Optimm

Голобиом — это взаимосвязанная сеть микробных экосистем, охватывающая почву, растения, животных, людей и окружающую среду. Взаимодействие микроорганизмов обеспечивает круговорот питательных веществ, подавление патогенов и регулирование климата. Почвенные микробиомы способствуют связыванию углерода и повышению плодородия почвы, а морские микробиомы — улавливанию углерода и поддержанию стабильности климата.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/03014223.2023.2...

Микроорганизмы, к которым относятся бактерии, археи, грибы и вирусы, играют фундаментальную роль в жизни на Земле, участвуя в важнейших процессах, таких как круговорот питательных веществ, разложение органических веществ и регулирование биогеохимических циклов [4,5]. Концепция холобиома отражает эту взаимосвязь, показывая, как микробные экосистемы взаимодействуют для поддержания глобальной стабильности и здоровья.

В настоящее время существует множество доказательств, подтверждающих концепцию гологенома, согласно которой голобионт с его гологеномом является уровнем отбора в процессе эволюции. Однако сложность и динамика голобионтов только начинают изучаться. Ясно одно: большинство элементов окружающей среды, влияющих на голобионт, например вещества, попадающие в пищеварительный тракт, могут изменять микробиом и приводить к адаптации и эволюции, а также к дисбактериозу и болезням. Многие заболевания можно понять, только рассматривая пациента как холобионта — сложную систему, состоящую из взаимодействующих микробов и хозяина. Более того, микробиом взаимодействует с хозяином так же, как органы и части тела. В большинстве случаев это взаимодействие приносит пользу хозяину, но иногда оно может причинять вред. На практике одна из задач современной медицины — воздействовать на микробиом, чтобы предотвратить или вылечить определённые заболевания.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6363370/

Трансплантация фекальной микробиоты (FMT) нормализует состав и функциональность кишечной микробиоты уже через 24 часа после лечения.98,99 Были предложены четыре механизма для объяснения того, как FMT восстанавливает нормальную структуру и функциональность кишечного микробного сообщества:100 (1) Прямая конкуренция здоровой симменсальной микробиоты, доставляемой FMT, с C. трудно с пространством и питательными веществами; (2) восстановление метаболизма вторичных желчных кислот в толстой кишке; (3) восстановление кишечного барьера за счёт стимуляции иммунной системы слизистой оболочки; (4) выработка бактериями бактериоцинов, таких как турицин и низин, которые представляют собой антимикробные пептиды с бактерицидной активностью против C. difficile.101,102

https://en.wikipedia.org/wiki/Holobiont

Состав микробиоты кишечника динамичен и различается у разных людей и даже у одного и того же человека в разное время. На эти различия влияют различные факторы, в том числе генетика, способ родоразрешения, возраст, гигиена, состояние здоровья, гормональный статус, питание, образ жизни и циркадные ритмы [46],[59]–[61] (рис. 1).

https://ru.wikipedia.org/wiki/Микробиом_человека

Например, в исследовании с участием ~6000 европейцев было установлено, что вариации гена LCT, отвечающего за выработку лактазы, тесно связаны с популяциями бифидобактерий. Таким образом, у людей с непереносимостью лактозы в микробиоте кишечника, как правило, больше бифидобактерий [62].

Влияние микробиоты кишечника на организм-хозяин распространяется на поведение, связанное со стрессом, при этом ключевую роль в оси BGM играет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (рис. 1). Нарушение регуляции оси BGM может приводить к стрессу, тревожности, грусти и другим психическим расстройствам. Физические упражнения также способствуют увеличению биоразнообразия кишечника [65],[66], в то время как чрезмерное употребление алкоголя значительно снижает биоразнообразие микробиоты кишечника [46],[67].

Гипотеза поведенческих манипуляций предполагает, что микробы выработали стратегии, позволяющие изменять поведение своих хозяев, что в конечном счёте способствует их выживанию и распространению [39]. Это явление наблюдается в различных контекстах, в том числе при взаимодействии комменсальных бактерий Providencia и C. elegans, когда бактерии влияют на предпочтения хозяина в выборе пищи [38]. Аналогичным образом при паразитарных инфекциях, таких как бешенство, вызванное инфекцией воспаление центральной нервной системы приводит к повышенной агрессии у носителя (собаки или человека), что способствует распространению паразита [9]. Эти примеры демонстрируют способность кишечных микробов манипулировать поведением хозяина, что может быть обусловлено эволюционными адаптациями, направленными на повышение собственной приспособленности.

Кишечник и центральная нервная система связаны блуждающим нервом. Нерв может улавливать механические и химические раздражители в кишечнике и затем передавать сигнал в мозг для обработки и реагирования. Эти реакции могут проявляться в виде изменений в поведении, таких как контроль аппетита или регуляция эмоций, или в виде прямой обратной связи с кишечником, например в виде изменения микробных сообществ кишечника [42]–[44]. Действительно, блокирование блуждающего нерва с помощью субдиафрагмальной ваготомии (СДВ) изменило состояние мышей, колонизированных микробиомом, вызывающим стресс, и привело к развитию у них депрессивных состояний, вызванных микробиотой кишечника [43],[44]. Это говорит о том, что блуждающий нерв играет ключевую роль в воздействии микробиоты кишечника на мозг (рис. 1).

Частое применение антибиотиков тесно связано с профилем микробиоты кишечника. Например, у детей, страдающих аутизмом с поздним началом, наблюдается корреляция между противомикробной терапией, желудочно-кишечными расстройствами и значительным присутствием определённых видов бактерий [63]. У пожилых людей, находящихся на стационарном лечении, часто наблюдаются хронические изменения в микробиоте кишечника из-за полипрагмазии (приёма нескольких лекарств одновременно) [64].

Наконец, микробиота присутствует не только в кишечнике. Сообщалось, что микробы колонизируют вспомогательные органы желудочно-кишечного тракта, такие как ротовая полость и мочевой пузырь, а также отдалённые органы, например лёгкие и влагалище. Появляются доказательства взаимодействия между различными сообществами микробиоты [70], что указывает на то, что дисбаланс микробиоты одного органа может повлиять на баланс микробиоты кишечника и, в свою очередь, на поведение хозяина.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11007408/