UKRAINS'KYI VISNYK PSYKHONEVROLOHII

The Scientific and Practical Journal of Medicine
ISSN 2079-0325(p)
DOI 10.36927/2079-0325
Home » Archive of numbers » 2020 » Volume 28, issue 3 (104) » Gut microbiota and autoimmune diseases (Literature review)

Gut microbiota and autoimmune diseases (Literature review)

Authors

Type of Article

  • Scientific Article

In the Section

  • LITERATURE REVIEW

Key words

Index UDK:
  • 612 017-06-052:579 61

Abstract

Аутоімунні захворювання  — хронічні прогресуючі процеси, пов’язані з  порушенням функцій центральних і  периферичних структур нервової системи. Розуміння процесів, що  відбуваються всередині організму, істотно змінилося завдяки сучасним технологіям, що  дали змогу виявити міцний взаємозв’язок кишечника з нервовою, ендокринною, імунною системами людини. Вважається, що в основі більшості хронічних захворювань мультифакторної природи лежать зміни видового різноманіття мікробіоти кишечника, які  призводять до  незворотних поломок гомеостазу макроорганізму. Дисфункція, пов’язана з  порушенням якісного і  кількісного складу мікробіоти кишечника, змінює метаболічну активність і  сприяє розвитку хронічного запалення. Багато авторів наукових статей проводили аналіз даних про  роль кишкової мікробіоти в  розвитку аутоімунних захворювань і  показані можливі шляхи корекції. Низка питань, що стосуються взаємодії макроі мікроорганізмів, активно вивчаються і  потребують подальшого уточнення. Важливим є  зміни імунного статусу організму людини, які відбуваються при перебудові мікробіома кишечника у пацієнтів з аутоімунними захворюваннями. Компенсація дисбалансу харчування, кишкової мікробіоти, а  також рухової активності, адекватних віку і умовам життя, дає змогу забезпечити енергетичний гомеостаз і  є  перспективним напрямком профілактики розвитку і зниження темпів прогресування аутоімунних захворювань.

Pages

  • 63-69

Year / Issue

Download PDF

References

  1. Гриневич В.  Б., Захарченко М. М.  Современные представления о  значении кишечного микробиоценоза человека. Способы коррекции его нарушений  // Новые СанктПетербургские врачебные ведомости. 2003. № 3. С. 13—20.
  2. Computational profiling of the gut-brain axis: microflora dysbiosis insights to neurological disorders / Dovrolis N., Kolios G., Spyrou G. M., Maroulakou I. // Briefings in Bioinformatics. 2017. Nov. 27. Vol. 20, Issue 3. P. 825—841. DOI: https://doi.org/10.1093/bib/bbx154.
  3. The gut-brain axis: Interactions between enteric microbiota central and enteric nervous systems / M. Carabotti, A. Scirocco, M. A. Maselli, C. Severi // Ann Gastroenterol. 2015. No.  28  (2). Р. 203—209. PMID: 25830558.
  4. Microbiota dysbiosis controls the neuroinflammatory response after stroke / V. Singh, S. Roth, G. Llovera [et  ]  // J.  Neurosci. 2016. Jul 13; 36  (28): 7428—7440. DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1114-16.2016.
  5. Lederberg J. and McCray ‘Ome Sweet ‘Omics  — A Genealogical Treasury of Words // The Scientist. 2001. No. 15 (7). Р. 8. URL: https://lhncbc.nlm.nih.gov/publication/lhncbc-2001-047.
  6. Мечников И. И.  Этюды оптимизма. 2-е  изд. М., 1909. 282 с., ил. (на фр. яз. 1907).
  7. The treatment-naive microbiome in new-onset Crohn’s disease  / D. Gevers, S. Kugathasan, L. A. Denson [et  ]  // Cell Host & Microbe. 2014. Vol. 15, Issue 3. Р. 382—392. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2014.02.005.
  8. Белобородова Н. В. Метаболизм микробиоты при критических состояниях (обзор и постулаты)  // Общая реаниматология. 2019. Т.  15, №  С. 62—79. DOI: https://doi.org/10.15360/1813-9779-2019-6-62-79.
  9. Berg R. The indigenous gastrointestinal microflora  // Trend Microbial. 1996. No. 4 (11). Р. 430—435. DOI: https://doi.org/10.1016/0966-842x(96)10057-3.
  10. Kelly D., Mudler I. Microbiome and immunological interaction // Nutr. Rew. 2012. No. 70. С. 18—30. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2012.00498.
  11. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Human Microbiome Project Consortium / Nature. 2012 Jun 13. 486 (7402). P. 207-214. DOI: https://doi.org/10.1038/nature11234.
  12. Mandal R. S., Saha S., Das S. Metagenomic surveys of gut microbiota // Genomics, Proteomics & Bioinformatics. 2015. Vol. 13, Issue 3. Р. 148—158. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gpb.2015.02.005.
  13. Iannitti T., Palmieri B. Therapeutical use of probiotic formulations in clinical practice // Clin. Nutr. 2010 Dec. No. 29 (6). С. 701—725. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clnu.2010.05.004.
  14. Host-gut microbiota metabolic interactions / J. K. Nicholson, E. Holmes, J. Kinross [et al.] // Science. June 2012. 336 (6086): 1262—7. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1223813.
  15. Оден М. Роды и эволюция Homo Sapiens (Childbirth and the evolution of Homo sapiens, 2014) / пер. с англ. М. : Изд-во Назаровых, 2016. 200 с. URL: https://www.livelib.ru/book/1001263854-rody-i-evolyutsiya-homo-sapiens-mishel-oden.
  16. Prostor L. The Human Microbiome Project in 2011 and  beyond  // Cell Host & Microbe. 2011. Vol.  10. Issue 4. Р. 287—291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2011.10.001.
  17. Tyakht A. V., Kostryukova E. S., Govorun M. Human gut microbiota community structures in urban and  rural populations in  Russia  // Nature Communications. 2013. Vol. 4, Article number: 2469. DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms3469.
  18. Черневская Е. А., Белобородова Н. В. Микробиота кишечника при критических состояниях (обзор)  // Общая реаниматология. 2018. Т. 14. № 5. С. 96—119. DOI: https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-5-96-119.
  19. Qin J., Li R., Wang J. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing // Nature. 2010. Vol. 464. P. 59—65. DOI: https://doi.org/10.1038/nature08821.
  20. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest / P. J. Turnbaugh, R.   Ley, M. A. Mahowald [et al.] // Nature. 2006. Vol. 444. Р. 1027—1031. DOI: https://doi.org/10.1038/nature05414.
  21. The Firmicutes/Bacteroides ratio of the human microbiota changes with age / D. Mariat, O. Firmesse, F. Levenez [et al.] // BMC Microbiology. 2009. Vol. Article number: 123. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2180-9-123.
  22. Rajilić-Stojanović M., Smidt H., De Vos W. Diversity of the human gastrointestinal tract microbiota revisited  // Environmental Microbiology. 2007. Vol. 9, Issue 9.P. 2125—2136. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2007.01369.x.
  23. Gut microbiota in health and disease / I.  Serikov, S. L. Russell, L. C. M. Antunes and B. B. Finlay  // Physiol Rev. 2010. Vol. 90, No 3. P. 859—904. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00045.2009.
  24. Cho I. & Blaser M. J. The human microbiome: at the interface of health and disease // Nature Reviews Genetics. 2012. Vol. 13. С. 260—270. DOI: https://doi.org/10.1038/nrg3182.
  25. A metagenomic insight into our gut’s microbiome / P.  Lepage, M. C. Leclerc, M. Joossens [et  ]  // Gut. 2013 Jan; 62  (1): 146—58. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2011-301805 . Epub 2012 Apr 23. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2011-301805.
  26. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest / P. Turnbaugh, R.  E.  Ley, M.  A.  Mahowald [et  al.] Nature. 2006. Dec  21; 444  (7122): Р. 1027—31. DOI: https://doi.org/10.1038/nature05414.
  27. Барышникова Н. В. Генетические особенности Helicobacter pylori у больных язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2009. № 7. С. 80—82. URL: eLIBRARY ID: 33601124.
  28. The microbiome of the urinary tract — a role beyond infection / S. A. Whiteside, H. Razvi, S. Dave [et al.] // Nature Reviews Urology. 2015. No. 12. Р. 81—90. DOI: https://doi.org/10.1038/nrurol.2014.361. The microbiome of the urinary tract—a role beyond infection
  29. Ley R. , Peterson D.  A., Gordon J.  I. Ecological and evolutionary forces chaping microbial diversity in  the human intestine  // Cell. 2006 Feb 24. Vol.  124  (4). Р. 837-848. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.02.017.
  30. Martínez I., Muller C. E., Walter J. Long-term temporal analysis of the human fecal microbiota revealed a stable core of dominant bacterial species // PLoS One. 2013 Jul 16; 8 (7): e69621. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069621.
  31. The human urine virome in association with urinary tract infections / T. M. Santiago-Rodriguez, M. Ly, N. Bonilla and D. T. Pride // Front. Microbiol. 2015. Jan 23; 6: 14. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00014.
  32. Ackerman A. L., Underhill D. M. The mycobiome of the human urinary tract: potential roles for fungi in urology // Ann Transl Med. 2017 Jan; 5 (2): P. 31. DOI: https://doi.org/10.21037/atm.2016.12.69.
  33. The function of our microbiota: who is out there and what do they do? / N. Oltmann, H. Smidt, W. M. de Vos, C.  Belzer  // Front Cell Infect Microbiol. 2012. Vol. 9, no. 2. Р. 104. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00104.
  34. Макарова С. Г., Броева М. И. Влияние различных факторов на ранние этапы формирования кишечной микробиоты // Педиатрическая фармакология. 2016. Т. 13, № 3. С. 270—282. DOI: https://doi.org/10.15690/pf.v13i3.1577.
  35. A core gut microbiome in obese and lean twins / P.   Turnbaugh, M. Hamady, T. Yatsunenko [et  al.]  // Nature. 2009 Jan 22; 457 (7228): 480—484. DOI: https://doi.org/10.1038/nature07540.
  36. Dethlefsen L., McFall-Ngai M. & Relman D. A. An ecological and evolutionary perspective on human–microbe mutualism and disease // Nature. 2007 Oct. Vol. 449 (7164). P. 811—8. DOI: https://doi.org/10.1038/nature06245.
  37. Everard A., Cani P. D. Gut microbiota and GLP-1 // Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. 2014 Sep. Vol. 15 (3). Р. 189—196. DOI: https://doi.org/10.1007/s11154-014-9288-6.
  38. Ohnmacht C. Microbiota, regulatory T cell subsets, and allergic disorders // Allergo Journal International. 2016. Vol. 25 (5). Р. 114—123. DOI: https://doi.org/10.1007/s40629-016-0118-0.
  39. Oshima T. & Miwa H. Gastrointestinal mucosal barrier function and diseases // J 2016. Vol.  51  (8). Р. 768—778. DOI: https://doi.org/10.1007/s00535-016-1207-z.
  40. Farré R., Vicario M. Abnormal Barrier Function in Gastrointestinal Disorders // Handb Exp Pharmacol. 2017. Vol. P. 193—217. DOI: https://doi.org/10.1007/164_2016_107.
  41. Pathobiont release from dysbiotic gut microbiota biofilms in intestinal inflammatory diseases: a role for iron? / A. G. Buret, J.-P. Motta, T. Allain [et al.] // J Biomed. Sci. 2019. Vol. 26 (1). Р. 1. DOI: https://doi.org/10.1186/s12929-018-0495-4.
  42. The jejunum of diarrhea-predominant irritable bowel syndrome shows molecular alterations in the tight junction signaling pathway that are associated with mucosal pathobiology and clinical manifestations / C. Martínez, M. Vicario, L. Ramos [et al.] // Am J Gastroenterol. 2012 May. 107 (5). Р. 736—746. DOI: https://doi.org/10.1038/ajg.2011.472.
  43. Марков А. Г., Вешнякова А. Ю., Круг С., Милац С. Экспрессия белков плотных контактов в эпителии тонкой кишки крысы // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2007. Т. № 9. С.  1043—1054. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=9603019.
  44. Энтеропатия с нарушением мембранного пищеварения / А. И. Парфенов, Н. И. Белостоцкий, С. Р. Дбар [и др.] // Эффективная фармакотерапия. 2018. № 16  (2). C.  20—27. eLIBRARY ID: 35192164.
  45. Noble E. , Hsu T. M., and Kanoski S. E. Gut to brain dysbiosis: mechanisms linking western diet consumption, the microbiome and cognitive impairment  // Front. Behav. Neurosci. 2017. No. 11. Р. 9. DOI: https://doi.org/10.3389/fnbeh.2017.00009.
  46. The Gut Microflora and its Metabolites Regulate the Molecular Crosstalk between Diabetes and Neurodegeneration / S. Westfal, N. Lomis, S. P. Singh [et al.] // J Diabetes Metab. Vol. 6. Issue 8 Р. 1—16. DOI: https://doi.org/10.4172/2155-6156.1000557.
  47. Роль микробиоты в формировании аутоиммунного воспаления при воспалительных заболеваниях кишечника  / Данилова  Н.  А., Валеева  А.  Р., Абдулхаков  С.  Р. [и др.]  // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017. №  7  (143). С.  121—125. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30507329.
  48. POH-1 deubiquitinates pro-interleukin-1β restricts inflammasome activity / Li Zhang, Yun Liu, Boshi Wang [et ]  // Nat Commun. 2018 Oct 12; 9  (1): 4225. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-06455-z.
  49. Cassel S. L., Sutterwala F. S. Sterile inflammatory responses mediated by the NLRP3 inflammasome // Eur J Immunol. 2010 Mar. No. 40 (3). Р. 607—611. DOI: https://doi.org/10.1002/eji.200940207.
  50. Caspi R. R. A look at autoimmunity and inflammation in the eye // J Clin Invest. 2010. 120: 3073—83. DOI: https://doi.org/10.1167/iovs.15-17280.
  51. Microbiota-Dependent Activation of an Autoreactive T Cell Receptor Provokes Autoimmunity in an Immunologically Privileged Site / R. Horai, C.   Zárate-Bladés, P. Dillenburg-Pilla [et  al.]  // Immunity. 2015. Aug 18. 43  (2). Р. 343—353. DOI:  https://doi.org/10.1016/j.immuni.2015.07.014.
  52. Состав микробиоты кишечника и популяций циркулирующих Th-клеток у пациентов с рассеянным склерозом / И. Н. Абдурасулова, Е. А.  Тарасова, И.  В.  Кудрявцев [и  др.]  // Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9. № 3—4. Р. 504—522. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-3-4-504-522.
  53. Дисбиоз (дисбактериоз) кишечника: современное состояние проблемы, комплексная диагностика и лечебная коррекция / Ардатская М.  Д., Бельмер С.  В., Добрица  В.  П. [и  др.]  // Экспериментальная и  клиническая гастроэнтерология. 2005. № 5. С. 13—50.
  54. Type 1 interferons and microbial metabolites of tryptophan modulate astrocyte and Central nervous System inflammation via the aryl hydrocarbon receptor / W. Rothammer, I. D. Mascanfroni, L. Bunse [et al.] // Nature medicine. 2016 Jun; 22 (6): 586—597. DOI: https://doi.org/10.1038/nm.4106.
  55. Gut bacteria from multiple sclerosis patients modulate human T-cells and exacerbate symptoms in mouse models / E. Cekanaviciute, B. B. Yoo, T. F. Runia [et al.] // Proc Natl Acad Sci. USA. 2017 Oct 3. Vol. 114  (40). P. 10713—10718. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1711235114.
  56. Лившиц Карлос, Захарова И. Н., Дмитриева Ю. А. Влияние кишечного микробиома в норме и патологии на  здоровье человека // Медицинский Совет. 2017. № 1. С. 155—159. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2017-1-155-159.
  57. Мунблит Д. Б., Корсунский И. А. Про- и  пребиотики в профилактике лечения аллергических заболеваний // РМЖ. 2016. № 6 (1). С. 354—357.
  58. Гриневич В. Б., Сас Е. И., Ефимов О. И., Щербина Н. Н. Коррекция дисбиоза кишечника — фактор преодоления инсулинорезистентности // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2009. № 19 (1, Прил. 33). С. 90—91.
  59. Бурева С. А. Необходимость применения метабиотиков в комплексной терапии больных с  кандидозом органов пищевого тракта // РМЖ. 2015. № 19. С. 1179.
  60. Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effect / V. Monda, I. Villano, A. Messina [et al.] // Oxid Med Cell Longev. 2017. No. 383. Р. 1972. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/3831972.

Journal’s Indexing:

UKRAINS'KYI VISNYK PSYKHONEVROLOHII

The Scientific and Practical Journal of Medicine

ДУ «ІНПН імені
П.В. ВОЛОШИНА
НАМН УКРАЇНИ»