Table of Contents

Мікробіом людини складається з трійок бактерій, вірусів, грибів та інших мікроорганізмів, які заражають різні ділянки тіла, зокрема, кишечника, шкіри, рота та дихальних шляхів. Цей комплексний екосистема функціонує як невід'ємний орган, вплив на травлення, обмін речовин, захист від хвороб, і, вирішально, розвиток і регулювання імунітету. За останні десятиріччя, зростаюче тіло дослідження було встановлено, що склад і різноманіття мікробіом є динамічними, зрушуючи у відповідь на дієту, навколишнє середовище, медикаменти, популяцію та життя. Одним з найбільш переконливих зон дослідження є взаємозв'язок між мікробіом різноманіття і ризиком автомідь.

Мікробіом: склад, дивасти і функції

Мікробіом людини є найбільш широко вивчена мікробіальна спільнота. У здоровому дорослому хутряні харбори сотні до тисяч бактеріальних видів, з домінуючою філлою, що є філа, фудіатрами, бактериєтом, Actinobacteria і Proteobacteria. Диверситет] в цьому контексті відноситься як до кількості різних видів (багатість) і їх рідної кількості (середість). Мікробіом високої різноманітності зазвичай вважається заломом здоров'я, оскільки він забезпечує функціональний надмірність, оскільки якщо один вид втрачений, інші можуть виконувати подібні почервоні зміни.

За гют, мікробіоми існують на шкірі, в порожнині рота, в легенях, і в урогенітальному тракті. Кожен сайт має відмінний мікробіальний підпис, що утворюється місцевими умовами навколишнього середовища. Мікробіом шкіри, наприклад, включає Стафілокок, Propionibacterium, і ]Corynebacterium види і грає роль в бар'єрній функції і імунній освіті. Зазвичай мікробіом є найбільш різноманітна система здоров'я, що міститься в її найбільш різноманітної системи.

Вплив мікробіомів на імунітет багатогранний. Мікробіальні компоненти, такі як ліпополісахарид (ЛП), пептидогликан і прапорець визнані рецепторами розпізнавання (PRR) на імунні клітини, що викликає неналежні відповіді. Коротко-чаїнові жирні кислоти (ЛП) виробництва бактеріальної ферментації харчових волокон— включаючи ацетат, пропіонат і алейрат—регуляція диференціації T-клітин, сприяють розширенню T-клітину (Трег) і підвищення цілісності кишкового бар’єру. Ці механізми є важливими для підтримки імунного гомеостазу і запобігання нешкідних захворювань

Механізми аутоімунних захворювань: втрата толерантності та запалювальної каскадної хвороби

Аутоімунні захворювання характеризуються поломкою самовідносності, що призводить до активації аутореактивних клітин Т і Б. Точні тригери часто незнімні, але вважають, що залучення комбінації генетичної сприйнятливості (наприклад, певних алелє ГЛА) і факторів навколишнього середовища. Мікробіом все частіше визнається основною змінною навколишнього середовища, яка може або сприяти або захистити від аутоімунності.

В здоровому стані імунітет підтримує толерантність через кілька точок перевірки. Центральна толерантність відбувається в тимусі і кістковому мозку, де усувається самореактивні лімфоцити. Передповідальні механізми толерантності включають аергія, видалення і пригнічення Трегами. Мікробіом впливає на периферичну толерантність, погладжуючи басейн Трегів. Наприклад, специфічні штамирування Clostridium кластери IV і XIVa, що спонукають до виникнення колонічних Трегів, при цьому Bacteroides фрагілінс сприяє спаленим-аментам-а-а-аментам

Запалення каскадів в аутоімунних захворюваннях часто включають Т1, Т17, і Т2 шляхи, в залежності від стану. Зменше різноманіття мікробіомів пов'язана з розширенням прозапальних бактерій (наприклад, деякі Prevotella] видів в ревматоїдному артриті) і втратою протизапальних видів (наприклад, Faecalibacterium prausnitzii в запальному бобелях. Ці зрушники можуть змінювати виробництво хемок інших тканин, які можуть змінювати виробництво хіміків,

Як Мікробіомірна диверситет впливає на автоімунний ризик: основні механізми

1. Епітеліальні бар'єрні доброчесності

Перутеля кишечника служить фізичним і імунологічним бар’єром, що запобігає переселенню мікробів. Різноманітний мікробіом підтримує бар’єрну функцію шляхом просування виробництва слизових, виразу стяжки, секретації антимікробних пептидів. SCFAs, зокрема, алейрат, зміцнює епітеліальний бар’єр, зумовлюючи гени слизових та посилюючи туго з'єднання. При різноманітності низький, виробництво SCFA знижується, а також підвищується бар'єрна надпотужність – це стан, відомий як «Люцький гют». Це дозволяє бактеріальні компоненти, щоб ввести ламіну пропію та системний кровообіг, активуючи імунні клітини та потенційно-проникність 1

2. Імунна освіта та індукція

Багаторазове мікробіомірність дає широкий спектр антигенів і метаболітів, які навчають імунітету відрізнити себе від себе. Особливі бактерії приводять диференціацію Трегів, які пригнічують активні клітини T. Наприклад, Bifidobacterium немовлят і Lactobacillus rhamnosus] були показані для збільшення частоти Treg в тваринних моделях. Зовні мікробіом низької складності може не мати мікробного сигналу, необхідно підтримувати надійний рівень активності, що підвищується

3. Молекулярна мімікрія та транс-реактивність

Деякі мікробіальні білки діляться послідовністю або структурною схожістю з самоантигенами людини. Коли імунітет кріпить відповідь на такі мікробіальні епітопи, крос-реактивні Т або B клітини також можуть атакувати тканини хост. Наприклад, при ревматичному серці захворювання антитіла до групи А Streptococcus M білковий крос-реакт з серцевим мезом. У контексті мікробіоме різноманіття може бути більш широкий мікробіоімперт збільшує ймовірність впливу на мімікрующих організмів, які можуть здаватися суперечливим для захисту. Однак різноманітність може посилити вплив на імунну трансактивну трансактивну трансактивну речовину

4. Метаболіт-Медіаted Регламент

За межами SCFAs мікробіом виробляє різноманітні метаболіти, які впливають на імунну функцію. По-друге жовчні кислоти, наприклад, перетворюються з первинних жовчних кислот за допомогою г'яти бактерій і діють на ядерні рецептори, такі як FXR і TGR5 для модуляції запалення. Триптофан метаболіти, як індола і кинуренін активують ариловий рецептор вуглеводнів (AhR) на неатто лімфоїдних клітинах і клітинах T, сприяють IL-22 виробництва і бар'єрного ремонту. Різноманітний мікробіом виробляє більш широкий спектр цих молекул імуномодулятора, що підтримує посиле, протизапальне середовище. Зменше

Відсутність від специфічних захворювань автоімунних захворювань

Ревматоїдний артрит (RA)

Рєвоматоїдний артрит - це хронічна запальна хвороба суглоба з відомим генетичним компонентом (HLA-DRB1 загальний епітоп) але також значними екологічні впливи. Кілька досліджень з використанням 16S рРНК стікають, що мікробіомір РА-клітини показує зниження різноманіття порівняно з здоровими контрольами. Не меншими є рівні Prevotella copri і [[FLT[[F:2]Bifidobacterium і послідовно нижчі, а Prevotella copri[Fmark[F:2]

Кілька склерозу (MS)

Багатофункціональний хроматографічний аналіз, що містить антиоксиданти, які мають динамічну динаміку, що містяться у плазмі крові, а також фізіологічні показники, що містяться у плазмі, а також хімічній патології, а також хімічній патології, а також хімічній патології, а також хімічній патології, а також хімічній патології, а також хімічній патології, а також хімічній техниці, що містяться в глибинні, а також хімічній техногенній патології, що використовуються в хімічній техногенній ширині, що значно перевищували [[[[[F:10Flick]

Тип 1 Діабет (T1D)

Тип 1 діабет результати з аутоімунної руйнування клітин підшлункової бета. Захворюваність T1D різко зростає в західних країнах, що посилює екологічні фактори. Дослідження дітей при ризику для T1D виявили, що зниження мікробіомної різноманітності передує сероконверсію для автоантибілізації. Дослідження BABYDIET виявили, що немовляти, які пізніше розвивалися T1D, зменшили кількість Bifidobacterium і Lactobacillus і збільшення[Fib4[F

Запалення захворювання кишечника (ІБД)

В той час як IBD (Хвороби та виразковий коліт) іноді класифікуються окремо від класичних аутоімунних захворювань, він включає імунне середовище запалення шлунково-кишкового тракту і сильно пов'язаний з мікробіом дисбіозом. Чисельні дослідження показують, що IBD пацієнтів значно зменшили мікробний різноманіття, з втратою Фізікалростків (особливо ]Фекальбактеріозне лікування різноманіття коріностики]]) і розширення Протебактерії (наприклад,

Фактори, які приводять мікробіомірний ризик втрати і автоімунний ризик

Антибіотик

Антибіотики є одним з найпотужніших порушень мікробіоме різноманіття. Біглектумні антибіотики можуть зменшити кількість видів на 30–50% протягом доби, а відновлення часто неповне. Епідеміологічні дослідження неодноразово пов'язані антибіотичні впливу ранньої дитинства - критичне освоєння вікон - для підвищення ризику аутоімунних захворювань, таких як T1D, IBD, і ювенілий ідіопатичний артрит. Наприклад, великий шведський когорт дослідження виявило, що діти, які отримували антибіотики в перший рік життя, мали значно вищий ризик розвитку T1D пізніше. Передумовлений механізм полягає в тому, що антибіотики, що усунуть бактеріальні види, відповідальні, відповідальні засоби, що

Західна дієта

Типові Західні дієти – високий в переробних продуктах, насичених жирах, рафінованих цукру, і низьких в клітковині — добре доглянуті водії мікробіомної різноманітності. Дієтичні волокна є основною субстратом для мікробної бродіння, а її відсутність кропиви корисних бактерій, що призводять до розпаду в різноманітності. Тваринні експерименти показують, що перемикання мишей з високофіберної дієти до низькофіберної дієти швидко знижує кількість волоконно-деградусний бактерій, таких як Bacteroides і Clostridium кластери]

Cesarean Розділ і формула годівлі

Режим поставки рясно впливає на початкову мікробіальну колонізацію немовлят. Вагінально доставлені немовляти набувають мікробіом, що нагадують вагінальну і глютну флору, з великою кількістю ]Lactobacillus], Prevotella, і Bifidobacterium]. Кесаран-деліверовані немовляти, навпаки, колонізуються шкірними та екологічними бактеріями, що призводять до зменшення загальної різноманітності та затримки.

Інші фактори навколишнього середовища

Стрес, депривація сну, а також відсутність фізичної активності були показані, щоб змінити мікробіом композицію до менш різноманітного стану. Стильні гормони, як норепінафрину можуть безпосередньо впливати на бактеріальне зростання, при цьому хронічний стрес підвищує проникність кишечника і запалення. Соціальні і життєві фактори, що знижують вплив мікробів (наприклад, урбанізація, очищення умов життя і менші розміри сімей) також гіпотемні для зменшення мікробіомів і сприяють виникненню захворюваності аутоімунних захворювань в промислових націй— так званої гіпотези гігієни.

Терапевтичні стратегії для відновлення мікробіомної диверситетності

Дієтичні переживання

Найдоступніший і ефективний спосіб підвищення різноманіття мікробіомів через дієту. Високофіберні, рослинні раціони, такі як середземноморська дієта, дієта DASH або традиційні цільно-харчові дієти сприяють росту полісахаридно-деградуючої бактерій і збільшення виробництва SCFA. Довгострокові харчові зміни можуть істотно змінювати мікробіом протягом тижнів. Для автоімунних пацієнтів, персоналізований підхід може знадобитися, оскільки деякі індивіди з IBD або целюзним захворюванням можуть реагувати на певні волокна. Тим не менш, загальні рекомендації включають в себе споживати 25-30 г клітковини щодня з різних джерел (фрукти, овочі, бобові, цільні зерна, включаючи харчові продукти харчування)

Пробіотики та пребіотики

Probiotics є живими мікроорганізмами, призначені для запліднення здоров'я при введенні в достатні кількості. Хоча не всі пробіоти є ефективними для всіх умов, специфічні штами показали обіцянку в аутоімунних контекстах. Наприклад, Lactobacillus rhamnosus GG і Bifidobacterium Animalis subsp. lactis] були вивчені в RA і MS, з деякими випробуваннями, що показують помірні скорочення в запалення і симптомноти

Фоксерська трансплантація мікробіота (FMT)

FMT передбачає передачу табурету від здорового донора в шлунково-кишковий тракт одержувача для відновлення порушеного мікробіому. Він дуже ефективний для рецидиву C. дифуцікіл]] інфекції і підлягає дослідженню для аутоімунних захворювань. Невеликі, відкриті лабораторії дослідження в MS і виразковий коліт повідомляють поліпшення активності захворювання і зсувів в напрямку більш різноманітного мікробного профілю. Однак більші рандомізовані контрольовані випробування необхідні для встановлення безпеки і ефективності. Стандартизація донора скринінгу, протоколів підготовки, і методів доставки залишається проблемою. Нормативні дослідження також варіально

Живі біотерапевтичні продукти та інженерні мікроби

Поспішні досягнення в мікробіомології мають спрей розвиток визначеної мікробіальної консорціі — відомі як живі біотерапевтичні продукти (ЛБП)—розроблені для відновлення конкретних функцій. Наприклад, SER-287, консорціум спорозоподібних фідіатрів, було протестовано у виразкових колітах. Інженерні бактерії, які виробляють протизапальні молекули (наприклад, IL-10, алейрат, або трег-індукуючі антигени) також знаходяться в преклінічних моделях. Ці підходи дають потенціал для цілеспрямованих, рефродувмісних інтервенцій без мінливості їх FMT.

Антибіотик Стеверження

Зменшення непотрібного антибіотика застосування є пріоритетом громадського здоров'я, який також захищає різноманіття мікробіомів. У клінічній практиці антибіотики слід призначати лише при чітко зазначених, а також широкоспектральні агенти повинні бути уникнені при наявності вузьких альтернатив. Для пацієнтів, які вимагають антибіотиків, одночасне використання пробіотиків може допомогти пом'якшити втрати різноманіття, хоча докази змішані. Після антибіотикотерапії, високофіберний раціон і можливо цільові пребіоти можуть прискорити відновлення мікробної спільноти.

Виклики та перспективи

Під час зв'язку між мікробіомами різноманітністю та автоімунним ризиком захворювання є переконливим, залишаються кілька викликів. По-перше, більшість людських досліджень є кроссекційними, що робить його важко визначити, чи є низьким різноманіттям причини або наслідком захворювання. Перспективні когортання дослідження, які слідують індивідам з раннього життя через хворобу, набувають необхідні для встановлення причинності. По-друге, мікробіоме високо індивідуалізоване, і реагування на втручання в різні. Персоналізовані підходи на основі мікробіомотичних профілювання, генетичних засобів та імунного статусу. Треті, механізми, виявлені в тваринних моделях, не завжди переходять до людини, наприклад, захисні ефекти [[[[F:0F:0F:0F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1

Дослідження майбутнього повинні зосередитися на багатооміці інтеграції— зв’язуючі метагенності, метаболоміки, протеоміка та клінічні дані для виявлення прогнозних мікробних підписів. Міжвенційні випробування з строгим дизайном (рандомізований, плацебо-контрольний, сліпий) є важливим для переміщення з кореляції до каузації. Крім того, розуміння розвитку вікон при мікробіомомодуляції є найбільш ефективним (посереднього життя проти дорослого) допоможе попередити стратегії.

Поспішні досягнення у моделях культурування та гнотиотичної мишки дозволяють механізувати дисекцію специфічних мікробних штамів та їх виробів. Нарешті етичні та нормативні основи повинні розвиватися для розміщення використання живих мікробних терапевтичних препаратів в управлінні аутоімунними захворюваннями.

Практичні рекомендації щодо забезпечення здорового мікробіому

На основі сучасних доказів, індивіди можуть вжити заходів, щоб підтримувати мікробіом різноманіття та потенційно зменшити ризики аутоімунних систем:

  • Вживати різноманітною, волокно-багатою дієтою Aim протягом 30+ різних рослинних продуктів на тиждень, включаючи фрукти, овочі, бобові, горіхи, насіння та цільні зерна. Цей сорт надає різні волокна, які подають відмінні бактеріальні групи.
  • У комплекті ферментовані продукти Йогурт, кефір, кімчі, сауеркра, комбуча, і анотації живих мікробів, які можуть переорієнтуватися колонізувати кишечник і сприяти різноманітності.
  • => Витрата оброблюваних продуктів і додано цукор. Вони можуть сприяти росту прозапальних бактерій за рахунок корисних видів.
  • Одно непотрібні антибіотики Візьміть антибіотики тільки при призначенні для бактеріальних інфекцій, а також обговорити з вашим постачальником охорони здоров'я, чи підходить вузькоспектральний агент.
  • Consider пробіотиків ювілейно Пробіотики можуть бути корисні після антибіотиків або для конкретних умов, але поговорити з лікарем перед початком, особливо якщо у вас є аутоімунна хвороба або є імунокомпромісними.
  • Керування стресом та передчасилізацією сну Хронічний стрес і депривація сну може змінити мікробіом кишечника; практики, такі як медитація, вправи та послідовні розклад сну можуть допомогти.
  • Підтримка наукових досліджень Участь у клінічних дослідженнях та дослідженнях мікробіомів можуть прискорити розвиток доказових інтервенцій.

Висновок

З'являються картини мікробіоме різноманіття як детермінант ризику аутоімунних захворювань являє собою парадигм зсув у нашому розумінні цих складних умов. Багатий, збалансований мікробіал співтовариства має важливе значення для підготовки імунітету, щоб перенести самоантигени при підтримці здатності боротися з хвороботворними мікроорганізмами. Схуднення різноманіття — від застосування антибіотиків, західних дієт, кесарану секцію або інших факторів зовнішнього середовища— може порушити цю освіту, провідний з порушенням бар'єрної функції, зниження частоти Treg індукції, змінено метаболіт сигналізації, і підвищений запальний потенціал. Хоча багато питань залишаються, докази через ревматої артрити, багатофункціональний фактор 1

Збуджуючись, це поле відкриває нові проспекти для профілактики та лікування. Дієтичні модифікації, пробіотики, пребіотики та інтервенції, такі як трансплантація фекалової мікробіоти або біотерапевтичні продукти, які слідують відновленню різноманіття та ребалансової імунної функції. Персоналізований підхід, який обліковує на мікробіоміну, генетичну структуру та спосіб життя, ймовірно, буде найефективнішим. Як масштабні клінічні випробування та механіка прогрес досліджень, сподівання полягає в тому, що мікробіомопрямовані терапії стануть інтегрованими в управління аутоімунними захворюваннями, пропонуючи пацієнтам спосіб модулювати ризик і поліпшити результати через мікробів.

Для подальшого читання див. Натура Відгуки Гастроентерологія та ампери; огляд гепатології на роль мікробіоти при запальних захворюваннях кишечника, Cell Host & мікробна стаття про мікробіомні підписи у типі 1 діабет, а Анналі дослідження ревматичних захворювань на мікробіомі та ревматоїдному артриті.