Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Кожиева М.Х.

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва, Россия

Мельников М.В.

Кафедра общей хирургии Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова

Роговский В.С.

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва, Россия

Олескин А.В.

ФБГОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Кабилов М.Р.

Центр коллективного пользования «Геномика» Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск, Россия

Бойко А.Н.

КГБУЗ "Красноярский краевой Центр по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями"

Кишечная микробиота человека и рассеянный склероз

Авторы:

Кожиева М.Х., Мельников М.В., Роговский В.С., Олескин А.В., Кабилов М.Р., Бойко А.Н.

Подробнее об авторах

Просмотров: 3951

Загрузок: 152


Как цитировать:

Кожиева М.Х., Мельников М.В., Роговский В.С., Олескин А.В., Кабилов М.Р., Бойко А.Н. Кишечная микробиота человека и рассеянный склероз. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2017;117(10‑2):11‑19.
Kozhieva MKh, Mel'nikov MV, Rogovsky VS, Oleskin AV, Kabilov MR, Boĭko AN. Gut human microbiota and multiple sclerosis. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2017;117(10‑2):11‑19. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro201711710211-19

Рекомендуем статьи по данной теме:
Но­вые ме­то­ды ней­ро­ви­зу­али­за­ции оцен­ки ак­тив­нос­ти ней­ро­вос­па­ле­ния при рас­се­ян­ном скле­ро­зе. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(7-2):8-14
Из­ме­не­ния ве­ноз­но­го кро­во­об­ра­ще­ния у па­ци­ен­тов с рас­се­ян­ным скле­ро­зом. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(7-2):22-28
От­но­ше­ние па­ци­ен­тов с рас­се­ян­ным скле­ро­зом к вак­ци­на­ции про­тив COVID-19. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(7-2):29-33
Рас­се­ян­ный скле­роз в Рес­пуб­ли­ке Баш­кор­тос­тан: по­пу­ля­ци­он­но-спе­ци­фи­чес­кие ге­не­ти­чес­кие пре­дик­то­ры и ре­зуль­та­ты 20-лет­не­го кли­ни­чес­ко­го наб­лю­де­ния. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2023;(7-2):34-42
Ва­ли­да­ция рас­ши­рен­ной шка­лы ста­ту­са ин­ва­ли­ди­за­ции (РСШИ) на рус­ском язы­ке для па­ци­ен­тов с рас­се­ян­ным скле­ро­зом в Рос­сий­ской Фе­де­ра­ции. Ме­ди­цин­ские тех­но­ло­гии. Оцен­ка и вы­бор. 2023;(1):41-49
Диф­фе­рен­ци­аль­ная ди­аг­нос­ти­ка вос­па­ли­тель­но­го син­дро­ма вос­ста­нов­ле­ния им­му­ни­те­та и прог­рес­си­ру­ющей муль­ти­фо­каль­ной эн­це­фа­ло­па­тии при от­ме­не на­та­ли­зу­ма­ба. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(3):116-121
Ос­нов­ные фак­то­ры рис­ка кар­ди­овас­ку­ляр­ных ос­лож­не­ний на всех эта­пах хи­рур­ги­чес­ко­го ле­че­ния па­ци­ен­тов по­жи­ло­го и стар­чес­ко­го воз­рас­та с ко­ло­рек­таль­ным ра­ком и со­путству­ющей сер­деч­но-со­су­дис­той па­то­ло­ги­ей. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2023;(2):199-204
Эф­фек­тив­ность и бе­зо­пас­ность 24 не­дель при­ме­не­ния ди­во­зи­ли­ма­ба сре­ди па­ци­ен­тов с рас­се­ян­ным скле­ро­зом в рам­ках ран­до­ми­зи­ро­ван­но­го двой­но­го сле­по­го пла­це­бо-кон­тро­ли­ру­емо­го кли­ни­чес­ко­го ис­сле­до­ва­ния BCD-132-2. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):37-47
Рас­се­ян­ный скле­роз с эпи­зо­дом ши­зоф­ре­но­по­доб­но­го син­дро­ма. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(4):120-124
По­ли­мор­физм RS6265 ге­на BDNF в по­пу­ля­ции боль­ных рас­се­ян­ным скле­ро­зом Том­ской об­лас­ти. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(5):160-164

Введение

Рассеянный склероз (РС) — хроническое демиелинизирующее и нейродегенеративное заболевание ЦНС с аутоиммунным механизмом развития [1]. Этиология Р.С. до конца не уточнена. Полагают, что РС является мультифакторным заболеванием, в развитии которого определенную роль играют генетическая предрасположенность, инфекционные агенты (прежде всего вирусы), воздействие психоэмоционального стресса, недостаточность витамина D и курение [2—9]. В последнее время особое внимание среди этиологических факторов заболевания привлекает изменение кишечной микробиоты организма [10].

Кишечная микробиота человека представляет собой сообщества микроорганизмов, населяющих поверхность и полости его тела. Согласно последним данным, в организме взрослого человека находится примерно 100 триллионов бактерий и более квадриллиона вирусов, что во много раз превышает собственное количество клеток организма [11—13]. Микробиота человека индивидуальна и рассматривается как генетически обусловленный признак, различающийся и на видовом, и на штаммовом уровнях [14]. Состав и численность кишечной микробиоты во многом зависят от отдела пищеварительного тракта. Так, в желудке видовой состав представлен преимущественно бактериями родов Lactobacillus, Stomatococcus, Sarcina, тогда как в двенадцатиперстной кишке он главным образом состоит из лактобактерий, бифидобактерий, бактероидов, энтерококков, дрожжеподобных грибов. Микробиота толстого кишечника составляет 60% всей микробиоты организма и представлена более чем 1000 видов бактерий [15, 16]. Кроме различий, связанных с локализацией в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), существуют значительные различия в составе между микробиотой просвета кишечника и микробиотой, обитающей на слизистой оболочке кишки. На особенности кишечной микробиоты могут оказывать влияние такие факторы, как возраст, пол, раса, диета, заболевания ЖКТ, лекарственные препараты (особенно антибиотики), стресс и курение [17, 18].

Кишечная микробиота и ЦНС

Исследования последних лет показали, что кишечная микробиота посредством вегетативной нервной системы, многочисленных микробных соединений, нейрометаболитов, сигнальных молекул, нейротрансмиттеров может оказывать существенное влияние на функционирование ЦНС, в связи с чем была предложена модель кишечно-мозговой оси, предполагающей взаиморегуляцию между ЦНС и кишечной микробиотой [19—21]. Показано, что изменение кишечной микробиоты может влиять не только на такие процессы, как миелинизация, нейрогенез и активация микроглии, но и на нейропсихологические функции (поведение, настроение, познание) [22]. Так, у пациентов с депрессией обнаружено увеличение Eggerthellab Holdemania, Gelria, Turicibacter, Paraprevotella, Anaerofilm и снижение Bifidobacterium, Lactobacillus, Prevotella и Dialister, тогда как введение пробиотического коктейля, включающего штаммы Lactobacillus rhamnosus и L. helveticus, снижает выраженность депрессии и тревожного поведения у животных [23, 24]. Схожие данные получены и в отношении различных штаммов рода Bifidobacterium, лечение которыми ослабляло депрессию, демонстрируя увеличение активности во время принудительного тестирования (плавание у грызунов). Аналогичный эффект наблюдался и при лечении штаммами Bifidobacterium longum и B. breve [24]. Установлено влияние кишечной микробиоты и на когнитивные функции [25—27], что может быть связано с изменением уровня нейротрофических факторов. Так, пероральное введение противомикробных препаратов беспатогенным грызунам вместе с изменением кишечной микробиоты приводит к повышению уровня нейротрофического фактора мозга (Brain-derived Neurotropic Factor — BDNF) в гиппокампе [28].

Таким образом, влияние кишечной микробиоты на функционирование ЦНС подтверждено многочисленными данными. В то же время механизмы этой взаимосвязи не вполне ясны. Полагают, что ключевое значение в этом взаимодействии может принадлежать влиянию кишечной микробиоты на иммунную и нервную систему через опосредованные нейроиммунные механизмы, такие как нейротрансмиттерные системы.

Влияние микробиоты кишечника на функционирование иммунной системы

Известно, что лимфоидная ткань кишечника, включающая в себя как организованные структуры (пейеровы бляшки, аппендикс, лимфатические узлы), так и отдельные клеточные элементы иммунной системы, является одной из наиболее значимых составляющих иммунитета. Существуют многочисленные данные о влиянии микробиома на клетки врожденной и адаптивной иммунной системы [29—34]. Было показано влияние E. coli Schaedler, Morganella morganii и Bacillus subtilis на дендритные клетки. Было установлено, что Escherichia coli Schaedler может являться мощным индуктором воспаления, усиливая продукцию дендритными клетками таких цитокинов, как фактор некроза опухоли α (ФНО-α), ИЛ-12, ИЛ-1-β и ИЛ-6 и ИЛ-23, которые необходимы как для ранней, так и для поздней стадии развития аутореактивных Th17-клеток. Было также установлено, что E. coli Schaedler повышает уровень экспрессии молекулы CD40 на дендритных клетках. Схожий эффект наблюдался для M. morgani, тогда как B. subtilis, напротив, ингибировала этот эффект [29]. В свою очередь дендритным клеткам может принадлежать ключевое значение в поддержании гомеостаза кишечника. Известно, что разные бактериальные компоненты могут распознаваться Toll-подобными рецепторами дендритных клеток и вызывать их созревание, стимулировать продукцию как про-, так и противовоспалительных цитокинов. В настоящее время получено много данных о наличии нескольких субпопуляций дендритных клеток кишечника, которые способны инициировать аутоагрессивный Th17-зависимый иммунный ответ или направлять дифференцировку Т-клеток в сторону Treg-клеток и таким образом участвовать в поддержании иммунологической толерантности [29—31].

Установлено влияние микробиома и непосредственно на Treg-клетки. Так, по результатам исследования K. Atarashi и соавт. [32] было выявлено, что содержание Treg в кишечнике в несколько раз выше, чем других органах. Было также установлено, что у мышей, выросших в стерильной среде, или у мышей после лечения антибиотиками уменьшается количество циркулирующих Treg-клеток, а также их противовоспалительная активность, выражающаяся в уменьшении продукции противовоспалительных цитокинов, особенно ИЛ-10. В то же время колонизация таких мышей специфической микробиотой, в частности клостридиями, повышала количество циркулирующих Treg-клеток, а также их функциональную активность [33]. Полагают, что модуляция Treg-клеток может являться одним из основных механизмов действия пробиотиков [34].

Сходные с изложенными выше данные получены I. Ivanov и соавт. [33] при исследовании у таких мышей и Th17-клеток. Было показано снижение процента циркулирющих Th17-клеток у стерильных мышей, тогда как колонизация этих мышей микробиотой от беспатогенных мышей приводила к развитию Th17-клеток. В этом же исследовании было установлено, что Th17-клетки в большом количестве содержатся в lamina propria тонкого кишечника. Дальнейшие эксперименты с проведением антибиотикотерапии показали ингибирующий эффект антибиотиков на Th17-клетки. Известно, что наряду с участием в аутоиммунных процессах Th17-клетки являются важным компонентом иммунной системы в защите от бактериальных и грибковых патогенов [36]. Таким образом, Th17-клетки, так же как и Treg-клетки, с одной стороны, имеют важное значение для функционирования кишечной микробиоты, с другой — играют существенную роль в развитии иммуноопосредованных заболеваний (развитие аутоиммунного воспаления для Th7-клеток и поддержание иммунологической толерантности для Treg-клеток). Интересно, что у стерильных мышей одновременно снижено содержание как Treg-клеток, так и Th17-клеток, что может объясняться тем, что на ранних стадиях эти субпопуляции развиваются из одних и тех же предшественников и при участии общих факторов дифференцировки (ИЛ-6 и трансформирующий ростовой фактор-β). Показано также влияние кишечной микробиоты и на развитие Th1-, Th2-клеток, гуморального иммунного ответа [37, 38].

Полученные на протяжении последних 10 лет экспериментальные данные указывают на тесное взаимодействие между иммунной системой и микробиотой кишечника. Установлено влияние кишечной микробиоты на развитие иммунной системы, особенности функционирования [39]. Дополнительным подтверждением участия микробиома в иммунорегуляции является влияние кишечной микробиоты на развитие различных иммуноопосредованных заболеваний, включая ревматоидный артрит, псориаз, синдром Шегрена, РС [40].

Влияние микробиома на функционирование нейротрансмиттерных систем

Взаиморегуляция микробиома и ЦНС также может быть опосредована изменением активности ключевых нейротрансмиттерных систем под влиянием кишечной микробиоты [41]. В настоящее время биогенные амины, имеющие рецепторы на клетках как нервной, так и иммунной системы, рассматриваются ключевыми медиаторами нейроиммунного взаимодействия, в том числе и при Р.С. Установлено прямое участие серотонина, дофамина и нораденалина не только в развитии нейропсихологических нарушений при РС, но в иммунопатогенезе заболевания [2, 42, 43]. В то же время биогенные амины являются главными регуляторами кишечной секреции и моторики, тогда как сама кишечная микробиота может влиять не только на синтез нейротрансмиттеров путем воздействия на уровни метаболитов, необходимых для их продукции, но и самостоятельно синтезировать их [44—49]. Так, показано, что Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. продуцируют ГАМК; Escherichia spp., Bacillus spp. и Saccharomyces spp. — норадреналин; Candida spp., Streptococcus spp., Escherichia spp. и Enterococcus spp. — серотонин; Bacillus spp. — дофамин; Lactobacillus spp. — ацетилхолин [50].

Среди нейромедиаторов, способных регулировать взаимодействие кишечник—головной мозг, наибольшее внимание привлекает серотонин. Установлено, что более 90% всего серотонина в организме человека вырабатывается именно в кишечнике, где экспрессируется более 10 разных типов серотониновых рецепторов. При этом кишечная микробиота способна влиять на этот процесс и таким образом участвовать в регуляции обмена серотонина [51, 52]. Серотонин синтезируется в различных симбиотических и паразитических микроорганизмах животных и человека (Rhodospirillum rubrum, B. subtilis, S. aureus) [41, 52, 53]. Он ускоряет рост некоторых бактерий, в частности симбиотического штамма E. сoli, а также S. cerevisiae, которые могут быть использованы в качестве протекторов кишечника от патогенной микробиоты [41, 54]. В то же время стерильные животные обладают сниженным уровнем серотонина в толстом кишечнике и плазме крови по сравнению с контрольными животными (например, беспатогенные мыши), тогда как колонизация кишечника таких животных бактериями нормальных животных, в частности спорообразующими штаммами, полностью восстанавливает сниженные уровни серотонина, что указывает на важную роль микробиоты в стимуляции серотонинового биосинтеза. Также установлено, что применение антибиотикотерапии снижает уровень серотонина в плазме крови и кишечнике, в то время как пероральный прием B. infantis приводит к увеличению уровней предшественника серотонина — триптофана в плазме крыс [51, 55].

Кроме того, было показано влияние кишечной микробиоты и на серотонинергическую систему ЦНС [55—58]. Так, у безмикробных мышей-самцов наблюдается выраженное увеличение концентрации серотонина в гиппокампе [55]. Применение препаратов, модулирующих серотониновую передачу, например антидепрессантов группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС), также способно влиять на кишечную микрофлору, в частности ингибировать рост некоторых бактерий (в основном грамположительных) [52]. Вероятно, в связи с этим СИОЗС могут быть эффективны в отношении терапии синдрома раздраженного кишечника и других гастроинтестинальных расстройств, связанных в том числе с нарушением состава кишечной микробиоты [59].

Таким образом, обмен серотонина и кишечная микробиота оказывают существенное взаимное влияние. Однако механизмы этого взаимодействия остаются не ясными. Возможно, влияние кишечной микробиоты на продукцию серотонина опосредовано короткоцепочечными жирными кислотами (short chain fatty acids — SCFA), например, пропионовая, масляная кислоты, которые с одной стороны, являются продуктом метаболизма различных бактерии, с другой — способны увеличивать экспрессию триптофангидроксилазы, одного из ключевых ферментов биосинтеза серотонина [60]. В то же время этот вопрос нуждается в уточнении.

Дофамин, норадреналин и адреналин (а также их предшественники), являющиеся важнейшими нейромедиаторами и входящие в группу катехоламинов, также могут синтезироваться кишечной микрофлорой. С одной стороны, известно, что катехоламины в кишечнике разрушаются кишечной моноаминоксидазой (МАО), предохраняющей организм от влияния чужеродных биологически активных моноаминов [61]. С другой стороны, бактерии, помимо самих катехоламинов, синтезируют также и их предшественники, в частности диоксифенилаланин (ДОФА), который не подвержен действию МАО, но способен проникать в кровоток и далее проходить через гематоэнцефалический барьер. Кроме того, катехоламины, синтезированные кишечной микробиотой, до своего разрушения могут воздействовать на недавно обнаруженные специфические рецепторы кишечных энтерохромафинных клеток с последующей передачей серотонинергических афферентных импульсов. Таким образом, энтерохромафинные клетки могут играть роль хемосенсоров желудочно-кишечного содержимого. В случае катехоламинов показано, что на поверхности энтерохромафинных клеток содержатся α2A-адренорецепторы, реагирующие на эфферентную катехоламиновую импульсацию. Сигнальные пути этих рецепторов ассоциированы с афферентной серотониновой передачей посредством 5-HT3-рецепторов [62].

Некоторые бактерии, в частности B. animalis, способны ингибировать МАО [63, 64]. Если этот эффект справедлив и для кишечной формы МАО, то данный феномен также может играть роль в реализации эффекта катехоламинов, синтезированных микробиотой, на организм хозяина. Таким образом, представляет интерес изучение двустороннего взаимодействия катехоламинов и кишечной микробиоты.

Катехоламины в свою очередь могут напрямую стимулировать рост различных патогенных, оппортунистических и сапротрофных бактерий, включая Yersinia enterocolitica, E. coli, Helicobacter pylori и др. [65]. Катехоламины также хелируют ионы железа, связанные с белками сыворотки (трансферрин и др.), переводя его в доступную для утилизации микробными клетками форму, что дополнительно стимулирует рост микроорганизмов [66].

Дофамин в концентрации 0,5—2 мкМ обнаруживается в биомассе разных тестированных прокариотических организмов [67]. В заквасочных культурах лактобацилл также выявлена продукция катехоламинов. Так, дофамин синтезируют штаммы L. helveticus NK-1 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus. Практически все штаммы образовывают достаточно высокие концентрации норадреналина. Предшественник катехоламинов, ДОФА, в микромолярных концентрациях обнаружен как в клетках, так и в культуральной жидкости кишечных палочек и лактобацилл [65, 52, 68].

Как уже было отмечено, бактерии не только способны секретировать катехоламины, но и обладают рецепторным аппаратом для них. Бактериальные рецепторы типа QseC у E. coli функционально аналогичны (несмотря на структурные отличия) α-адренергическим рецепторам эукариот, так как их взаимодействие с норадреналином и адреналином в основном блокируется α-адреноблокаторами (например, фентоламином), но не β-адреноблокаторами пропранолом и лабеталолом (E. coli O157: H7, Salmonella enterica, Ye. enterocolitica) [69, 70]. Дофамин также утрачивает свое действие (стимуляция роста на среде с сывороткой) на указанные бактерии в том случае, если наряду с ним добавляют хлорпромазин, избирательно блокирующий D2-дофаминовые рецепторы. Эффект дофамина по-прежнему наблюдается при добавлении специфического блокатора рецепторов D1-типа, а также галоперидола, который неизбирательно блокирует оба типа рецепторов к дофамину в эукариотических организмах [70]. Тот факт, что дофамин и норадреналин требуют разных рецепторных антагонистов для подавления своих эффектов, может указывать на то, что они связываются с разными рецепторными участками на бактериальных клетках. Это предположение соответствует и данным о различии в действии этих двух катехоламинов на рост микроорганизмов и формирование ими микроколоний [71].

Воспринимающие катехоламины рецепторные системы микрофлоры ЖКТ могут выполнять две различные функции: 1) опосредовать взаимодействие микроорганизмов между собой, так как бактерии могут синтезировать норадреналин и дофамин и выделять их в среду (например, патогенные штаммы E. coli могут воспринимать стимулирующие рост, вирулентность и формирование биопленок сигналы от непатогенной флоры, включая комменсальные штаммы того же вида) [72]; 2) опосредовать взаимосвязь между микроорганизмами и организмом-хозяином, выбрасывающим в кровоток в ответ на инфекцию катехоламины, в первую очередь норадреналин и адреналин, которые затем в достаточно высоких концентрациях попадают в просвет кишечника.

Катехоламины стимулируют адгезию микрофлоры ЖКТ к слизистой оболочке кишечника и формирование биопленок. Биопленка — сообщество бактерий, которые прикреплены к поверхности или друг к другу, при этом у них появляются новые свойства, отличные от их свойств в составе обычных колоний. Известно, что биопленки непатогенных бактерий играют важную, в частности защитную, роль в ЖКТ и других системах организма. У патогенных бактерий катехоламины, кроме пролиферации клеток, стимулируют образование токсинов, адгезинов и других факторов вирулентности [69].

Необходимо подчеркнуть различие в воздействии катехоламинов на патогенную и непатогенную микрофлору. По данным литературы [73, 74], рост ряда патогенных энтеробактерий в наибольшей степени стимулируется норадреналином, характерным для ответа макроорганизма на инфекцию. Дофамин — минорный компонент инфекционного ответа действует лишь в сравнительно высоких концентрациях. Так, норадреналин и дофамин в концентрации 3 и 100 мкМ соответственно стимулируют рост культуры патогенного штамма E. coli JPN10 (O44:H18) в жидкой среде SAPI с кровяной сывороткой.

В случае непатогенного штамма E. coli K-12 MC 4100 дофамин стимулирует пролиферативную активность (по числу КОЕ) и накопление биомассы значительно эффективнее, чем мажорный компонент инфекционного ответа — норадреналин [71]. Это позволило установить, что патогенные микроорганизмы сильнее реагируют на норадреналин, чем на дофамин. В то же время непатогенная E. coli K-12 активнее реагирует на дофамин, а также ряд веществ, которые характерны не для системного инфекционного ответа организма, а для локальной хронической воспалительной реакции. Известно, что вялотекущая хроническая воспалительная реакция как в ЖКТ, так и в других забарьерных органах может способствовать возникновению иммунологической толерантности [41, 75]. Кроме того, нормальная кишечная микрофлора также может вносить вклад в формирование нормальной иммунологической толерантности в ЖКТ.

Таким образом, биогенные амины могут рассматриваться не только как ключевые медиаторы нейроиммунного взаимодействия, но и в как регуляторы функци иммуно-кишечно-мозговой оси.

Кишечная микробиота и экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит

На участие кишечной микробиоты в развитии иммуноопосредованных заболеваний ЦНС указывает влияние микробиома на развитие и течение экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ), а также изменения иммунной системы кишечника под воздействием ЭАЭ. Так, результаты исследования M. Nouri и соавт. [76] выявили повышение Th1- и Th17-клеток и снижение Тreg-клеток в lamina propria (собственная пластинка) кишечника, пейеровых бляшках и мезентериальных (брыжеечных) лимфатических узлах у мышей с ЭАЭ. Сходные данные были получены в исследовании S. Stanisavljević и соавт. [77, 78].

В работе Y. Lee и соавт. [79] было установлено, что выраженность симптомов ЭАЭ, воспроизведенного у стерильных мышей, существенно ниже, чем в контрольной группе. В экспериментах in vitro было установлено, что у таких мышей значительно снижены как количество интерлейкина 17 (ИЛ-17) и интерферона-γ (ИФН-γ) продуцирующих Т-клеток, так и уровни продукции ИЛ-17 и ИФН-γ, но при этом повышено количество CD4+CD25+FoxP3+-регуляторных Т-клеток, участвующих в поддержании иммунологической толерантности и подавлении аутоиммунного воспаления. Дальнейшие эксперименты с активацией Т-клеток дендритными клетками (смешанная лейкоцитарная реакция) показали, что дендритные клетки стерильных мышей обладают сниженной способностью инициировать провоспалительный Тh1- и Th17-зависимый иммунный ответ. В то же время колонизация грызунов бактериями приводила к более агрессивному течению ЭАЭ, что было связано с усиленным Th1- и Th17-иммунным ответом.

При изучении динамики качественного и количественного состава кишечной микробиоты у крыс с симптомами ЭАЭ и при бессимптомном течении болезни было установлено, что на фоне появления клинических симптомов увеличивается количество грамотрицательных условно-патогенных бактерий: Citrobacter spp., Proteus spp., Klebsiella spp. и атипичных E. coli, тогда как крысы без клинических проявлений ЭАЭ имеют более высокое содержание бактерий вида Faecalibacterium prausnitzii [80].

Получены данные [81, 82] об эффективности применения пробиотиков при ЭАЭ — введения B. animalis, а также лактобацилл. В частности Pediococcus acidilactici усиливает продукцию ИЛ-10 и уменьшает выраженность симптомов ЭАЭ. Кроме того, было показано [82], что введение P. acidilactici может оказывать не только терапевтический, но и профилактический эффект при ЭАЭ, что связано с ингибированием продукции ИЛ-17, ИФН-γ и подавлением клеточной инфильтрации в ЦНС. В то же время, по данным других авторов [83, 84], использование пробиотиков, в том числе и на основе лактобацилл, не оказывает какого-либо влияния на ЭАЭ или же, напротив, может усугублять его течение. Этот вопрос требует уточнения.

Изучалось влияние и антибиотикотерапии на ЭАЭ. Так, в исследовании J. Ochoa-Reparaz и соавт. [85] было отмечено, что пероральная антибиотикотерапия смягчает течение ЭАЭ. Выделенные из селезенки, мезентериальных и шейных лимфатических узлов лимфоциты стерильных мышей в ответ на стимуляцию антителами анти-CD3/анти-CD28 продуцировали меньшее количество провоспалительных цитокинов ИЛ-6, ИЛ-17 и ИФН-γ и больше противовоспалительного ИЛ-10. Оценка содержания клеточных популяций показала снижение CD4+ Т-клеток. Однако при изучении соотношения различных субпопуляций Т-хелперов было установлено повышение CD4+CD25+ Т-регуляторных клеток в мезентериальных и шейных лимфатических узлах. В последующей работе этих авторов [86] было показано влияние пероральной антибиотикотерапии и на гуморальный ответ иммунной системы при ЭАЭ. Положительный эффект терапии антибиотиками при ЭАЭ был подтвержден в исследовании S. Colpitts и соавт. [87].

Кишечная микробиота и РС

Несмотря на то что эффекторная стадия иммунопатологического процесса при РС в настоящее время достаточно изучена, этиология, а также механизмы запуска и поддержания аутоиммунного воспалительного процесса при РС остаются неясными, что не позволяет проводить эффективную профилактику заболевания и снизить частоту заболеваемости. Эпидемиологические исследования РС показали связь заболевания с рядом генетических факторов. Значение наследственной предрасположенности в этиологии РС было подтверждено данными обследования близнецов [88], показавшими, что у монозиготных близнецов конкордантность по РС существенно выше (15—30%), чем у дизиготных (3%). Тем не менее относительно низкий процент конкордантности у монозиготных близнецов может свидетельствовать о вкладе в развитие РС пока не установленных внешних воздействий.

Обнаружение влияния микробиома на функционирование иммунной и нервной систем, а также выделение кишечно-мозговой оси повысило интерес к микробиоте кишечника как к этиопатогенетическому фактору РС [89]. При изучении видового состава микробиома у больных РС в стадии обострения обнаружены отличия от больных в стадии ремиссии или группы здоровых. Так, было показано, что при обострении РС кишечная микробиота менее обогащена актинобактериями родов Adlercreutzia и Collinsella. Обогащение бактероидами родов Pedobacter и Flavobacterium было больше у больных РС, тогда как бактероидами рода Parabacteroides, напротив, меньше. Содержание фирмикутных бактерий родов Blautia и Dorea было выше у больных РС, в то время как содержание других фирмикутов (Erysipelotrichaceae, Lachnospiraceae, Veillonellaceae) было ниже. Содержание протеобактерий Pseudomonas и Mycoplana было выше у больных РС, а содержание Haemophilus — в группе здоровых [90].

Несколько иные данные были получены в исследовании M. Sachiko и соавт. [91], в котором было обнаружено, что актинобактерии более распространены в образцах, полученных от больных РС, в то время как бактероиды и фирмикуты — в группе здоровых. В работе E. Cekanaviciute и соавт. [92] было установлено увеличение содержания Acinetobacter calcoaceticus и Akkermansia и снижение Parabacteroides у больных Р.С. Дальнейшие эксперименты показали, что внесение А. calcoaceticus в культуру мононуклеарных клеток периферической крови снижает процент содержания CD25+FoxP3+ Treg-клеток, но увеличивает процент содержания Th1-клеток. Также было показано, что колонизация стерильных мышей микробиотой от больных РС вызывает более агрессивное течение ЭАЭ, что могло быть связано с отсутствием в брыжеечных лимфатических узлах у таких мышей ИЛ-10-продуцирующих Т-клеток. Близкие к этим результаты были получены этими же исследователями и в другой работе K. Berer и соавт. [93].

В целом влияние кишечной микробиоты на течение РС не вызывает сомнений. Однако данных о различии между составом микробиома здоровых и пациентов с РС пока недостаточно, так как в отношении многих видов бактерий получены противоречивые результаты [89]. Это может быть обусловлено разными факторами (пол, возраст, особенности питания и др.), среди которых особое значение может иметь проводимая патогенетическая терапия иммуномодулирующими препаратами, влияние которых на кишечную микробиоту только начинает изучаться [94, 95].

Таким образом, несмотря на то что особенности состава и функционирования кишечной микробиоты при РС еще мало изучены, полученные в настоящее время данные позволяют предположить важное значение кишечно-мозговой оси в иммунорегуляции при Р.С. Возможно, дальнейшие исследования позволят более точно определить роль изменений кишечной микробиоты в развитии и течении РС, а также методы воздействия на микробиом с целью терапии иммуноопосредованных заболеваний ЦНС.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: k.madina-1986@mail.ru

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.