисфункцією NOD2, достатнім, щоб викликати ризик розвитку запальних та ракових уражень.

Регуляція бактеріального симбіозу за допомогою NOD2. NOD2 регулює склад мікробіоти кишечника (1), що сприяє підтримці епітеліальної бар’єрної функції (2) та імунного гомеостазу (3). Механізми рубцювання слизової оболонки, в свою чергу, впливають на ріст і колонізацію комменсалів (4). Зараз клінічний прогноз базується на виборі та розробці нових методів лікування (харчування, пробіотики та імунорегуляторні методи лікування), спрямованих на корекцію дисбіозу.

Висновки та терапевтичні перспективи

Посилання, що цікавлять

Автори заявляють, що не мають ніякого інтересу стосовно даних, опублікованих у цій статті.

Симбіоз визначається як тісна та тривала асоціація між двома гетеровидовими організмами, що належать до різних видів.

Ентеротип - це класифікація живих організмів на основі їх бактеріологічної екосистеми в мікробіомі кишечника.

Філотип - це біологічний тип, що класифікує організм за його філогенетикою, який є еволюційним стосовно інших організмів.

Список літератури

  1. Arumugam M, Raes J, Pelletier E та ін. Ентеротипи мікробіома кишечника людини. Природа 2011; 473: 174–180. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  2. Яцуненко Т., Рей Ф.Є., Манарі М.Дж. та ін. Мікробіом кишечника людини розглядається за віком та географією. Природа 2012; 486: 222–227. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  3. Wu GD, Chen J, Hoffmann C, et al. Пов’язування довготривалих режимів харчування з мікробними ентеротипами кишечника. Наука 2011; 334: 105–108. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  4. Muegge BD, Kuczynski J, Knights D, et al. Дієта зумовлює зближення функцій мікробіому кишечника у філогенезі ссавців та в організмі людини. Наука 2011; 332: 970–974. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  5. Qin J, Li R, Raes J, et al. Каталог генів мікробних кишок людини, створений шляхом метагеномного секвенування. Природа 2010; 464: 59–65. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  6. Schloissnig S, Arumugam M, Sunagawa S, et al. Геномна варіація ландшафту мікробіома кишечника людини. Природа 2013; 493: 45–50. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  7. Моріс CF, Haiser HJ, Turnbaugh PJ. Ксенобіотики формують фізіологію та експресію генів активного мікробіома кишечника людини. Осередок 2013; 152: 39–50. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  8. Kamada N, Seo SU, Chen GY, Nunez G. Роль мікробіоти кишечника в імунітеті та запальних захворюваннях. Nat Rev Immunol 2013; 13: 321–335. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  9. Atarashi K, Tanoue T, Shima T, et al. Індукція регуляторних Т-клітин товстої кишки корінними видами Clostridium. Наука 2011; 331: 337–341. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  10. Блум С.М., Біджанкі В.Н., Нава Г.М. та ін. Види Commensal Bacteroides індукують коліт в залежності від генотипу господаря на мишачій моделі запального захворювання кишечника. Cell Host Microbe 2011; 9: 390–403. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  11. Round JL, Lee SM, Li J, et al. Шлях, подібний до Toll-рецептора 2, встановлює колонізацію коменсалом мікробіоти людини. Наука 2011; 332: 974–977. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  12. Хупер Л.В., Літтман Д.Р., Макферсон А.Дж. Взаємодія між мікробіотою та імунною системою. Наука 2012; 336: 1268–1273. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  13. Сміт М.І., Яцуненко Т., Манарі М.Дж. та ін. Кишкові мікробіоми малавійських пар-близнюків несумісні з квашіоркором. Наука 2013; 339: 548–554. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  14. Markle JG, Frank DN, Mortin-Toth S, et al. Статеві відмінності в мікробіомі кишечника обумовлюють гормонозалежну регуляцію аутоімунітету. Наука 2013; 339: 1084–1088. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  15. Qin J, Li Y, Cai Z та ін. Дослідження асоціації метабіном мікрофлори кишечника при цукровому діабеті 2 типу. Природа 2012; 490: 55–60. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  16. Manichanh C, Borruel N, Casellas F, Guarner F. Мікробіота кишечника при ВЗК. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012; 9: 599–608. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  17. Khan KJ, Ullman TA, Ford AC та ін. Антибіотикотерапія при запальних захворюваннях кишечника: систематичний огляд та мета-аналіз. Am J Gastroenterol 2011; 106: 661–673. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  18. Rutter MD, Saunders BP, Wilkinson KH, et al. Тридцятирічний аналіз програми колоноскопічного нагляду за новоутвореннями при виразковому коліті. Гастроентерологія 2006; 130: 1030–1038. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  19. Blaser MJ, Falkow S. Які наслідки зникаючої мікробіоти людини? Nat Rev Microbiol 2009; 7: 887–894. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  20. Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, et al. Faecalibacterium prausnitzii - це протизапальна коменсальна бактерія, виявлена ​​шляхом аналізу мікробіоти кишечника у пацієнтів із хворобою Крона. Proc Natl Acad Sci USA 2008; 105: 16731–16736. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  21. Swidsinski A, Ladhoff A, Pernthaler A, et al. Флора слизової при запальних захворюваннях кишечника. Гастроентерологія 2002; 122: 44–54. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  22. Joossens M, Huys G, Cnockaert M, et al. Дисбіоз мікробіоти калу у хворих на хворобу Крона та їх не уражених родичів. Кишка 2011; 60: 631–637. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  23. Rehman A, Sina C, Gavrilova O, et al. Nod2 необхідний для часового розвитку мікробних спільнот кишечника. Кишка 2011; 60: 1354–1362. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  24. Couturier-Maillard A, Secher T, Rehman A, et al. Опосередкований NOD2 дисбіоз схиляє мишей до трансмісивного коліту та колоректального раку. J Clin Invest 2013; 123: 700–711. [PubMed] [Google Scholar]
  25. Arthur JC, Perez-Chanona E, Muhlbauer M, et al. Запалення кишечника спрямоване на активність мікробіоти, що викликає рак. Наука 2012; 338: 120–123. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
  26. Джобін С. Мікробіом: новий фактор ризику колоректального раку?. Med Sci (Париж) 2013; 29: 582–585. [CrossRef] [EDP Sciences] [PubMed] [Google Scholar]

Список малюнків

Регуляція бактеріального симбіозу за допомогою NOD2. NOD2 регулює склад мікробіоти кишечника (1), що сприяє підтримці бар'єрної функції епітелію (2) та імунному гомеостазу (3). Механізми рубцювання слизової оболонки, в свою чергу, впливають на ріст і колонізацію комменсалів (4). Зараз клінічний прогноз базується на виборі та розробці нових методів лікування (харчування, пробіотики та імунорегуляторні методи лікування), спрямованих на корекцію дисбіозу.

Поточні показники використання показують сукупний підрахунок переглядів статей (повнотекстові перегляди статей, включаючи перегляди HTML, завантаження PDF та ePub, відповідно до наявних даних) та подання тез на платформі Vision4Press.

Дані відповідають використанню на платформі після 2015 року. Поточні показники використання доступні через 48–96 годин після публікації в Інтернеті та оновлюються щодня по днях тижня.

Початкове завантаження метрик може зайняти деякий час.