Дисбактериоз у грудничка причины симптомы лечение: Дисбактериоз у детей — причины, симптомы, диагностика и лечение дисбактериоза кишечника у ребенка в Москве в детской клинике «СМ-Доктор»

Содержание

Синдром дисбактериоза кишечника — AptekaOnline

Дисбактериоз не является самостоятельным заболеванием, этот синдром указывает на развитие ряда болезней желудочно-кишечного тракта.

Кишечник является частью пищеварительной системы человека и отвечает за всасывание расщепленных питательных веществ и удаление излишков с каловыми массами. Нормальная работа кишечника напрямую связана с микрофлорой, живущей на его стенках. Многочисленные микроорганизмы в кишечнике участвуют в синтезе аминокислот, витаминов, усвоении микроэлементов, а также блокируют рост и размножение патогенных бактерий, вызывающих различные нарушения в работе кишечника. В ряде случаев здоровый баланс микрофлоры может быть нарушен и вредные микроорганизмы начинают быстро размножаться. Именно такие состояния называют дисбактериозом кишечника.

Развитие дисбактериоза

Считать дисбактериоз самостоятельным заболеванием ошибочно, ведь он развивается при появлении соответствующих условий, связанных с нарушением нормальной работы организма.

Аллергия, склонность к ОРЗ и ОРВИ, несбалансированный рацион, кишечные инфекции, нарушения функций ЖКТ, стресс, изменения микрофлоры, связанные с возрастом, химическая и лучевая терапия, длительное лечение гормональными и антибактериальными препаратами (в частности, антибиотиками) — вот далеко не полный список причин, вызывающих дисбактериоз у пациентов.

Поэтому лечение дисбактериоза в первую очередь должно быть направлено на устранение причин, которыми он был вызван. В отдельных случаях устранить причину невозможно, например, для онкобольных отмена курса лечения вызовет гораздо более критичные последствия, чем нарушение микрофлоры кишечника. Для таких пациентов подбирается специальный рацион и медикаментозные препараты, которые позволяют ограничить количество патогенных микроорганизмов, что позволяет поддерживать удовлетворительную работу собственной микрофлоры и нормальное пищеварение.

Пациентам, у которых симптомы дисбактериоза проявились из-за неправильного питания, сильного стресса или временной антибиотикотерапии, для восстановления микрофлоры потребуется значительно меньше усилий и времени. Регулировка питания, снижение эмоциональных нагрузок, окончание курса антибиотиков — все это в большинстве случаев создает благоприятные условия для нормализации работы кишечника. Небольшой курс лечения дисбактериоза кишечника специализированными препаратами позволяет полностью восстановить функции органа пищеварения.

Симптомы дисбактериоза

Первыми признаками дисбактериоза являются появление тошноты и рвоты, металлического привкуса во рту, снижение аппетита или полное его отсутствие, нарушения стула (диарея, запор), вздутие живота, чувство незаконченного опорожнения кишечника, эпизодические боли в животе. Кроме того, картина может быть дополнена сопутствующими симптомами: слабостью, головными болями, нарушениями сна, высокой утомляемостью, в отдельных случаях на кожных покровах и слизистых оболочках могут появляться зудящие высыпания.

Симптомы дисбактериоза кишечника у всех пациентов индивидуальны. Какие именно признаки проявятся у отдельно взятого человека, зависит не только от причины дисбактериоза, но и от степени тяжести заболевания в каждом конкретном случае и возраста каждого пациента. Так, дисбактериоз у новорожденных укладывается в норму до определенного возраста — пока кишечник будет нормально заселен микрофлорой. По степени тяжести официальная медицина дисбактериоз у детей и взрослых разделяет на латентный, средний и тяжелый, а также на стафилококковую, протейную и ассоциированную формы.

Диагностика дисбактериоза

При появлении первых симптомов необходимо проконсультироваться у гастроэнтеролога и пройти необходимые обследования. Основными анализами на дисбактериоз являются микробиологическое (проверка кала на изменения биоценоза в кишечнике) и копрологическое (проверка характера нарушения переваривания и всасывания в кишечнике) исследования. Только после этих процедур врач может подтвердить наличие заболевания и определить, как лечить дисбактериоз с учетом индивидуальных особенностей, степени и вида у конкретного пациента.

Лечение дисбактериоза

Дисбактериоз является клинико-лабораторным синдромом, сильно зависящим от других заболеваний, возраста пациента, типа возбудителя и множества других факторов, поэтому его лечение необходимо начинать с выявления основных причин, вызвавших нарушения, и их устранения.

Параллельно с лечением основного заболевания, лечению дисбактериоза уделяется не меньшее внимание. Игнорирование проблемы дисбактериоза может негативно сказаться на общем течении заболеваний и стать причиной серьезных нарушений работы ЖКТ и других органов и систем.

Целью лечения непосредственно дисбактериоза является восстановление нормальной флоры кишечника. Для этого пациенту назначаются препараты, содержащие штаммы бифидобактерий, например линекс, лактофильтрум, хилак форте, а также специальная диета, направленная на поддержку заселения кишечника микрофлорой. Так, пациентам рекомендуется делать акцент в питании на кисломолочных продуктах, содержащих необходимые для восстановления микрофлоры организмы, либо применять препараты, в составе которых есть молочнокислые бактерии, такие как бифиформ, а для детей аципол. Кроме того, на время лечения ограничивают употребление алкоголя и курение, как небезопасные для флоры кишечника факторы. Назначение медикаментозной терапии (к примеру энтерофурила, де-нола) в каждом случае дисбактериоза индивидуально в зависимости от степени тяжести, возраста, экологических условий и других многочисленных факторов.

Лечение дисбактериоза всегда является комплексным, решающим не только проблему дефицита полезной микрофлоры, но и исключающим условия для повторения недуга.

Живота жалея: причину тяжелого СOVID-19 у детей нашли в кишечнике | Статьи

Исследователи раскрыли механизм тяжелого заболевания, развивающегося после COVID-19 у детей. Помогла им в этом борьба с непереносимостью глютена. Речь идет о мультисистемном воспалительном синдроме, при котором поражаются сразу несколько органов ребенка одновременно. Патология развивается из-за того, предположили ученые, что вирусные частицы надолго сохраняются в кишечнике и постоянно выделяются в кровь. Поэтому для терапии этого состояния они предложили использовать лекарство, снижающее кишечную проницаемость (его используют при аллергии на белок пшеницы). В ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора «Известиям» сообщили, что пока рано делать выводы о природе этой болезни — предварительно можно только сказать, что чаще этот синдром возникает у детей с избыточным весом, развивается через две-три недели после перенесенного легкого или бессимптомного COVID-19 и что все заболевшие дети не получали противовирусной терапии в дебюте заболевания.

Задержался надолго

Специалисты Массачусетской больницы общего профиля, Гарвардской медицинской школы и других ведущих научных учреждений США провели исследование, в котором пролили свет на механизм развития чрезвычайно редкого, но серьезного осложнения после COVID-19 у детей и подростков. Речь идет о мультисистемном воспалительном синдроме у детей (MIS-C).

Он может возникнуть через несколько недель после первоначального заражения, а его симптомы включают высокую температуру, боль в животе, рвоту, диарею, сыпь и сильную усталость. Гипервоспалительная реакция и «цитокиновый шторм», наблюдаемые при MIS-C, могут привести к обширным повреждениям сердца, печени и других органов.

Фото: ТАСС/Сергей Мальгавко

В исследовании участвовало 100 детей (19 с MIS-C, 26 с COVID-19 и 55 здоровых в контрольной группе). Оказалось, что у пациентов с мультивоспалением вирус всё еще продолжал определяться в кишечнике.

«Когда мы поняли, что 95% детей с MIS-C имели вирусные частицы SARS-CoV-2 в стуле, но не имели или имели низкий уровень частиц в носу или горле, мы провели дальнейшее исследование», — рассказал пресс-службе Массачусетской больницы общего профиля главный автор исследования пульмонолог Лаэль Йонкер. Команда предположила, что вирусные частицы SARS-CoV-2, обнаруженные в желудочно-кишечном тракте, попадают в кровоток, что приводит к гипервоспалительному иммунному ответу, характерному для MIS-C. «Это первое исследование, показывающее, что вирусные частицы MIS-C в крови совпадают с гипервоспалительной реакцией», — пояснил Йонкер.

Глютеновый феномен

Американские ученые пошли еще дальше и предложили способ терапии мультивоспалительного синдрома с помощью препарата, который применяют при целиакии (непереносимости глютена). Ученые предложили использовать ларазотид ацетат, который работает как блокатор зонулина (белок, синтезируемый в клетках кишечника и печени, который обратимо регулирует кишечную проницаемость) при лечении целиакии.

«Повышенный уровень зонулина указывает на нарушение плотных контактов кишечного эпителия, что может привести к утечке антигена SARS-CoV-2 в кровоток», — указано в статье. Обнадеживающие предварительные данные об эффективности ларазотида ацетата в лечении MIS-C на первых пациентах в рамках исследования открыли возможность использования этого вещества в качестве первого перорального средства для борьбы с этим синдромом у детей. Сейчас специалисты хотят получить разрешение на клинические испытания.

Фото: ТАСС/Валерий Шарифулин

Известно, что SARS-CoV-2 инфицирует клетки слизистых — носоглотку, верхние дыхательные пути, легкие. Однако он может поражать и клетки кишечника человека. Вирус обнаруживается в кале, хотя такой анализ делают довольно редко, объяснил «Известиям» директор научно-клинического Центра прецизионной и регенеративной медицины, профессор КФУ Альберт Ризванов.

— Дело в том, что кишечник — это самый главный иммунный орган, и то, что там происходит, влияет на работу всех тканей и органов, и в первую очередь это связано с воспалительными реакциями и работой иммунитета, — рассказал специалист, — Если в кишечнике происходит дисрегуляция, то действительно могут происходить серьезные мультисистемные воспалительные процессы в организме. И вирус, инфицируя клетки кишечника, может в том числе нарушать его проницаемость, как показали ученые из США. Соответственно, если мы знаем, в чем проблема, то можно искать и лекарственные препараты, способные ее решить.

Именно поэтому средство, которое снижает проницаемость кишечника и закрывает «ворота» для вируса из кишечника в кровь, вполне возможно, будет эффективно для снижения системных воспалительных реакций в организме.

Всё еще загадка

Пока рано говорить, что механизм развития патологии у детей раскрыт. Как пояснил «Известиям» заместитель директора по научной работе ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, членкор РАН Александр Горелов, специалисты института провели исследование на выборке около 30 детей с мультивоспалительным синдромом. Обобщив данные, предварительно можно сказать только, что чаще этот синдром возникает у детей с избыточным весом, развивается он через две-три недели после перенесенного легкого или бессимптомного COVID-19 и что все заболевшие дети не получали противовирусной терапии в дебюте заболевания. Какие-то другие выводы пока делать рано, так как синдром новый и не описанный ранее.

Фото: ТАСС/Валерий Шарифулин

— Нельзя назвать новостью то, что вирус долгое время выделяется через кишечник. Анна Юрьевна Попова еще весной прошлого года говорила о том, что выделение вируса с каловыми массами может продолжаться до 90–100 дней. Судя по всему, это обусловлено некими индивидуальными особенностями конкретных пациентов, — подчеркнул Александр Горелов. — Это одна из закономерностей развития коронавируса: вначале он попадает в верхние дыхательные пути и затем, когда развивается пневмония, он выделяется только из мокроты, потом снова из носоглотки и длительно — через желудочно-кишечный тракт.

При этом не у всех, у кого вирус долгое время выделяется с каловыми массами, развивается мультивоспалительный синдром. Поэтому пока нельзя утверждать, что у этой патологии именно такой путь развития. Что касается терапии синдрома, то самое главное — вовремя его выявить, предупредила врач-педиатр детской клиники МЕДСИ в Благовещенском переулке Мария Евстигнеева.

— В настоящий момент мы обязательно назначаем определенное лабораторное обследование детям с подозрением на COVID-19 или с подтвержденным заболеванием, проводим пульсоксиметрию, оценку частоты сердечных сокращений и частоты дыхания, — подчеркнула она.

Что же касается лекарства, которое применяют для лечения непереносимости глютена, то необходимо провести полноценные клинические испытания, чтобы однозначно говорить о его эффективности.

Дисбактериоз у собаки: причины, симптомы, лечение, осложнения

Содержание статьи

В организме у собаки живут миллиарды бактерий как вредных, так и дружественных. В отличие от клетки, бактерия — самостоятельный организм, живущий в содружестве с окружающей средой. Патологические состояния кишечной среды (микрофлоры), когда происходит количественное и качественное изменение ее состава, и преобладают опасные микроорганизмы, называется дисбактериозом.

Дисбактериоз у собаки может иметь скрытые симптомы, поэтому хозяин порой не подозревает, что питомцу требуется медикаментозное лечение.

Микрофлора кишечника собаки

У новорожденного щенка микрофлора кишечника в нормальном состоянии стерильна, материнское молозиво постепенно наполняет его «хорошими» бактериями. Взрослея, щенок пробует новую пищу, грызет игрушки, посещает улицу и купается.

Данные факторы способствуют тому, что к дружественным бактериям присоединяются новые. Окончательное формирование совокупности разных типов организмов происходит в 8-12 месяцев. Эта микрофлора выполняет следующие функции:

  • укрепляет иммунитет;
  • нормализует обмен веществ — кишечник всасывает нужные микроэлементы и выводит излишки из организма;
  • защищает организм животного от воздействия вредных бактерий;
  • осуществляет синтез витаминов;
  • абсорбирует, собирает и выводит токсины.

Если микрофлора перестает справляться со своими обязанностями из-за активности патогенных организмов, у собаки развивается дисбактериоз (дисбиоз). Для него характерна потеря полезных микробов — бифидо-, лактобактерий, кишечных палочек и замещение их грибками рода кандида, стафилококками и прочими патогенными и условно патогенными бактериями.

Причины дисбактериоза у собак

Дисбактериоз у собак, лечение которого должно быть начато как можно раньше, может быть результатом воздействия различных факторов. К основным из них можно отнести:

  • нарушение режима кормления, преобладание в рационе большого количества углеводов;
  • стресс, связанный с переездом на новое место жительства, появлением в доме еще одного питомца и т. д.;
  • неблагоприятный экологический фон;
  • дурную привычку подбирать на улице еду;
  • изменение среды обитания;
  • частое и бесконтрольное лечение антибиотиками, которые убивают не только патогенную среду, но и полезную микрофлору;
  • хронические заболевания ЖКТ;
  • гиперчувствительность микрофлоры;
  • глистную инвазию.

Нарушение микрофлоры (дисбактериоз) в основном диагностируют у щенков или пожилых особей старше 8 лет.

Признаки дисбактериоза у пса

Дисбактериоз имеет довольно расплывчатую клиническую картину, поэтому его легко можно спутать с другими заболеваниями — мочекаменной болезнью, нарушениями кровообращения кишечника, поражениями печени.

Ориентироваться нужно на хроническое течение заболевания — состояние не меняется даже при основательной коррекции рациона и режима дня.

Признаками для беспокойства должны послужить:

  • вздутие живота;
  • метеоризм;
  • снижение аппетита или его отсутствие;
  • апатия, подавленное состояние;
  • сонливость;
  • ухудшение внешнего вида шерсти;
  • понос с кровью или запор;
  • проявление интереса к пище, которую собака раньше никогда не ела.

При подозрениях на дисбактериоз нужно понаблюдать за псом в течение нескольких дней. Животное с ослабленным иммунитетом должно быть переведено на молочную диету, включающую в себя козье молоко, творог, простоквашу, домашний йогурт.

Помимо этого, собаке нужно давать иммуностимуляторы, например, Гамавит. Если через несколько дней состояние улучшится, значит, речь действительно идет о дисбактериозе.

Следующим шагом должно стать посещение ветлечебницы, где специалист, принимая во внимание состояние животного, признаки, объяснит, как лечить собаку. Для диагностики заболевания используются следующие методы: биохимический анализ крови, исследования каловых масс, эндоскопические исследования.

Основные принципы лечения

Лечение собаки будет зависеть от степени поражения. На начальном этапе можно ограничиться коррекцией питания, приемом пищевых добавок и ферментированных кисломолочных продуктов, которые помогут восстановить микрофлору.

Если дисбактериоз развивается стремительно, то придется прибегнуть и к другим мерам.

Принципы комплексного лечения основаны на:

  1. Устранении избыточного обсеменения кишечника. Для этого назначаются антибактериальные препараты, бактериофаги, уксусная и молочная кислота для нормализации микрофлоры.
  2. Выведении токсинов, которые накопились за период заболевания. С этой задачей успешно справляются инфузионные растворы, сорбенты.
  3. Восстановлении микрофлоры. Это задача пробиотиков, содержащих полезные бактерии, а также пребиотиков, эубиотиков.
  4. Улучшении пищеварения, восстановлении обмена веществ. Для этого врач назначает специальную лечебную диету, витаминные и минеральные добавки.
  5. Повышении свойства организма реагировать на различные физиологические и болезнетворные раздражители окружающей среды. Реактивности организма способствует прием иммуномодуляторов, иммунокорректоров.

Основной упор в лечении дисбактериоза у собак, в особенности его тяжелой формы, делается на приеме антибиотиков. Хорошо зарекомендовали себя Ампициллин, Амптокс-натрий. Также ветеринар назначает Фурадонин, Левомицетин, подкожно и внутривенно вводятся солевые растворы.

Лечение дисбактериоза у собак также предполагает препараты в виде желудочных ферментов, которые необходимы при пищеварении.

Очень важна роль бактерийных препаратов, которые содержат полноценную жизнеспособную флору: бифидо-, лактобактерии, дрожжи. Она обладает способностью подавлять патогенные бактерии. Лекарственные средства, содержащие в себе вещества, которые являются благотворной средой для нормализации микрофлоры, называются пробиотиками. Такими препаратами являются Лактоферон, Бифитрилак, Фитобактерин.

Пребиотики — вещества немикробного происхождения, представляющие собой питательную среду для развития и роста нормальной микрофлоры кишечника.

Комплексные препараты, содержащие в себе пробиотики и пребиотики, называются синбиотиками.

Очень часто для лечения и профилактики дисбактериоза назначается применение пробиотика «Эмпробио». Данный препарат улучшает процесс пищеварения, у щенка вытесняет патогенную среду и «заселяет» организм правильными бактериями, укрепляет иммунитет.

Во время лечения собака должна употреблять необходимое количество жидкости. Стрессы, нервные потрясения животному противопоказаны. Нужно понимать, что лечение будет длительным (1,5-2 месяца), поэтому от хозяина потребуется немалая выдержка и терпение.

Осложнения от дисбактериоза

Если не лечить заболевание, могут развиться осложнения, порой, очень тяжелые. Дисбактериоз не только угнетает иммунную систему, но и приводит к истощению организма в целом.

Нагрузка на органы увеличивается, что приводит к развитию таких заболеваний, как гастрит, панкреатит, аллергия, кожные болезни. Обезвоживание и снижение иммунитета являются крайне опасными факторами, так как могут привести к летальному исходу.

Диета для собак: как не навредить

На первые сутки лечения собаке назначается голодный режим. Из еды разрешается только куриный бульон. На 3-4 день меню пополняется сырыми яйцами, на 4-5 день — кисломолочной продукцией (молоко, кефир). Однако перед этим нужно выяснить, нет ли у собаки аллергии.

Дальнейшая диета составляется врачом в зависимости от состояния, условий содержания. Основная задача лечебного питания — нормализовать деятельность кишечника, уменьшить активность гнилостных процессов.

Рацион питания должен быть тщательно сбалансированным по энергетической составляющей и составу нутриентов. Содержание белков, жиров, углеводов должно находиться в строгом соответствии.

В собачье меню должны входить блюда, обогащенные витаминами и минералами, пищевыми волокнами, живыми бактериальными культурами.

Жирную пищу, сухой корм необходимо исключить.

Любую болезнь легче предупредить, чем лечить. Дисбактериоза вполне можно избежать, если соблюдать определенные меры профилактики. В некоторых случаях, таких, как стресс, длительная изматывающая болезнь, антибактериальная терапия, лучше сразу начать давать собаке пробиотики. Нанести ими вред здоровью невозможно, а вот предупредить процесс нарушения микрофлоры вполне возможно.

Интересные темы

Роль микробиома в развитии здоровья и болезней | Педиатрия

в потомстве ng 999
НЭК
 Для оценки микробного дисбактериоза до НЭК в систематическом обзоре и метаанализе развитие НЭК примерно через 30 недель после зачатия Увеличение количества протеобактерий и уменьшение количества фирмикутов и бактероидов предшествовало НЭК.Антибиотики, диета и способ доставки действительно способствуют микробному дисбактериозу, связанному с НЭК. Однако причинно-следственная связь, связанная с этими факторами, не может быть установлена Cohorts, N = 44) Нет Вариации в микробиоме до NEC Development , не включенные в очень низких рожающихся младенцах WT , увеличивается в гаммаплотебактериях и уменьшается в негативитах и ​​Closttridia Негативиксов классов со временем предшествовало 58
Для улучшения разрешения на уровне деформации, связанные с недвиженными патогенами, использующими глубокие метагеномии метагеномии дробовика Против анализ человеческого человека ( N = 166) Нет Вариации в микробиоме до NEC Development НЭК в младенчестве  Варианты микрофона robiome были обнаружены до развития НЭК. Однако через 17–22 дня после родов у младенцев, получавших интенсивную антибиотикотерапию, отмечалось обогащение E coli . Позже группа определила уропатогенную кишечную палочку как основной фактор риска развития НЭК и связанной с ним смерти 59
или квазирандомизированные контролируемые исследования на людях Нет Энтеральное введение пробиотиков до развития НЭК Стадия II и III НЭК в младенчестве Энтеральное введение пробиотиков значительно снижает частоту НЭК и смертность у младенцев  Для оценки состава кишечной микробиоты до развития НЭК у детей раннего возраста, у которых развился НЭК, и в контрольной группе в среднем 7 сб Образцы собирали у каждого субъекта и оценивали временные изменения в составе микробиома.В раннем возрасте, до развития НЭК, в кишечнике доминируют различные микробные популяции, которые связаны с развитием НЭК. Кроме того, изменение состава микробиома, по-видимому, связано со временем возникновения НЭК 61  
Изменения в микробиоме до развития НЭК НЭК в младенчестве Более низкое альфа-разнообразие через 4–9 дней после рождения было связано с развитием НЭК. Микробиомы субъектов имели тенденцию группироваться в соответствии со статусом NEC. Эти микробные вариации были связаны со сдвигами в метаболитах мочи, а именно аланине и гистидине 62  
Нет Изменения микробиома до развития НЭК НЭК в младенчестве Изменения микробиома не были связаны с тяжестью НЭК.Также не было различий в микробиоме после НЭК по сравнению с контрольной группой 63  
Нет Трансплантация фекальной микробиоты от 1 до 4 дней после рождения НЭК 5 дней после рождения Трансплантация фекальной микробиоты от здоровых 6-8-недельных мышей детенышам мышей, кондиционированных для НЭК, снижала частоту и тяжесть НЭК по сравнению с контрольной группой.Это зависело от Grx1 . Механизм действия потенциально связан с TLR-опосредованным воспалением и проницаемостью кишечника 64  
33) Раннее энтеральное питание и грудное молоко Изменения микробиома мекония и микробиома новорожденных до НЭК НЭК в младенчестве Clostridium perfringens и Bacteroides dorei были повышены у младенцев мекония 9002EC. Обилие C perfringens сохранялось в образцах стула новорожденных. Количество грудного молока до НЭК и более раннее энтеральное кормление отрицательно ассоциировалось с НЭК и связано с увеличением лактатопродуцирующих бацилл 65 
NEC Индуцированный антибиотиками Энтеральное и парентеральное лечение антибиотиками (в течение 5 дней после рождения) NEC у недоношенных поросят Энтеральные антибиотики предотвращали поражения NEC, тогда как поражения у поросят, которых лечили парентеральными антибиотиками, увеличивались.Энтеральные антибиотики уменьшали бактериальную нагрузку и количество грамположительных бактерий в кишечнике. Предполагается, что отсроченная колонизация (особенно грамположительными бактериями) может предотвратить НЭК. Однако, хотя вариации микробиома коррелируют с НЭК, они не обязательно предшествуют НЭК 66  
NEC Энтеральное и полное парентеральное питание Изменения в микробиоме после методов кормления NEC у недоношенных поросят Энтеральное питание увеличило микробное разнообразие и обилие видов Clostridium . Плотность C perfringens была связана с тяжестью НЭК. Вариации микробиома коррелируют с NEC, но не обязательно предшествующие предшествующие, NEC 67 67
, чтобы определить микробные профили перед диагностикой NEC потенциальный анализ человеческого человека ( N = 369) Нет Вариации в микробиеме перед диагностикой NEC , не включенных в младенчестве , идентификация 2 фекальных микробионов профилей, связанных с развитием NEC ( C Perfingens тип доминантной и Klebsiella доминантная) 68
для характеристики эпигенов на микробиозному перекрестным следам на критических неонатальных этапах развития Тканевые (незрелые энтероциты) и мышиные модели (дексаметазон или 5-азацитидин для индуцирования эпигенетических изменений) Пренатальное лечение дексаметазоном или 5-азацитидином Взаимодействие микробиома и эпигенома в перинатальной жизни Пренатальное лечение дексаметазоном и азацитидином изменяет метилирование ДНК генов плотных контактов и TLR и связанных с ними воспалительных путей в плодах и кишечнике 2-недельного потомства. Оба пренатальных воздействия также изменили микробиом потомства. Лечение AzacyTidine вызывает глобальное деметилирование, предполагая, что пре- и неонатальный эпигеноме влияет на неонатальную микробную колонизацию 69
69
астма и атопическое заболевание
для анализа микробиома младенцев до развития атопического заболевания на 1-1- Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 319) и модели астмы у мышей, получавших овальбумин Нет Вариации микробиома кишечника в возрасте 3 месяцев Атопия и свистящее дыхание в возрасте 1 года Четыре бактериальных такса ( Faecalibacterium , Lachnospira , Veillonella и Rothia ) были снижены среди детей с атопией и свистящим дыханием в возрасте 1 года.Добавка этих 4 бактерий мышам с астмой уменьшила воспаление дыхательных путей 4
Нет Изменения микробиома кишечника в возрасте 3 месяцев Астма в возрасте 4 лет Снижение Lachnospira / Соотношение Clostridium neonatale в возрасте 3 месяцев было связано с астмой в возрасте 4 лет 900
Для характеристики бактериальных и грибковых микробиомов в новорожденных до развития астмы при 4- астс проспективных человеческих когортных анализа ( N = 168) Нет Вариации в кишечнике 35 D поблизости Asthma 4 года Изменения в таксонах бактерий и грибов на 35-й день после рождения связаны с самым высоким относительным риском развития астмы. Стерильная фекальная вода из группы самого высокого риска вызывает дисфункцию CD4+ Т-клеток 70  
Перинатальный (внутриутробно и при отлучении от груди) Астма, индуцированная в более позднем возрасте Перинатальное воздействие ванкомицина способствует распространению фирмикутов и усугубляет воспаление дыхательных путей у мышей 71 71 гиперчувствительный пневмонит Th2/Th27-опосредованная мышиная модель Индуцированный антибиотиками Перинатальное воздействие антибиотиков Гиперчувствительный пневмонит во взрослом возрасте 72  
 Для характеристики клеточных механизмов, связанных с диетой или опосредованной микробиотой иммунной регуляцией Модели AAD на мышах дикого типа, Gpr43-/- и HDAC9-/- на клещах домашней пыли; вложенный дизайн случай-контроль ( n = 40) Материнская ацетатная диета или диета с высоким содержанием клетчатки; уровни ацетата в сыворотке матери Пренатальное воздействие антибиотиков; пренатальное воздействие ацетата ААД, индуцированный во взрослом возрасте; кашель и хрипы в возрасте 1 года  Диета с высоким содержанием клетчатки или ацетатное кормление маток во время беременности предотвращает устойчивый ААД у взрослого потомства. Уровни ацетата в сыворотке матери были обратно пропорциональны посещениям врача общей практики по поводу кашля и хрипов в первые 12 месяцев жизни 73
= 166) Нет Изменения микробиома кишечника в возрасте 3 мес. Чувствительность к пище в возрасте 1 года молоко, яйцо, арахис, соя) в возрасте 1 года. 74
 Для анализа микробиоты в раннем возрасте в связи с разрешением аллергии на коровье молоко в возрасте 3–6 месяцев Разрешение аллергии на молоко к 8 годам Фирмикуты и клостридии были обогащены в микробиомах субъектов, у которых аллергия на молоко разрешилась к 8 годам. Bacteroidetes и Enterobacter были обогащены среди тех, у кого аллергия на молоко не разрешилась к 8-летнему возрасту 75  
Нет Воздействие микробиома кишечника матери при рождении Астма, индуцированная в более позднем возрасте Неонатальное воздействие обычной микробиоты (по сравнению с условиями ГФ) увеличивало iNKT в легких и защищало от аллергической астмы, вызванной во взрослом возрасте. Кроме того, гипометилирование CXCL16, вызванное микробиомом, было связано с индукцией iNKT, вовлекая микробиом в регуляцию генов 76
Мышиная модель воспаления дыхательных путей, вызванного клещами домашней пыли Нет 2-недельное окно восприимчивости (микробиом легких) Астма, индуцированная в более позднем возрасте Изменения в микробиоме легких (переход от гаммапротеобактерий и фирмикутов к бактериоидам), связанные с снижение чувствительности к аэроаллергенам и увеличение Т-регуляторных клеток Helios .Это опосредовано PD-L1. Блокада PD-L1 в первые 2 недели жизни приводит к усилению аллергического воспаления дыхательных путей 77
= 234) Нет Изменения микробиома носоглотки через 7–9 недель после рождения Хронические хрипы в возрасте 5–10 лет в два раза выше вероятность колонизации бессимптомным Streptococcus   78  
Нет Изменения в микробиоме кожи (переднелоктевой ямки) в возрасте 2 месяцев Атопический дерматит в возрасте 1 года Ge Colonization Antecubital Fossa в 2 МО МО с возрастом с стафилококком был связан с уменьшенным заболеваемостью атопического дерматита на 1-1- 79
для анализа ассоциаций между Neonatal Gut Bifidobacterium видов и экзема или атопию развитие в первый год жизни Вложенный план случай-контроль ( n = 117) Характер колонизации под влиянием домашних животных, количества братьев и сестер и аллергического статуса матери 3 мес. Атопический дерматит в 1-летнем возрасте Вариации видов Bifidobacterium в возрасте 1 недели и 3 мес. были связаны с риском развития экземы в возрасте 1 года.Тем не менее, микробиом не анализировался после 3-месячного возраста 80  
= 48) Нет IgA и общая бактериальная нагрузка, измеренные в возрасте 1 недели и 1 года Астма, аллергический риноконъюнктивит, аллергическая крапивница и экзема в возрасте 7 лет аллергические заболевания (особенно астма) показали более низкую долю IgA, связанного с фекальными бактериями.Характер распознавания IgA для микробиоты различался у детей с аллергией и у здоровых детей в возрасте 1 недели 81
Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 47) Нет Микробное разнообразие в возрасте 1 месяца Астма в возрасте 7 лет У детей с астмой общее микробное разнообразие ниже, чем у детей без астмы 85 800085 80008 На
 Изучить состав кишечной микробиоты младенцев в связи с пренатальным стрессом матери и здоровьем младенцев Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 56) Пренатальный стресс Изменения в постнатальном микробиоме , 28, 80 и 110 Желудочно-кишечные симптомы и аллергическая реакция в возрасте 3 мес. 9000 5 У младенцев, подвергшихся пренатальному стрессу, чаще проявлялись желудочно-кишечные симптомы (38% по сравнению с 22%) и аллергические реакции (43% по сравнению с 0%), которые были связаны с изменениями микробиома.Этот микробиома был характеризован менее молочной кислотой бактерий и Akkermansia и более Escherichia , Serratia , и Serratia 83
83
Ожирение и метаболизм
для анализа, если в целом микробиота. связан с ИМТ у детей, и если использование антибиотиков изменяет эту связь Вложенный дизайн случай-контроль из 2 когорт (группа Bibo, n = 87; когорта Flora, n = 75) Лечение антибиотиками Различия в кишечный микробиом в возрасте 3 мес. ИМТ в возрасте 5–6 лет связаны с ИМТ в возрасте 5–6 лет.Среди детей с многократными курсами антибиотиков в анамнезе тип Firmicutes был в значительной степени связан с ИМТ. Однако состав микробиома не измерялся ни в какой другой момент времени  84  
диета с высоким содержанием жиров во время беременности и грудного вскармливания Изменения в составе микробиома потомства Сдвиги в микробных метаболических путях В этом исследовании связь с конкретным результатом для здоровья не была установлена.Однако материнская диета с высоким содержанием жиров действительно изменила состав микробиома потомства макак, который сохранился у молодых макак. У потомства изменены метаболические пути в зависимости от материнской диеты. Кроме того, эти функциональные пути (аминокислотный, углеводный и липидный метаболизм) коррелируют с количеством специфических кишечных бактерий 44
= 24) Нет Различия в составе плацентарного микробиома Масса тела при рождении Младенцы с низкой массой тела при рождении демонстрируют более низкое богатство микробиома кишечника и различия в содержании определенных таксонов бактерий по сравнению с младенцами с нормальной массой тела при рождении. Процент Lactobacillus положительно коррелировал с массой тела при рождении 24  
индуцированный Воздействие LDP от рождения до отлучения от груди Состав тела во взрослом возрасте По сравнению с контрольной группой и мышами, подвергшимися длительному воздействию LDP, мыши, подвергавшиеся воздействию LDP в течение 4 или 8 недель после рождения, демонстрировали повышенное потребление калорий и более быструю общую массу и накопление жировой массы.Авторы также сообщают, что микробиота, отобранная пенициллином, может вызывать метаболические изменения при переносе на мышей GF 6  
по сравнению со стандартной диетой) Индуцированное антибиотиками Импульсное лечение антибиотиками, завершенное вскоре после отлучения от груди Состав тела в возрасте 3–6 недель Импульсное лечение антибиотиками в раннем возрасте ускоряет рост общей массы и костей.Авторы также сообщают, что реакция на диету с высоким содержанием жиров изменяется в зависимости от конкретного антибиотика и количества курсов, используемых для нарушения микробиоты 85  
потенциал Вложенный дизайн случай-контроль ( n = 39) Ожирение матери до беременности Изменения в составе и функции микробиома младенцев Метаболизм младенцев в возрасте 18 месяцев нормальный вес, тогда как бактериоиды были обогащены у детей, рожденных женщинами, страдающими ожирением. В этом исследовании связь с последствиями для здоровья младенцев не была установлена, но были выявлены дифференциальные метаболические функции микробиома, которые были основаны на том, родились ли младенцы от матерей с нормальной массой тела или от женщин, страдающих ожирением. исследовать влияние воздействия кадмия на микробиоту кишечника в раннем возрасте и метаболизм во взрослом возрасте Модель SPF на мышах Воздействие кадмия за 1 неделю до спаривания родителей Изменения в составе микробиома, наблюдаемые в возрасте 8 недель и во взрослом возрасте (20 недель) Состав тела, измеренный во взрослом возрасте Воздействие кадмия на родительских мышей привело к повышенному накоплению жира у потомства мужского пола.Изменения в составе микробиома произошли до измерения состава тела. Кроме того, с помощью экспериментов по переносу микробиоты группа сообщила, что накопление жира было обусловлено микробиомом, подвергшимся воздействию кадмия 87  
дизайн случай-контроль ( n = 49) Нет Изменения состава микробиома в возрасте от 6 до 12 месяцев ИМТ, измеренный в возрасте 7 лет ожирение в младенчестве. Повышенное содержание бифидобактерий у детей с нормальной массой тела в младенчестве 88  
) Гестационный возраст и способ родоразрешения Изменения микробиома в возрасте до 6 мес. Ожирение в возрасте 18 мес. возраст.Младенцы, которые приобрели эти таксоны в 6 месяцев, показали самый низкий уровень ожирения в 18 месяцев. Кроме того, на приобретение этих бактериальных таксонов влияли продолжительность беременности и способ родов 89  
Индуцированный антибиотиками Изменения в микробиоме, измеренные перед умерщвлением Состав тела, измеренный во взрослом возрасте (16–20 недель) Авторы создали мышиную модель ожирения, подвергнув мышей в раннем возрасте воздействию антибиотиков.Изменения микробного состава до измерения ожирения не оценивались. Однако антибиотики изменили состав микробиома, метаболизм короткоцепочечных жирных кислот и метаболизм жирных кислот и липидов в печени 90  
( n = 138) Нет Изменения в составе микробиома в течение первого года жизни Оценка SD ИМТ между 1 и 3 годами ассоциируется с показателем SD ИМТ в возрасте от 1 до 3 лет. Избыточность Staphylococcus в 3 и 52 Wk обратно связана с BMI SD-баллом между 1 и 3 y 91
, чтобы определить, определяют ли ограниченный гнездовой стресс, использует потомство микробиоты, кортикостерон и кишечную проницаемость. Крысиная модель ограниченного гнездового стресса Ограниченный гнездовой стресс Изменения в составе микробиома кишечника через 21 день после рождения (при отъеме) Ограниченный гнездовой стресс со 2-го по 10-й дни после рождения кишечная проницаемость, снижение микробного разнообразия и вариации специфических микробных таксонов модель мыши  Питание матери с высоким содержанием жиров  Изменения состава кишечного микробиома у потомства Поведенческие исследования потомства мышей в возрасте 7–12 недель Материнская диета с высоким содержанием жиров вызывает изменения состава кишечного микробиома у потомства мышей. Мыши-потомки матерей на диете с высоким содержанием жиров, живущие вместе с мышами, рожденными от матерей, выращенных на обычной диете, демонстрировали нормальное социальное поведение. Кроме того, повторное введение L reuteri (отсутствующего у потомства мышей, матери которых получали диету с высоким содержанием жиров) восстанавливало нормальное социальное поведение у этих мышей 93  
профили  Проспективный когортный анализ людей ( n = 89)  Группа 2 с большей вероятностью находилась на грудном вскармливании, с меньшей вероятностью была рождена путем кесарева сечения и ассоциировалась с белой этнической принадлежностью.Наличие старших братьев и сестер было связано с повышенным альфа-разнообразием 3 группы субъектов были выделены на основе анализа их 1-летнего микробиома Когнитивные результаты в возрасте 1 и 2 лет Три группы субъектов были выделены на основе их микробиом. Группа 1 показала высокую численность Faecalibacterium , группа 2 показала высокую численность Bacteroides , а группа 3 показала высокую численность ruminococcaceae. Индивидуальные шкалы Маллена различались между группами.α-разнообразие было отрицательно связано с отдельными шкалами Маллена в возрасте 2 лет (выразительная речь и визуальная рецепция) 94  
 Определить, влияет ли материнский пренатальный стресс на микробную внутриутробную среду и поведение потомства Модель пренатального стресса на мышах Пренатальный стресс Изменения микробиома плаценты и фекального микробиома потомства Тревожное поведение у потомства Пренатальный материнский стресс был связан с изменениями микробиома самок, потомства и плаценты.Кроме того, пренатальный стресс связан с повышением уровня IL-1β в плаценте и снижением нейротрофического фактора головного мозга в плаценте и миндалевидном теле взрослого потомства 7
Крысиная модель (стресс, вызванный разлучением с матерью) Разлучение с матерью в раннем возрасте (с 4 по 19 день) Изменения микробиома и функции кишечника у потомства Активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси Повышение уровня кортикостерона и изменение Барьерная функция слизистой оболочки толстой кишки у крысят, разлученных с матерью. Введение пробиотиков (состоящих из штаммов Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus helveticus ) крысятам в раннем возрасте улучшает эти результаты и сохраняется до взрослого возраста 95
Крысиная модель (стресс, вызванный разлучением с матерью) Разлучение с матерью в раннем возрасте Изменения в составе микробиома у крысят Симптомы психических расстройств и синдрома раздраженного кишечника Повышение уровня кортикостерона в плазме и повышение уровня фактора некроза опухоли интерферон-γ.Кроме того, состав микробиома различался в группе, разлученной с матерью, по сравнению с крысами, которые не были разлучены с матерью 96  
активность и тревожное поведение Крысиная модель Нет Пре- и постнатальное воздействие ЛПС или пропионовой кислоты Поведенческие черты у потомства Пренатальное введение пропионовой кислоты повышает тревожноподобное поведение у потомства мужского и женского пола. Постнатальная пропионовая кислота усиливала тревожное поведение только у потомства женского пола. Пренатальная пропионовая кислота и LPS-индуцированные задержки развития (включая задержку открывания глаз) 97  
 Определить, влияет ли колонизация микробиотой кишечника в раннем возрасте на развитие мозга и поведение взрослых Модели мышей GF и SPF Нет Потомство ранее колонизированных мышей GF с микробиотой SPF Поведение во взрослом возрасте Потомство взрослых колонизированных мышей демонстрировало сходное поведение с мышами SPF.Эти мыши тратили меньше времени на изучение открытых рукавов в лабиринте (меньшая двигательная активность). Кроме того, колонизированные мыши экспрессировали меньше синаптофизина и PSD-95 в стриатуме по сравнению с мышами GF, что позволяет предположить, что микробиом участвует в программировании развития мозга 98  
поведение потомства Мышиная модель, колонизированная микробиотой в форме материнской диеты с высоким содержанием жиров -жировая диета- или контроль кишечного микробиома, связанного с диетой с низким содержанием жиров. Потомство этих мышей демонстрировало измененное поведение в зависимости от пола. Потомство мышей проявляло меньше стресса после разлучения с матерью. Потомство мужского пола демонстрировало снижение исследовательского и когнитивного поведения, что свидетельствует о повышенной тревожности. У самок мышей наблюдалось увеличение ожирения и массы тела 99  
 Для анализа микробных и молекулярных механизмов, лежащих в основе оси кишечник-мозг GF и модели мышей, выращенных традиционным способом Нет колонизированных мышей Активность нейронов в миндалевидном теле Отсутствие микробиоты в раннем возрасте приводит к дифференциальной экспрессии генов, использованию экзонов, редактированию РНК и регуляции восходящих генов в миндалевидном теле.Это было аналогично мышам, которые выращивали GF на протяжении всей своей жизни, но различались по сравнению с обычными мышами 100  
Пренатальный стресс Изменения в микробиоме влагалища матери и новорожденного Метаболическое и неврологическое программирование и у потомства Содержание Lactobacillus снижено во влагалищном микробиоме и у новорожденных, рожденных от самок, подвергшихся раннему внутриутробному стрессу. Обилие других бактериальных популяций также варьировало у потомства, подвергшегося раннему внутриутробному стрессу. Ранний пренатальный стресс изменил метаболические профили и доступность аминокислот в головном мозге 101
Иммуноопосредованные заболевания (ВЗК, СД1 и т. д.)
астма Модель индуцированного оксазолоном колита на мышах Нет SPF-колонизация во время беременности приводит к колонизации SPF потомства Колит, индуцированный в более позднем возрасте Индуцированный COLITE 76
мышей, получавших ЛДП, продемонстрировали транзиторный микробный состав кишечника все изменения, в том числе эрадикация сегментоядерных нитчатых бактерий.Кроме того, после индуцированного DSS колита у мышей с ЛДП наблюдалось снижение симптомов колита, экспрессия IL-17 и дифференцировка Th27 в подвздошной кишке по сравнению с мышами, подвергшимися воздействию метронидазола, энрофлоксацина, и контрольной группой. Наконец, авторы сообщают, что эффекты пенициллина зависят от эрадикации сегментированных нитчатых бактерий, вовлекая микробиом в качестве посредника между этим воздействием в раннем возрасте и развитием колита 102
Модель NOD на мышах Индуцированное антибиотиками Лечение антибиотиками в раннем возрасте (от зачатия до 40 недель после рождения) Спонтанный диабет в более позднем возрасте Антибиотики вводили мышам NOD с момента зачатия до 40 недель постнатального развития.Лечение антибиотиками увеличивало заболеваемость СД1 у самцов мышей. Лечение антибиотиками также приводило к почти полной абляции кишечного микробиома в возрасте 8 недель, что может частично объяснить повышенную заболеваемость СД1 у самцов мышей 103
модель на мышах Антибиотико-индуцированный Пренатальное лечение антибиотиками вызвало изменения микробиомов потомства и матери Спонтанный диабет в более позднем возрасте Пренатальное лечение неомицином и ванкомицином привело к дифференциальным сдвигам в потомстве и материнском микробиоме. Потомство, получавшее пренатально неомицин, было защищено от развития СД1, тогда как потомство, получавшее пренатально ванкомицин, демонстрировало ускоренное развитие СД1. Лечение антибиотиками также приводило к изменению иммунных профилей, например усилению воспаления, опосредованного Т-клетками, у мышей, получавших ванкомицин, и изменению фенотипов антигенпрезентирующих клеток у мышей, получавших неомицин 104
-отрицательные кишечные бактерии в разные моменты жизни в раннем возрасте при развитии СД1 Модель NOD на мышах Антибиотико-индуцированный Пренатальное лечение антибиотиками вызвало изменения в микробиоме потомства Спонтанный диабет в более позднем возрасте смесь антибиотиков (неомицин, полимиксин В и стрептомицин) были защищены от СД1 по сравнению с мышами, получавшими постнатальное лечение.Перенос микробиоты от этих мышей к нелеченым мышам привел к защите от СД1 105  
Импульсное лечение антибиотиками вызывало изменения микробиома в возрасте 6 недель Спонтанный диабет в более позднем возрасте Импульсное постнатальное лечение тилозином изменяло микробиом мышей и ускоряло развитие СД1 по сравнению с мышами, получавшими субтерапевтический пенициллин от беременности до 12-й недели 106
Для анализа ассоциации между младенцем кишечниками и разработкой T1D потенциальный анализ человека человека ( N = 33) None Вариации в микробиоме до диагностики с диагностикой T1D T1D при ~3 лет T 1D болезненное состояние можно было отличить по составу кишечного микробиома. Сероконверсия субъектов с диагнозом СД1 показала заметное снижение α-разнообразия до постановки диагноза по сравнению с сероконверсией субъектов без диагноза СД1 и несероконверсией субъектов 107  
потомство Мыши с нокаутом SPF IL-10 в сочетании с DSS-индуцированным колитом Антибиотико-индуцированный Послеродовое лечение антибиотиками, индуцированное дисбиозом кишечника у потомства, который сохраняется во взрослом возрасте Спонтанный колит в более позднем возрасте цефоперазон увеличивает риск спонтанного колита у потомства.Антибиотики также способствуют перекосу иммунитета и способствуют дисбактериозу кишечника, который сохраняется во взрослом возрасте. Кроме того, как показала фекальная трансплантация самкам с нокаутом GF IL-10, перекос иммунной системы опосредован вызванным антибиотиками дисбиозом 108  
дифференциация у потомства SPF GPR41-/- модель мыши Материнская диета с высоким содержанием клетчатки во время беременности и грудного вскармливания Повышение SCFAs в плазме Повышение тимуса и периферических Т-регуляторных клеток По сравнению с потомством мышей-матерей, которых кормили матерями диета, диета с высоким содержанием клетчатки во время беременности и грудного вскармливания приводила к увеличению SCFAs в плазме у потомства. У этих потомков также наблюдалась более высокая частота тимических и периферических Т-регуляторных клеток, что может быть вызвано повышенным уровнем SCFA 46  

внутри нашего желудочно-кишечного тракта и отвечают за жизненно важные метаболические, иммунные и питательные функции. Дисбактериоз, означающий неадекватный дисбаланс микробиома, связан со многими распространенными заболеваниями и является мишенью для терапии.

Цель
В этой статье представлен обзор микробиома кишечника в норме и при патологии с выделением таких состояний, как инфекция Clostridium difficile , воспалительное заболевание кишечника, синдром раздраженного кишечника, ожирение и неалкогольная жировая болезнь печени, при которых дисбактериоз связанные. Обсуждается информация о методах лечения, влияющих на микробиом кишечника, включая пробиотики и трансплантацию фекальной микробиоты.

Обсуждение
По мере расширения наших знаний о микробиоме мы, вероятно, будем лучше понимать сложные взаимодействия, вызывающие заболевания, и разработаем новые и более эффективные методы лечения многих распространенных состояний.

Триллионы бактерий, вирусов, грибков, архей и эукариотических организмов живут в желудочно-кишечном тракте человека и составляют то, что в совокупности называется кишечным микробиомом. Эти организмы составляют более 50% клеток человеческого организма и весят в среднем до 2 кг у взрослого человека. 1,2 В желудке и тонком кишечнике относительно мало микроорганизмов из-за кислой среды, присутствия желчи и панкреатического сока, а также эффектов перистальтики, которые ограничивают стабильную колонизацию.Таким образом, подавляющее большинство (10 12 ) микробиоты живет и взаимодействует с человеком-хозяином именно в толстой кишке. Наши знания о микробиоме кишечника человека как в здоровом, так и в болезненном состоянии за последние 10 лет быстро расширились благодаря увеличению доступности и снижению стоимости секвенирования генов. 3 Это убедительно свидетельствует о жизненно важной роли микробиома кишечника в нормальном обмене веществ, питании, иммунной функции, физиологии и профилактике заболеваний. Помимо прямого воздействия на слизистую оболочку кишечника и кишечную нервную систему, многие химические медиаторы, продуцируемые кишечным микробиомом, попадают в кровоток и взаимодействуют с дистальными органами, такими как мозг, сердце и печень. 4

Микробиом здоровья

Хотя не существует стандартного определения микробиома здорового кишечника, важными характеристиками являются микробиом с высоким уровнем разнообразия, стабильности, устойчивости к изменениям, связанным со стрессом (антибиотики, инфекции, иммуносупрессия) и высокий уровень избыточности метаболических путей. 5

Развивающийся кишечный микробиом

Исторически кишечник внутриутробно воспринимался как стерильная среда; однако новые данные свидетельствуют о том, что микробный контакт начинается еще до рождения с материнской микробиотой. 6 Более обширная колонизация начинается при рождении и во время родов защитными вагинальными микробами, такими как Lactobacillus . Однако дети, рожденные с помощью кесарева сечения, и те, кто не находится исключительно на грудном вскармливании, могут быть колонизированы кожными и внутрибольничными бактериями, такими как Staphylococcus и Acinetobacter , что приводит к изначально менее разнообразному и здоровому микробиому. 6,7 Эти младенцы более склонны к развитию астмы, аллергического ринита, диабета и глютеновой болезни. 8 Развивающийся кишечный микробиом в первый год жизни подобен таковому у матери, но вскоре на него влияют различные факторы, в том числе диета, пищевые привычки и окружающая среда. 9 Зрелый микробиом кишечника формируется в возрасте от одного до трех лет и после этого остается относительно стабильным. К этому времени он в основном состоит из анаэробных бактерий, представленных более чем 50 типами и 1000 видами. Несмотря на это разнообразие, большинство микробов происходят из двух бактериальных типов: Bacteroidetes и Firmicutes. 10

Метаболические и сигнальные функции

Микробиом кишечника отвечает за ряд жизненно важных метаболических и сигнальных функций, многие из которых не достижимы только человеческим организмом. К ним относятся синтез всех витаминов группы В (В 1 – В 12 ) и витамина К, 11 переработка пищи, переваривание иначе неусвояемых сложных полисахаридов (крахмалов, целлюлозы и камеди), синтез незаменимых аминокислот, биотрансформация желчи для содействия метаболизму глюкозы и холестерина, а также производство метаболитов короткоцепочечных жирных кислот, таких как бутират и ацетат, которые действуют как источник энергии для кишечных бактерий и могут оказывать противовоспалительное действие. 12 Некоторые частично перевариваемые продукты могут, в свою очередь, обогащать определенные полезные микробные популяции, хотя прямая польза для здоровья еще не установлена. Примерами этих продуктов, часто называемых пребиотиками, являются злаки, спаржа, лук-порей, артишоки, бобовые, капуста и листовая капуста. 12 Микробиота кишечника может также связываться с центральной нервной системой через несколько путей, включая блуждающий нерв, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось, выработку нейротрансмиттеров или их предшественников, включая серотонин, триптофан, гамма-аминомасляную кислоту, дофамин, l -допа и норадреналин, а также через гормоны, такие как кортизол, грелин, лептин и глюкагоноподобный пептид-1. 13

Защитные иммунные функции

Нормальная микробиота кишечника является нашей первой внутренней линией защиты от патогенов и токсинов, защищая организм от болезней в тандеме с иммунной системой хозяина. Одной из ключевых функций здорового микробиома является предотвращение колонизации патогенов за счет барьерного эффекта. Это происходит за счет производства антимикробных соединений, таких как бактериоцин, и вытеснения патогенов за питательные вещества и места прикрепления за счет одной только силы численности. 3 Кишечные бактерии также являются неотъемлемой частью развития системы врожденного иммунитета слизистой оболочки за счет прямого взаимодействия с эпителиальными клетками кишечника. Раннее воздействие различных бактерий обеспечивает своего рода тренировку иммунной системы, так что возникают нормальные защитные реакции на комменсалов и соответствующие воспалительные реакции на воздействие патогенов. И наоборот, снижение микробного разнообразия и воздействие в раннем возрасте может привести к чрезмерной реакции иммунной системы на антигены, предрасполагая к аутоиммунным и аллергическим заболеваниям. 14

Микробиом и болезнь

Многие желудочно-кишечные заболевания связаны с изменениями микробиома кишечника, равно как и нарушения обмена веществ, заболевания печени, некоторые неврологические расстройства и расстройства настроения, артриты и иммунологические состояния. 15 Дисбактериоз, означающий дисбаланс или неадекватное состояние микробиома, встречается почти во всех этих состояниях, хотя в большинстве случаев не установлено, является ли это причиной или следствием. Мы рассматриваем эти условия с наибольшим количеством доказательств и обсуждаем исследования модуляции кишечных бактерий в качестве терапии.

Clostridium difficile инфекция

Clostridium difficile – спорообразующий грамположительный анаэроб, продуцирующий токсины А и В; последний отвечает за воспаление толстой кишки и развитие псевдомембранозного колита. Заболеваемость и тяжесть инфекции C. difficile (CDI) в Австралии и во всем мире растут: в 2012 г. в австралийских больницах было зарегистрировано более 12 000 случаев, что привело к атрибутивной смертности 6–7%. 16 C. difficile редко вызывает заболевание у здоровых взрослых; скорее, это требует нарушения нормальных механизмов резистентности и флоры хозяина, чаще всего вызванных антибиотиками широкого спектра действия, иммуносупрессией или использованием ингибиторов протонной помпы. 17

Традиционное лечение ИКД заключалось в применении метронидазола или ванкомицина и отмене антибиотика-триггера; однако это оказывается все более неэффективным с частотой рецидивов до 50% и увеличением частоты фульминантного заболевания.Согласно публикации Академического медицинского центра в Амстердаме, опубликованной в 2013 году, 18 коррекция основного дисбактериоза с помощью трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) оказалась более эффективной и долговечной, чем антибиотикотерапия при рецидивирующей ИКД. Эти результаты были воспроизведены в Австралии. 19 Непосредственное влияние ТФМ на тяжелый псевдомембранозный колит показано на рис. 1.

Рисунок 1. Тяжелая инфекция Clostridium difficile у пациента в возрасте 79 лет.
А. Псевдомембранозный колит; B. Через пять дней после трансплантации фекальной микробиоты

Воспалительные заболевания кишечника

Язвенный колит и болезнь Крона представляют собой хронические воспалительные состояния неизвестной этиологии, основной патогенез которых, по-видимому, связан с множеством факторов, включая генетическую предрасположенность, экологические триггеры, измененную иммунную функцию и аномальные реакции микробиома кишечника. Дисбактериоз присутствует у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК), характеризующимся более высоким соотношением патогенных и комменсальных бактерий, сниженным количеством бактерий в областях активного воспаления и областями бактериальной инвазии слизистой оболочки, что редко, если вообще наблюдается у здоровых людей. лица. 20 Модуляция кишечных бактерий антибиотиками, такими как ципрофлоксацин и метронидазол, является признанным методом лечения для уменьшения послеоперационного рецидива болезни Крона, в то время как пробиотики могут быть эффективны при илеите, связанном с ВЗК, после колэктомии. 21,22 В ряде исследований ТФМ рассматривалась как средство лечения ВЗК, но с противоречивыми результатами. Систематический обзор небольших серий случаев показал общую эффективность 36%, при этом пациенты с болезнью Крона чаще реагируют, чем пациенты с язвенным колитом. 23 Австралийское рандомизированное плацебо-контролируемое исследование показало аналогичную эффективность при язвенном колите (44% ремиссия без стероидов) с использованием интенсивного протокола ТФМ с помощью колоноскопии и клизм в течение восьми недель. 24 В двух дополнительных рандомизированных контролируемых исследованиях язвенного колита одно не показало преимуществ по сравнению с плацебо, 25 , в то время как в другом ТФМ достигла ремиссии в 24% случаев по сравнению с 5% в группе плацебо. 26

Синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — распространенное заболевание, характеризующееся дискомфортом в животе и изменением характера стула при отсутствии основной органической причины.Патофизиология СРК остается неясной, но, вероятно, является многофакторной, с важными изменениями моторики и обработки пищи, висцеральной гиперчувствительностью, генетической предрасположенностью и изменениями микробиома кишечника. 27 Лица с СРК с преобладанием диареи имеют дисбактериоз, характеризующийся более низкой экспрессией филотипа Clostridium thermosuccinogenes , 28 , тогда как у лиц с СРК и запорами наблюдается увеличение количества бактерий, которые производят и используют лактат, что приводит к более высокому производству сульфидов и водорода. 29 Кроме того, СРК, возникающий после гастроэнтерита, хорошо известен (постинфекционный СРК), и у больных наблюдаются изменения Bacteroidetes и Clostridia по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. 30 Изменение кишечных бактерий с помощью антибиотиков может помочь, а рифаксимин, наиболее хорошо изученный, показал умеренную симптоматическую пользу при СРК с преобладанием диареи. Это привело к его одобрению в США, но не в Австралии, для этого показания. 31 Систематический обзор и метаанализ показали, что пробиотики оказывают умеренное благотворное влияние на общую абдоминальную боль, вздутие живота и метеоризм при СРК, при этом комбинированные схемы более эффективны. 32 Из-за неоднородности исследований невозможно было выделить конкретные полезные штаммы или режимы дозирования. Было показано, что диета с низким содержанием FODMAP, направленная на снижение ферментируемых олигосахаридов, дисахаридов, моносахаридов и полиолов, эффективна при СРК, но сама по себе может ограничивать количество фекальных бактерий, включая полезные бактерии. 33

Болезнь обмена веществ

Всемирная эпидемия ожирения и связанных с ним метаболических заболеваний в первую очередь связана с диетой и отсутствием физических упражнений; однако теперь ясно, что кишечный микробиом также является и другом, и врагом. Микробиота кишечника необходима для увеличения веса, вызванного диетой (рис. 2А), при этом мыши без микробов набирают минимальный вес, несмотря на диету с высоким содержанием жиров/сахаров, тогда как идентичные мыши, содержащие кишечные бактерии, страдают ожирением. 34 Дисбиоз, характеризующийся снижением численности Bacteroidetes и увеличением количества Firmicutes, изменяющим их нормальное соотношение, вызывает ожирение у мышей и людей; 35 Однако два недавних метаанализа объединенных исследований на людях не смогли выявить эти изменения в типах бактерий, при этом наблюдалось лишь незначительное снижение микробного разнообразия и богатства. 36,37 Тем не менее, метаболические фенотипы ожирения и худобы у мышей могут передаваться через ТФМ (рис. 2B), 38,39 процесс, в большей степени зависящий от микробиоты, чем от генетики (рис. 2С), поскольку ТФМ от однояйцевых близнецов не соответствует ожирению по-прежнему приводил к передаче худощавого или тучного фенотипа у мышей. 40 Совместное размещение двух групп, в которых мыши поедали фекалии друг друга, привело к фенотипу худобы, который, как предполагается, был связан с повторной инвазией специфических Bacteroidetes в мышей с ожирением. 40 В недавнем исследовании у пациентов с метаболическим синдромом ТФМ от худощавого донора улучшила чувствительность к инсулину всего за шесть недель, эффект отчасти обусловлен увеличением количества кишечных бактерий, продуцирующих бутират. 41

Рисунок 2. Ожирение и микробиом
A. Безмикробные мыши устойчивы к ожирению, вызванному диетой; B. Метаболический фенотип передается через трансплантацию микробиоты, при этом худые доноры производят худых мышей, а доноры с ожирением производят мышей с ожирением; С.Трансплантация микробиоты от однояйцевых близнецов, диссонирующих по ожирению, также передает метаболический фенотип стерильным мышам, однако при совместном размещении преобладает худощавый фенотип; GF, без микробов; L, обедненный N, нормальный; О, тучный

Неалкогольная жировая болезнь печени

В дополнение к изменениям микробиоты при ожирении изменения кишечных бактерий при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) и неалкогольном стеатогепатите (НАСГ) связаны с транслокацией кишечных бактерий, что приводит к увеличению доставки липополисахаридов, свободных жировых кислоты и другие токсины непосредственно в печень из воротной вены. 42 Кроме того, пациенты с НАСГ имеют большее количество бактерий семейства Escherichia , группы, которая ферментирует углеводы и производит эндогенный этанол. 43 Это приводит к повышению уровня алкоголя на периферии, возможному кофактору в патогенезе жировой болезни печени. В настоящее время проводится ряд исследований для оценки роли пробиотиков, FMT или других процедур, модулирующих кишечник, у пациентов с НАЖБП.

Изменение микробиома кишечника

Трансплантация фекальной микробиоты

FMT впервые был использован в современной медицине в 1958 году, когда четыре пациента с псевдомембранозным колитом были вылечены фекальной клизмой. 44 Существуют данные о роли FMT в рецидивирующей ИКД, а также появляются данные о ее роли в ВЗК и метаболических заболеваниях. 15 Процесс, лежащий в основе FMT, относительно прост. Доноры проверяются на наличие всех известных патогенов, передающихся через кровь и стул, и должны быть здоровыми, стройными и не иметь каких-либо заболеваний, потенциально передающихся кишечными бактериями. Пожертвованный стул смешивают со стерильным физиологическим раствором/глицерином и могут давать в свежем или замороженном виде. Стул, замороженный при –80°C, жизнеспособен и эффективен в течение как минимум шести-девяти месяцев. 19 Донорский стул может быть доставлен через назоеюнальный зонд или в слепую кишку при колоноскопии. В целом процедура безопасна; общие побочные эффекты включают вздутие живота, диарею и субфебрилитет, которые проходят в течение 48 часов. 15 Серьезные явления, связанные с эндоскопической процедурой, такие как перфорация кишечника и аспирация, встречаются редко. Долгосрочные эффекты ТФМ неизвестны и, вероятно, могут включать индукцию хронических заболеваний, связанных с изменениями в кишечных бактериях, или передачу неизвестных в настоящее время инфекционных агентов. 15 Исследователи из банка стула OpenBiome в США, среди прочего, разработали фекальную капсулу, которая может сделать эту изменяющую кишечник терапию более доступной в будущем.

Антибиотики

Воздействие на кишечные бактерии антибиотиками, такими как ципрофлоксацин и метронидазол, уже некоторое время используется для лечения кишечных расстройств, таких как болезнь Крона; однако их способность уменьшать количество патогенных грамотрицательных бактерий, паразитов и анаэробов достигается за счет снижения разнообразия и устойчивости бактерий, а также ИКД. 12 В последнее время малоабсорбируемый антибиотик широкого спектра действия рифаксимин получил признание благодаря своей эффективности при печеночной энцефалопатии и СРК и низкому потенциалу развития бактериальной резистентности. 12

Пробиотики

Пробиотики определяются Всемирной организацией здравоохранения как «живые бактерии или дрожжи, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу для здоровья потребителя». Однако доказательства их эффективности неоднозначны. Наиболее хорошо изученными бактериальными пробиотиками являются виды Lactobacillus , Bifidobacterium и Lactococcus , а наиболее часто используемыми дрожжами являются Saccharomyces boulardii . 12 Пробиотики временно колонизируют кишечник и могут оказывать благотворное воздействие за счет усиления естественного кишечного барьера (как физического, так и слизистого слоя), стимуляции секреции IgA, подавления продукции воспалительных цитокинов и прямого антагонизма с патогенами. 45 На основании мета-анализов рандомизированных контролируемых исследований пробиотики умеренно эффективны для уменьшения общих симптомов СРК (число, необходимое для лечения [NNT] = 8), 32 и для уменьшения антибиотикоассоциированной диареи у детей в возрасте от одного месяца до 18 лет (NNT = 10) 46 и взрослые в возрасте до 64 лет (относительный риск = 0.47), но не у пожилых людей. 47 Продолжительность использования пробиотиков (5–21 день) не влияла на положительный эффект, и в разной степени результаты были штаммоспецифичными; наибольший эффект был получен от Lactobacillus и S. boulardii . 47 При других заболеваниях результаты могут зависеть от препарата, поскольку только дорогостоящий комбинированный пробиотик VSL#3 (восемь видов Lactobacillus , Bifidobacterium и Streptococcus ; 130 долларов США) эффективен для профилактики и лечения резервуарного илеита у ВЗК после колэктомии, 22 и Lactobacillus casei и смешанный исследовательский препарат L. acidophilus , L. delbruecki var bulgaris , Streptococcus thermphilus и B. bifidu в течение пяти дней, уменьшая продолжительность и тяжесть симптомов у детей с острой инфекционной диареей. 48 Доказательства того, что пробиотики помогают при внекишечных заболеваниях или помогают поддерживать общее состояние здоровья, остаются спорными. Большинство коммерческих пробиотиков состоят из смеси штаммов, эффективность которых обычно приписывается конкретным штаммам и их количеству. Однако недавнее исследование показало, что только 58% из них имеют правильную маркировку. 49 Кроме того, существуют проблемы с сохранением жизнеспособности пробиотиков во время хранения и их способностью противостоять кислоте и желчи, чтобы достичь толстой кишки, где может произойти колонизация. 50 В то время как пробиотики кажутся безопасными для большинства людей, сообщения о случаях указывают на возможность оппортунистической инфекции из-за влияния на комменсальную микрофлору, особенно у критически больных взрослых и новорожденных, у которых иногда сообщалось о бактериемии и фунгемии после введения Lactobacillus rhamnosus и S. буларди . 51 Крупные рандомизированные исследования не подтвердили повышенный риск; тем не менее, при использовании пробиотиков рекомендуется оценка риска и пользы.

Заключение

Микробиом кишечника является сложной и важной частью нашего тела, которая обеспечивает жизненно важную поддержку нормальной метаболической функции и защиту от болезней. Дисбактериоз связан с множественными болезненными состояниями и является целью для терапии и будущих исследований.

Благодарности

Авторы выражают благодарность г-ну Эндрю Барнсу за помощь в оформлении рисунка 2.

Авторы

Mayenaaz Sidhu MBBS, продвинутый стажер-гастроэнтеролог, больница Вестмид, Сидней, Новый Южный Уэльс

Дэвид ван дер Поортен Бакалавр медицинских наук, MBBS (с отличием), доктор философии FRACP, штатный специалист-гастроэнтеролог, больница Вестмид, Сидней, Новый Южный Уэльс, и клинический адъюнкт-профессор Сиднейского университета, Сидней, Новый Южный Уэльс. [email protected]

Конкурирующие интересы: Нет

Происхождение и экспертная оценка: по заказу, внешняя экспертная оценка.

Является ли дисбактериоз кишечника причиной персистирующей диареи?

ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ УСТОЙЧИВАЯ ДИАРЕЯ ИНФЕКЦИОННЫМ ЗАБОЛЕВАНИЕМ…

Персистирующая диарея — это особая форма заболевания, определяемая как эпизод продолжительностью более 14 дней (свыше 30 дней он называется «хронической диареей»). Был определен уровень смертности, связанный с персистирующей диареей (54% всех смертей, вызванных диареей), но ее патогенез до сих пор плохо изучен: это прогрессирование острого эпизода или самостоятельное заболевание? При обзоре литературы выявлено, что персистирующая диарея большинством исследователей рассматривается как инфекционное заболевание, связанное с колонизацией кишечника болезнетворными бактериями, будь то после острого или другого эпизода. 20 Этой колонизации может способствовать недоедание и другие факторы (особенно воздействие антибиотиков), способные вызвать дисбиоз кишечника.

… ИЛИ ЭТО ИЗ-ЗА МИКРОБНОГО ДИСБИОЗА?

Среди других этиологических гипотез набирает обороты теория бактериальной вспышки. Он родился из наблюдения, что обильное присутствие комменсальных бактерий, особенно Escherichia coli , нарушает всасывание лактозы. Соединительный дисбактериоз кишечника, уровень Е.coli и постоянная диарея могут дать несколько ключей к выяснению ее патогенеза. В этой связи некоторые пробиотики показали свою эффективность в снижении продолжительности острой диареи и персистирующей диареи у детей. 21, 22

ВЫЯВЛЕННЫЕ ФАКТОРЫ РИСКА

Анализ научной литературы позволил составить проект модели патогенеза заболевания. К первой категории факторов риска относятся очень ранний возраст (младше 1 года, риск х 3), недоедание (риск х 2) и низкая масса тела при рождении (риск х 1).8). Вторая категория включает инфекцию в предыдущем месяце (риск x 2) и персистирующую диарею в анамнезе (риск x 3–6). Третья категория связана с привычками питания (диета, заменители грудного молока. ..), которые могут увеличить риск в 4 раза. Также были выявлены другие факторы, включая прием антибиотиков. Потенциальная этиология и подтвержденные факторы риска подчеркивают важность тесного сотрудничества между педиатрами, гастроэнтерологами, диетологами и биологами.Междисциплинарность может помочь получить более глубокое понимание взаимосвязей между инфекцией, диетическими привычками и патогенными и комменсальными микроорганизмами.

Синдром избыточного бактериального роста: предыстория, патофизиология, эпидемиология

  • Хао В.Л., Ли Ю.К. Микрофлора желудочно-кишечного тракта: обзор. Методы Мол Биол . 2004. 268:491-502. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Бурес Дж., Сирани Дж., Кохутова Д. и др. Синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке. Мир J Гастроэнтерол . 2010 28 июня. 16(24):2978-90. [Ссылка QxMD MEDLINE]. [Полный текст].

  • Куигли Э.М., Абу-Шанаб А. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике. Заразить Dis Clin North Am . 2010 дек.24(4):943-59, viii-ix. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Макэвой А., Даттон Дж., Джеймс О.Ф. Бактериальное заражение тонкого кишечника является важной причиной скрытой мальабсорбции у пожилых людей. Br Med J (Clin Res Ed) . 1983, 17 сентября. 287(6395):789-93. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Пароди А., Паолино С., Греко А., Драго Ф., Манси С., Ребора А. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике при розацеа: клиническая эффективность его ликвидации. Клин Гастроэнтерол Гепатол .2008 г. 6 июля (7): 759-64. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Рубио-Тапия А., Бартон С.Х., Розенблатт Дж.Е., Мюррей Дж.А. Распространенность избыточного бактериального роста в тонкой кишке, диагностируемого с помощью количественного посева кишечного аспирата при целиакии. Дж Клин Гастроэнтерол . 2009 фев. 43(2):157-61. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Ghoshal UC, Ghoshal U, Misra A, Choudhuri G. Частично реагирующая глютеновая болезнь, возникающая в результате избыточного бактериального роста в тонком кишечнике и непереносимости лактозы. ВМС Гастроэнтерол . 2004 22 мая. 4:10. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Льюис С.Дж., Франко С., Янг Г., О’Киф С.Дж. Изменение функции кишечника и избыточный бактериальный рост в двенадцатиперстной кишке у пациентов, получавших омепразол. Алимент Фармакол Тер . 1996 авг. 10 (4): 557-61. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Элфик Д.А., Чу Т.С., Хайэм С.Е., Берд Н., Ахмад А., Сандерс Д.С. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике у пожилых людей с симптомами: можно ли его диагностировать раньше? Геронтология . 2005 ноябрь-декабрь. 51(6):396-401. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Hoverstad T, Bjorneklett A, Fausa O, Midtvedt T. Короткоцепочечные жирные кислоты при синдроме избыточного бактериального роста в тонкой кишке. Scand J Гастроэнтерол . 1985 май. 20(4):492-9. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Кокошис С.А., Шлетевиц К., Лавлейс Г., Лайне Р.А. Желчные кислоты двенадцатиперстной кишки у детей: кетопроизводные и аэробный бактериальный рост в тонкой кишке [опубликованные опечатки появляются в J Pediatr Gastroenterol Nutr 1988 Jan-Feb; 7 (1): 155]. J Педиатр Гастроэнтерол Нутр . 1987 сентябрь-октябрь. 6(5):686-96. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Чалмерс Р.А., Валман Х.Б., Либерман М.М. Измерение 4-гидроксифенилуксусной ацидурии в качестве скринингового теста на заболевание тонкой кишки. Клин Хим . 1979 25 октября (10): 1791-4. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Шерр Х.П., Сасаки Ю., Ньюман А. и др. Обнаружение бактериальной деконъюгации солей желчных кислот с помощью удобного метода анализа дыхания. N Английский J Med .1971, 16 сентября. 285(12):656-61. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Саад Р.Дж., Чей В.Д. Дыхательный тест на избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике: максимальная точность теста. Клин Гастроэнтерол Гепатол . 12 (12) декабря 2014 г.: 1964–72; викторина e119-20. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Гасбаррини А. , Корацца Г.Р., Гасбаррини Г., Монтальто М., Ди Стефано М., Базилиско Г. Методология и показания к проведению h3-дыхательного теста при желудочно-кишечных заболеваниях: Римская консенсусная конференция. Алимент Фармакол Тер . 2009 г., 30 марта. 29 Дополнение 1:1-49. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Хофманн А.Ф. оценка избыточного бактериального роста в тонкой кишке: как, когда и почему. В: Перри Ф., Андриулли А., редакторы. Клиническое применение дыхательных тестов в гастроэнтерологии и гепатологии. 1998.

  • Стоцер П.О., Киландер А.Ф. Сравнение 1-граммового (14)C-D-ксилозного дыхательного теста и 50-граммового водородно-глюкозного дыхательного теста для диагностики избыточного бактериального роста в тонком кишечнике. Переваривание . 2000. 61(3):165-71. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Peralta S, Cottone C, Doveri T, Almasio PL, Craxi A. Разрастание бактерий в тонком кишечнике и симптомы, связанные с синдромом раздраженного кишечника: опыт применения рифаксимина. Мир J Гастроэнтерол . 2009 7 июня. 15(21):2628-31. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Pimentel M. Обзор применения рифаксимина для лечения СИБР и СРК. Экспертное заключение по расследованию наркотиков . 2009 март.18(3):349-58. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Scarpellini E, Gabrielli M, Lauritano CE, Lupascu A, Merra G, Cammarota G. Рифаксимин в высоких дозах для лечения избыточного бактериального роста в тонкой кишке. Алимент Фармакол Тер . 2007 1 апреля. 25(7):781-6. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Фриссора CL, Cash BD. Обзорная статья: роль антибиотиков по сравнению с традиционной фармакотерапией в лечении симптомов синдрома раздраженного кишечника. Алимент Фармакол Тер . 2007 1 июня. 25(11):1271-81. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Тамер М.А., Сантора Т.Р., Сандберг Д.Х. Терапия холестирамином при трудноизлечимой диарее. Педиатрия . 1974 г., февраль 53(2):217-20. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Кастильоне Ф., Риспо А., Ди Джироламо Э., Коццолино А., Мангузо Ф., Грассия Р. и др. Антибиотикотерапия избыточного бактериального роста в тонкой кишке у пациентов с болезнью Крона. Алимент Фармакол Тер . 2003 г., 18 (11-12): 1107-12.[Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Вандерхоф Дж. А., Янг Р. Дж. Этиология и патогенез избыточного бактериального роста. Клинические проявления и диагностика избыточного бактериального роста. Лечение избыточного бактериального роста UpToDate онлайн, том 18.1; Уэлсли, 2010 г. http://www.uptodate.com. Доступно на http://www.uptodate.com.

  • Quigley EM, Quera R. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике: роль антибиотиков, пребиотиков и пробиотиков. Гастроэнтерология . 2006 г., февраль 130 (2 Дополнение 1): S78-90. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Онг Д.К., Митчелл С.Б., Барретт Дж.С., Шеперд С.Дж., Ирвинг П.М., Бесекьерски Дж.Р. и др. Манипуляции с пищевыми короткоцепочечными углеводами изменяют характер газообразования и генезис симптомов при синдроме раздраженного кишечника. J Гастроэнтерол Гепатол . 2010 авг. 25 (8): 1366-73. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Макинтош К., Рид Д.Э., Шнайдер Т., Данг Ф., Кештели А.Х., Де Пальма Г. и др. FODMAP изменяют симптомы и метаболизм пациентов с СРК: рандомизированное контролируемое исследование. Гут . 2017 июль 66 (7): 1241-1251. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Marie I, Ducrotté P, Denis P, Menard JF, Levesque H. Разрастание бактерий в тонком кишечнике при системном склерозе. Ревматология (Оксфорд) . 2009 48 октября (10): 1314-9. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Zhong C, Qu C, Wang B, Liang S, Zeng B. Пробиотики для предотвращения и лечения избыточного бактериального роста в тонком кишечнике: метаанализ и систематический обзор текущих данных. Дж Клин Гастроэнтерол . 2017 51 апреля (4): 300-311. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • [Руководство] Пиментел М., Саад Р.Дж., Лонг М.Д., Рао ССК. Клинические рекомендации ACG: Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике. Am J Гастроэнтерол . 2020 фев. 115 (2): 165-178. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Hill ID, Mann MD, Househam KC, Bowie MD. Применение перорального гентамицина, метронидазола и холестирамина при лечении тяжелой персистирующей диареи у младенцев. Педиатрия . 1986 г., апрель 77(4):477-81. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Абрачинскас Д., Голдфингер С.Е. Газы в кишечнике и вздутие живота. UpToDate онлайн, 18.1. Уэлсли, 2010 г. http://www.uptodate.com. Доступно на http://www.uptodate.com.

  • Бухник Ю., Ален С., Аттар А. и др. Бактериальные популяции, загрязняющие верхний отдел кишечника у пациентов с синдромом избыточного бактериального роста в тонкой кишке. Am J Гастроэнтерол . 1999 май.94(5):1327-31. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Дональд И.П., Китчингмэм Г., Дональд Ф., Купфер Р.М. Диагностика избыточного бактериального роста в тонкой кишке у пожилых пациентов. J Am Geriatr Soc . 1992 г., июль 40 (7): 692-6. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Элфик Д.А., Чу Т.С., Хайэм С.Е., Берд Н., Ахмад А., Сандерс Д.С. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике у пожилых людей с симптомами: можно ли его диагностировать раньше? Геронтология . 2005 ноябрь-декабрь. 51(6):396-401.[Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Грейси М., Берк В., Ошин А. и др. Бактерии, соли желчных кислот и мальабсорбция моносахаридов в кишечнике. Гут . 1971 Сентябрь 12 (9): 683-92. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Грегг CR. Кишечная бактериальная флора и синдром избыточного бактериального роста. Семин Гастроинтест Дис . 2002 13 октября (4): 200-9. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Хабуби, штат Нью-Йорк, Ли Г.С., Монтгомери Р.Д. Морфометрия слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки у пожилых пациентов с избыточным бактериальным ростом тонкой кишки: ответ на лечение антибиотиками. Возраст Старение . 1991 20 января (1): 29-32. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Килби А.М., Долби Дж.М., Хонор П., Уокер-Смит Дж.А. Бактериальная флора двенадцатиперстной кишки на ранних стадиях транзиторной непереносимости моносахаридов у детей раннего возраста. Arch Dis Child . 1977 март 52(3):228-34. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • King CE, Тоскес PP. Бактериальный рост в тонкой кишке. Гастроэнтерология . 1979 май. 76 (5 часть 1): 1035-55. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Лин Х.С. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике: основа для понимания синдрома раздраженного кишечника. ЯМА . 2004 г., 18 августа. 292(7):852-8. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Матиас младший, Кленч М.Х. Обзор: патофизиология диареи, вызванной избыточным бактериальным ростом тонкой кишки. Am J Med Sci . 1985 июнь 289(6):243-8. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Мейерс Дж.С., Эренпрейс Э.Д., Крейг Р.М. Синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке. Curr Treat Options Гастроэнтерол . 2001 4 февраля (1): 7-14. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Зальцман Дж. Р., Рассел Р. М. Пищевые последствия избыточного роста бактерий в кишечнике. Компрессор Тер . 1994. 20(9):523-30. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Tahan S, Melli LC, Mello CS, Rodrigues MS, Bezerra Filho H, de Morais MB. Эффективность триметоприм-сульфаметоксазола и метронидазола при лечении избыточного бактериального роста в тонкой кишке у детей, проживающих в трущобах. J Педиатр Гастроэнтерол Нутр . 2013 сен.57 (3): 316-8. [Ссылка QxMD MEDLINE].

  • Ассоциированный с кишечником цГМФ опосредует колит и дисбактериоз в мышиной модели активирующей мутации в GUCY2C | Журнал экспериментальной медицины

    Активирующие мутации в рецепторе гуанилилциклазы С (GC-C), мишени желудочно-кишечных пептидных гормонов гуанилина и урогуанилина, и бактериальных термостабильных энтеротоксинов вызывают раннюю диарею и хроническое воспалительное заболевание кишечника (ВЗК). GC-C регулирует секрецию ионов и жидкости в кишечнике посредством продукции цГМФ и активации цГМФ-зависимой протеинкиназы II. Мы характеризуем новую модель мыши, содержащую активирующую мутацию в Gucy2c , эквивалентную мутации, наблюдаемой в пораженной норвежской семье. Мыши-мутанты продемонстрировали повышенный уровень цГМФ в кишечнике и повышенное содержание воды и натрия в фекалиях. Базальный и линаклотид-опосредованный тонкокишечный транзит был выше у мутантных мышей, и они были более восприимчивы к индуцированному DSS колиту.Анализы фекального микробиома и экспрессии генов в ткани толстой кишки выявили дисбиоз, активацию генов, стимулируемых интерфероном, и неправильную регуляцию генов, связанных с ВЗК у человека и моделями колита у животных. Таким образом, эта новая мышиная модель обеспечивает молекулярное понимание множественных ролей цГМФ эпителиальных клеток кишечника, кульминацией которых является дисбактериоз и индукция воспаления в кишечнике.

    Описаны моногенные дефекты кишечного эпителия, способствующие развитию воспалительного заболевания кишечника (ВЗК) у детей, которые с трудом поддаются современным схемам лечения (Leung and Muise, 2018; Nambu and Muise, 2021). Среди генов, связанных с очень ранним началом ВЗК, есть мутации в гене рецептора гуанилатциклазы С ( GUCY2C ; Bose et al., 2020; Crowley et al., 2020). Рецептор, кодируемый этим геном, гуанилатциклаза С (GC-C), является мишенью для желудочно-кишечных гормонов гуанилина (кодируется GUCA2A ) и урогуанилина (кодируется GUCA2B ; Arshad and Visweswariah, 2012; Basu et al. , 2010). GC-C преимущественно экспрессируется вдоль желудочно-кишечного тракта, где он регулирует транспорт жидкости и ионов через эпителий кишечника (Waldman and Camilleri, 2018).Связывание лиганда с GC-C приводит к повышению уровня 3’5′-циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) в клетках кишечника и активации цГМФ-зависимой протеинкиназы II (PKGII; Lohmann et al., 1997). PKGII фосфорилирует регулятор трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR) и натрий-водородный обменник, NHE3 (Chen et al., 2015; Golin-Bisello et al., 2005). Фосфорилирование CFTR увеличивает секрецию ионов хлорида и бикарбоната, в то время как фосфорилирование NHE3 ингибирует поглощение натрия эпителиальными клетками кишечника (IEC; Chen et al. , 2015). Последующий осмотический дисбаланс в IEC вызывает отток воды из клетки, необходимой для гидратации слизи и прохождения пищевого комка по кишечнику (Arshad and Visweswariah, 2013).

    Семейный GUCY2C Синдром диареи (FGDS) был впервые описан в норвежской семье, где более 30 человек сообщили о диарее различной степени тяжести, начиная с младенчества (Fiskerstrand et al., 2012). Аутосомно-доминантная мутация, картированная в GUCY2C , привела к замене Ser840 на изолейцин, присутствующий в домене гуанилатциклазы.Мутация привела к гиперактивации GC-C, вследствие чего мутантный рецептор вызывал более высокие уровни цГМФ при стимуляции лигандами. Эти повышенные уровни цГМФ, по-видимому, сверхактивируют нижестоящую передачу сигналов, что приводит к увеличению секреции жидкости и ионов и диарее (Fiskerstrand et al., 2012). Впоследствии мы охарактеризовали еще четыре активирующие мутации у неродственных детей в Европе, у которых также была тяжелая и изнуряющая диарея, обнаруживаемая внутриутробно как сильно вздутый живот у плода (Müller et al. , 2016). Мутации (Lys507Glu, Leu775Pro, Arg792Ser и Asn850Asp) присутствовали в различных доменах рецептора, включая домен гомологии киназы, линкерную область и каталитический домен (Bose et al., 2020; Mishra et al., 2018). ). Пациенты, страдающие ФГДС, и дети с мутациями de novo в GUCY2C , помимо диареи, имеют симптомы, подобные болезни Крона (БК), и колит (Fiskerstrand et al., 2012; Müller et al., 2016).

    GC-C является мишенью для бактериальных термостабильных энтеротоксинов (СТ), продуцируемых энтеротоксигенной Escherichia coli , одной из основных причин водянистой диареи в развивающихся странах (Schulz et al., 1990). Одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов препараты линаклотид и плеканатид, которые используются для лечения запоров, содержат богатую цистеином основную последовательность ST или урогуанилина, соответственно, и активируют GC-C, чтобы индуцировать выработку цГМФ (Shah et al. , 2018) . Тем не менее, нет доступных лекарств для облегчения диареи, опосредованной GC-C, хотя молекулы, которые могут ингибировать белки ниже по течению от GC-C, кажутся многообещающими (Bijvelds et al., 2018).

    Мышей с нокаутом GC-C изучали в течение нескольких лет (Schulz et al., 1997). Хотя у них нет явных признаков запора, отчеты указывают на то, что они демонстрируют неврологические симптомы (Brierley, 2012; Mann et al., 2019), а подавление опосредованной урогуанилином передачи сигналов GC-C у мышей приводит к ожирению (Valentino et al., 2011). Мы продемонстрировали, что мыши GC-C -/- более восприимчивы к пероральной инфекции Salmonella enterica enterica serovar Typhimurium (Majumdar et al., 2018). Сообщалось об инактивирующих мутациях в GUCY2C , у младенцев с мекониевой непроходимостью при рождении.Эти дети были результатом кровного родства с мутациями, присутствующими в гомозиготном состоянии (Romi et al. , 2012; Smith et al., 2015; Woods et al., 2019).

    Отсутствие моделей диарейных заболеваний, опосредованных гиперактивным GC-C, для исследования связи между GC-C, цГМФ и воспалением кишечника побудило нас разработать мутантную мышь, содержащую мутацию в Gucy2c , эквивалентную мутации S840I, обнаруженной в норвежская семья.Здесь мы подтверждаем эту модель с точки зрения увеличения частоты прохождения водянистых фекалий, регуляции активности Cftr и Nhe3 in vivo и повышенной восприимчивости этих мышей к колиту. Анализ фекального микробиома у мутантных мышей и глобальной экспрессии генов толстой кишки предоставил основное объяснение воспаления, наблюдаемого у пациентов с активирующими мутациями GC-C. Следовательно, эта мутантная мышь служит доклинической моделью секреторной диареи, опосредованной GUCY2C , связанной с ВЗК, и более распространенного инфекционного диарейного заболевания, вызванного активацией GC-C.

    Уровни транскриптов Gucy2c и урогуанилина ( Guca2b ) были одинаковыми в подвздошной кишке и толстой кишке мышей дикого типа и мышей S839I, в то время как уровни гуанилина ( Guca2a ) были значительно ниже у мышей S839I (рис. 2А). Кишечник является основным местом синтеза гуанилина и урогуанилина; следовательно, уровни пропептидов в сыворотке отражают уровни, продуцируемые в кишечнике.Однако мы не наблюдали значительного снижения уровня пропептидного гормона в сыворотке мышей S839I (рис. S3). Вестерн-блоттинг показал, что экспрессия GC-C была сходной у мышей дикого типа и мышей S839I (рис. 2В), как и связывание ST с мембранами, полученными из эпителиальных клеток (рис. 2С).

    Было высказано предположение, что присутствие GC-C с гиперактивирующими мутациями в кишечнике пациентов приводит к повышению внутриэпителиального клеточного цГМФ в ответ на гуанилин и/или урогуанилин (Fiskerstrand et al., 2012; Мюллер и др., 2016). Как показано на рис. 2D, стационарные уровни цГМФ в эпителиальных клетках были примерно в 5-10 раз выше у мышей S839I. Таким образом, мутантный мышиный GC-C действительно вызывал больший ответ с точки зрения продукции цГМФ в ответ на эндогенные лиганды.

    Пациенты с ФГДС продемонстрировали задержку прохождения кишечного содержимого из-за регургитации содержимого кишечника в тонкую кишку (von Volkmann et al., 2017, 2016). Мы оценили кишечный транзит у мышей дикого типа и мышей S839I, но не обнаружили никаких изменений у мышей S839I (рис. 2E).

    У пациентов с активирующими мутациями в GUCY2C отмечается многократный водянистый стул (Fiskerstrand et al., 2012). Мы отслеживали количество фекальных гранул, переданных мышами за 10 минут, и заметили, что мыши S839I передали большее количество фекальных гранул (рис. 2F). Содержание воды в фекалиях, производимых мышами S839I, было выше (рис.2 Г). Эти фенотипы отражают симптомы диареи, наблюдаемые при FGDS, что позволяет предположить, что мышей S839I можно использовать для понимания процессов, которые регулируют частые эпизоды опорожнения кишечника, наблюдаемые у пациентов с FGDS.

    Повышенные уровни цГМФ в IEC стимулируют повышенную секрецию хлоридов и бикарбонатов посредством CFTR после фосфорилирования цГМФ-зависимой протеинкиназой G II (рис. 3А; Golin-Bisello et al., 2005; Лин и др., 1992). Кроме того, ингибирующее фосфорилирование натрий-водородного обменника NHE3 (SLC9A3) приводит к уменьшению импорта ионов натрия в клетки и последующему увеличению содержания натрия в просвете и фекалиях (Chen et al., 2015). Уровни транскрипта PrkgII были снижены в толстой кишке мышей S839I, как и уровень белка (рис. S3B), что позволяет предположить, что некоторые эффекты цГМФ в толстой кишке могут быть независимыми от PKGII. В то время как транскрипты Cftr были одинаковыми как у мышей дикого типа, так и у мышей S839I, уровни Nhe3 были ниже как в подвздошной, так и в толстой кишке у мышей S839I (фиг.3 Б).

    Мы измерили скорость транзита по тонкому кишечнику у мышей дикого типа и мышей S839I. Опорожнение желудка (GE) было слегка усилено у мышей дикого типа после лечения ингибитором Cftr, но незначительно, хотя сообщается, что GE усиливается у пациентов с CFTR (Collins et al., 1997). Никаких изменений в GE не наблюдалось у мышей S839I (рис. 3C, верхняя панель) ни в присутствии, ни в отсутствие ингибитора Cftr. Однако степень миграции красителя в тонком кишечнике, измеренная по геометрическому центру (ГЦ), была значительно выше у мышей S839I (рис.3С, нижняя панель), обработанная только носителем. При введении ингибитора Cftr наблюдалось увеличение GC у мышей дикого типа (рис. 3C, нижняя панель), что согласуется с парадоксальным наблюдением о том, что у пациентов с кистозным фиброзом увеличивается транзит через верхние отделы тонкой кишки (Hedsund et al., 2012). Важно отметить, что резкое снижение GC наблюдалось у мышей S839I, получавших ингибитор Cftr (рис. 3C, нижняя панель), демонстрируя, что увеличение скорости базального транзита у мышей S839I было почти исключительно связано с активацией CFTR.

    Затем мы вводили линаклотид для более мощной активации GC-C (Bryant et al., 2010). GE был выше у мышей S839I (рис. 3D, верхняя панель), когда мышам вводили через зонд только буфер, в отличие от того, что наблюдалось у мышей, получавших через зонд носитель, используемый для растворения ингибитора Cftr (рис. 3C, верхняя панель) . Сообщалось об экспрессии GC-C и урогуанилина в желудке млекопитающих, хотя и на низких уровнях (Date et al., 1999; London et al., 1997), а повышенный уровень ГЭ может быть следствием гиперактивности ГК-Х в желудке. При лечении линаклотидом GC увеличивался как у мышей дикого типа, так и у мышей S839I (рис. 3D, нижняя панель). Однако транзит был значительно выше у мышей S839I. Следовательно, опосредованная лигандом активация гиперактивного GC-C вызывает более быструю миграцию вниз по тонкому кишечнику.

    Мы наблюдали снижение транскрипции Nhe3 как в подвздошной, так и в толстой кишке мышей S839I по сравнению с мышами дикого типа (рис.3 Б). Мы отслеживали экспрессию Nhe3 и наблюдали значительное снижение экспрессии белка как в подвздошной, так и в толстой кишке мышей S839I (рис. 3E). Повышенный отток бикарбоната из клетки из-за повышенных уровней цГМФ и активности Cftr, наряду со сниженной экспрессией Nhe3, должен повышать уровень натрия и рН просвета кишечника. В соответствии с этим pH просвета в подвздошной кишке мышей S839I был выше, чем у мышей дикого типа (фиг. 3F). Однако значительное увеличение просветного натрия наблюдалось только в толстой кишке (рис.3G) и коррелировало с более высоким содержанием натрия в кале (рис. 3H). Это говорит о том, что Nhe3 может не вносить основной вклад в импорт натрия в тонкой кишке. Однако подавление Nhe3 в сочетании с ингибированием его активности из-за повышенных уровней цГМФ в толстой кишке проявляется в повышенной экскреции натрия с фекалиями, как это наблюдается у детей с гиперактивирующими мутациями в GC-C, у которых наблюдается врожденная натрий-секреторная диарея (Müller и др., 2016).

    Мы оценили, в какой степени Nhe3 ингибируется повышенными уровнями цГМФ в кишечнике у мышей S839I при введении тенапанора, специфического ингибитора Nhe3.В то время как GE снова был выше у мышей S839I, которым вводили только носитель (рис. 3I, верхняя панель), никакого дальнейшего увеличения не наблюдалось как у мышей дикого типа, так и у мышей S839I после введения тенапанора. Однако, в соответствии с более ранними исследованиями (McHugh et al., 2018), введение ингибитора мышам дикого типа увеличивало GC (рис. 3 I, нижняя панель). У мышей S839I уже повышенный базальный транзит дополнительно усиливался при лечении тенапанором (рис. 3I). Мы связываем это повышенное увеличение транзита по тонкому кишечнику с преобладающими более низкими уровнями Nhe3, присутствующими у мышей S839I, и эффективным ингибированием тенапанором.

    Пациенты, несущие активирующие мутации в GUCY2C , имеют различные степени воспаления в кишечнике (например, эзофагит, синдром раздраженного кишечника [СРК], БК и язвенный колит [ЯК]; Fiskerstrand et al., 2012; Müller et al. , 2016). Введение DSS мышам вызывает гибель эпителиальных клеток и нарушает барьерную функцию (Wirtz et al., 2017). Мы вводили DSS мышам и наблюдали за потерей веса и повреждением толстой кишки.Мыши S839I были более восприимчивы к DSS, о чем свидетельствует большая потеря веса (рис. 4А, левая панель) и более высокий индекс активности заболевания (рис. 4А, правая панель). Укорочение толстой кишки наблюдалось как у мышей дикого типа, так и у мышей S839I после лечения DSS (рис. 4В).

    Уровни транскриптов GC-C и гуанилина снижены в биоптатах, взятых у людей, больных ЯК и БК (Brenna et al., 2015; Lan et al., 2016). После индукции колита с помощью DSS уровни транскриптов Gucy2c и Guca2a были снижены как у мышей дикого типа, так и у мышей S839I (фиг.4 С).

    Гистологическая оценка толстой кишки у мышей дикого типа и мышей S839I не выявила различий в архитектуре толстой кишки или изменений в глубине крипт, что указывает на то, что обновление IEC было сходным у мышей S839I (рис. S3C). После лечения DSS у мышей S839I наблюдалась большая степень абсцессов крипт и разрушения слизистой оболочки толстой кишки (рис. 4D). Одновременно с большим повреждением слизистой оболочки фекальный липокалин, чувствительный маркер воспаления в кишечнике (Chassaing et al., 2012), был повышен у мышей S839I (рис. 4Е). В совокупности наши результаты показывают, что мыши S839I, несущие активирующую мутацию в Gucy2c , обнаруживают роль цГМФ в регуляции функции кишечника и повышенной восприимчивости толстой кишки к повреждению в модели колита. Примечательно, что мыши с нокаутом GC-C устойчивы к DSS-индуцированному колиту (Steinbrecher et al., 2011).

    Чтобы изучить глобальные изменения, наблюдаемые в кишечнике из-за присутствия гиперактивного GC-C, мы использовали беспристрастные подходы, охарактеризовав фекальный микробиом и транскриптом в ткани толстой кишки.

    Изменение pH и концентрации ионов натрия в просвете кишечника может привести к дисбактериозу, который может предрасполагать к колиту. Поэтому мы провели секвенирование ампликона гена 16S рибосомной РНК (рРНК) образцов фекалий, собранных у мышей дикого типа и мышей S839I. Неограниченная ординация с помощью анализа основных компонентов с показателями несходства Брея-Кертиса показала четкое разделение между двумя наборами мышей (анализ сходства, значение P = 0.001; Рис. 5 А). Наблюдалась воспроизводимая тенденция к снижению альфа-разнообразия (P <0,1) в фекальном микробиоме мышей S839I (рис. 5B), а графики относительной численности продемонстрировали различия на уровне типов и родов (рис. 5C).

    Повышенное количество потенциальных условно-патогенных микроорганизмов ( Anaeroplasma , Desulfovibrio , Mucispirillum и Paraprevotella ) наблюдалось у S839I (рис.5 Д). Представители рода Paraprevotella связаны с БК толстой кишки и продуцируют янтарную кислоту, повышенные уровни которой, как сообщается, связаны с дисбактериозом микробиома и воспалением кишечника у пациентов с ВЗК и животных моделей хронического колита (Macias-Ceja et al., 2019; Уолтерс и др., 2014). Род Mucispirillum также значительно выше у мышей S839I (рис. 5D). Воздействие на мышей Nod2 −/− Cybb −/− C57BL/6 грамотрицательного патобионта грызунов, Mucispirillum schaedleri, , вызывает развитие CD-подобного колит (Caruso et al., 2019). Desulfovibrio был значительно обогащен у мышей S839I, как видно из микробиома слизистой оболочки толстой кишки и фекального микробиома пациентов с ЯК и БК (Rowan et al., 2010).

    Уровни защитных бактерий, таких как Colidextribacter , Dorea (продуценты короткоцепочечных жирных кислот), Dubosiella и Lactobacillus (обладающие противовоспалительными свойствами), были значительно снижены у мышей S839I (рис.5 Д). Colidextribacter и Dorea относятся к Clostridiales кластера IV и Clostridium кластера XIVa в типе Firmicutes, соответственно. Известно, что эти таксоны продуцируют жирные кислоты с короткой цепью, и, как сообщается, их меньше в образцах биопсии подвздошной кишки и фекалиях, выделенных от пациентов с БК (Nagao-Kitamoto and Kamada, 2017). Штаммы Lactobacillus восстанавливают комменсалов и гомеостаз кишечника при кишечных расстройствах (Blaser, 2014).Следовательно, более низкая распространенность этих родов у мышей S839I предполагает, что эти животные могут быть более восприимчивы к индуцированному окружающей средой колиту и воспалению в кишечнике, как сообщалось у пациентов с FGDS (Fiskerstrand et al., 2012).

    Анализ предполагаемых функциональных последствий различий в количестве таксонов между мышами (Narayan et al., 2020) показал значительные различия в 28 путях KEGG (таблица S3).Те, которые связаны с иммунитетом хозяина, были обогащены у мышей S839I и включали передачу сигналов NOD-подобного рецептора, процессинг и презентацию антигена, передачу сигналов IL17 и дифференцировку клеток Th27 (рис. 5 F). Пути KEGG для бактериального хемотаксиса и сборки жгутиков, связанные с подвижностью клеток в микробиоме, были значительно выше у мышей S839I (таблица S3). Пути, которые были снижены, были связаны с деградацией полициклических ароматических углеводородов, что позволяет предположить, что мыши S839I могут иметь более высокие уровни этих генотоксичных соединений в кишечнике, что может предрасполагать их к канцерогенезу; напротив, пути, связанные с химическим канцерогенезом, были уменьшены (рис.5 Ф).

    Таким образом, значительные различия в микробиоме мышей S839I напоминают изменения, наблюдаемые у пациентов с ВЗК и ФГДС (Tronstad et al., 2017), и более свежие данные, касающиеся фекальной микробиоты, наблюдаемые у пациентов с микроскопическим колитом (Hertz et al., 2021). . Следовательно, лежащие в основе нарушения функции эпителия толстой кишки и/или дисбаланс секреции жидкости и ионов из-за активирующей мутации Gucy2c оказывают сильное влияние на кишечную флору.

    Мы сравнили глобальные изменения экспрессии генов в толстой кишке мышей дикого типа и мышей S839I с помощью анализа секвенирования РНК, предположив, что характер экспрессии генов может объяснить восприимчивость к воспалению, наблюдаемому у пациентов. Мы идентифицировали несколько дифференциально регулируемых генов, большинство из которых подавляется (рис. 6А). Дифференциально экспрессируемые транскрипты с скорректированной частотой ложных открытий (FDR) <0.05 и log 91 181 2 91 182 кратное изменение (FC) менее -2 и >1,5 дали 645 генов с пониженной регуляцией и 101 ген с повышенной регуляцией (рис. 6А). Анализ путей изобретательности (IPA) выявил канонические пути, которые нарушены у мышей S839I. Поразительно, но наблюдались повышенные уровни большого количества генов, регулируемых передачей сигналов IFN (Barrat et al., 2019), называемых IFN-стимулированными генами (ISG), включая Ifit1 , Ifit3 , Ifitm3 , Tap1. , Irf7 , Isg15 , Ido1 и Socs1 (рис.6 Б). Мы подтвердили уровни экспрессии этих генов с помощью RTqPCR и обнаружили, что экспериментально наблюдаемое увеличение уровней транскриптов согласуется с наблюдаемым в анализе РНК-seq (рис. 6C).

    Затем мы искали доказательства измененной регуляции генов IFN типа I, типа II и типа III, которые могли бы управлять экспрессией ISG. Члены семейств IFN1 и IFNIII не были обнаружены в РНК-seq, а транскрипты также не были идентифицированы с помощью RTPCR (данные не показаны).Однако Ifng можно было обнаружить с помощью RTPCR (фиг. 6C), и уровни были выше у мышей S839I.

    Многие из ISG являются мишенями STAT1, включая Socs1 , который является негативным регулятором передачи сигналов цитокинов. Stat1 повышал уровень экспрессии у мышей S839I, как и Socs1 , что дополнительно подтверждало результаты, полученные при анализе секвенирования РНК (фиг. 6C). Затем мы искали экспрессию Stat1 и его фосфорилированных форм с помощью вестерн-блоттинга с использованием экстрактов, приготовленных из цельной ткани толстой кишки.Значительное увеличение общих уровней Stat1, наряду с фосфорилированным Stat1 (по Ser727 и Tyr701), наблюдалось у мышей S839I. Также наблюдалось увеличение общего Stat1, возможно, поскольку Stat1 самостоятельно регулирует собственную транскрипцию (Fig. 6D). Значительное увеличение общего STAT1, возможно, также может быть следствием прямой индукции транскрипции в ответ на повышенные уровни цГМФ. Кроме того, уровни белков Isg15 (рис. 6E), Tap1 (рис. 6F) и Ido1 (рис. 6G), которые все регулируются Stat1 и чьи транскрипты были повышены у мышей S839I (рис.6 С), были увеличены. Примечательно, что повышенная активность STAT1 связана с тяжестью заболевания у пациентов с ВЗК (Cordes et al., 2020; Schreiber et al., 2002).

    Учитывая увеличение общего Stat1, наблюдаемое у мышей S839I, возможно, что фракция может оставаться нефосфорилированной. Ранее сообщалось об индукции ISG, опосредованной нефосфорилированным STAT1, как части трехчастного транскрипционного комплекса STAT1, STAT2 и IRF9, в клеточных линиях толстой кишки (Wang et al., 2017). Действительно, анализ секвенирования РНК показал, что Stat2 и Irf9 также повышались у мышей S839I. Предполагается, что экспрессия ISG с помощью нефосфорилированного STAT1 является первичным механизмом для преодоления микробной инфекции (Cheon et al., 2013).

    Повышенная экспрессия ISG у мышей S839I может быть причиной исходной патологии и последующей предрасположенности к тяжелому колиту, о котором мы сообщаем здесь (рис.4). Поэтому мы использовали функцию Analysis Match в IPA, чтобы сравнить измененную экспрессию генов, наблюдаемую у мышей S839I, с таковой у мышей после лечения DSS. Значительное количество генов продемонстрировало одинаковую тенденцию регуляции у мышей S839I и мышей, получавших DSS (рис. 7), что указывает на то, что признаки воспаления после лечения DSS, по-видимому, уже изменились у мышей S839I. IPA предсказывает z-показатель активации или ингибирования экспрессии генов, контролируемых вышестоящими регуляторами. Здесь снова общие вышестоящие регуляторы с сопоставимыми z-показателями активации были обнаружены у мышей S839I и у мышей с колитом, индуцированным DSS (рис.7).

    Наконец, вышестоящие регуляторы в нашем наборе данных показали прогнозируемые z-показатели, аналогичные наблюдаемым в биопсиях толстой кишки пациентов с колитом (Zhao et al., 2015; рис. 7), подтверждая, что эти мыши S839I действительно могут служить доклинической моделью для изучения воспаление кишечника у людей, опосредованное гиперактивными мутациями GUCY2C (Crowley et al., 2020).

    Здесь мы описываем новую доклиническую модель для понимания основных биологических механизмов, наблюдаемых у пациентов с редкими мутациями в GUCY2C .Наши результаты показывают, что гиперактивация GC-C приводит к потере общего гомеостаза, дисбалансу ионов жидкости, дисбактериозу кишечной микробиоты и предрасположенности к колитам. Поскольку появляется все больше свидетельств того, что межорганная коммуникация является основой общего фенотипа, наблюдаемого в организмах, а пациенты с FGDS имеют активирующую мутацию во всех тканях, где экспрессируется GC-C, мы решили разработать модель нокина всего тела.

    Повышенный уровень цГМФ в МЭК у мышей S839I (фиг.2D) приводит к увеличению транзита через тонкий кишечник за счет активации Cftr (рис. 3, C и D). Ингибирование Nhe3 тенапанором также приводило к усилению транзита (Fig. 3I). Значительное снижение уровня транскрипта, а также уровня белка Nhe3 наблюдалось у мышей S839I (рис. 3, B и E). Поскольку более низкая экспрессия Nhe3 должна снижать поглощение Na + эпителиальными клетками, наблюдалось увеличение просвета натрия в толстой кишке и фекалиях, но не в подвздошной кишке (Fig. 3, G и H). Nhe3 -/- у мышей наблюдалась диарея с нарушением всасывания жидкости, повышенным содержанием ионов натрия в просвете кишечника и защелачиванием просвета кишечника (Schultheis et al., 1998; Xue et al., 2020), как мы видим здесь (рис. 3 F). Хотя сообщалось, что Nhe3 регулирует уровни натрия в тканях подвздошной кишки мышей (Murtazina et al., 2011), более поздние наблюдения показывают, что Nhe3 играет скромную роль в потоках натрия в дистальном отделе подвздошной кишки (Stephens et al., 2021). Следовательно, могут существовать дополнительные механизмы, с помощью которых поддерживается уровень натрия в подвздошной кишке.

    Инактивирующие мутации в NHE3 приводят к врожденной натриевой диарее из-за мальабсорбции натрия (Janecke et al., 2015). Измененное и дефектное всасывание Na + считается одним из наиболее важных факторов диареи у пациентов с ВЗК (Seidler et al., 2006). Снижение экспрессии или активности NHE3 было зарегистрировано в биоптатах слизистой оболочки пациентов с ВЗК (Siddique et al., 2009; Yeruva et al., 2010). Сходным образом, мыши Il10 -/- , у которых развивается спонтанный колит, обнаруживают сниженную активность Nhe3 в энтероцитах (Larmonier et al., 2011; Sellon et al., 1998). Следовательно, снижение активности NHE3 в кишечнике пациентов с гиперактивными мутациями GUCY2C может способствовать возникновению симптомов, подобных болезни Крона, и колита.Недавно мы предположили, что нарушение транспорта натрия в кишечнике и его влияние на микробиом могут служить основным восходящим медиатором нижестоящей патофизиологии (Prasad and Visweswariah, 2021).

    Снижение уровней транскриптов и экспрессии белка Nhe3 у мышей S839I предполагает роль цГМФ (и, возможно, PKGII) в снижении транскрипции Nhe3 . Транскрипция Nhe3 положительно регулируется факторами транскрипции Sp1/Egr-1 (Malakooti et al., 2006). Паратгормон-индуцированное ингибирование транскрипции Nhe3 в клетках проксимальных канальцев почек опоссума было опосредовано усиленным связыванием Egr-1 с основным промотором Nhe3 и активацией активности JAK-STAT3 (Neri et al., 2015). Недавнее исследование показало, что активация p38 в клетках Caco2 толстой кишки человека коррелирует со снижением транскрипции Nhe3 (Enns et al., 2020). Ранее мы показали, что PKGII активирует p38, что, в свою очередь, приводит к усилению рекрутирования Sp1 на промотор p21, что приводит к усилению транскрипции p21 (Basu et al., 2014). Что еще предстоит изучить с учетом наших результатов, описанных здесь, так это то, является ли ингибирование транскрипции Nhe3 результатом перекрестных помех между цГМФ, PKGII, p38, Sp1/Egr-1 и STAT1 в IEC.

    Активация CFTR, приводящая к увеличению оттока хлоридов, является основной причиной диареи при кишечных инфекциях, вызывая повышенную секрецию хлоридов и бикарбонатов в просвет кишечника.У мышей с гиперактивацией Cftr обнаруживаются признаки диареи и ощелачивания просвета кишечника из-за повышенной секреции бикарбоната (Gelfond et al., 2017). Здесь мы показываем, что у мышей S839I также наблюдается защелачивание просвета тонкой кишки (рис. 3 F). Повышенный транзит в тонком кишечнике мышей S839I (рис. 3C) из-за активации Cftr и ингибирования Nhe3 предполагает, что CFTR может быть нацелен на пациентов с FGDS. Инактивирующие мутации в CFTR приводят к мекониевой непроходимости кишечника у новорожденных (Sathe and Houwen, 2017) и кишечной непроходимости у взрослых из-за снижения перистальтики кишечника и гидратации.Это имитирует то, что наблюдается у пациентов с инактивирующими мутациями в GUCY2C (Bose et al., 2020; Romi et al., 2012; Smith et al., 2015; Woods et al., 2019), что указывает на решающую роль Cftr. после передачи сигналов GC-C.

    У 91 126 пациентов с ФГДС наблюдалось удлинение времени транзита по кишечнику и нарушение моторики тонкой кишки (von Volkmann et al., 2017). В литературе имеются противоречивые результаты по скорости кишечного транзита у пациентов с СРК-З (СРК с запором) и СРК-Д (СРК с диареей) (Ringel-Kulka et al., 2015; Roland et al., 2015), предполагая сложную регуляцию перистальтики кишечника энтеральной нервной системой.

    У мышей

    S839I наблюдалась более высокая частота испражнений и содержание воды в кале, что свидетельствует о симптомах, подобных диарее (рис. 2, F и G). Однако тяжелой водянистой диареи, отмеченной жидким стулом в подстилке клетки, а также влажными и обесцвеченными аногенитальными областями, у мышей S839I не наблюдалось. Это может быть частично связано с генетическим фоном мышей.Например, у мышей C57BL/6N при инфицировании мышиным патогеном Citrobacter rodentium развивается только умеренная диарея (Bhinder et al., 2013), тогда как у мышей FVB/N наблюдается тяжелая диарея и смертность (Borenshtein et al., 2008).

    На нагрузку и разнообразие комменсального микробиома большое влияние оказывает транспорт эпителиальных ионов в кишечнике (De Lisle, 2007; Gurney et al., 2017; Keely et al., 2012). Потеря GC-C у мышей приводит к дисбактериозу микробиоты кишечника с более низким содержанием Lactobacillus (Majumdar et al., 2018). Известно, что комменсал Lactobacillus играет защитную роль против воспалительных заболеваний, влияя на функционирование Т-регуляторных клеток (Т-регуляторных клеток). Повышенное количество Proteobacteria с сопутствующим снижением Lactobacillus обнаруживается у пациентов с ВЗК (Sartor, 2008). У пациентов с ФГДС наблюдалось повышенное количество Enterobacteriaceae (γ Proteobacteria), что связано с воспалением кишечника и симптомами, сходными с болезнью Крона (Tronstad et al., 2017). В физиологических условиях эпителий толстой кишки подвергается β-окислению и истощает кислород в просвете, что приводит к анаэробной среде.Однако во время воспаления эпителиальные клетки толстой кишки теряют способность к β-окислению, что приводит к увеличению кислорода в просвете, дисбактериозу микробиома и цветению протеобактерий (Hughes et al., 2017). Это увеличение Proteobacteria и уменьшение Lactobacillus также наблюдается у мышей с нокаутом Nhe3 -/- (Larmonier et al., 2013). Таким образом, микробный дисбиоз, наблюдаемый у мышей S839I, напоминает таковой у пациентов с ВЗК и мышиными моделями колита (рис. 5).

    Положительная роль передачи сигналов GC-C во время ВЗК подтверждается наблюдением, что у пациентов с ВЗК наблюдается значительное снижение уровней транскриптов GUCA2A , GUCA2B и GUCY2C , и потеря этих белков связана с тяжести заболевания у пациентов (Brenna et al., 2015; Лан и др., 2016). Мы наблюдали аналогичные изменения у наших мышей после лечения DSS (рис. 4 C). Однако, как это ни парадоксально, у пациентов с мутацией p.S840I в GC-C проявляются признаки БК, СРК и обструкции подвздошной кишки из-за воспаления (Fiskerstrand et al., 2012). Возможно, снижение экспрессии GC-C и лиганда после лечения DSS является компенсаторным механизмом, который может противодействовать повышению уровня цГМФ, наблюдаемому у мышей S839I. Кроме того, пути, не регулируемые непосредственно цГМФ, также могут неправильно регулироваться у этих мышей, что, в свою очередь, может иметь обратную связь с регуляцией GC-C и его лигандов.Поскольку мыши, лишенные Nhe3 , проявляют предрасположенность к колиту, индуцированному DSS (Kiela et al., 2009), поток электролитов и дисбаланс в кишечнике в сочетании с изменениями в микробиоме могут быть отдаленными факторами повышенной восприимчивости к химически индуцированному колиту. колит (Prasad and Visweswariah, 2021).

    РНК-секвенирование

    показало, что несколько генов, связанных с воспалением кишечника и колитом, неправильно регулируются у мышей S839I.Действительно, паттерн экспрессии генов аналогичен наблюдаемому в толстой кишке мышей, получавших DSS (Fig. 7), и, что важно, у пациентов с ВЗК (Lamas et al., 2016; Zhao et al., 2015). Почти все гены, экспрессия которых подтверждена в биоптатах пациентов с активным ЯК (Zhao et al., 2015), аналогичным образом активируются у мышей S839I. К ним относятся STAT1 , IRF1 , IRF9 , IFIT2 , IFIT3 , IFITM2 , OAS2

    8 7.Здесь мы показываем, что у мышей S839I наблюдается значительное увеличение уровней общего и фосфорилированного Stat1 (рис. 6, C и D), что может способствовать увеличению экспрессии ISG. Из-за значительного увеличения общего Stat1 у мышей S839I в ткани может быть значительная фракция нефосфорилированного Stat1, которая также может способствовать экспрессии ISG. Эта неканоническая передача сигналов STAT через нефосфорилированные STAT или монофосфорилированные STAT Ser727 была описана ранее при вирусной инфекции (Cheon et al., 2013). Например, фосфорилированные STAT дефосфорилируются после попадания в ядро, но экспрессия генов-мишеней продолжается (Bandyopadhyay et al., 2008; Cheon and Stark, 2009). Следовательно, конститутивная экспрессия гиперактивного S839I в кишечнике этих мышей приводит к хроническому состоянию активации STAT1. Поэтому мы предполагаем, что GC-C через цГМФ модулирует содержание и активность STAT1 в эпителии кишечника, что приводит к базальному воспалительному сигналу, наблюдаемому у мышей S839I, который усиливается в присутствии агента, вызывающего колит.С этим согласуется тот факт, что воспаление было уменьшено у мышей Stat1 -/- после лечения DSS (Bandyopadhyay et al., 2008) и у мыши Ido1 / 2. ( Ido1 активируется у мышей S839I; рис. 6, C и G) показывает снижение тяжести колита, вызванного DSS (Shon et al., 2015).

    Таким образом, мы разработали модель FGDS на мышах и идентифицировали GC-C как ключевой регулятор кишечного гомеостаза и здорового функционирования кишечника.Наши результаты показывают множество последствий гиперактивации GC-C в эпителии кишечника, включая диарею, дисбиоз кишечной микробиоты и восприимчивость к воспалению кишечника. Эта модель мыши открывает возможности для изучения роли цГМФ в кишечнике и помогает в идентификации различных мишеней для ингибирования гиперактивной передачи сигналов GC-C с использованием культур органоидов ex vivo. Важно отметить, что эта мутантная мышь может служить моделью ST-опосредованной диареи, вызванной энтеротоксигенной инфекцией E. coli , которая является причиной смертности и заболеваемости детей в развивающихся странах.

    Мыши

    Gucy2c S839I/S839I (S839I) были созданы с помощью рекомбинации FLP-FRT компанией Taconic Denmark (рис. S1A). Вкратце, мутацию p.S839I вводили в экзон 22, а пуромициновую кассету, фланкированную сайтами FRT, вводили в интрон 21. Векторы-мишени создавали с использованием клонов ВАС из библиотеки ВАС C57BL/6J RPCIB-731 и трансфицировали в Taconic Линия клеток Artemis C57BL/6N Tac ES (эмбриональных стволовых клеток).Гомологичные рекомбинантные клоны отбирали с использованием положительной (PuroR) и отрицательной (тимидинкиназа) селекции. После получения клонов суперовулировавших самок BALB/c скрещивали с самцами BALB/c. Бластоцисты были выделены из матки через 3,5 дня после полового акта. В бластоцисты микроинъецировали ЭС клетки C57BL/6NTac с мутацией p.S839I в Gucy2c . После выздоровления восемь инъецированных бластоцист переносили в каждый рог матки через 2,5 дня после полового акта у ложнобеременных самок NMRI.Химеризм измеряли по вкладу окраски ES-клеток в хозяина BALB/c (черный/белый). Химерных мышей скрещивали с самками C57BL/6N Tac. Партнеры по спариванию C57BL/6N Tac были мутантными по наличию гена рекомбиназы (Flp-Deleter). Зародышевую передачу точечной мутации идентифицировали по наличию черного потомства C57BL/6N Tac.

    Были получены две племенные пары гомозиготных мышей, которые подверглись обратному скрещиванию с мышами дикого типа C57BL/6N Tac в течение 10 поколений.Все процедуры проводились в соответствии с Правилами контроля и надзора 1998 г. Закона о Министерстве окружающей среды и лесного хозяйства (правительство Индии) и Комитета по этике животных Индийского института науки (одобрение CAF/Ethics/547/2017). Все животные были выращены и содержались в одном виварии. Мышей содержали в помещении с чистым воздухом в нескольких клетках и разделяли по полу и генотипу. Температуру поддерживали на уровне 22 ± 2°C, влажность поддерживали на уровне 55% ± 10%, а для мышей поддерживали 12-часовой цикл свет/темнота.Мыши имели свободный доступ к лабораторному корму и воде. Чау-чау был закуплен у Altromin International и содержал около 24% белка, 6% масла и 3% пищевых волокон. Мышей обоих полов использовали для экспериментов, если не указано иное.

    Геномную ДНК для генотипирования выделяли методом HotShot (Truett et al., 2000). Вкратце, отрезок хвоста длиной 2 мм инкубировали в 75 мкл буфера для лизиса (25 мМ NaOH и 0,2 мМ ЭДТА) при 95°C в течение 1 часа.Затем пробирку охлаждали до комнатной температуры и добавляли 75 мкл нейтрализующего буфера (40 мМ Tris HCl, pH 5,5). После центрифугирования при 3000 rcf в течение 5 мин отбирали аликвоту супернатанта для ПЦР. ПЦР с использованием 2 мкл супернатанта проводили с наборами праймеров Gucy2c_27 (5′-TGAACAGTACCCAGGAGATTAGG-3′) и Gucy2c_28 (5′-AACAGTTGCAGA). ​ATC​CTT​GAG​G-3′), как показано на рис. S1 B. Аллель Gucy2c S839I/S839I давал продукт длиной 371 п.н., в то время как аллель Gucy2c WT/WT давал Продукт длиной 302 п.н. (рис.С1).

    Для всех экспериментов мы использовали Помощник по проектированию экспериментов (RRID:SCR_017019; https://eda.nc3rs.org.uk) для расчета количества животных, необходимых для экспериментов. Помощник по планированию экспериментов учитывает 3R (замена, уточнение и сокращение) при анализе и оценке количества животных, необходимых для эксперимента.

    Мышей забивали CO 2 асфиксией, извлекали примерно 5 см толстой кишки и 10 см терминального отдела подвздошной кишки, промывали охлажденным льдом HBSS, разрезали в продольном направлении, погружали в буфер для диссоциации IEC, содержащий 10 мМ Hepes, 1 мМ ЭДТА, 71.5 мМ β-меркаптоэтанола и 500 мкМ 3-изобутил-1-метилксантина (IBMX) для ингибирования фосфодиэстераз и хранят на льду. Ткани инкубировали при 37°С, 100 об/мин в течение 45 мин и встряхивали в течение 30 с, после чего осторожно удаляли кусочки ткани. Пробирки центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 мин при 4°С. Осадок, содержащий IEC, дважды промывали ледяным PBS и, наконец, ресуспендировали в буфере для гомогенизации, содержащем 50 мМ Hepes, pH 7,5, 100 мМ NaCl, 5 мМ EDTA, 1 мМ дитиотреитола, 5 мкг/мл ингибитора трипсина соевых бобов (SBTI). , 5 мкг/мл лейпептина, 5 мкг/мл апротинина, 2 мМ PMSF, 10 мМ ортованадата натрия, 1 мМ пирофосфата натрия, 20 мМ фторида натрия и 500 мкМ IBMX.Клетки лизировали ультразвуком при 60 циклах, амплитуда 60%, 10 импульсов (каждый импульс, 5 с; IKA Labortechnik). Суспензию центрифугировали при 12000 g в течение 60 мин. Осадок, содержащий мембранную фракцию, ресуспендировали в буфере, содержащем 50 мМ Hepes, pH 7,5, 20% глицерина, 5 мкг/мл SBTI, 5 мкг/мл лейпептина, 5 мкг/мл апротинина, 2 мМ PMSF и 1 мМ ортованадата натрия. и оценивали концентрацию белка. Мембранные препараты использовали для анализа связывания 125 I-меченого ST Y72F , как описано ранее (Saha et al., 2009) и вестерн-блоттинг.

    Для оценки цГМФ изолированные и интактные клетки, полученные из примерно 5 см толстой кишки или 10 см терминального отдела подвздошной кишки, ресуспендировали в PBS, и аликвоту суспензии клеток брали для оценки белка с помощью анализа Брэдфорда (Bradford, 1976). ). Клетки собирали центрифугированием, ресуспендировали в 0,1 N HCl и нагревали при 95°C в течение 5 мин. Затем смесь центрифугировали при 17000 rcf в течение 10 мин при 4°C.Собирали надосадочную жидкость и определяли уровни цГМФ с использованием набора ELISA для цГМФ (Cayman Chemicals). Уровни циклического GMP нормализовали по количеству белка, взятого для ELISA cGMP.

    Самцов мышей дикого типа или S839I в возрасте 8 недель умерщвляли путем асфиксии CO 2 , а 3 см дистального отдела толстой кишки собирали и быстро замораживали в жидком азоте. Замороженную ткань измельчали ​​в порошок в жидком азоте с помощью ступки и пестика.Измельченную ткань переносили в буфер для гомогенизации, содержащий 50 мМ Hepes, pH 7,5, 100 мМ NaCl, 5 мМ ЭДТА, 1 мМ дитиотреитола, 5 мкг/мл SBTI, 5 мкг/мл лейпептина, 5 мкг/мл апротинина, 2 мМ фенилметилсульфонилфторида. , 10 мМ ортованадата натрия, 1 мМ пирофосфата натрия и 20 мМ фторида натрия. Экстракт затем подвергали обработке ультразвуком при 60 циклах, амплитуде 60% (каждый импульс, 5 с; IKA Labortechnik) с последующим центрифугированием при 12 000 g в течение 60 мин. Осадок, содержащий мембранную фракцию, ресуспендировали в буфере, содержащем 50 мМ Hepes, pH 7.5, 20% глицерина, 5 мкг/мл SBTI, 5 мкг/мл лейпептина, 5 мкг/мл апротинина, 2 мМ фенилметилсульфонилфторида и 1 мМ ортованадата натрия. Собирали супернатант, содержащий цитозоль. Концентрацию белка в мембранной и цитозольной фракциях оценивали с помощью модифицированного теста Бредфорда (Bradford, 1976). Для вестерн-блоттинга использовали как мембранную, так и цитозольную фракции, в зависимости от клеточной локализации тестируемого антигена.

    Мембранные или цитозольные белки из клеток HEK293E, IEC мыши или экстракты тканей толстой кишки разделяли на полиакриламидных гелях (SDS-PAGE) и переносили на поливинилиденфторидную мембрану Immun-Blot (Bio-Rad) в буфере для переноса (25 мМ Tris base, 192). мМ глицин и 20% метанол, рН 8.3) при −160 В и 200 мА в течение 120 мин. Поливинилиденфторидные мембраны промывали в 10 мМ Tris-Cl, pH 7,2, 100 мМ NaCl и 0,1% Tween 20 (TBS-T) и блокировали в течение 1 ч при комнатной температуре с использованием 5% блокирующего раствора (GE Healthcare), приготовленного в TBS. -Т. Мембрану инкубировали с указанными антителами в течение ночи (12–14 ч) при 4°С с последующим трехкратным промыванием TBS-T. Затем мембрану инкубировали с антимышиным IgG (в разведении 1:6000) или антикроличьим IgG (в разведении 1:30000), конъюгированным с пероксидазой хрена, в течение 1 ч при комнатной температуре с последующими тремя промываниями TBS-T.Иммунореактивные полосы визуализировали с помощью хемилюминесценции, обнаруженной с использованием реагента Immobilon (Millipore) на системе визуализации Chemidoc XRS+ (Bio-Rad). Использовали антитела против виллина и Na + /K + аденозинтрифосфатазы в разведении 1:5000. Антитела анти-pSTAT1 Ser 727, анти-pSTAT1 Tyr701, анти-STAT1, анти-TAP1, анти-ISG15 и анти-β-актин использовали в разведении 1:1000. Антитело анти-Ido1 использовали в разведении 1:4000. Антитело анти-NHE3 использовали в разведении 1:2000.Антитело против PKGII использовали в разведении 1:2000. Источники всех коммерческих антител показаны в Таблице S2.

    Моноклональное антитело

    GCC:4B11 было получено против домена гомологии киназы человеческого GC-C и доступно в лаборатории. Супернатант от культивируемых клеток использовали для вестерн-блоттинга в разведении 1:100.

    Частоту стула определяли, как описано ранее (De Palma et al., 2015). Использовались 4-недельные мыши, и эксперимент проводился между 8:00 и 9:00 утра. Мышей помещали в свежие автоклавированные клетки без какого-либо подстилочного материала, и количество гранул, прошедших через первые 10 минут, регистрировали как частота дефекации. Опыты проводили трижды в течение года на независимых пометах.

    Для определения общего времени транзита по кишечнику мышам, не находившимся натощак (в возрасте 7–8 недель), вводили через зонд 200 мкл неабсорбируемого маркерного красителя (6% мас./об. карминового красного в стерилизованном фильтром 0.5% метилцеллюлоза). Мыши содержались индивидуально в чистых клетках без подстилки с доступом к пище и воде. Мышей проверяли на выход с 15-минутными интервалами. Время, необходимое для прохождения первой фекальной гранулы с карминовым красным, регистрировали как общее время прохождения по кишечнику. Опыты проводили трижды в течение года на независимых пометах.

    Скорость транзита по тонкому кишечнику и GE оценивали с использованием параметров GC и GE, как описано ранее (Sobczak et al.2014) с некоторыми изменениями. Вкратце, мышей в возрасте 8–12 недель не кормили в течение ночи со свободным доступом к воде. В день эксперимента мышей взвешивали и через рот вводили через зонд 200 мкл стерилизованной на фильтре смеси маркерных красителей (50 мг/100 мл фенолового красного в 0,5% метилцеллюлозе). Через 30 мин после введения маркерного красителя мышей умерщвляли, отделяли желудочно-кишечный тракт и выдерживали в охлажденном состоянии для уменьшения дальнейшей перистальтики, а вскрытие проводили как можно быстрее. Для ГХ-анализа тонкую кишку измеряли и делили на 10 равных частей.Сегменты кишечника переносили в пробирку, содержащую 1 мл дистиллированной воды, и гомогенизировали таким образом, чтобы содержимое кишечника попало в воду. Пробирки осторожно встряхивали и центрифугировали при 3000 g в течение 5 мин. После этого 250 мкл супернатанта переносили в другую свежую пробирку, содержащую 250 мкл 1 н. NaOH, и оставляли для развития окраски. Интенсивность окраски измеряли калориметрически при 560 нм с использованием спектрофотометра (Tecan Infinite M200 Pro; Tecan, Швейцария).GC тонкой кишки рассчитывали по следующей формуле:

    GC = Σ [(% А на сегмент × количество сегментов)/100],

    , где GC находится в диапазоне от 1 (минимальная подвижность) до 10 (максимальная подвижность).

    Для определения ГЭ мышей тщательно вскрывали желудок, его содержимое переносили в пробирку с 2 мл дистиллированной воды, осторожно встряхивали смесь и центрифугировали при 3000 g в течение 5 мин.500 мкл супернатанта переносили в другую пробирку, содержащую 500 мкл 1 н. NaOH, для достижения максимальной интенсивности окраски. Интенсивность окраски (200 мкл) измеряли при 560 нм с помощью спектрофотометра. Процент красителя, который присутствовал в тонком кишечнике, от общего количества красителя, присутствующего в желудке и тонком кишечнике, был отражением ГЭ.

    Чтобы протестировать опосредованное линаклотидом увеличение скорости транзита тонкой кишки, анализы GC и GE были выполнены с использованием протокола, описанного ранее (Bryant et al.2010) с некоторыми изменениями. Мышей не кормили в течение ночи с неограниченным доступом к воде. Мышей взвешивали и перорально вводили 100 мкг/кг массы тела линаклотида (Cayman Chemicals), приготовленного в 25 мМ Tris-HCl, pH 7,5. Мышей помещали в их клетки на 10 минут, а затем умерщвляли и проводили анализы GC и GE.

    Чтобы определить влияние Cftr(inh)-172 (Sigma-Aldrich) на скорость транзита по тонкой кишке, голодавшим в течение ночи мышам перорально вводили через зонд 200 мкг Cftr(inh)-172, приготовленного в 10% мас./об. D-α- Токоферол полиэтиленгликоль 1000 сукцинат (TPGS).Контрольные мыши получали только носитель (Thiagarajah et al., 2004). Мышей возвращали в их клетки на 3 часа, после чего проводили анализы GC и GE.

    Чтобы определить влияние тенапанора (ингибитора NHE3; MedChem Express) на моторику тонкой кишки, мышей не кормили в течение ночи и перорально вводили через зонд тенапанор в дозе 1 мг/кг (McHugh et al., 2018), приготовленный в 10% TPGS. Контрольные мыши получали только носитель.Мышей возвращали в их клетки на 2 часа, после чего проводили анализы GC и GE.

    Экстракцию ДНК из фекальных гранул мышей дикого типа ( n = 11; 8 самок и 3 самца) и мышей S839I ( n = 10; 7 самок и 3 самца) проводили с использованием набора Fast DNA SPIN для почвы. (MP Biomedicals) в соответствии с протоколом производителя, с четырьмя периодами биений по 40 с.Концентрацию ДНК нормализовали до 10 нг/мкл путем разбавления раствором для элюирования ДНК (MP Biomedicals) до конечного объема 20 мкл. Образцы ДНК были отправлены в Clevergene Biocorp Pvt Ltd для ПЦР-амплификации областей V3-V4 генов 16S рРНК и секвенирования парных концов (2 × 300 п.н.) на платформе Illumina MiSeq. Гипервариабельные области V3-V4 генов 16S рРНК амплифицировали с использованием праймеров 341F (5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′) и 805R (5′-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3′) (Klindworth et al., 2013).

    Необработанные чтения парных концов были получены в формате fastq с платформы Illumina MiSeq.Таблицы таксономической численности были сгенерированы из файлов fastq с использованием конвейера dada2 (v1.14.0) для чтения парных концов (Callahan et al., 2016) в R (v3.6.1). Вкратце, графики показателей качества прочтений последовательностей были проверены для определения точек падения качества прочтений на основе того, какие из прямых и обратных прочтений были усечены на 270 и 230 позициях соответственно. Последовательности праймеров удаляли путем обрезки 22 п.н. с левого конца необработанных прочтений. Химерные последовательности удаляли с помощью функции удаления Chimera Denovo с методом логического вывода объединенных выборок.Таксономия была назначена вариантам последовательностей ампликонов без химер (ASV) с использованием базы данных Silva (v138, загружено из McLaren, 2020). Данные были отфильтрованы для удаления ASV, отнесенных к митохондриям, хлоропластам или другим небактериальным царствам, и ASV с общей частотой менее двух (синглетонов) с использованием пакета phyloseq R (McMurdie and Holmes, 2013; v1.30.0). Показатели бета-разнообразия были визуализированы с использованием графика анализа основных координат, основанного на несходстве Брея-Кертиса, с использованием пакета микробиома R (Lahti et al., 2017; v1.8.0). Относительная численность на таксономическом уровне типов и родов была основана на количестве ASV, нормализованном в процентах (100 * [×/сумма(×)]). Значимость различий между индексом разнообразия Шеннона была определена с использованием критерия суммы рангов Уилкоксона (P <0,05) в пакете микробиома R, в то время как значительная разница в относительной численности таксонов между мышами дикого типа и S839I была проверена с использованием критерия Крускала-Уоллиса в статистическом пакете STAMP. программное обеспечение (Паркс и др., 2014).

    Прогнозирование функционального состава микробиома кишечника на основе набора данных подсчета ASV гена 16S рРНК и репрезентативной последовательности каждого ASV было выполнено с использованием инструмента Piphillin (Narayan et al., 2020). Вкратце, этот инструмент предсказывает функциональные атрибуты микробных сообществ посредством прямого сопоставления ближайших соседей между ампликонами гена 16S рРНК и геномами из эталонных баз данных. Прогноз был выполнен при отсечении ID 97% с использованием справочных баз данных KEGG (выпуск от мая 2020 г.) и BioCyc22.5. Выходные данные Piphillin анализировали с помощью статистического программного обеспечения STAMP с использованием непараметрического теста Крускала-Уоллиса с апостериорным тестом Тьюки-Крамера (Parks et al., 2014).

    Эта статья посвящается памяти д.Торунна Фискерстранда, чей энтузиазм по поводу разработки этой модели мыши был мотивационным.

    Мы благодарим д-ра Halvor Sommerfelt за его интерес и поддержку этой работы и д-ра Avinash R. Shenoy за внимательное прочтение статьи и критические предложения. Мы признательны за помощь доктору Харини Рамани и Яшике Бопанне в экспериментах на мышах.

    Подтверждена поддержка Департамента биотехнологии Министерства науки и технологий Индии (BT/PR15216/COE/34/02/2017), а также Партнерской программы DBT-IISc, фаза II (BT/PR27952/INF/ 22/212/2018/21.01.2019). С. С. Висвесвариа является национальным научным сотрудником JC Bose (SB/S2/JCB-18/2013) и научным сотрудником Margdarshi при поддержке Wellcome Trust DBT India Alliance (IA/M/16/502606). Финансовая поддержка со стороны Helse Vest Norway, Центра международного здравоохранения, Департамента глобального здравоохранения и первичной медико-санитарной помощи Бергенского университета, Норвегия, и Инициативы PATH по энтеральным вакцинам (https://www.path.org) признается поколению модели мыши. SS Visweswariah также выражает признательность Королевскому обществу Великобритании за поддержку совместного гранта для профессоров-исследователей (IC60080) и финансирование гранта Билла и Мелинды Гейтс на исследование грандиозных задач с идентификатором гранта OPP1106646.

    Вклад авторов: В. Мишра, А. Бозе, С. Киран, С. Банерджи, И.А. Шах, П. Чаукимат, М.М. Реши и С. Шринивас провели эксперименты и проанализировали данные; А. Барман поддерживал и помогал в экспериментах на животных; В. Мишра, А. Боуз, С. Киран и С. Банерджи написали первоначальные наброски рукописи; и С. С. Висвесвария задумали исследование, разработали анализ и завершили рукопись.

    Дисбактериоз кишечника Причины, симптомы, тестирование и лечение

    Дисбактериоз кишечника означает дисбаланс между хорошими и плохими микробами.Этот дисбаланс может привести к синдрому раздраженного кишечника (СРК), запорам, диарее, гастриту, колиту и другим состояниям, которые вы, возможно, не связываете с пищеварительным трактом, таким как фибромиалгия и аутоиммунные заболевания. В этой статье рассказывается о причинах дисбактериоза, симптомах, о том, как провериться на дисбактериоз и как вылечить дисбактериоз кишечника.

    Каковы преимущества полезных кишечных бактерий?

    Микрофлора, иногда называемая микробиотой, относится к бактериям, грибкам и вирусам, живущим в вашем организме.В вашем теле насчитывается от 10 до 100 триллионов микробных клеток, состоящих из 500–1000 различных видов. Хотя большинство из них находятся в кишечнике (отсюда акцент на микрофлоре кишечника), они также живут во рту, на коже, половых органах и любых слизистых оболочках. Микробиом относится к генетическому материалу этих организмов.

    Ваша микробиота и ваши человеческие клетки живут в симбиотических отношениях. Ваше тело обеспечивает среду обитания и пищу, и они выполняют за вас важные функции.

    Микробиота кишечника:

    • Помогает нам извлекать питательные вещества и энергию из пищи
    • Вырабатывают витамины, такие как витамин К, и поглощают минералы
    • Переваривать клетчатку, поскольку у нас нет ферментов для ее расщепления.В результате они производят жирные кислоты с короткой цепью (SCFA), которые питают и укрепляют клетки, выстилающие кишечник
    • .
    • Помощь с детоксикацией  
    • Является частью нашей иммунной системы, помогая нам бороться с патогенами и чужеродными захватчиками
    • Поддержание целостности слизистой оболочки кишечника, предотвращение кишечной проницаемости или негерметичности кишечника
    • Участвует в балансировке гормонов, в том числе эстрогена
    • Поддержание здоровой перистальтики кишечника

    Низкое микробное разнообразие связывают с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), такими как болезнь Крона или колит.Дисбаланс в микробиоте кишечника также связан с астмой, аутоиммунными заболеваниями, экземой, аутизмом, глютеновой болезнью, тревогой, устойчивостью к антибиотикам, диабетом 2 типа, ожирением, сердечными заболеваниями и раком.

    Что такое дисбиоз кишечника?

    Дисбактериоз кишечника означает дисбаланс между хорошими и плохими бактериями и другими микробами в кишечнике. Различают 3 вида дисбактериоза:

    1. Недостаточно хороших бактерий, чтобы защитить вас от болезнетворных микробов, модулировать иммунную систему, питать клетки кишечника и выполнять другие их функции
    2. Наличие или большое количество вредных патогенных бактерий, грибков, вирусов или паразитов, которые приводят к заболеванию или воспалению.К ним могут относиться кишечная палочка, H. Pylori, клостридии, лямблии, кандиды и другие.
    3. Избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике, состояние, известное как избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике (СИБР). В тонкой кишке происходит переваривание и всасывание питательных веществ, и чрезмерный рост бактерий мешает этим важным функциям. СИБР может быть основной причиной до 70% случаев СРК. (1)
    Узнайте, как определить НАСТОЯЩИЕ причины проблем с кишечником.

    Загрузите мое бесплатное руководство. →

     

    Причины дисбактериоза кишечника

    Несколько различных компонентов влияют на количество микробных клеток в кишечнике и их разнообразие.

    • Роды (вагинальное или кесарево сечение)

    При вагинальном рождении дети подвергаются воздействию вагинальной микрофлоры матери, что приводит к нормальному «засеванию» кишечной микрофлоры ребенка и развитию здоровой иммунной системы. Желудочно-кишечный тракт детей, рожденных естественным путем, изначально колонизирован хорошими лактобациллами, в то время как у детей после кесарева сечения, как правило, больше патогенных бактерий, обнаруженных на коже и в больницах.У детей после кесарева сечения повышен риск развития астмы, аллергического ринита, гастроэнтерита, целиакии и диабета 1 типа. (2)

    Дети, находящиеся на грудном вскармливании, получают треть своих кишечных бактерий из грудного молока матери и еще 10 % из кожи груди матери. Чем больше грудных детей кормят грудью, тем больше их кишечная флора напоминает материнскую грудь mil k. (3) Грудное вскармливание помогает бифидобактериям колонизировать кишечник ребенка, в то время как дети, находящиеся на исключительно искусственном вскармливании, как правило, имеют больше кишечной палочки.coli и бактерии клостридии (патогенные) в дополнение к бифидобактериям. (4)

    Здоровье вашего кишечника связано со здоровьем вашей матери. И если вы женщина, здоровье вашего кишечника и микробное разнообразие повлияют на вашего ребенка (детей).

    • Применение антибиотиков в младенчестве

    Использование антибиотиков в младенчестве приводит к дисбактериозу и влияет на разнообразие и стабильность микробиоты кишечника. (5) Антибиотики повышают риск иммунных, воспалительных и метаболических заболеваний, таких как воспалительные заболевания кишечника, астма, аллергии, аутизм, диабет 1 и 2 типа и ожирение.Младенцы, подвергшиеся воздействию антибиотиков, как правило, имеют больше генов устойчивости к антибиотикам.

    В то время как антибиотики необходимы для борьбы с некоторыми бактериальными инфекциями, которые представляют серьезную опасность для здоровья человека, их чрезмерное использование и без внимания к восстановлению кишечной флоры приводит к серьезным последствиям. Антибиотики уменьшают разнообразие кишечной флоры, вызывают нарушения иммунной функции (что приводит к ослаблению иммунитета против патогенов и аутоиммунитету в отношении собственных клеток), повышают устойчивость к антибиотикам и нарушают обмен веществ и чувствительность к инсулину.(6) Вот почему вы почти каждый день видите исследования, связывающие кишечную флору с такими заболеваниями или состояниями здоровья, как болезнь Крона, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и другие! Если вы склонны испытывать чрезмерный рост дрожжей (женщины часто сообщают о чрезмерном росте дрожжей во влагалище), когда вы принимаете антибиотик, это признак того, что ваша кишечная флора слаба и находится в дисбактериозе.

    То, что вы едите, влияет на микробиоту вашего кишечника. Диеты с высоким содержанием жиров (более 45% калорий) имеют тенденцию к увеличению количества бактерий, которые могут негативно повлиять на здоровье человека.(7) Диеты с высоким содержанием мононенасыщенных жиров (оливковое и авокадо) и омега-3 жирных кислот увеличивают количество полезных лактобактерий и бифидобактерий. (7) Когда дело доходит до полиненасыщенных жиров, важно проводить различие между полезными омега-6 и вредными воспалительными жирами омега-6, которые поступают из промышленно обработанных растительных масел (кукурузного, хлопкового, соевого и т. д.), как правило, смещают баланс в сторону вредные бактерии. В то время как большинство исследований показывают, что насыщенные жиры негативно влияют на микробиоту кишечника, одно исследование показало, что ненасыщенные жиры омега-6 на самом деле хуже для ваших плотных соединений, которые поддерживают целостность слизистой оболочки кишечника.(8) Хотите знать, какие жиры есть? Прочтите раздел о лечении дисбактериоза кишечника.

    Рацион с высоким содержанием сахара и недостаточным количеством клетчатки приводит к дисбактериозу. Слишком много сахарозы, глюкозы, фруктозы, а также искусственных подсластителей вредно для микробного баланса. (7) Хлеб, выпечка и все крахмалы в конечном итоге расщепляются до глюкозы и увеличивают нагрузку на организм сахаром, а продукты, приготовленные из кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы и других сиропов, питают кишечные патогены. Хотя антиоксиданты из овощей и фруктов могут не воздействовать на дисбактериоз напрямую, они уменьшают воспалительные соединения в кишечнике, вырабатываемые вредными бактериями.

    У вас есть 100% контроль над тем, что вы едите. Диета — это то место, где вы можете значительно склонить чашу весов к излечению дисбактериоза и предотвращению связанных с ним состояний.

     

    • Проблемы с перистальтикой кишечника и пищеварением

    Ваша пищеварительная система сокращается, чтобы протолкнуть пищу вниз по течению для переваривания, а затем снова сокращается, когда вы голодаете между приемами пищи, чтобы очистить отходы, бактерии и непереваренную пищу. Нарушение перистальтики кишечника будет способствовать дисбактериозу, потому что патогены начинают питаться этими непереваренными частицами пищи.Ранее я говорил о выпасе, MMC и SIBO.

    Другие проблемы с пищеварением включают тот факт, что с возрастом мы вырабатываем меньше пищеварительных ферментов, низкое производство HCL из-за использования ИПП и других антацидов, снижение выделения желчи из-за проблем с печенью или желчным пузырем или их удаления.

    Чтобы полностью избавиться от боли и дискомфорта и предотвратить отдаленные последствия дисбактериоза, необходимо восстановить пищеварение и здоровую перистальтику кишечника. В дополнение к тому, что я помогаю моим клиентам выбирать лучшие продукты для лечения и восстановления их кишечника, эти два шага необходимо выполнять правильно и в правильном порядке, чтобы получить устойчивые результаты.Вы можете прочитать больше о моей полной программе здесь.

    Стресс активирует вашу парасимпатическую нервную систему, которая запускает реакцию «бей или беги». Это полезно во время острого стресса, так как ваше тело будет перекачивать больше крови к вашим мышцам, сердцу и зрачкам, чтобы вы могли стать более бдительными и пережить опасность, которая возникла перед вами. Ваши мышцы напрягаются, а сердце бешено колотится после того, как вы едва избежали автомобильной аварии, — это работает ваша парасимпатическая нервная система. Этот ответ также уменьшит приток крови к некритическим частям вашего тела, таким как кишечник, уменьшит выработку кислоты в желудке и замедлит сокращения перистальтики кишечника.(9) Хотя это полезно во время острого кратковременного стресса, к сожалению, многие из нас имеют дело с хроническим стрессом, который не проходит. Когда пищеварение постоянно низкое и медленное, это приводит к дисбактериозу, особенно к SIBO.

    Большинство людей связывают стресс с внешними факторами, такими как работа, учеба, социальные обязательства, финансы и отношения, но стресс также может быть внутренним и физиологическим. Колебания уровня сахара в крови, обработанные пищевые продукты, хронические скрытые кишечные инфекции, токсичность тяжелых металлов и воздействие плесени также являются источниками стресса.Важно определить источник стресса и устранить его. Вы улучшите свои пищеварительные симптомы, когда будете справляться со стрессом, но из моей клинической практики я пришел к выводу, что при возникновении дисбиоза одного только устранения источника стресса недостаточно. В какой-то момент, чтобы обратить вспять повреждение и восстановить кишечник, вам понадобится полная диета и план приема пищевых добавок, а также навыки образа жизни, такие как медитация, дыхание и терапия.

    • Инфекционный гастроэнтерит

    Гастроэнтерит, известный как желудочный грипп, может привести к дисбактериозу даже после исчезновения начальной острой фазы тошноты и рвоты.Гастроэнтерит вызывается бактериями или вирусами после контакта с водой, пищей или контактом с инфицированным человеком (смена подгузников, прикосновение к дверным ручкам или кранам в общественных туалетах и ​​т. д.). Большинство людей и врачей рассматривают желудочный грипп как преходящее нарушение нормальной жизни на 24 часа. Однако люди с неоптимальной микробиотой кишечника, ослабленной иммунной системой или люди, предрасположенные к аутоиммунитету, могут пострадать в долгосрочной перспективе.

    Некоторые вирусы, паразиты или бактерии могут вызывать дисфункцию илеоцекального клапана, области, которая отделяет тонкую кишку от толстой, и вызывать СИБР.Микробы, такие как кампилобактеры, сальмонеллы, лямблии, кишечная палочка или вирусы, вырабатывают токсин, известный как цитолетальный токсин растяжения (CDT), который повреждает интерстициальные клетки кахала (ICC). Эти клетки считаются кардиостимуляторами кишечника. (10) Они соединяют нервные клетки кишечника с клетками гладкой мускулатуры кишечника с помощью электрических волн и запускают мышечные сокращения, отвечающие за перистальтику (пищеварение) и ММС (очистку). Воздействие CDT заставляет вашу иммунную систему вырабатывать антитела, которые атакуют ваш собственный ICC.(11) Если вы начали испытывать рефлюкс, вздутие живота, боль в животе, диарею или запор после инцидента с пищевым отравлением или желудочным гриппом, или если вам сказали, что у вас постинфекционный СРК, почти гарантировано, что вы у вас дисбактериоз и, возможно, аутоиммунная атака в кишечнике.

    Симптомы дисбактериоза кишечника

    Как узнать, есть ли у вас дисбактериоз кишечника? Официального медицинского контрольного списка или критериев для диагностики дисбактериоза кишечника пока не существует.Ваш врач может даже не поверить в это! Однако то, как вы себя чувствуете, может подсказать вам, что у вас может быть дисбаланс микрофлоры кишечника, особенно если некоторые из причин, которые я только что обсуждал, относятся к вам. Вот список симптомов дисбактериоза кишечника. Если вы киваете головой, просматривая список, очень важно провести дальнейшее расследование с надлежащим тестированием.

      • Частые газы, вздутие живота и/или спазмы
      • Жидкий стул, императивные позывы, диарея
      • Запор
      • Циклическое чередование диареи и запора
      • Диагностика синдрома раздраженного кишечника (СРК) (СРК-З, СРК-Д, постинфекционный СРК)
      • Слизь в стуле
      • Кислотный рефлюкс, ГЭРБ или если вы использовали ИПП в течение длительного периода времени
      • Silent кислотный рефлюкс, LPR
      • Хронический неприятный запах изо рта
      • Диагностика воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), таких как болезнь Крона и колит
      • Быстрое чувство насыщения после еды, даже при приеме небольших порций, независимо от того, что вы едите
      • Усталость или низкая энергия
      • Боли в суставах и мышцах
      • Заложенность носовых пазух
      • Хронические головные боли и мигрени
      • Мозговой туман, тревога и/или депрессия
      • Непереносимость пищевых продуктов и аллергия
      • Астма и аллергия на окружающую среду
      • Дефицит питательных веществ, таких как железо, витамин D, витамин B12
      • Непереносимость углеводов, непереносимость крахмалистой или клетчатки
      • Аутоиммунитет или аутоиммунное заболевание, такое как тиреоидит Хашимото, псориаз, ревматоидный артрит, рассеянный склероз
      • Симптомы непереносимости гистамина, такие как сыпь, головная боль, боль в животе, проблемы с носовыми пазухами
      • История желудочного гриппа, гастроэнтерита и/или пищевого отравления
      • Длительное применение антибиотиков в анамнезе, например, при акне или синусите

     

    Узнайте, как определить НАСТОЯЩИЕ причины проблем с кишечником.

    Загрузите мое бесплатное руководство. →

     

    Тесты на дисбактериоз кишечника

    Хотя колоноскопия и эндоскопия могут помочь вам исключить целиакию, ВЗК, обструкцию и рак, они не позволяют диагностировать дисбактериоз. Из клинической практики я считаю, что лучшими диагностическими инструментами для выявления дисбактериоза являются дыхательные тесты на SIBO, микроскопические (не культуральные) анализы кала, которые идентифицируют микробный генетический материал, а также анализ мочи на органические кислоты. Подайте заявку на сеанс стратегической сессии, чтобы узнать больше об этих тестах и ​​о том, как они могут помочь вам определить ваш конкретный тип дисбактериоза кишечника и его основные причины.

    Почему важно лечить дисбактериоз кишечника?

    Важно вылечить и обратить вспять дисбактериоз кишечника, чтобы предотвратить эти 6 проблем со здоровьем:

    1. Аутоиммунные заболевания. Дисбактериоз является одним из факторов риска и триггеров аутоиммунитета. (12) Если у вас есть аутоиммунное заболевание, его нельзя обратить вспять или вылечить, но его можно контролировать или добиться ремиссии, изменив диету и устранив первопричины. К сожалению, многие люди годами живут с болезненными и разрушительными аутоиммунными заболеваниями, особенно с болезнью Хашимото, прежде чем им поставят диагноз.Другие, к сожалению, всю жизнь живут с аутоиммунными заболеваниями, не зная о связи с кишечником и о том, что они могут уменьшить боль с помощью правильной диеты и протокола лечения кишечника.
    2. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) . Болезнь Крона и колит — это два воспалительных заболевания кишечника, которые представляют собой сочетание гиперактивной иммунной системы и аутоиммунитета. И то, и другое может привести к сильной боли, крови в стуле, дефициту питательных веществ и может привести к хирургическому удалению частей кишечника.Вы не можете вылечиться от ВЗК, вы можете только перевести свое состояние в состояние ремиссии, и поэтому профилактика имеет ключевое значение.
    3. Гормональный дисбаланс эстрогенов. Группа микробов в кишечнике, известная как эстроболом, участвует в уравновешивании метаболизма эстрогена и детоксикации. Дисбактериоз увеличивает количество свободного эстрогена, циркулирующего в вашем организме, что активирует рецепторы эстрогена и увеличивает связанные с эстрогеном состояния, такие как ПМС, ожирение, остеопороз, болезни сердца, эндометриоз, СПКЯ, а также рак, зависимый от эстрогена.(13)
    4. Неврологические и психические заболевания . Дисбактериоз кишечника связан с несколькими психическими, неврологическими и психиатрическими состояниями, такими как тревога, депрессия, СДВ/СДВГ, аутизм, болезнь Паркинсона и возрастное снижение когнитивных функций. (14, 15, 16)
    5. Раки . Дисбактериоз кишечника был связан с раком желудка, пищевода, раком, связанным с эстрогеном, колоректальным раком и другими. Кроме того, здоровая кишечная флора и пробиотики могут улучшить лечение рака и его результаты.(17, 18)
    6. Метаболический синдром . Дисбактериоз кишечника был связан с ожирением, диабетом 2 типа и сердечными заболеваниями, которые являются предотвратимыми хроническими состояниями и основными причинами смерти в США и во всем мире.

    Дисбактериоз кишечника может быть очень болезненным, неприятным и в конечном итоге привести к более серьезным осложнениям, влияющим на качество и продолжительность вашей жизни. Надежда есть, но только если вы определите свои первопричины и правильно успокоите воспаление кишечника!

     

    Лечение дисбактериоза кишечника

    Лучшее лечение дисбактериоза кишечника будет зависеть от его типа.Например, если вы имеете дело с диареей или болью в желудке, возможно, у вас SIBO, H. Pylori, клостридии, дрожжевые грибки или что-то еще. Важно определить патоген, который присутствует или находится вне баланса, чтобы вы могли сузить варианты лечения. Также важно выявить первопричины, такие как перистальтика кишечника, стресс, прием лекарств, и либо поддержать нормальную функцию, либо устранить источник первопричины.

    Дисбактериоз бывает трудно диагностировать и труднее устранить.К сожалению, некоторые врачи не верят в дисбактериоз кишечника и его способность влиять на многие состояния и симптомы. Обычные врачи могут не связывать ревматоидный артрит, болезнь Хашимото, тревогу или псориаз с микрофлорой кишечника. Если ваше состояние связано с кишечником, например симптомы СРК, ВЗК, H. Pylori или SIBO, варианты лечения вашего гастроэнтеролога обычно ограничиваются фармацевтическими препаратами, такими как антибиотики, ИПП или стероидные препараты. Вы можете комплексно восстановить кишечник и вылечить дисбактериоз кишечника, но вы должны учитывать многие аспекты правильного функционирования кишечника.Вот почему я разработал свою комплексную программу восстановления кишечника.

    (Отказ от ответственности: эта статья предназначена для образовательных целей и не заменяет индивидуальную медицинскую помощь, и вы всегда должны проконсультироваться со своим врачом перед добавлением или отменой лекарства.

    Мои пациенты обращаются ко мне, потому что им нужен вариант питания и питательных веществ для поддержки их иммунной системы, баланса кишечной флоры и избавления от боли и дискомфорта. Им не предлагают тесты, выявляющие дисбактериоз, а планы лечения почти не затрагивают влияние вашего ежедневного выбора продуктов питания, который вы можете контролировать на 100%.Если вы хотите узнать, как я могу помочь вам определить первопричины дисбактериоза кишечника и разработать индивидуальный план лечения продуктами питания и питательными веществами, подайте заявку на участие в сеансе стратегии, чтобы наметить свой самый быстрый путь к выздоровлению и процветанию. Между тем, вот 4 вещи, которые вы можете начать делать уже сегодня, чтобы улучшить здоровье кишечной флоры и предотвратить или снизить риск дисбактериоза кишечника:

    1. Наведите порядок в своем рационе. Исключите из своего рациона сахар, коммерческие продукты, трансжиры, коммерческие масла, десерты и химические вещества.Тема жиров чрезвычайно сложна для обсуждения здесь, но мой общий совет заключается в том, чтобы придерживаться умеренного количества жиров (около 35% калорий) из оливок, авокадо, омега-3 жирной рыбы, яиц, выращенных на пастбищах, орехов и семян. Красное мясо травяного откорма 2-3 раза в неделю должно быть в порядке. Любой ценой избегайте трансжиров и продуктов, приготовленных из соевых, хлопковых, кукурузных или растительных масел.
    2. Ешьте продукты с высоким содержанием клетчатки, особенно пребиотической клетчатки . Старайтесь употреблять не менее 4–5 чашек различных овощей; Группа Brassica (брокколи, цветная капуста, белокочанная капуста), листовая зелень (капуста, шпинат), красные и оранжевые овощи (помидоры, болгарский перец, кабачки) и ароматические вещества (чеснок, лук, сельдерей).Ешьте 2-3 порции фруктов в день, таких как ягоды, яблоки, груши, апельсины. Если вы можете переносить бобы, чечевицу и цельнозерновые продукты, добавьте их в свой рацион. Большинство терапевтических диет, которые я использую для людей, у которых уже есть СРК, ВЗК или аутоиммунные состояния, исключают бобовые и зерновые. Если вы находитесь на этапах поддержания или профилактики, вы можете добавить небольшое количество в свой рацион без побочных эффектов.
    3. Принимайте пробиотики. Ферментированные продукты, такие как кефир, йогурт, квашеная капуста и другие ферментированные овощи (без уксуса), содержат полезные живые культуры, которые улучшают микрофлору кишечника.Пробиотические добавки также могут помочь уменьшить ваши симптомы и увеличить микробное разнообразие.
    4. Управляйте своим стрессом . Я понимаю, что это проще, чем сделать. Если возможно, устраните источник стресса, такой как токсичные отношения или токсичная работа. Сократите свои обязательства и обязательства. Скажите «нет» тому, что не соответствует вашим приоритетам и основным ценностям. Управляйте своей реакцией на стрессоры. Ставьте на первое место себя и свое здоровье. Замедлите и дышите. Медитировать. Упражнение.Выделите время для личной заботы о себе. Обратитесь за помощью к семье или друзьям. Работайте с психотерапевтом или консультантом. Список можно продолжать и продолжать; Найдите то, что лучше всего подходит для вашей ситуации и вашего типа стресса.

    Что бы вы ни делали, чем раньше вы справитесь с дисбактериозом кишечника, тем легче и быстрее будет его выздоровление и процветание. Вы не можете контролировать здоровье своей мамы, ее диету и образ жизни, свою генетику, независимо от того, родились вы естественным путем или нет, находились на грудном вскармливании или нет, принимали ли вы антибиотики в детстве или нет.Тем не менее, у вас есть окончательный контроль над тем, что вы едите, и готовы ли вы взять на себя обязательство выявить источник дисбактериоза и устранить его. Дисбиоз излечим и обратим, а сбалансированная микробиота кишечника предотвратит серьезные проблемы со здоровьем, которые осложнят вашу жизнь и напрасно потратят ваше здоровье, богатство, время и энергию.

    Часто задаваемые вопросы о дисбиозе кишечника

    Как предотвратить дисбактериоз кишечника? Чтобы предотвратить дисбактериоз, необходимо понимать первопричины и избегать их.Воспользуйтесь моими рекомендациями по лечению дисбактериоза кишечника для профилактики. Если вы не можете сделать это в одиночку, если вы пытались безрезультатно или если вы не знаете, с чего начать, я буду рад предложить бесплатный звонок, чтобы объяснить мою программу и рассказать вам, как я могу вам помочь.

    Сколько времени занимает заживление дисбактериоза кишечника? Не существует единого ответа, который бы удовлетворил всех. Со своими частными клиентами я повторно тестирую их на такие вещи, как SIBO, H. Pylori и другие патогены. Некоторым пациентам достаточно 8-12 недель диеты для заживления кишечника и протокола пищевых добавок, чтобы уничтожить патоген и получить отрицательный результат теста.Для других это может занять больше времени. Как правило, чем серьезнее симптомы и чем дольше они у вас были, тем больше времени потребуется для лечения. Вот почему я всегда говорю людям не игнорировать свои чувства и не отмахиваться от них как обычно. «Небольшой» запор или «чувствительный» или «глупый» желудок — это то, что люди с тяжелым дисбактериозом обычно говорят, чтобы описать свой кишечник. Айсберг под поверхностью может быть гигантским!

    Какая лучшая диета при дисбактериозе кишечника? Лучшая долгосрочная диета для предотвращения дисбактериоза будет состоять из продуктов с высоким содержанием пребиотических волокон, ферментированных продуктов, овощей (сырых и вареных), небольшого количества фруктов, умеренного количества нежирных белков и полезных жиров, а также небольшого количества бобовые и зерновые по переносимости.Людям, страдающим дисбактериозом, лечебные диеты будут совсем другими. Я использую различные диеты со своими пациентами, в том числе с низким уровнем FODMAP, SIBO, SCD и AIP, в то же время адаптируя план для пищевой чувствительности.

    Какой тест на дисбактериоз кишечника лучше всего? Из клинической практики я считаю, что лучшими диагностическими инструментами для выявления дисбиоза являются дыхательные тесты на SIBO, микроскопические (не культуральные) анализы кала, которые идентифицируют микробный генетический материал, а также анализ мочи на органические кислоты.Я предлагаю их в рамках моей комплексной программы восстановления кишечника.

    Является ли дисбиоз кишечника таким же, как СИБР? СИБР — один из видов дисбактериоза, на долю которого приходится до 78% всех случаев СРК. SIBO взаимосвязан с другими нарушениями пищеварения, поскольку он может быть вызван H. Pylori, патогенными бактериями в толстой кишке, низкой кислотностью желудка, токсином CDT, проблемами моторики или проблемами с илеоцекальным клапаном. Подробнее о SIBO можно прочитать здесь. Я считаю, что некоторые случаи SIBO было легко искоренить, в то время как другие были более сложными и требовали от моего пациента нескольких протоколов и инструментов терапии.

    Какой пробиотик мне следует принимать? На рынке представлено множество пробиотических продуктов. Некоторые из них содержат несколько штаммов, а другие содержат отдельные штаммы бактерий. Другие содержат полезные дрожжи. Исследования показали, что некоторые штаммы приносят пользу при определенных условиях, поэтому лучший пробиотик для вас будет зависеть от того, что происходит с вашим здоровьем и для чего вы его принимаете. В целом, я склоняюсь к пробиотикам на основе спор. Если вы хотите приобрести продукт, который я рекомендую своим пациентам, пожалуйста, свяжитесь с нами и спросите нас об этом.

     

    как помочь ребенку?

    Дисбактериоз – нарушение баланса микрофлоры кишечника. Оказывается, характерных симптомов, присущих только этому состоянию, нет, поэтому многих интересует, как его вовремя обнаружить и начать лечение. Очень важно как можно раньше обратить внимание на симптом дисбактериоза у грудничков. Подобное состояние у новорожденных может быть связано с тем, что ребенка слишком поздно приложили к груди. Именно материнское молоко – это средство, помогающее сбалансировать количество полезных и вредных бактерий в кишечнике малыша, ведь оно считается натуральным лекарством, способным восстанавливать микрофлору кишечника.

    Дисбактериоз у грудных детей: симптомы, лечение и профилактика заболевания

    Все дело в том, что у ребенка стерильный кишечник, где сразу после рождения начинают заселяться как полезные, так и вредные бактерии. Если ребенка начинают кормить грудью сразу после рождения, то симптом дисбактериоза у младенцев практически никогда не проявляется.

    Обратите внимание, что это состояние не отличается специфической клинической картиной. Его признаки часто бывают стертыми, ведь основная задача родителей – следить за любыми подозрительными симптомами и своевременно проверять кал на дисбактериоз.

    Как правило, причинами дисбактериоза у грудных детей является употребление малышами искусственных смесей или прием антибиотиков. А если спектр действия препарата достаточно широк, то и риск развития этого заболевания высок. Если мама кормит ребенка грудью, ей следует знать, что прием таких лекарств пагубно сказывается не только на ее здоровье, но и на самочувствии ребенка.

    Основным признаком дисбактериоза у грудничков является проблема с животиком у малыша. А именно:

    1. Боль в животе.Они могут проявляться в виде коликообразных болей, а также отечности. Если малыш постоянно ощущает дискомфорт, велика вероятность дисбактериоза.
    2. Нарушения стула. У ребенка часто возникают поносы или запоры, затруднен процесс дефекации или в кале содержатся непереваренные частицы пищи.
    3. Фекалии имеют неприятный запах и необычный цвет: становятся зеленоватыми, с примесью слизи.
    4. Еще одним симптомом дисбактериоза у детей раннего возраста является частое срыгивание и повышенное газообразование.
    5. Нарушения психофизического состояния ребенка. Он становится капризным, нервным и раздражительным. Малыш также может терять вес, постоянно плакать и страдать от отсутствия аппетита.

    Следует помнить, что дисбактериоз – это не болезнь, а нарушение. Однако такая ситуация крайне вредна для детского организма. В случае проявления данной симптоматики в течение длительного периода времени следует провести проверку на дисбактериоз. При наличии дисбаланса кишечной флоры любое лечение грудничков должно проводиться под строгим контролем специалиста.Дело в том, что кишечник ребенка еще не полностью сформирован, а ферментативная система крайне нестабильна, и все это может быть повреждено применением неправильно подобранных препаратов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Copyright © 2022 Муниципальное образование «Новоторъяльский муниципальный район» Республика Марий Эл