Микробиом — действительно ли иммунитет живёт в кишечнике?

Цель исследования: Всё больше признаётся, что пищевые вещества и кишечная микробиота взаимно регулируют друг друга и влияют друг на друга, а значит, воздействуют на здоровье организма-хозяина и заболевания, связанные с иммунитетом. В этой статье мы систематически рассматриваем современные представления о связи пищевых веществ с взаимодействием кишечной микробиоты и иммунитета хозяина, уделяя особое внимание тому, как эта связь может влиять на иммунитет хозяина при здоровье и заболеваниях.

Результаты: Всё больше признаётся, что пищевые вещества и кишечная микробиота взаимно регулируют друг друга и влияют друг на друга, а значит, воздействуют на здоровье организма-хозяина и заболевания, связанные с иммунитетом. В этой статье мы систематически рассматриваем современные представления о связи пищевых веществ с взаимодействием кишечной микробиоты и иммунитета хозяина, уделяя особое внимание тому, как эта связь может влиять на иммунитет хозяина при здоровье и заболеваниях. В частности, мы подчёркиваем, что целенаправленное изменение рациона для воздействия на кишечную микробиоту может помочь в лечении целого ряда заболеваний, связанных с иммунитетом.

Цель исследования: Помимо формирования тренированного иммунитета в костном мозге (КМ) и периферической крови после вакцинации или инфекции, вводимых парентерально, данные свидетельствуют о том, что местная врождённая иммунная память слизистых оболочек может возникать в результате локального воспаления после воздействия на слизистую. Однако пока неясно, возникает ли такая иммунная память на слизистых в результате интеграции иммунологических сигналов, сформированных в отдалённых тканях после парентеральной вакцинации или инфекции.

Результаты: Здесь мы показываем, что подкожная вакцинация бациллой Кальметта — Герена (БЦЖ) может вызывать формирование альвеолярных макрофагов (АМ) с памятью и тренированного иммунитета в лёгких. Хотя парентеральная вакцинация БЦЖ формирует тренированный иммунитет у предшественников клеток костного мозга и циркулирующих моноцитов, образование альвеолярных макрофагов с памятью не зависит от циркулирующих моноцитов. Вместо этого парентеральная вакцинация БЦЖ через распространение микобактерий вызывает зависящие от времени изменения кишечного микробиома, барьерной функции и микробных метаболитов, а затем изменения метаболитов в крови и лёгких, что приводит к образованию макрофагов с памятью и тренированного иммунитета в лёгких. Эти данные выявляют опосредованный кишечной микробиотой путь формирования врождённой иммунной памяти в отдалённых тканях слизистых оболочек и важны для разработки вакцин нового поколения против возбудителей респираторных инфекций.

Цель исследования: Рацион влияет на кишечный микробиом, который, в свою очередь, может воздействовать на иммунную систему. Здесь мы определили, как два изменения рациона, направленные на воздействие на микробиоту, — растительная клетчатка и ферментированные продукты — влияют на микробиом и иммунную систему здоровых взрослых людей.

Результаты: Хотя оценка цитокинового ответа (основной показатель) не изменилась, у участников, употреблявших много клетчатки, наблюдались три различных варианта иммунного ответа, соответствовавших исходному разнообразию микробиоты. Напротив, рацион с высоким содержанием ферментированных продуктов постепенно повышал разнообразие микробиоты и снижал маркеры воспаления. Эти данные показывают, что сочетание изменений рациона с подробным и длительным наблюдением за иммунитетом и микробиомом позволяет получать индивидуальные и общепопуляционные сведения. Ферментированные продукты могут быть полезны для борьбы со снижением разнообразия микробиома и усилением воспаления, распространёнными в индустриальном обществе.

Цель исследования: Появляющиеся данные указывают на центральную роль микробиома в работе иммунной системы. Однако причинно-следственные доказательства, полученные на людях, пока немногочисленны.

Результаты: Несмотря на 10 000-кратное снижение количества кишечных бактерий и длительное уменьшение их разнообразия, выработка антител существенно не изменилась. Однако во втором исследовании, проведённом среди людей с низким исходным уровнем антител, наблюдалось значительное ослабление нейтрализации вируса H1N1, а также ответов IgG1 и IgA, связывающих вирус. Кроме того, в обоих исследованиях лечение антибиотиками приводило к (1) усилению воспалительных признаков, в том числе экспрессии AP-1/NR4A, ранее наблюдавшейся у пожилых людей, и повышению активации дендритных клеток; (2) различным изменениям обмена веществ, включая 1 000-кратное снижение уровня вторичных желчных кислот в сыворотке, тесно связанное с передачей сигналов AP-1/NR4A и активацией инфламмасомы. Объединённый анализ нескольких типов данных выявил значимые связи между видами бактерий и метаболическими особенностями, подчёркивая важную роль микробиома в регуляции иммунитета человека.

Цель исследования: Инфекционные заболевания и инфекции остаются одной из ведущих причин смерти в странах с низким уровнем дохода и представляют серьёзную угрозу для уязвимых групп, таких как младенцы и пожилые люди. Иммунная система играет ключевую роль в восприимчивости к этим инфекциям, их сохранении в организме и устранении.

Результаты: Помимо местных иммунных реакций слизистой оболочки кишечника, всё больше признаётся, что кишечный микробиом влияет и на системный иммунитет. Врачи всё активнее используют новые знания о сложном взаимодействии иммунной системы, кишечного микробиома и болезнетворных микроорганизмов человека. Хорошо известное сегодня влияние питания на состав кишечной микробиоты и иммунную систему объясняет, какую роль питание может играть в укреплении здоровья. В этом обзоре описаны механизмы поддержания сложного равновесия между микробиотой, здоровьем кишечника, местным иммунным ответом и системным иммунитетом, а также их связь с инфекционными заболеваниями на протяжении всей жизни. Кроме того, подчёркивается роль питания в профилактике и лечении инфекционных заболеваний.

Цель исследования: Считается, что желудочно-кишечный тракт — крупнейший иммунологический орган организма, играющий центральную роль в поддержании иммунного равновесия. Вопреки прежним представлениям, кишечный эпителиальный барьер — не статичная физическая преграда, а система, активно взаимодействующая с кишечным микробиомом и клетками иммунной системы.

Результаты: Интенсивное взаимодействие эпителиальных клеток, иммунных клеток и микробиома формирует специфические иммунные ответы на антигены, уравновешивая толерантность и эффекторные функции иммунитета. Недавние исследования показывают, что состав кишечного микробиома влияет на развитие иммунной системы и регулирует иммунные посредники, которые, в свою очередь, воздействуют на кишечный барьер. Кроме того, дисбиоз может способствовать нарушению кишечного барьера и быть связан с повышенной восприимчивостью к некоторым заболеваниям. В этом обзоре рассматриваются развитие кишечного барьера и его роль в иммунной защите организма-хозяина, а также то, как состав кишечного микробиома на протяжении жизни может влиять на эту роль.

Цель исследования: Кишечный микробиом — это сигнальный узел, который объединяет внешние воздействия, например питание, с генетическими и иммунными сигналами и влияет на обмен веществ, иммунитет и реакцию организма-хозяина на инфекцию. Клетки врождённого иммунитета — кроветворные и некроветворные — располагаются в стратегически важной зоне контакта организма-хозяина с микробиомом.

Результаты: Кишечный микробиом — это сигнальный узел, который объединяет внешние воздействия, например питание, с генетическими и иммунными сигналами и влияет на обмен веществ, иммунитет и реакцию организма-хозяина на инфекцию. Клетки врождённого иммунитета — кроветворные и некроветворные — располагаются в стратегически важной зоне контакта организма-хозяина с микробиомом. Эти клетки способны распознавать микроорганизмы или продукты их обмена веществ и преобразовывать сигналы в физиологические реакции организма-хозяина и регулирование микробной экологии. Нарушения взаимодействия врождённого иммунитета с кишечной микробиотой могут способствовать развитию сложных заболеваний.

Цель исследования: Показано, что кишечная микробиота, крупнейшая симбиотическая экосистема организма-хозяина, играет важную роль в поддержании равновесия в кишечнике. Дисбиоз кишечного микробиома возникает из-за нарушения равновесия между комменсальной и патогенной микробиотой.

Результаты: Иммунная система слизистой оболочки кишечника, состоящая из лимфатических узлов, собственной пластинки слизистой и эпителиальных клеток, образует защитный барьер, сохраняющий целостность кишечного тракта. Состав кишечной микробиоты находится под контролем нормальной иммунной системы слизистых оболочек. Воспаление, вызванное ненормальными иммунными реакциями, влияет на равновесие кишечного микробиома и приводит к заболеваниям кишечника. В этом обзоре мы кратко описали взаимодействие кишечной микробиоты и иммунной системы и представили материал, который может послужить основой для будущих исследований.

Цель исследования: Кишечная микробиота стала рассматриваться как важный регулятор иммунных реакций организма-хозяина, и всё больше данных указывает на её роль в формировании иммунитета, вызванного вакцинацией. Хотя вакцинация по-прежнему крайне важна для профилактики инфекционных заболеваний, различия в ответах на вакцины у разных людей остаются серьёзной проблемой.

Результаты: Факторы, изменяющие состав микробиоты, включая антибиотики, питание, а также добавки с пребиотиками или пробиотиками, могут влиять на ответы на вакцины, подчёркивая динамическую связь между кишечником и иммунитетом. Экспериментальные модели также подтверждают эти наблюдения: у животных, выращенных без микробов или получавших антибиотики, ответы ослаблены, а вмешательства с использованием микроорганизмов усиливают их. Эти результаты также позволяют предположить, что кишечную микробиоту можно использовать для повышения эффективности вакцин. В будущих исследованиях следует изучить потенциал стратегий, направленных на микробиоту, для оптимизации эффективности вакцин, особенно у людей с ослабленным иммунитетом.

Цель исследования: Малярия ежегодно остаётся серьёзной угрозой для более чем половины населения мира. Поскольку эффективной вакцины длительного действия нет, а устойчивость к противомалярийным препаратам растёт, необходимы новые методы лечения Plasmodium.

Результаты: Поскольку эффективной вакцины длительного действия нет, а устойчивость к противомалярийным препаратам растёт, необходимы новые методы лечения Plasmodium. Недавние данные указывают, что состав кишечной микробиоты влияет на тяжесть инфекции Plasmodium как в исследованиях на животных, так и в исследованиях с участием людей. Другие данные показали, что кишечная микробиота влияет на адаптивный иммунный ответ организма-хозяина — ту часть иммунной системы, которая необходима для устранения Plasmodium, сохранения иммунитета к Plasmodium и эффективности вакцин. В совокупности это свидетельствует о потенциале изменения кишечной микробиоты как нового способа профилактики тяжёлой малярии.