Какие бактерии живут в желудке: в желудке живет хитрая бактерия

Содержание

Бактерия хеликобактер пилори | Подольская городская детская поликлиника № 3

Бактерия хеликобактер пилори

Многие желают узнать, как передается и лечится хеликобактер пилори – опасная бактерия, живущая в желудке, виновница хронического гастрита, эрозий, язв и даже рака желудка.

Что это за бактерия?

Хеликобактери пилори – в переводе с латыни – это спиралевидная бактерия, живущая в привратнике. И действительно микроскопическая бактерия похожа на спираль, окруженную волосками. С помощью этих волосков – жгутиков она довольно быстро перебирается по внутренним органам к месту своего постоянного жительства – привратнику — нижнему ярусу желудка и начальному отделу кишечника – луковице двенадцатиперстной кишки. Бактерия хеликобактер опровергла миф о том, что соляная кислота желудка убивает все микробы. Напротив, маленькая хищница в разрушающей кислоте чувствует себя как дома, благодаря ферменту уреазе, который расщепляет соляную кислоту.

Как же воздействует хеликобактер на желудок? Уничтожает париетальные (пристеночные) клетки слизистой (внутренней) оболочки желудка, выбрасывая ядовитые продукты – токсины. Защитные клетки крови – нейтрофилы, лимфоциты и другие, преследуют вредителя, пытаясь уничтожить и его, и измененные париетальные клетки – возникает воспаление. Количество защитной слизи на участке пребывания бактерии заметно снижается, на измененный участок стремительно воздействует соляная кислота, усугубляя неизменное воспаление слизистой. Это проявляется болью в желудке «под ложечкой», изжогой, отрыжкой, налетом на языке, неприятным запахом изо рта, постоянной тошнотой, то есть симптомами хронического гастрита. Хроническое длительное воспаление слизистой оболочки желудка приводит к изменению ее клеток, вплоть до развития рака желудка.

Как хеликобактер попадает в организм? Поскольку хеликобактер живет в желудке, то заражение возможно при попадании бактерии в организм человека через рот. Это и привычка брать еду или посуду немытыми руками, и желание попробовать еду в чужой тарелке или откусить от яблока или бутерброда товарища, когда предлагают попробовать — так часто заражаются дети. Кроме того заразиться можно при пользовании общей посудой, через поцелуи, в связи с чем хеликобактер часто встречается у членов одной семьи.

Так что же теперь и в кафе со своей посудой ходить? К счастью, хеликобактер не устойчивая бактерия и обработки посуды в посудомоечной машине достаточно, чтобы ее уничтожить. Хорошие рестораны и кафе конечно оборудованы такими машинами, и посещать их можно без риска заражения.

Как узнать, есть ли у меня инфекция хеликобактер пилори?

Выявить присутствие коварной бактерии в организме можно разными способами. В первую очередь это гистологический метод, когда при проведении ФГДС (фиброгастродуоденоскопии) – обследования желудка, которое можно провести в Челябинске в Клинике Вся Медицина — берут для исследования клетки слизистой оболочки желудка. Выявляется не только бактерия хеликобактер пилори, но и оценивается состояние внутренней оболочки желудка – выраженность воспаления и степень изменения клеток слизистой на фоне воспаления. Следующие методы – дыхательные тесты. Хеликобактер вырабатывает фермент уреазу, который способен разлагать мочевину с образованием аммиака и углекислого газа. Сущность методов в определении или состава углекислого газа в выдыхаемом воздухе у пациента (уреазный дыхательный тест) или аммиака (Хелик-тест). Хелик-тест достаточно широко используется, особенно в детской практике, как простой для пациента, не инвазивный метод диагностики. Еще один распространенный метод диагностики – выявление специфичных антител иммуноглобулинов класса G — IgG в крови пациента. Инфицирование хеликобактер пилори сопровождается развитием иммунного ответа – выработкой антител, из которых IgG встречаются в 95-100% случаев. Это достоверный метод диагностики, позволяющий оценить степень обсемененности хеликобактером, но не лучший способ для контроля лечения хеликобактерной инфекции, так как уровень антител IgG может оставаться высоким после полной гибели микроорганизма в течение длительного времени – 1-1,5 года. В этом случае, если все же делается анализ на антитела, оценивают снижение их уровня не ранее, чем через 2-3 месяца после окончания лечения. Чаще для контроля эффективности лечения хеликобактерной инфекции проводится анализ кала. Он основан на выявлении в кале ДНК хеликобактера и является качественным — показывает обнаружен хеликобактер или нет, без оценки степени обсемененности. Метод можно применять и для диагностики наличия инфекции до лечения, например, у детей, как простой и безболезненный.

У меня выявлен хеликобактер пилори – что делать?

При выявлении положительного анализа на хеликобактер пилори нужно обратиться за консультацией к гастроэнтерологу или терапевту. В лечении инфекции используются антибиотики, и назначает их только врач.

Можно ли вылечить хеликобактер приемом препарата де-нол, как показывают в рекламе, или народными средствами? Полностью избавиться от инфекции хеликобактер пилори можно только определенными антибиотиками.

Нужно ли мне травить себя антибиотиками, если меня ничего не беспокоит, а результат анализа на хеликобактер положительный? Инфекция может и не беспокоить, в 70% случаев так и происходит, гастрит годами протекает «молча», но через несколько лет вследствие вялотекущего воспаления возникает атрофия слизистой оболочки и нельзя исключить ее переход в рак желудка. В каждом конкретном случае решение о проведении лечения принимает лечащий врач.

Инфекция хеликобактер пилори очень распространена среди населения, есть ли смысл в лечении, если потом можно повторно заразиться? Да, повторное инфицирование возможно, но происходит не часто – примерно 6 человек из 100 пролеченных приобретают инфекцию вновь при несоблюдении правил профилактики. Они очень просты – мыть руки перед едой, не пробовать чужую еду, не есть в сомнительных забегаловках, где нет уверенности в правильной обработке посуды, не целовать не очень близких людей. Важно также при выявлении инфекции хеликобактер пилори проверить на нее всех членов семьи, начиная с подросткового возраста, и в идеале – пролечиться одновременно всем инфицированным. Детей, если ничего не беспокоит, лечат с подросткового возраста – с 12-13 лет. Если ребенок жалуется на боли в животе или тошноту, то обследование и лечение проводят по показаниям в более раннем возрасте.

Люди очень часто жалуются на обострение гастрита. А ведь во многих случаях его можно вылечить, избавившись от бактерии, которая вызвала воспаление желудка. Если инфекцию оставить без внимания, со временем, гастрит перейдет в атрофический. Тогда пациенту нужно будет минимум раз в год брать биопсию в 5-7 местах желудка, чтобы не пропустить рак.

Хеликобактер пилори

хеликобактер пилори

Поделитесь информацией с друзьями

Хеликобактер пилори – это бактерия, которая находится в желудке, и для своего роста требует присутствия кислорода в атмосфере или питательной среде. Название происходит от выделенного рода схожих бактерий Helicobacter, а слово pylōri в названии является формой родительного падежа от «pylōrus» (привратник желудка, циркулярный жом, перекрывающий проход из желудка в двенадцатиперстную кишку), которое, в свою очередь, происходит от др.-греч. πυλωρός, означающего буквально «привратник».

История

Впервые об этих микроорганизмах упоминается еще в 1875 году в Германии. Затем в Польше, Италии и России ученые независимо друг от друга пытались работать и исследовать этот новый тип микроорганизма, живущий в слизистой желудка.

Хеликобактер был выявлен, выделен и культивирован в начале 1980-х годов двумя австралийскими учеными – Робином Уорреном, который затем провёл дальнейшие исследования её вместе с Барри Маршаллом.

Чем опасен для человека хеликобактер пилори?

В многочисленных работах было показано, что хеликобактер присутствует у пациентов с хроническим гастритом и язвенной болезнью желудка – заболевания, которые ранее не считались инфекционного происхождения. Он также связан с развитием язв двенадцатиперстной кишки и раком желудка.

Вреден или полезен хеликобактер пилори?

Однако, у более чем 80% из носителей хеликобактер ( Helicobacter pylori) не вызывает симптомы болезней. Это родило предположение, что бактерия может играть важную роль в естественной экологии желудка. Некоторые специалисты считают, что его присутствие в организме необходимость для полноценного функционирования нашего организма. И только в момент снижения нашего иммунитета происходит активация хеликобактера, как патогенного микроорганизма. Включаются механизмы, которые приводят к болезням желудка. Неспроста ранее считалось, что язва желудка и гастрит обостряются сезонно – в осенне-весенний период. Осенью люди часто простывают, весной – часто развивается нехватка витаминов. Вот вам и сезонное снижение иммунитета, которое и приводило к «обострениям» заболеваний желудка.

Распространенность

Хеликобактер пилори является наиболее распространенной бактериальной инфекцией во всем мире, при этом более половины населения мира являются носителями этой бактерии в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. В то время как заболеваемость снижается в западных странах (например, в США 20% населения заражено хеликобактером), инфекция Helicobacter pylori широко распространена в развивающихся странах (по разным оценкам в России до 80% населения являются носителями хеликобактера). При отсутствии целенаправленной антимикробной терапии колонизация обычно длится десятилетиями.

Диета при язве желудка. Меню на неделю

Поделитесь информацией с друзьями

При заболевании пищеварительных органов в первую очередь назначают диету. Это очень эффективный способ лечения. И пренебрегать им нельзя. При этом стоит знать, что новое питание – это ваш новый образ жизни, которого придерживаться нужно всегда. Ведь возврат к привычному питанию снова приведет к проблемам с пищеварением. Но как наказание новую диету принимать не стоит. Всегда можно найти такую пищу, какая будет удовлетворять вашим вкусовым потребностям и быть безопасной для желудка.

Язва желудка

Язва желудка – серьезная болезнь. При такой болезни может открыться внутреннее кровотечение и даже развиться рак. Основной причиной появления язвы считается нарушение защитных свойств слизистой желудка. Современная медицина считает, что жизнедеятельность микроорганизма хеликобактер пилори лежит в основе этого нарушения. Провоцирующими факторами могут быть некачественная пища, а именно тяжёлая, острая, слишком жирная пища, частое потребление фастфуда и другие вредные факторы, такие как стресс, приём некоторых лекарств, эндокринные заболевания.

Симптомы язвы желудка:

  1. Болевые ощущения в желудке, дискомфорт. Особенно после еды.
  2. Изжога, отрыжка.
  3. Тяжесть, подташнивание.

Если заболевание подтверждается, то врач назначает медикаментозное лечение, чаще всего, антибиотики и лекарства, которые ингибируют выделение желудочной кислоты. Всегда назначают диету при таком заболевании. Без правильного питания с данной болезнью практически не справиться.

Если у пациента язва находится в стадии обострения или есть другие, сопутствующие проблемы со здоровьем, врач корректирует лечение.

Что запрещено есть во время диеты при язве желудка

Людям с этим заболеванием нельзя употреблять пищу, которая может усилить выработку желудочного сока, повысить уровень кислотности или слишком нагрузить пищеварительные органы. Необходимо избегать вредной пищи. К такой относятся жирные блюда, жареное, копчёное и очень солёное.

Эти продукты стоит исключить из своего рациона при язве:

  • специи и пряности;
  • алкоголь;
  • газировку;
  • фастфуд;
  • крепкий чай и кофе;
  • орехи;
  • цитрусы.

Что можно есть во время диеты при язве желудка

Продукты, которые можно кушать людям с этим заболеваниям, довольно разнообразны. Овощи можно есть практически все, кроме тех, что вызывают газообразование. Готовить их лучше в духовке или тушить. С картофелем можно придумать много разных блюд, например, сделать пюре, сварить суп, приготовить запеканку. Нежирное мясо и диетическую рыбу хорошо готовить на пару, либо тушить или запекать. Разнообразить свое меню можно паровыми котлетами из нежирного фарша.

Из напитков подойдут компоты, кисели, отвары шиповника, некрепкий чай, обычная вода.

Нужно тщательно следить за температурой напитков, нельзя употреблять слишком холодное и слишком горячее питье.

Чтобы побаловать себя десертами, можно придумывать разнообразные запеканки из творога и добавлять в них фрукты. Иногда можно позволить себе чуть-чуть пастилы или зефира, либо пару долек хорошего шоколада. Но только не в период обострения. Нужно быть аккуратными в употреблении выпечки, свежую ни в коем случае нельзя, слоеную тоже. Лучше выбрать несдобные сухарика или сухое печенье.

Диета в период обострения

Если возникли осложнения или случилось обострение язвенной болезни, диету стоит соблюдать строго. Питаться нужно часто (6-7 раз в день) порциями размером с кулак. Пищи, которая может негативно влиять на пищеварительные органы, нужно избегать. Еду стоит хорошо измельчать, либо превращать в пюре, обязательно соблюдать комфортную температуру. При этом длительное голодание при этом заболевании тоже оказывает вредное воздействие на больной орган.

Если соблюдать все правила питания при таком заболевание, то существенное улучшение наступит через неделю. После этого нужно обратиться к вашему врачу и скорректировать прием лекарств и расширить меню.

Меню на неделю при язве желудка

Такого питания можно придерживаться уже после острой стадии этого недуга, потому что список разрешенных продуктов здесь больше.

Понедельник

  1. Завтрак: каша из манки, приготовленная на воде или молоке, печенье, только не сдобное, можно галетное, некрепкий чай.
  2. Перекус: нежирный творог, приготовленный с сахаром и ягодами.
  3. Обед: суп, сваренный на овощном бульоне, можно добавить отварную курицу или нежирную рыбу. Печёные овощи, например, кабачки с морковью, с треской, приготовленной в фольге в духовке, кисель из смородины.
  4. Перекус: отвар шиповника, сухарик, только несдобный.
  5. Ужин: пюре из картошки с паровыми куриными котлетками, компот из яблок.
  6. Поздний ужин: кефир.

Вторник

  1. Завтрак: каша из геркулесовой крупу на воде или на нежирном молоке, можно добавить немного сливочного масла. Банан, травяной чай.
  2. Перекус: печеное яблоко в духовке, можно добавить немного меда.
  3. Обед: кабачковый суп-пюре, гречка отварная с тефтелями из куриного фарша, тушёными в сковороде, кисель из ягод.
  4. Перекус: творог приготовленный с сахаром и с порезанным кружочками бананом, отвар шиповника.
  5. Ужин: тушеные овощи, например, картофель, кабачок, морковь, лук с треской, запечённой в духовке под сметанным соусом, некрепкий чай.
  6. Поздний ужин: йогурт.

Среда

  1. Завтрак: сырники из нежирного творога, яблочное пюре, некрепкий чай.
  2. Перекус: салат из фруктов с йогуртом.
  3. Обед: суп с домашней лапшой, приготовленный на овощном бульоне с добавлением мелко нарезанного куриного филе, пюре из картофеля и рыбные котлетки, приготовленные на пару.
  4. Перекус: сухарики и отвар шиповника.
  5. Ужин: куриная грудка, запечённая в фольге, печёная морковь, кисель из ягод.
  6. Поздний ужин: ряженка.

Четверг

  1. Завтрак: творожная запеканка, отварное яйцо, некрепкий чай.
  2. Перекус: печеное яблоко с медом.
  3. Обед: овощной суп-пюре, печёный картофель с отварной постной говядиной.
  4. Перекус: зефир с некрепким чаем.
  5. Ужин: кабачковое рагу с куриными котлетками, компот из ягод.
  6. Поздний ужин: кефир.

Пятница

  1. Завтрак: омлет, пастила, отвар шиповника.
  2. Перекус: творог с бананом.
  3. Обед: тыквенный суп-пюре, макароны с домашними куриными колбасками, некрепкий чай.
  4. Перекус: яблоко сладкое, сухарик.
  5. Ужин: картофельное пюре с утиной грудкой.
  6. Поздний ужин: йогурт.

Суббота

  1. Завтрак: манная каша с яблоком с добавлением сливочного масла, сухое печенье, отвар шиповника.
  2. Перекус: творожная запеканка.
  3. Обед: суп лапша с куриным филе, овощи тушеный, тефтели из индейки.
  4. Перекус: шарлотка с яблоками, некрепкий чай.
  5. Ужин: отварной рис с отварным минтаем, некрепкий чай.
  6. Поздний ужин: ряженка.

Воскресенье

  1. Завтрак: рисовая каша с тыквой, сухарик, компот.
  2. Перекус: печёное яблоко.
  3. Обед: кабачковый суп-пюре, тушёная говядина с овощами, яблочный компот.
  4. Перекус: творог с бананом.
  5. Ужин: паровые рыбные котлетки с отварным картофелем, кисель.
  6. Поздний ужин: кефир.

Как избежать обострения язвы желудка

Конечно, всё предусмотреть невозможно, очень тяжело избавиться от таких факторов, как стресс. Но всегда можно следить за своим питанием и беречь желудок от травмирования агрессивной едой. И стоит помнить, что такого питания стоит придерживаться всегда, даже если вы уже давно забыли о болевых симптомах.

Весной и осенью стоит принимать специальные витамины и лекарства, контролирующие соляную кислоту, это необходимо для предотвращения рецидива.

Нужно поменять свой образ жизни, забыть о вредных привычках и правильно питаться, тогда риск обострения сведется к минимуму.

Как бактерии кишечника защищают организм

С детства нас учат, что бактерии опасны. Но из всех бактерий это лишь 1% — остальные приносят организму пользу, либо никак на него не влияют.

Сегодня мы расскажем об истории открытия бактерий, в каких случаях они опасны, и чем они полезны.

Хорошие и плохие бактерии

Бактерии — неотъемлемая часть нашей жизни. Они обитают на поверхности кожи, в ротовой полости, на гениталиях, в кишечнике и глазах, хотя ранее ученые думали, что глаза стерильны. Эти микроорганизмы появились задолго до нас, и в процессе эволюции человеческому организму пришлось научиться с ними сосуществовать.

Любое бактериальное сообщество или экосистема бактерий называется микробиотой. Микробиота кишечника состоит из триллионов микроорганизмов.

Бактерии условно делятся на три типа: комменсальные, патогенные и оппортунистические. Комменсальные бактерии помогают иммунной системе распознавать болезнетворные микроорганизмы. Из-за этого они считаются хорошими.

Патогенные бактерии при попадании в организм способны вызывать заболевания. Эти бактерии могут распространяться через воду, воздух, почву, а также при физическом контакте. Сами по себе патогенные бактерии не представляют угрозу. Опасность возникает, когда их количество превышает норму, или если они оказываются не на своем месте.

Оппортунистические бактерии в условиях здоровой микробиоты не приносят ни пользу, ни вред. Однако они начинают активно размножаться при нарушениях в работе иммунной системы, заболеваниях, резких изменениях в составе микробиоты и травмах.

Staphylococcus aureus — типичные представители бактериального сообщества, носа и кожи. Но если они попадают в кровь, то способны спровоцировать инфекции.

Escherichia coli (E.coli) имеет плохую репутацию, связанную с пищевыми отравлениями. На самом деле, всего несколько представителей этого рода ответственны за это. Представленность E.coli в небольших количествах в кишечнике — норма. Однако, если они окажутся в мочевыводящих путях, это может стать причиной цистита.

Открытие хороших бактерий

Люди уже несколько столетий занимаются изучением бактерий — первые упоминания о них появились в 1683 году.

Бактерии микробиоты кишечника вне привычной среды быстро погибают. Из-за этого было сложно оценить сообщество микроорганизмов и его функции в Чашке Петри. Но с появлением доступных генетических исследований все изменилось — сегодня с помощью анализа ДНК можно изучать все бактерии в образце, даже погибшие.

Тесты Атлас основаны на технологии секвенирования гена бактерий 16S rRNA, которая позволяет идентифицировать все бактерии в образце.

Знакомство человека с бактериями при рождении

Результаты некоторых исследований показывают, что у детей, которые родились с помощью кесарева сечения, выше риск дисбиоза — нарушения баланса микроорганизмов кишечника, и развития метаболических и аутоиммунных заболеваний по мере взросления. К таким заболеваниям относится сахарный диабет I типа, ожирение, астма и целиакия — непереносимость глютена.

Дети же, рожденные естественным путем, во время прохождения через родовые пути встречаются с микробами, которые формируют иммунитет. Благодаря этому они менее склонны к развитию заболеваний, связанных с работой иммунной системы.

Дисбиоз (дисбактериоз) свидетельствует об изменениях в составе микробиоты. У детей, рожденных с помощью кесарева сечения, соотношение микробов отличается от микробиоты детей, которые рождаются естественным путем.

В России по данным 2018-2019 гг. четверть родов проводится с помощью кесарева сечения.

Однако, не все ученые согласны с тем, что вид родов играет определяющую роль в дисбиозе у новорожденных. В 2018 году Университет Западной Австралии опубликовал результаты научного исследования под названием «Критический взгляд на теорию крещения микробами и влияния кесарева сечения на микробиоту новорожденных».

Ученые считают, что дисбиоз новорожденных зависит не только от вида родов, но и от таких факторов, как послеродовое применение антибиотиков, отсутствие схваток, различия в кормлении грудью, избыточный вес матери и срок беременности.

Роль бактерий в здоровье микробиоты

Бактерии во многом похожи на нас: им необходимы комфорт и пища, они болеют, воюют, заботятся друг о друге, рождаются и умирают. Когда их потребности удовлетворены, они заботятся и о нашем здоровье.

Одна из приоритетных задач бактерий кишечника — расщеплять пищу на простые молекулы, чтобы они могли всасываться в кровь. Человеческий организм не может переваривать сложные углеводы самостоятельно, так как не вырабатывает ферменты для их расщепления. Но это не значит, что они не нужны.

Сложные углеводы — пищевые волокна, или клетчатка, которая содержится в продуктах растительного происхождения, например, цельнозерновых и бобовых. Клетчатка — основной источник питания бактерий кишечника. Они используют ее для синтеза витаминов и короткоцепочечных жирных кислот, в том числе масляной кислоты.

Но не все так просто. Недостаточно просто начать есть клетчатку в большом количестве, чтобы микробиота была здоровой. Чтобы расщеплять поступающие волокна нужны разные виды микробов. Сообществу с низким разнообразием бактерий сложно справляться со всеми функциями.

Видео о важности разнообразия микробного сообщества

Различные пре- и пробиотики в рационе увеличивают разнообразие и улучшают здоровье микробиоты. Пребиотики — продукты, которые любят полезные бактерии. Они содержатся в овощах, фруктах, злаковых, грибах  и бобовых. Пробиотики — продукты, содержащие полезные бактерии, например кефир, йогурт и ферментированные овощи.

Другая не менее важная задача микробов — поддерживать баланс бактериального сообщества микробиоты. Микробиоту можно сравнить со страной, некоторые жители которой трудятся на благо общества и следят за порядком; другие — простые наблюдатели, которые не приносят пользу, но и не создают проблемы; а третьи в любой момент могут устроить бунт.

Комменсальные бактерии поддерживают порядок. Для их благополучия нужны сложные углеводы, в том числе пребиотики. Из волокон бактерии производят специальные вещества, которые затем используют в качестве оружия для защиты от патогенных бактерий. Например, не дают им закрепиться на стенках кишечника и тем самым спровоцировать заболевание.

Некоторые микроорганизмы ферментируют нутриенты и делают их более усваиваемыми для собратьев. А бактерии типа Firmicutes синтезируют из пищевых волокон масляную кислоту — главный источник энергии клеток кишечника (колоноцитов).

Колоноцитам нужно питание, чтобы предотвращать воспалительные заболевания кишечника, поддерживать иммунитет и предупреждать появление раковых клеток. Здоровый кишечник препятствует распространению по организму токсинов, вредных органических соединений и патогенных бактерий.

Как узнать, что микробиота плохо справляется со своими функциями

Дисбиоз может проходить бессимптомно, но если наблюдаются проблемы со стулом и боли в животе, следует обратиться к врачу.

Показатели из Теста микробиоты Атлас, которые могут указать на дисбаланс сообщества бактерий кишечника:

Разнообразие — ключевой показатель здоровья и защищенности от заболеваний. Низкое разнообразие ассоциируется с повышенными рисками хронических заболеваний — болезни Крона или сахарного диабета 2 типа.

Защита от заболеваний. Состав бактерий микробиоты влияет на защиту от хронических заболеваний. Если снижена представленность бактерий, отвечающих за защиту, риск того, что болезнь проявится, возрастает. Результаты Теста микробиоты Атлас помогают оценить, как хорошо микробиота защищает от пяти заболеваний:

  • Ожирение
  • Сахарного диабета 2 типа
  • Ишемической болезни сердца
  • Болезни Крона
  • Язвенного колита

Пробиотические и другие полезные бактерий. Роды бактерий Bifidobacterium и Lactobacillus подавляют рост патогенов, помогают укреплять стенки кишечника и препятствуют воспалению. Даже если эти бактерии не представлены в микробиоте, но проходят через желудочно-кишечный тракт, например, при употреблении йогурта или комбучи — они приносят пользу.

Бактерии типа Firmicutes, в том числе Faecalibacterium prausnitzii, отвечают за производство бутирата. Их представленность в микробиоте обычно снижена при ожирении, сахарном диабете и болезни Крона.

Akkermansia muciniphila стимулирует клетки кишечника производить муцин — белок, который в большом количестве содержится в слизистом слое и защищает от инфекций. Сниженная представленность этого вида бактерий повышает риски развития язвенного колита, болезни Крона и сахарного диабета 2 типа.

Широкомасштабные исследования тысяч образцов микробиоты со всего мира позволили описать энтеротипы — устойчивые сочетания бактерий, которые соответствуют определенным стилям питания. Их условно разделили на три типа: житель большого города, который употребляет много мясных продуктов и сахара; деревенский крестьянин, в рационе которого преобладают зерновые продукты и устойчивый крахмал; и обитатель джунглей — чаще встречается у вегетарианцев.

С помощью Теста микробиоты Атлас можно узнать, относится ли ваша микробиота к типу «житель большого города». Такой тип говорит о преобладании Bacteroides, которые связаны с высоким потреблением животных белков и жиров, а также рафинированного сахара. Повышенная представленность Bacteroides указывает на низкое разнообразие.

Как улучшить показатели микробиоты

Когда мы говорим о главных органах, которые влияют на здоровье, первое, что приходит на ум — сердце, легкие, печень, мозг. О кишечнике часто думают в последнюю очередь. Но все больше исследований говорит о том, что этот орган отнюдь не второстепенный, и может даже влиять на настроение и качество сна. На здоровье микробиоты влияет несколько факторов.

Питайтесь с заботой о бактериях кишечника
Ключевые слова, которые связывают здоровье микробиоты и питание — разнообразие и умеренность. Следующие продукты помогут поддерживать здоровье микробиоты:

  • Продукты растительного происхождения: овощи, зелень, цельнозерновые продукты, орехи, семена, фрукты, растительные масла. Это богатые источники клетчатки, пребиотиков и ненасыщенных жирных кислот.
  • Жирная рыба и морепродукты: источники белка, ненасыщенных жирных кислот.
  • Пробиотики: кефир, йогурт, комбуча, квашеная капуста. Содержат полезные бактерии и увеличивают разнообразие микробиоты.

На здоровье пищеварения влияет не только тип еды. Количество еды, частота и время приема пищи тоже отражаются на состоянии ЖКТ. Старайтесь не переедать, избегайте снеков, особенно полуфабрикатов, не ешьте на ночь. Ваш кишечник тоже должен отдыхать и успевать справляться с поступающей пищей.

Больше двигайтесь
Доказано, что занятия спортом положительно влияют на бактериальный состав микробиоты. И наоборот, при сидячем образе жизни, разнообразие снижено. Это может вызывать дисбиоз и снижение иммунитета. Исследования показывают, что даже 20-минутная прогулка после приема пищи улучшает пищеварение.

Избегайте стресс
Когда вы испытываете стресс, страдает и микробиота вашего кишечника. И наоборот, скудный состав микробиоты может вызвать негативные изменения в вашем психологическом состоянии. Высыпайтесь, занимайтесь йогой или медитацией, гуляйте на свежем воздухе, уделяйте время любимому хобби.

Результаты Теста микробиоты Атлас помогут узнать, какие виды бактерий населяют кишечник, как микробиота справляется с синтезом витаминов или масляной кислоты, а также степень защиты от заболеваний.

Запомнить:

  1. Кишечные бактерии учат иммунитет распознавать патогены.
  2. Сбалансированное бактериальное сообщество защищает организм от развития некоторых хронических заболеваний.
  3. Дисбиоз — негативные изменения в микробиоте, которые могут вызвать воспаление.
  4. Естественные роды могут способствовать знакомству ребенка с бактериями и улучшать иммунитет.
  5. Тестирование микробиоты кишечника помогает оценить состояние микробиоты.
  • C Mueller and A J Macpherson. Layers of mutualism with commensal bacteria protect us from intestinal inflammation. Gut, 2006.
  • Fabien Magne, Alexa Puchi Silva, Bielka Carvajal, and Martin Gotteland. The Elevated Rate of Cesarean Section and Its Contribution to Non-Communicable Chronic Diseases in Latin America: The Growing Involvement of the Microbiota. Frontiers in Pediatrics, 2017.
  • LF Stinson et al, A Critical Review of the Bacterial Baptism Hypothesis and the Impact of Cesarean Delivery on the Infant Microbiome, 2018
  • S. Banquera et al., Global Overview of the Epidemiology of Atherosclerotic Cardiovascular Disease, 2015
  • J. Zhuye et al., The gut microbiome in atherosclerotic cardiovascular disease, 2017
  • C. Bogiatzi et al., Metabolic products of the intestinal microbiome and extremes of atherosclerosis, 2018
  • NA. Molodecky et al. Environmental Risk Factors for Inflammatory Bowel Disease
  • The Lancet Crohn’s Disease Review
  • J E Mawdsley and D S Rampton, Psychological stress in IBD, 2005
  • S. Khanna & LEH Raffals, The Microbiome in Crohn’s Disease. Role in Pathogenesis and Role of Microbiome Replacement Therapies, 2017
  • V. Pascal et al., A microbial signature for Crohn’s disease, 2017
  • Ting-Ting Huang et al, Current Understanding of Gut Microbiota in Mood Disorders: An Update of Human Studies, 2019

Поделиться статьей

Бактерии из желудка коров способны перерабатывать пластик

Исследование показывает, что бактерии, живущие в одном из отделов желудка коровы, могут разрушать пластик.

Учитывая уже известные микроорганизмы, способные разлагать природные полиэфиры, например, содержащиеся в кожице помидоров или яблок, авторы исследования предположили, что, поскольку рацион коровы содержит значительное количество природных полиэфиров, в их желудке можно найти бактерии, способные перерабатывать большой набор таких веществ. Для проверки этого Дорис Рибич (Doris Ribitsch) из венского Университета природных ресурсов и наук о жизни и ее коллеги взяли жидкость из рубца — одной из частей многокамерного желудка коровы. Рибич отмечает, что объем рубца у одной коровы обычно составляет около сотни литров. «Вы можете представить себе огромное количество рубцовой жидкости, накапливающейся на бойнях каждый день, — и это всего лишь отходы», — говорит она.

Рубцовую жидкость проверили на трех типах полиэфиров: полиэтилентерефталат (синтетический полимер, обычно используемый в текстильных изделиях и упаковке), полибутиратадипинтерефталат (биоразлагаемый пластик, часто используемый в пластиковых пакетах) и полиэтиленфурандикарбоксилат (материал на биологической основе, изготовленный из возобновляемых ресурсов). Каждый пластик был протестирован как в виде пленки, так и в виде порошка.

Результаты показали, что все три пластика могут быть разрушены микроорганизмами из желудков коров в лабораторных условиях, причем пластиковые порошки разрушаются быстрее, чем пластиковая пленка. Следующим шагом, по словам исследователей, должно стать выявление конкретных микроорганизмов, имеющих решающее значение для разложения пластика, из тысяч видов, живущих в коровьем рубце, а затем и вырабатываемых ими ферментов. После идентификации ферментов их можно будет производить и применять на предприятиях по переработке пластика. Сейчас исследователи полагают, что успешное разложение полиэфиров зависит не от одного фермента, а от нескольких, действующих одновременно.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

Микробы в кишечнике травоядных нейтрализуют токсические вещества

Микробы, живущие в переднем отделе кишечника травоядных животных, видимо, играют важную роль в детоксикации (обезвреживании) ядовитых веществ, которые содержатся в тканях поедаемых растений. Изучение двух видов грызунов из семейства хомяков, Neotoma bryanti и Neotoma lepida, показало, что состав микробных сообществ их кишечника зависит от того, происходят ли эти зверьки из тех районов, где значительную часть их рациона составлял кустарник Larrea tridentata. Смолистые вещества, содержащиеся на поверхности листьев этого растения, токсичны, но микрофлора кишечника грызунов как-то справляется с их переработкой. В ответ на добавление к пище препарата из смолы Larrea состав микрофлоры кишечника двух видов становится более сходным.

Животные, питающиеся растительной пищей, неизбежно сталкиваются с целым рядом серьезных трудностей. Во-первых, растительные ткани бедны азотом (в животных тканях этого элемента содержится больше). Во-вторых, значительная часть массы растений — это целлюлоза и лигнин, сложные полимеры, справиться с которыми ферменты самих животных не могут. В-третьих, растения вырабатывают вещества (так называемые продукты вторичного метаболизма), которые часто оказываются в той или иной мере токсичными для поедающих их животных (иногда животным даже приходится полностью исключить их потребление). Преодолеть эти трудности порой можно только с помощью бактерий, живущих в пищеварительном тракте. Они вырабатывают некоторые нужные животным вещества, переваривают клетчатку и к тому же, по-видимому, способны снижать токсичное воздействие вторичных метаболитов растений.

Данные, полученные на насекомых, свидетельствуют о реальности детоксикации пищи, осуществляемой бактериями, но на млекопитающих подобных исследований не проводилось.

Чтобы восполнить этот пробел, Кевин Коль (Kevin D. Kohl) и Дениз Диринг (M. D. Dearing) с кафедры биологии Университета Юты (Солт-Лейк-Сити, Юта, США) изучали микробное сообщество кишечника двух видов мелких грызунов из семейства хомяков — лесного хомяка Брайанта Neotoma bryanti и пустынного хомяка Neotoma lepida. Эти два вида произошли от общего предка и, согласно молекулярно-генетическим данным, дивергировали (разошлись) 1,6 миллионов лет назад. Какая растительность тогда служила им основной пищей, неизвестно, но позднее, по крайней мере в течение 40 тыс. лет, доминирующим кустарником в местах их обитания были можжевельники (Juniperus spp.). Затем, примерно 17 тыс. лет назад, вследствие изменения климата растительность претерпела серьезные изменения: на значительной части ареалов этих грызунов стал доминировать агрессивно распространяющий кустарник ларрея Larrea tridentata (см. также Ларрея трехзубчатая). Листья ларреи покрыты смолистым веществом (состоящим в основном из фенольных соединений), которое для многих грызунов токсично. Поскольку область распространения ларреи только частично перекрывает ареалы хомяков N. bryanti и N. lepida, исследователи могли отдельно изучать группировки «наивных» (naïve) особей, то есть тех, которые не сталкивались ранее с ларреей, а питались другой растительностью, и группировки «бывалых» (experienced) особей, обитавших в районах массового произрастания ларреи и в большом количестве ее потреблявших.

В задачу работы входило изучение микрофлоры переднего отдела кишечника, поскольку предполагалось, что именно там должны обитать бактерии, которые участвуют в детоксикации пищи, поступающей затем в средний и задний отдел пищеварительного тракта. Кроме того, исследователей интересовало, как реагирует на изменение состава пищи микрофлора кишечника у «наивных» и «бывалых» особей.

Зверьков отлавливали в природе и кормили в течение 8 дней молотым кормом для кроликов. Затем часть особей в течение 3 дней получала корм, к которому добавляли препарат, приготовленный из смолы Larrea tridentata. Анализ микробного сообщества переднего отдела кишечника проводили, секвенируя его содержимое. По результатам секвенирования выделяли «операционные таксономические единицы» (operational taxonomic units), которые с некоторой натяжкой можно рассматривать как аналоги видов. Таких единиц оказалось более 4 тысяч. Кроме того, различали ряд крупных отделов бактерий, не всегда имеющих четкий таксономический статус, но представляющих собой отдельные филетические линии: например, Firmicutes (доминирующая группа), Bacteriodites, Actinobacteria, TM7, Proteobacteria, и др.

Сравнение микробных сообществ двух видов хомяков, не потреблявших ларрею, выявило определенные различия: у N. lepida по сравнению с N. bryanti несколько меньше бактерий группы Firmictus, но больше Bacteroides и Actinobacteria. Когда в корм зверькам добавляли смолу ларреи, то у N. lepida каких-либо существенных изменений в составе бактерий не было, а вот микробное сообщество N. bryanti стало напоминать то, что характерно для N. lepida (независимо от того, происходили ли зверьки из группировок «наивных» или «бывалых»).

Авторы исследования приходят к нескольким выводам.

Во-первых, судя по микробному составу переднего отдела кишечника, этот отдел действительно служит для детоксикации потребляемой животным пищи.

Во-вторых, изменение диеты не приводит к радикальным изменениям в составе микробных сообществ кишечника. Это означает, что для хомяковых решающим фактором при формировании этих микробных сообществ был прошлый опыт, результаты которого закреплены в ходе эволюции. В то же время, у растительноядных насекомых, для которых, как говорилось выше, показана детоксикация пищи с помощью микроорганизмов, состав микробиома зависит от диеты и не передается по наследству. Видимо, это связано с тем, что млекопитающие получают свой микробиом от матерей, в то время как насекомые «нарабатывают» его сами.

Наконец, в-третьих, несмотря на то, что диета не меняла радикально микробный состав кишечника, но всё же у «бывалых» зверьков наблюдалось большее изменение микробиома в ответ на появление в диете смолы ларреи, чем у «наивных». Из этого исследователи делают достаточно очевидный вывод, что более широкая диета позволяет животным с большей эффективностью использовать в своем рационе новые виды растений, в том числе, и выделяющие токсины.

Источник: Kevin D. Kohl, M. D. Dearing. Experience matters: prior exposure to plant toxins enhances diversity of gut microbes in herbivores // Ecology Letters. 2012. Article first published online 20 Jun 2012. DOI: 10.1111/j.1461-0248.2012.01822.x.

Алексей Гиляров

Микробиота желудка человека: пора ли переосмыслить патогенез болезней желудка?

United European Gastroenterol J. 2015 г., июнь; 3(3): 255–260.

Кафедра клинической медицины и хирургии, Университет Федерико II, Неаполь, Италия

Автор, ответственный за переписку. Херардо Нардоне, отделение гастроэнтерологии, кафедра клинической медицины и хирургии, Университет Федерико II в Неаполе, Via S. Pansini 5, 80131 Неаполь, Италия. Электронная почта: [email protected]

Поступила в редакцию 27 октября 2014 г .; Принято 7 декабря 2014 г.

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

Введение

Хотя долгое время человеческий желудок считался стерильным органом, из-за выработки кислоты желудок человека содержит основной микробиом.

Цель

Предоставить обновленную информацию о микробиоте желудка и ее связи с желудочными заболеваниями.

Методы

Мы провели систематический обзор литературы.

Результаты

Разработка культурально-независимых методов облегчила идентификацию многих бактерий.В желудке было обнаружено пять основных типов: Firmicutes , Bacteroidites , Actinobacteria , Fusobacteria и Proteobacteria . На уровне родов в желудке здорового человека преобладают Prevotella , Streptococcus, Veillonella , Rothia и Haemophilus ; однако состав желудочной микробиоты динамичен и зависит от таких факторов, как диета, лекарства и болезни.Взаимодействие между ранее существовавшей желудочной микробиотой и инфекцией Helicobacter pylori может влиять на индивидуальный риск заболевания желудка, включая рак желудка.

Выводы

Поддержание бактериального гомеостаза может иметь важное значение для здоровья желудка и подчеркивает возможность терапевтических вмешательств, направленных на микробиоту желудка, даже если pH желудка, перистальтика и слой слизи могут предотвратить бактериальную колонизацию; и определение желудочной микробиоты здорового желудка все еще остается сложной задачей.

Ключевые слова: Рак желудка, микробиота желудка, гастрит, Helicobacter pylori , обзор, бактерии желудка, рак желудка заявил, что «жизнь без бактерий была бы невозможна». Несколько лет спустя Эли Мечников постулировал, что молочнокислые бактерии полезны для здоровья и способствуют долголетию.Сегодня люди считаются сверхорганизмами, состоящими из клеток и симбиотических микроорганизмов, хотя количество микроорганизмов, колонизирующих человеческое тело, в 10 раз превышает количество клеток человеческого организма, а количество генов микроорганизмов в 150 раз превышает количество генов человека. 1 Поэтому исследования болезней человека должны включать микробиом, чтобы получить полную картину данного состояния.

В 2000 году редакторы Science предсказали, что « исследования человеческих микробов станут новой горячей темой во всем мире.” 2 В 2007 году Национальный институт здоровья США (NIH) запустил проект микробиома человека. 3 Всего год спустя Европейский союз (ЕС) профинансировал проект, посвященный метагеномике желудочно-кишечного тракта человека. Наконец, в 2009 году Международный консорциум микробиома человека начал исследовать взаимосвязь между микробиотой и здоровьем и болезнями человека. 4,5 С тех пор было получено огромное количество данных, преимущественно по кишечной микробиоте; и, похоже, настало время объединить различные направления исследований.Здесь мы рассмотрим последние данные, касающиеся состава желудочной микробиоты, факторов, которые ее модулируют, и взаимосвязи между желудочной микробиотой и инфекцией Helicobacter pylori ( H. pylori ).

Состав желудочной микробиоты

Исследования желудочной микробиоты бездействовали в течение многих лет, в основном из-за догмы о том, что из-за выработки кислоты «желудок является стерильным органом», негостеприимным для бактерий. Кроме того, рефлюкс желчных кислот в желудок, толщина слоя слизи и эффективность желудочной перистальтики могли препятствовать колонизации желудка бактериями.Кроме того, нитрат, содержащийся в слюне и пище, преобразуется Lactobacilli , присутствующими во рту, в нитрит, который, попав в желудок, трансформируется желудочным соком в оксид азота, сильное противомикробное средство. Все эти факторы, наряду с техническими трудностями при сборе образцов для анализа и отсутствием простых и надежных диагностических тестов, препятствуют проведению сложных исследований микробиоты желудка. 6,7

Открытие Campylobacter pyloridis Робином Уорреном и Барри Маршаллом в 1982 году разрушило догму о стерильности желудка.Бактерия, переименованная в H. pylori в 1984 г., колонизирует и повреждает слизистую оболочку желудка с помощью сложных бактериальных механизмов. H. pylori избегает выведения из желудка благодаря ферменту уреазе, который производит аммиак из мочевины. Аммиак нейтрализует кислоту, тем самым позволяя бактериям проникать в слизистый слой, колонизировать эпителий и вызывать сложную воспалительную реакцию, которая повреждает слизистую оболочку желудка и приводит к хроническому гастриту у большинства инфицированных людей или к пептической язве в подгруппе (10% ), и к злокачественным новообразованиям желудка в меньшинстве (<1%).

В 1981 году, за несколько месяцев до открытия H. pylori , The Lancet сообщил, что в желудке обнаруживается большое количество кислотоустойчивых бактериальных штаммов, среди которых Streptococcus, Neisseria и Lactobacillus . Присутствие этих бактерий неудивительно, так как желудок подвергается набуханию бактерий из ротовой полости и рефлюксу бактерий из двенадцатиперстной кишки. Более 65% филотипов, идентифицированных в желудке, были описаны в образцах изо рта человека. 8 Таким образом, такие виды бактерий, как Veillonella , Lactobacillus и Clostridium , которые находятся в желудочном соке, могут быть просто преходящими. 9

Транзиторные бактерии образуют небольшие колонии на короткие промежутки времени, не колонизируя слизистую оболочку желудка и не взаимодействуя с хозяином; однако, неизвестно, колонизируют ли бактерии, отличные от H. pylori , слизистую оболочку желудка и взаимодействуют с хозяином, проникая через толстый слой слизи.Таким образом, исследование только желудочного сока на наличие бактерий не является окончательным и может недооценивать реальное присутствие бактерий на уровне слизистой оболочки. Действительно, в то время как Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria преобладают в образцах желудочного сока, Firmicutes и Proteobacteria являются наиболее распространенными типами в образцах слизистой оболочки желудка. 10 Кроме того, идентификация бактериальных штаммов традиционными культуральными методами дает неполную и необъективную картину биоразнообразия микробиоты желудка, поскольку более 80% микроорганизмов не поддаются культивированию. 11,12 В последнее время разработка независимых от культуры молекулярных методов, основанных на генах 16S рРНК, таких как флуоресцентная гибридизация in situ, дот-блот-гибридизация с зондами, нацеленными на рРНК, денатурирующий градиентный гель-электрофорез, температурный градиентный гель-электрофорез и клонирование и секвенирование рДНК облегчили идентификацию и классификацию желудочно-кишечных бактерий. 13

Бик и др. 10 впервые проанализировали слизистую оболочку желудка 23 здоровых взрослых людей с использованием библиотеки клонов малой субъединицы 16S рДНК: они идентифицировали 1056 не- H.pylori клонов, 127 филотипов и пять доминирующих родов ( Streptococcus, Prevotella, Rothia, Fusobacterium и Veillonella) . Несколько лет спустя Ли и соавт. 14 проанализировали микробиоту желудка 10 здоровых субъектов путем клонирования и секвенирования 16S рРНК и идентифицировали 1223 не относящихся к клонов H. pylori , 133 филотипа и пять доминирующих родов ( Streptococcus, Prevotella, Neisseriae, Haemophilus и ). В 2013 г. Энгстранд и соавт. 15 исследовали микробиоту желудка 13 здоровых субъектов с помощью пиросеквенирования, идентифицировав 200 филотипов и пять доминирующих родов ( Prevotella , Streptococcus, Veillonella, Rothia, Pasturellaceae ), и они не различались при сравнении антрального отдела и тела.

В том же году Delgado et al. 16 проанализировали образцы желудочного сока и биопсии желудка 12 здоровых субъектов с помощью культивирования и пиросеквенирования и обнаружили, что наиболее распространены роды Streptococcus , Propionibacterium и Lactobacillus .Хотя в этих исследованиях изучались разные популяции (афроамериканцы, латиноамериканцы, китайцы и европейцы), желудочная микробиота как на уровне типов, так и на уровне родов была удивительно схожа во всех из них, даже если с большой степенью межсубъектной изменчивости.

Факторы, влияющие на состав микробиоты желудка

Состав микробиоты желудка на уровне родов динамичен и зависит от таких факторов, как особенности питания, прием лекарств, воспаление слизистой оболочки желудка и, конечно же, H.pylori колонизация. В то время как во многих исследованиях документировано влияние диеты на состав микробиоты кишечника у людей, 17–21 лишь немногие из них содержат доказательства, в основном ограниченные исследованиями на животных моделях, в которых рассматривается влияние диеты на микробиоту желудка. Исследование in vivo показывает более высокие уровни общего количества аэробов, общего количества анаэробов и Lactobacilli в желудке мышей, получавших неочищенную диету (пищу, полученную из натуральных источников), по сравнению с мышами, получавшими очищенную диету (рафинированная пища).Это увеличение коррелирует с более низким уровнем мРНК Toll-подобного рецептора 2 (TLR-2) в желудке. 22

Длительный прием ингибиторов протонной помпы (ИПП) и H 2 -антагонистов, а также атрофический гастрит влияет на состав микробиоты желудка; это неудивительно, учитывая, что микробиота желудка зависит от секреции желудочного сока. Бактериальный рост происходит, когда рН желудка > 3,8. 23 Орофарингеоподобные и фекальноподобные бактерии встречаются значительно чаще у пациентов, получающих ИПП, чем у пациентов, получающих H 2 -антагонисты, и у нелеченых контрольных субъектов. 24 Лечение ИПП в течение 2 недель снижает секрецию желудочного сока на 75%, и этого было достаточно для бактериальной колонизации желудка у здоровых добровольцев. 23 Омепразол (40 мг/день) в течение 3 месяцев вызывал чрезмерный рост бактерий в желудке у 10 из 30 пациентов по сравнению с 1 из 10 контрольных субъектов; однако уже через 14 дней лечения ИПП (омепразол 30 мг/день) общее количество желудочных бактерий увеличилось до значительного уровня. 25

Известно, что антибиотики отрицательно влияют на микрофлору желудочно-кишечного тракта.Исследования на животных показывают, что лечение пенициллином снижает популяций Lactobacilli и способствует колонизации эпителия желудка дрожжами. Используя подходы, зависящие от культуры и независимые от культуры, Mason et al. 26 продемонстрировали, что лечение цефоперазоном у человека вызывает долговременное изменение микробиоты желудка, такое как значительное снижение количества Lactobacilli и чрезмерный рост Enterococci .

Взаимосвязь между

Helicobacter pylori и микробиотой желудка

Исследования на животных моделях показывают, что длительное воздействие H.pylori влияет на бактериальный состав микробиоты желудка. Действительно, в H. pylori, неактивных H. pylori, , было обнаружено обилие видов Eubacterium cylindroides и Prevotella и уменьшение на видов Bifidobacterium , Clostridium coccoides и Clostridium leptum . -положительные песчанки. 27 Исследования, проведенные у пациентов без инфекции H. pylori , показали, что у них наблюдается относительное отсутствие Proteobacteria и Bacteroidetes типов и относительное количество Streptococcus и родов Prevotella . 14 In H. pylori -положительные пациенты по отношению к H. pylori -отрицательные пациенты, Maldonado-Contreras et al. 28 сообщают о более высокой численности Proteobacteria , Spirochetes и Acidobacteria ; и снижение численности Actinobacteria , Bacteroidetes и Firmicutes .

Вызванные H. pylori изменения желудочной микрофлоры могут быть связаны с различными факторами.Длительная инфекция H. pylori приводит к атрофии желудка и, следовательно, к повышению рН желудка, что способствует колонизации желудка транзиторными бактериями. Кроме того, аммиак и бикарбонат, продуцируемые H. pylori из мочевины, могут служить субстратами для других бактерий. Наконец, H. pylori замедляет перистальтику желудка, тем самым способствуя удалению прилипших бактерий со слизистой оболочки. 9 Вполне вероятно, что H. pylori создает специальные ниши, обеспечивающие выживание и колонизацию бактерий в желудке.Несмотря на эти данные, связь между H. pylori и микробиотой желудка остается спорной. Действительно, Тан и соавт. 29 сообщают, что хроническая инфекция H. pylori существенно не изменяет микробиоту желудка мышей. Точно так же Бик и соавт. 10 не обнаружили существенных различий в микробиоте желудка между H. pylori – положительными и H. pylori -отрицательными с точки зрения последовательностей 16S рДНК.Совсем недавно Хосрави и соавт. 30 подтвердили эти результаты у большой выборки пациентов, включая 131 H. pylori – положительных и 84 H. pylori – отрицательных пациентов.

Вполне вероятно, что такие факторы, как степень воспаления H. pylori ; время заражения; и при рассмотрении состава микробиоты желудка необходимо учитывать наличие, тип и распространенность предраковых поражений.

Желудочная микробиота и больной желудок

Исследования на животных и людях показывают, что колонизация желудка бактериями, которые обычно колонизируют нижние отделы кишечника, может повлиять на исход H.pylori и риск развития рака желудка. 31–34

У мышей C57BL/6 N, выращенных в различных средах, т. е. Charles River Lab и Taconic Farms, а затем инфицированных одним и тем же штаммом H. pylori , частота воспаления, гастрита и метаплазии была значительно выше. больше у тех мышей, выращенных в лаборатории Charles River Lab. Интересно, что скорость колонизации желудка штаммами Lactobacillus значительно различалась между двумя группами мышей. 35 Эти данные согласуются с идеей о том, что у мышей от разных производителей будут разные микробные популяции в желудке.

Кроме того, у безмикробных трансгенных мышей с инсулин-гастрином (INS-GAS), мышиной модели рака желудка, развилась интраэпителиальная неоплазия желудка с заметной временной задержкой при инфицировании только H. pylori по сравнению с инфицированными H. pylori плюс нормальная комплексная микробиота желудка. 36 Аналогичным образом, колонизация желудка искусственной кишечной микробиотой («измененная флора Шедлера», включая видов Clostridium , видов Lactobacillus murinus и видов Bacteroides ) увеличивала частоту желудочной интраэпителиальной неоплазии до 69% у самцы мышей INS-GAS, 7 месяцев после H.pylori инфекции. 37 Наконец, лечение антибиотиками значительно отсрочило начало неоплазии желудка у мышей INS-GAS , не содержащих Helicobacter и специфических патогенов. 38

Культуральное исследование 103 биопсий пациентов, инфицированных H. pylori , показало, что колонизация не- бактериями H. pylori была выше в группе с неязвенной диспепсией, чем в группе с язвой желудка. ( p  < 0,001), что предполагает патогенетическую роль не- H.pylori при неязвенной диспепсии. 39 Кроме того, наблюдалась положительная корреляция между Streptococcus и язвенной болезнью. 30

У пациентов с антральным гастритом по сравнению с H. pylori -отрицательными субъектами наблюдается снижение Proteobacteria и увеличение Firmicutes на уровне типов и значительное увеличение Streptococcus на уровне . родов, без существенных различий между антральным отделом и телом желудка в обеих группах. 14 Аналогичным образом, у пациентов с атрофическим гастритом по сравнению со здоровыми субъектами было увеличение Streptococcus и снижение Prevotella . 15

В последнее время сообщалось о постепенном сдвиге профиля микробиоты желудка от неатрофического гастрита к кишечной метаплазии, а затем к раку желудка кишечного типа. 40 Более низкое микробное богатство (количество родов бактерий на образец) в верхних отделах пищеварительного тракта было независимо связано с более низким соотношением пепсиногена I/пепсиногена II в сыворотке, что соответствует предрасполагающему к раку состоянию желудка. 41 Культуральный анализ пациентов с раком желудка выявляет большее количество микроорганизмов и большее количество анаэробных бактерий (например, видов Clostridium и Bacteroides ), чем в нормальной слизистой оболочке. 42 У больных раком относительное содержание Streptococcus , Lactobacillus , Veillonella и Prevotella ; и уменьшение штамма H. pylori . 42 Интересно, что Veillonella способствует накоплению нитритов в желудке, что способствует канцерогенному эффекту. 39 В связи с этим следует отметить, что концентрация нитритов в желудочном соке больных раком желудка значительно выше, чем в контроле. 43

Совсем недавно анализ на основе 454 GS FLX Titanium микробного состава, разнообразия и богатства слизистой оболочки желудка у пациентов с хроническим гастритом, кишечной метаплазией и раком желудка выявил относительное увеличение класса бацилл при раке желудка группе по сравнению с другими группами.Более того, количество представителей семейства Helicobacteraceae было значительно ниже в группе больных раком желудка по сравнению с группами пациентов с хроническим гастритом и кишечной метаплазией, в то время как относительная численность семейства Streptococceae значительно увеличилась. Кроме того, плотность и разнообразие желудочной микробиоты в группе рака желудка увеличились по сравнению с другими группами. 44

В целом, эти данные свидетельствуют о том, что в моделях на животных, а также, вероятно, и у людей микробиота желудка может влиять на иммунобиологию слизистой оболочки желудка и, как следствие, на исход H.pylori и связанный с ним канцерогенный процесс. 45 Тем не менее, уникальный бактериальный профиль еще не определен, и необходимо выяснить механистическую связь с раком.

Выводы

Открытие H. pylori разрушило историческую догму медицины о том, что «желудок — стерильный орган». Текущие данные свидетельствуют о том, что в желудке здорового человека в основном микробиоме преобладают Prevotella , Streptococcus, Veillonella , Rothia и Haemophilus .Сдвиг в численности типов Firmicutes и родов Streptococcus и Prevotella можно обнаружить в желудке, инфицированном H. pylori-, и при раке желудка. Фармакологическое ингибирование секреции желудочного сока и атрофия желудка обеспечивают выживание и размножение других микробов, которые в норме уничтожаются кислотой.

В последние годы наше понимание микробиоты желудка расширилось, но до сих пор неясно, в какой степени H.pylori воздействует на микробиоту желудка, и если и в какой степени микробиота желудка модулирует исход инфекции H. pylori . Тем не менее становится очевидным, что их взаимодействие влияет на индивидуальный риск желудочных заболеваний, включая рак желудка. Будут приветствоваться дальнейшие исследования на людях, направленные на выяснение состава микробиоты желудка и ее роли в здоровье и болезни.

Каковы следующие шаги?

Будущие исследования микробиоты желудка должны включать микробиологические и метаболические профили, коррелирующие с естественным течением конкретных заболеваний.Впоследствии животных, свободных от микробов, можно было использовать для понимания случайной связи между бактериями и болезнью хозяина. Как только этот шаг будет достигнут, можно будет рассмотреть возможность модулирования микробиоты желудка с целью изменения естественного течения заболеваний или их предотвращения.

Достижения в области молекулярных технологий позволят получать больше данных из меньшего количества образцов с меньшими затратами, что в дальнейшем позволит проводить более подробные исследования микробиома желудка и сделает данные доступными для более широкого круга ученых.

Раскрытие молекулярных основ взаимодействия бактерии-хозяина улучшит выбор пробиотиков для различных клинических показаний.

Благодарности

Мы благодарим Джин Энн Гилдер (Scientific Communication, Неаполь, Италия) за редактирование текста.

Финансирование

Это исследование не получило специального гранта от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.

Конфликт интересов

Не заявлено.

Каталожные номера

1.Abdo Z, Schüette UM, Bent SJ и др. Статистические методы характеристики разнообразия микробных сообществ путем анализа полиморфизмов длин концевых рестрикционных фрагментов генов 16S рРНК. Окружающая среда микробиол 2006 г.; 8: 929–938. [PubMed] [Google Scholar]6. Ян И, Нелл С, Сурбаум С. Выживание на враждебной территории: микробиота желудка. FEMS Microbiol Rev. 2013; 37: 736–761. [PubMed] [Google Scholar]7. Ву ВМ, Ян ЮС, Пэн ЛХ. Микробиота в желудке: новые идеи. Джей Диг Дис 2014; 15: 54–61.[PubMed] [Google Scholar]8. Казор К.Э., Митчелл П.М., Ли А.М. и др. Разнообразие бактериальных популяций на спинке языка у больных неприятным запахом изо рта и у здоровых. Джей Клин Микробиол 2003 г.; 41: 558–563. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]9. Зильберштейн Б., Кинтанилья А.Г., Сантос М.А. и соавт. Микробиота пищеварительного тракта здоровых добровольцев. Клиники 2007 г.; 62: 47–54. [PubMed] [Google Scholar] 10. Бик Э.М., Экбург П.Б., Гилл С.Р. и др. Молекулярный анализ бактериальной микробиоты желудка человека.Proc Natl Acad Sci USA 2006 г.; 103: 732–737. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]11. Азкарате-Перил М.А., Сайкес М., Бруно-Барсена Дж.М. Кишечная микробиота, желудочно-кишечная среда и колоректальный рак: предполагаемая роль пробиотиков в профилактике колоректального рака? Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2011 г.; 301: g401–g424. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]13. Fraher MH, O’Toole PW, Quigley EM. Методы, используемые для характеристики микробиоты кишечника: руководство для клинициста.Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол 2012 г.; 9: Б312–Б322. [PubMed] [Google Scholar] 14. Ли ХХ, Вонг Г.Л., То К.Ф. и др. Профилирование бактериальной микробиоты при гастрите без инфекции Helicobacter pylori или применения нестероидных противовоспалительных препаратов. PLoS Один 2009 г.; 4: e7985–e7985. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]15. Энгстранд Л., Линдберг М. Helicobacter pylori и микробиота желудка. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2013; 27: 39–45. [PubMed] [Google Scholar] 16. Дельгадо С., Кабрера-Рубио Р., Мира А. и др.Микробиологическое исследование желудочной экосистемы человека методами культивирования и пиросеквенирования. Микроб Экол 2013; 65: 763–772. [PubMed] [Google Scholar] 17. Голдсмит Дж.Р., Сартор Р.Б. Роль диеты в метаболизме кишечной микробиоты: последующее воздействие на иммунную функцию и здоровье хозяина, а также терапевтические последствия. J Гастроэнтерол 2014; 49: 785–798. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]18. Корпела К., Флинт Х.Дж., Джонстон А.М. и др. Сигнатуры кишечной микробиоты предсказывают реакцию хозяина и микробиоты на диетические вмешательства у людей с ожирением.PLoS Один 2014; 9: e–e. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]19. Дэвид Л.А., Морис С.Ф., Кармоди Р.Н. и др. Диета быстро и воспроизводимо изменяет микробиом кишечника человека. Природа 2014; 505: 559–563. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]20. Чан Ю.К., Эстаки М., Гибсон Д.Л. Клинические последствия дисбактериоза, вызванного диетой. Энн Нутр Метаб 2013; 63: 28–40. [PubMed] [Google Scholar] 21. Fan W, Huo G, Li X и др. Влияние диеты на формирование микробиоты кишечника выявлено в ходе сравнительного исследования у детей раннего возраста в течение шести месяцев жизни.Дж Микробиол Биотехнолог 2014; 24: 133–143. [PubMed] [Google Scholar] 22. Сахасакул Ю, Такемура Н, Сонояма К. Различное влияние очищенных и неочищенных рационов на микробиоту и толл-подобные рецепторы в желудке мышей. Биоски Биотехнолог Биохим 2012 г.; 76: 1728–1732. [PubMed] [Google Scholar] 23. Веспер Б.Дж., Джавди А., Альтман К.В. и др. Влияние ингибиторов протонной помпы на микробиоту человека. Curr Drug Metab 2009 г.; 10: 84–89. [PubMed] [Google Scholar] 24. Сандулеану С., Джонкерс Д., Де Брюйне А. и др.Бактериальная флора, не относящаяся к Helicobacter pylori , во время кислотосупрессивной терапии: дифференциальные данные в желудочном соке и слизистой оболочке желудка. Алимент Фармакол Тер 2001 г.; 15: 379–388. [PubMed] [Google Scholar] 25. Theisen J, Nehra D, Citron D, et al. Подавление секреции желудочного сока у больных с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью приводит к избыточному бактериальному росту в желудке и деконъюгации желчных кислот. J Гастроинтест Сур 2000 г.; 4: 50–54. [PubMed] [Google Scholar] 26. Мейсон К.Л., Эрб Даунворд Дж.Р., Фальковски Н.Р. и др.Взаимодействие между бактериальной микробиотой желудка и Candida albicans во время постантибиотической реколонизации и гастрита. Заразить иммунитет 2012 г.; 80: 150–158. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]27. Осаки Т., Мацуки Т., Асахара Т. и др. Сравнительный анализ бактериальной микробиоты желудка монгольских песчанок после длительной инфекции Helicobacter pylori . Микроб Патог 2012 г.; 53: 12–18. [PubMed] [Google Scholar] 28. Мальдонадо-Контрерас А., Гольдфарб К.С., Годой-Виторино Ф. и др.Структура бактериального сообщества желудка человека в зависимости от статуса Helicobacter pylori . ИСМЕ J 2011 г.; 5: 574–579. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]29. Тан М.П., ​​Капаракис М., Галич М. и др. Хроническая инфекция Helicobacter pylori существенно не изменяет микробиоту желудка мышей. Appl Environ Microbiol 2007 г.; 73: 1010–1013. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]30. Хосрави Ю., Дией Ю., Пох Б.Х. и др. Культивируемая бактериальная микробиота желудка положительных и отрицательных Helicobacter pylori больных желудочным заболеванием.Научный мир J 2014, стр. 610421–610421. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]31. Уокер М.М., Тэлли Н.Дж. Бактерии и патогенез заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта: после эпохи Helicobacter pylori . Алимент Фармакол Тер 2014; 39: 767–779. [PubMed] [Google Scholar] 32. Авилес-Хименес Ф., Васкес-Хименес Ф., Медрано-Гусман Р. и соавт. Состав микробиоты желудка различается у пациентов с неатрофическим гастритом и у пациентов с кишечным типом рака желудка.научный представитель 2014; 4: 4202–4202. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]34. Мартин М., Солник СП. Желудочное микробное сообщество, колонизация Helicobacter pylori и заболевание. кишечный микроб 2014; 5: 345–350. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]35. Ролиг А.С., Чех С., Алер ​​Э. и др. Степень воспаления, вызванного Helicobacter pylori , регулируется микробиотой хозяина перед инфекцией. Заразить иммунитет 2013; 81: 1382–1389. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]36.Lofgren JL, Whary MT, Ge Z, et al. Отсутствие комменсальной флоры у мышей INS-GAS, инфицированных Helicobacter pylori , уменьшает гастрит и задерживает интраэпителиальную неоплазию. Гастроэнтерология 2011 г.; 140: 210–220. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]37. Lertpiriyapong K, Whary MT, Muthupalani S, et al. Колонизация желудка ограниченной комменсальной микробиотой воспроизводит развитие неопластических поражений разнообразной кишечной микробиотой в мышиной модели канцерогенеза желудка Helicobacter pylori INS-GAS.кишки 2014; 63: 54–63. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]38. Ли К.В., Рикман Б., Роджерс А.Б. и др. Комбинация сулиндака и противомикробной эрадикации Helicobacter pylori предотвращает прогрессирование рака желудка у мышей INS-GAS с гипергастринемией. Рак Рез 2009 г.; 69: 8166–8174. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]39. Hu Y, He LH, Xiao D и др. Бактериальная флора на фоне Helicobacter pylori в желудке больных с заболеваниями верхних отделов желудочно-кишечного тракта.Мир J Гастроэнтерол 2012 г.; 18: 1257–1261. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]40. Авилес-Хименес Ф., Васкес-Хименес Ф., Медрано-Гусман Р. и соавт. Состав микробиоты желудка различается у пациентов с неатрофическим гастритом и у пациентов с кишечным типом рака желудка. научный представитель 2014; 4: 4202–4202. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]41. Ю Г., Гейл М. Х., Ши Дж. и др. Связь между микробиотой верхних отделов пищеварительного тракта и предрасполагающими к раку состояниями пищевода и желудка.Рак эпидемиол биомаркеры Prev 2014; 23: 735–741. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]42. Диксвед Дж., Линдберг М., Розенквист М. и др. Молекулярная характеристика микробиоты желудка у больных раком желудка и в контроле. Джей Мед Микробиол 2009 г.; 58: 509–516. [PubMed] [Google Scholar]43. Ван Л.Л., Ю С.Дж., Чжан С.Х. и др. Участие микробиоты в развитии рака желудка. Мир J Гастроэнтерол 2014; 20: 4948–4952. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]44.Ын С.С., Ким Б.К., Хан Д.С. и др. Различия в профилировании микробиоты слизистой оболочки желудка у больных хроническим гастритом, кишечной метаплазией и раком желудка методами пиросеквенирования. Хеликобактер 2014; 19: 407–416. [PubMed]

Желудочно-кишечные микроорганизмы и другие животные-хозяева

Желудочно-кишечные микроорганизмы и животные

Желудочно-кишечные микроорганизмы существуют в симбиотических ассоциациях с животными. Микроорганизмы в кишечнике помогают переваривать корма, помогают защитить животное от инфекций, а некоторые микробы даже синтезируют и обеспечивают животных-хозяев необходимыми питательными веществами.Таким образом, понимание сложных симбиотических отношений между желудочно-кишечными микробами и животными-хозяевами может привести к разработке методов улучшения продуктивности животных и укрепления их здоровья.

Пищеварительные стратегии

Животных часто классифицируют в соответствии с их пищеварительной физиологией, а желудочно-кишечные микроорганизмы можно исследовать в зависимости от расположения в кишечнике: передняя кишка (перед желудочным желудком), средняя кишка (тонкая кишка) и задняя кишка (толстая кишка) (4, 5).Ферменты, выделяемые во рту и желудке, помогают расщеплять пищу, потребляемую животными. Микроорганизмы, обитающие в других областях желудочно-кишечного тракта, также могут способствовать расщеплению кормов в процессе, называемом ферментацией. Ферментация – это анаэробное расщепление органических соединений.

Преджелудочные, слепые и толстокишечные ферментеры — это описательные термины, используемые для обозначения места в пищеварительном тракте, где происходит основная микробная активность. Преджелудочные ферментеры (перед желудочным желудком) включают жвачных животных, таких как коровы, овцы и жирафы.Когда большая часть ферментативной активности происходит в слепой кишке, животных можно назвать ферментерами слепой кишки (морские свинки, кролики, шиншиллы, крысы и т. д.). Ферментаторы толстой кишки (гориллы, пони, слоны и т. д.) имеют большую часть ферментации, происходящей в толстой кишке.

Лаборатория Angert исследовала микробные сообщества, обитающие в желудочно-кишечном тракте рыб-хирургов, морских свинок, коров и горилл. Поэтому следующее обсуждение будет сосредоточено на этих животных.

Рыба-хирург

В семейство рыб-хирургов (Acanthuridae) входит около 80 видов рыб. Большинство рыб-хирургов являются травоядными (питаются в основном водорослями), а у растительноядных видов, как правило, более длинный кишечный тракт по сравнению с плотоядными рыбами того же размера тела (4, 5). Длинный кишечный тракт обеспечивает более длительное время удержания пищеварения и обеспечивает обильное брожение. Рыба-хирург является хозяином Epulopiscium spp., членов линии грамположительных бактерий с низким G + C.Ученые наблюдали за поведением рыб-хирургов в дикой природе и обнаружили, что молодые рыбы-хирурги питаются фекалиями взрослых рыб-хирургов (1). Такое поведение может помочь рыбе развить свои кишечные микробные сообщества.

Морские свинки

У морских свинок большая слепая кишка, и, как и у травоядных рыб-хирургов, морские свинки являются копрофагами; они едят собственные фекалии! Помимо получения кишечных микробов, прием фекалий позволяет животным восстанавливать больше питательных веществ и витаминов (2, 4).Одним из ближайших известных родственников Epulopiscium является бактерия под названием Metabacterium polyspora . M. polyspora также является грамположительной бактерией с низким G+C и желудочно-кишечным симбионтом морских свинок. В жизненном цикле M. polyspora используется копрофаговая природа морской свинки-хозяина. Эта бактерия производит спящие эндоспоры, которые можно найти в фекалиях морской свинки. Копрофагия позволяет Metabacterium повторно проникать в желудочно-кишечный тракт хозяина или колонизировать новых хозяев.

Фистула (хирургическое отверстие) может быть имплантирована в рубец, что позволяет легко собирать содержимое рубца и микробы.

Целлюлоза, полимер, состоящий из ß 1-4 связанных единиц глюкозы, является самым распространенным углеводом в мире. Животные часто потребляют пищу, богатую клетчаткой. У млекопитающих отсутствуют ферменты, расщепляющие целлюлозу, но в их желудочно-кишечном тракте часто обитают микроорганизмы, способные выполнять эту важную функцию. Например, бактерии, разлагающие клетчатку в рубце, могут ферментировать целлюлозу.Микроскопические изображения трех распространенных целлюлозолитических бактерий рубца показаны ниже: (A) Fibrobacter succinogenes , (B) Ruminococcus albus и (C) Ruminococcus flavefaciens .

Цель веб-сайта

Помимо бактерий, разлагающих целлюлозу, нашу лабораторию интересуют метаногены, группа микроорганизмов рубца, принадлежащая к домену Archaea. Метаногены имеют большое экономическое и экологическое значение, поскольку они производят газ метан (Ch5), важный парниковый газ и фактор глобального потепления.Когда жвачные отрыгивают (отрыгивают), образующийся в рубце Ch5 выбрасывается в атмосферу. Также происходит метаногенез в задней кишке. Метан, образующийся в задней кишке жвачных животных, оказывает влияние на глобальное потепление, хотя масштабы этого источника еще предстоит полностью определить.

Гориллы

Гориллы имеют большую толстую кишку (5) и, вероятно, являются ферментерами толстой кишки. Гориллы являются травоядными и питаются листьями, корой, стеблями, побегами и фруктами (3). Недавно мы выделили последовательности генов из фекалий дикой гориллы, проживающей в Национальном парке Бвинди Непроходимый, Уганда.Последовательности были связаны со следующими типами бактерий: Firmicutes (или грамположительные бактерии с низким содержанием G+C), Actinobacteria, Bacteriodetes, Lentisphaerae, Planctomycetes, Spirochetes и Verrucomicrobia (12). Некоторые из последовательностей были очень похожи на последовательности бактерий, которые разлагают клетчатку, восстанавливают ароматические соединения (танины) и ферментируют простые и неструктурные углеводы. Эти бактерии, вероятно, ферментируют корм в желудочно-кишечном тракте гориллы. Они также могут способствовать детоксикации дубильных веществ, антипитательных соединений, которые связывают ценный белок и снижают вкусовые качества.

Симбиотическое взаимодействие между желудочно-кишечными микробами и их животным-хозяином позволяет животным максимизировать питательные вещества, которые они получают из потребляемой ими пищи. Следует отметить, что грамположительные бактерии с низким G+C являются важными микроорганизмами в пищеварительном тракте и обычно обнаруживаются в больших количествах у рыб-хирургов, морских свинок, жвачных животных, свиней, людей и горилл. Поскольку микробы выполняют жизненно важные функции во всем кишечнике, характеристика как типов, так и функций этих микроорганизмов позволила бы ученым разработать эффективные стратегии лечения.Затем можно было бы внедрить методы для содействия сохранению животных, а также для улучшения здоровья и продуктивности животных.

Каталожные номера

  1. Клементс, К. Д. 1997. Ферментация и желудочно-кишечные микроорганизмы у рыб, с. 156-198. В Р. И. Маки и Б. А. Уайт (ред.), Желудочно-кишечная микробиология: желудочно-кишечные экосистемы и ферментации, том. 1. Чепмен и Холл, Нью-Йорк.
  2. Холтениус К. и К. Бьёрнхаг. 1985. Механизм отделения толстой кишки у морской свинки (Cavia porcellus) и шиншиллы (Chinchilla laniger).Комп. Биохим. физ. А. 82:537-542.
  3. Ротман, Дж. М., А. Н. Пелл, Э. С. Диренфельд, Д. О. Молина, А. В. Шоу и Х. Ф. Хинтц. Пищевая химия рациона горилл в Непроницаемом национальном парке Бвинди, Уганда. Являюсь. J. Приматол., In Press.
  4. Стивенс, К.Э. и И.Д. Хьюм. 1995. Сравнительная физиология пищеварительной системы позвоночных, Кембридж, Великобритания. Издательство Кембриджского университета.
  5. Стивенс, К.Э. и И.Д. Хьюм. 1998. Вклад микробов желудочно-кишечного тракта позвоночных в производство и сохранение питательных веществ.Физиол. Откр. 78:393-427.
  6. Фрей, Дж. К., Дж. М. Ротман, А. Н. Пелл, Дж. Боско Низейи, М. Р. Крэнфилд и Э. Р. Ангерт. 2006. Разнообразие фекальных бактерий дикой гориллы. Appl Environ Microbiol 71: 3788-3792.

Полезные ссылки

Полезные книги: Микробиология рубца

  1. Hespell, R.B., D.E. Akin, and B.A. Dehority. 1997. Бактерии, грибы и простейшие рубца, с. 59-141. В RI Mackie, BA White и RE Isaacson (ed.), Gastrointestinal microbiology, vol.2. Чепмен и Холл, Нью-Йорк.
  2. Хобсон, П. Н. и К. С. Стюарт (ред.). 1997. Микробная экосистема рубца, с. 719, 2 изд. Chapman & Hall, Саффолк, Великобритания.
  3. Hungate, RE 1966. Рубец и его микробы. Академик Пресс, Нью-Йорк.

Брюшные бактерии могут формировать настроение и поведение

Когда Маргарет Моррис идет в продуктовый магазин, люди спрашивают, устраивает ли она вечеринку. Ее тележка наполнена картофелем фри, чизкейками, мясными пирогами и другими вкусностями.«Я слежу за специальными предложениями», — говорит она. «Я трачу много денег на еду».

Моррис — нейробиолог — тот, кто изучает мозг. Она работает в Университете Нового Южного Уэльса в Сиднее, Австралия. И да, она устраивает вечеринку. Но ее гости не люди. Этот фаст-фуд предназначен для ее лабораторных крыс. После нескольких недель употребления всей нездоровой пищи, которую они могут есть, Моррис и ее коллеги запускают грызунов через серию заданий, проверяя пределы их обучения и памяти.

Маргарет Моррис кормит своих крыс вкусной едой для вечеринок. Она показала, что так называемая «нездоровая пища» изменяет их микробиом и может ухудшить память животных.

CATHYKEIFER/ISTOCKPHOTO

Позволяя крысам есть эти продукты, Моррис пытается выяснить, как вредная пища (которая также популярна среди людей) влияет на поведение. Она изучает так называемую ось кишечник-мозг . Это относится к продолжающемуся диалогу между мозгом и кишечником. Из-за этой болтовни наши внутренности — и живущие в них микробы — могут влиять на то, как мы думаем и ведем себя.Наш мозг, в свою очередь, может общаться с нашим желудком и кишечником и их бактериальными обитателями.

Педагоги и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки для студентов в учебной среде

Спасибо за регистрацию!

При регистрации возникла проблема.

Изучая, как обитатели нашего кишечника влияют на наш мозг, Моррис и другие ученые пытаются выяснить, насколько вы представляете то, что вы едите .Их результаты могут однажды позволить нам изменить наши чувства и поведение — и все это с помощью правильного сочетания продуктов и микробов.

От кишечника к мозгу

Неудивительно, что наш мозг посылает сигналы кишечнику, чтобы контролировать пищеварение и другие задачи. Мозг посылает свои приказы через блуждающий (VAY-gus) нерв. Эта длинная структура идет от самого основания мозга до кишечника. Попутно она задевает многие другие органы. Мозг вырабатывает гормоны — химические сигналы, которые капают в кровь.Они тоже текут в кишечник. И блуждающий нерв, и гормоны могут сигнализировать о голоде и сытости. Они также могут контролировать скорость прохождения пищи через нас.

Но нутро не просто слушает. Это также говорит обратно.

Желудок, тонкий и толстый кишечник (и другие) получают сигналы от головного мозга. Но интуиция не только слушает, но и отвечает.

CHOMBOSAN/ISTOCKPHOTO

Микробы в нашем желудке и кишечнике помогают расщеплять пищу.Эти микробы выделяют продукты жизнедеятельности, которые сами могут служить химическими мессенджерами. Эти молекулы отходов могут запускать каскад сигналов по всему телу.

Некоторые микробные перекрестные помехи побуждают клетки слизистой оболочки желудка посылать химические текстовые сообщения иммунной системе. Это может защитить нас от инфекции. Некоторые микробы посылают молекулярные сигналы обратно по блуждающему нерву. Другие перекачивают сообщения — гормоны — в кровоток, откуда они попадают в мозг. Эти гормоны могут влиять на все, от навыков памяти до настроения.

Ученые не всегда знали об обратной связи кишечника с мозгом. Его роль стала проявляться, когда они начали копаться в микробах, ну, ну, в какашках.

«Когда я был студентом в 1960-х и 1970-х годах, я думал, что все известно, — говорит Марк Лайт. Он микробиолог-эндокринолог — человек, изучающий микробы и выделяемые ими гормоны — в Университете штата Айова в Эймсе. «Кто думал, что какашки, которые вы выпили утром    , станут такой горячей темой? Какашка была какашка!»

Лайта интересовали микробы в кишечнике, которые могли вызвать инфекцию.Но вскоре он понял, что некоторые кишечные бактерии посылают сообщения. Эти сигналы состояли из химических веществ, которые выглядели очень знакомыми. Эти микробы производили некоторые из тех же молекул, которые используются, когда одна клетка мозга взаимодействует с другой — процесс, известный как нейротрансмиссия .

«Это то же самое, что есть в нашем мозгу и [которое клетки нашего мозга] используют для общения», — говорит он. Вскоре он задумался: «Может быть, бактерии все время общаются с нами?»

Когда ученые научились подслушивать болтовню бактерий, они обнаружили, что он был прав.Мозг и кишечник посылают постоянные каскады заметок туда и обратно, больше, чем любые социальные сети. И это мирное общение служит важной цели, говорит Лайт. «У вас в кишечнике триллионы микробов, и вы полагаетесь на них в получении большого количества питательных веществ. Но они полагаются на вас, чтобы поддерживать себя», — говорит он. «Они должны общаться с вами. И вам нужно с ними общаться».

Проблемы с животом

То, что именно говорится в сообщениях, зависит от того, кто их отправляет.Кишечник, наполненный фруктами и овощами, будет содержать другой набор микробов, чем тот, который привык к диете из чипсов, газированных напитков и другой нездоровой пищи. И сообщения, посылаемые этими разными наборами кишечных микробов, могут по-разному влиять на наш мозг.

Вот тут-то и появляются крысиные вечеринки Морриса.

После двух недель диеты, состоящей из нездоровой пищи, изобилующей пирожными и картофелем фри, ее лабораторные крысы проходят тест на память. Каждый грызун исследует пространство, заполненное предметами. Затем, когда крыса уходит, Моррис и ее коллеги перемещают некоторые предметы.На следующий день они поместили крысу обратно в помещение. Если он заметит изменение в обстановке, он потратит больше времени на обнюхивание предметов, которые переместились.

Тесты, подобные этому, основаны на области мозга, называемой гиппокампом (их два в каждом мозгу). Эти регионы очень важны для обучения и памяти. Но после нескольких недель употребления нездоровой пищи гиппокамп крысы уже не работает так хорошо. Животные, кажется, не распознают, какие объекты были перемещены, а также крысы, которые питаются здоровой пищей.

Это один из методов, который ученые используют для проверки памяти животных. Крыса (или мышь) играет в камере с двумя предметами (здесь они отмечены квадратиками). Позже он возвращается в ту же камеру, но один из объектов сдвинулся. Крыса замечает?

БАРКЕР ET AL/J. OF NEUROSCIENCE 2007

Может ли это быть из-за их кишечных жуков?

Крысы, которые питаются фаст-фудом, имеют менее разнообразную группу микробов в кишечнике, обнаружили Моррис и ее группа.Но разнообразие их кишечника вернулось, когда ученые дали животным, питающимся нездоровой пищей, высокую дозу пробиотика — смеси полезных кишечных бактерий. У них также улучшилась память.

Моррис и ее коллеги опубликовали свои выводы в журнале Molecular Psychiatry за март 2017 года.

Интуиция

То, что мы кладем в кишечник, может влиять на наш мозг, но наш мозг также влияет на наш кишечник. Действительно, группа Лайта показала, что, когда мыши переживают периоды стресса, их кишечные микробы чувствуют давление.

Ученые поместили мышей в узкие пробирки, которые сковывали их движения. И грызунам это очень не понравилось. Стресс, который они испытали во время этого теста на ограничение свободы, изменил долю определенных бактерий в их кишечнике. Новые популяции у мышей в состоянии стресса не были такими разнообразными, как у расслабленных мышей. Исследователи обнаружили, что кишечник животных, подвергшихся стрессу, также был более восприимчив к бактериям, которые могли вызвать у мышей заболевания.

Социальный стресс — например, издевательства — также может изменить бактерии, живущие в кишечнике животных, отмечает Джия Пирсон-Лири.Он нейробиолог в Пенсильвании в Детской больнице Филадельфии. Там он издевается над крысами, чтобы посмотреть, как это повлияет на их кишечник.

Крысы общительны. Им нравится находиться рядом с другими крысами. Но они не большие поклонники новых соседей по комнате. Поэтому, когда большая крыса «владеет» своей собственной клеткой, она не хочет, чтобы в нее въехала какая-то маленькая крыса-новичок. Если маленькая крыса достаточно глупа, чтобы приблизиться к ней, большая крыса ее побьет. Когда одна и та же крыса снова и снова подвергается издевательствам, она может сильно нервничать.Он известен как социальный стресс поражения . Некоторые избитые крысы могут даже проявлять признаки депрессии . Они могут избегать общения с другими людьми. Они могут даже потерять интерес к сладким лакомствам для крыс.

Они кажутся тихими, но жуки в вашем кишечнике выдают постоянный химический комментарий. Ученые начали прислушиваться. И из этих разговоров они многое узнают о том, как взаимодействуют кишечник и мозг.

Однако не все крысы реагируют одинаково.Некоторые справляются со стрессом лучше, чем другие. Им может потребоваться больше времени, прежде чем они сломаются под нагрузкой. Пирсон-Лири теперь показал, что у тех, кто страдает больше всего, кишечные микробы, как правило, совсем другие, чем у крыс, которые лучше переносят давление.

Пирсон-Лири брал экскременты крыс, которые быстро подвергались стрессу, и скармливал их крысам, не подвергавшимся стрессу. (Крысы часто едят фекалии друг друга, отмечает он, так что в этом нет ничего странного. «Я думаю, им это нравится».) Фекалии всегда будут содержать некоторые кишечные микробы животного.Таким образом, крысы, не подвергавшиеся стрессу, также почувствовали вкус кишечных микробов крыс, подвергавшихся стрессу. «Мы просто хотели посмотреть, какая часть поведения [также может быть] передана», — объясняет он.

После того, как крысы, которые раньше были хладнокровными, после съедения коктейля из экскрементов крысы в ​​состоянии стресса, они теперь гораздо быстрее испытывают стресс, когда их запугивают. Они также быстрее демонстрировали депрессивное поведение.

Пирсон-Лири поделился выводами своей группы в ноябре прошлого года на собрании Общества нейробиологов в Вашингтоне, округ Колумбия.

Экосистема кишечника  

Очевидно, что наши кишки — это не просто трубка, в которую мы отправляем пищу.Это удивительно сложные экосистемы. Их обитатели являются частью так называемого микробиома (My-kroh-BY-oam) — сообщества микробов, которые живут в нас и на нас. В кишечнике звездные игроки — это бактерии, которые питаются буфетом, проходящим мимо них. Однако у этих микробов нелегкая жизнь. Они постоянно отбиваются от нападающих.

Это потому, что наш кишечник является домом не только для бактерий, но и для вирусов — крошечных частиц, состоящих из генов и покрытых белками.Эти вирусы захватывают клетки, которые они заражают. Затем они превращают эти клетки в фабрики, которые производят больше вируса.

В кишечнике большая часть этой зловещей деятельности направлена ​​не на нас. «В процентном отношении, вероятно, 95 процентов вирусов являются бактериофагами », — объясняет Вероника Петерсон. Она работает нейробиологом в Университетском колледже Корка в Ирландии. Бактериофаги (Bak-TEER-ee-oh-faaj-uhs) — это вирусы. У них нет к нам никакого интереса. Они пришли, чтобы заразить микробы, живущие внутри нас.

Думайте об этих вирусах как о хищниках, охотящихся за своей микробной добычей в саванне вашего кишечника.

Ученые давно знали о существовании этих вирусов. У них даже есть название для этого сообщества: вироме (VY-roam). Но «мы абсолютно ничего не знали», — вспоминает Петерсон, — о том, влияет ли наше поведение на вирусы или может повлиять на нас.

Она и ее коллеги решили исследовать роль этих вирусов. Теперь они сообщают, что обнаружили, что стресс может встряхнуть бактерии в кишечнике мыши.

И это еще не все. «После стресса происходит увеличение вирусного разнообразия, появляется множество новых типов вирусов», — сообщает Петерсон.

Большее разнообразие вирусов означает, что кишечные микробы подвергаются большему напряжению. Неудивительно, что типы бактерий у стрессированных мышей снизились. Это указывает на то, что «большинство вирусов являются бактериофагами, убивающими бактерии», — говорит Петерсон. Мертвые бактерии больше не посылают сигналы — положительные или иные — в мозг.

Она тоже поделилась своими выводами на ноябрьском собрании Общества нейробиологов.

У кишечных бактерий и вирусов есть третий набор компаньонов: грибки. «Это одноклеточные грибы, подобные дрожжам», — отмечает Пирсон-Лири. (В вашем желудке не растут грибы. «Хотя из этого получился бы отличный образ», — говорит он.) Эти грибы могут выделять сигналы, влияющие на нашу иммунную систему — даже на наше поведение. Однако сейчас ученые почти ничего о них не знают. Очевидно, что нам еще многое предстоит узнать об экосистемах внутри нас.

Психология + микробиом = психобиотика?

Хотя все эти исследования на мышах и крысах интригуют, грызуны — не люди.Ученые пока не могут точно сказать, могут ли обитатели кишечника влиять на наш разум и каким образом. Но это не помешало им работать над изменением этих микробов в нашу пользу.

Работа уже породила крутые словечки. Существует пробиотиков — живых микробов, которые могут принести пользу здоровью при попадании в организм человека. Джон Крайан придумал термин для пробиотиков, влияющих на мозг: « психобиотиков » (SY-koh-by-OTT-ik). Это будут живые микробы, способные изменить чье-то поведение.

Некоторые марки йогуртов хвастаются тем, что содержат пробиотики. Но преимущества этих бактериальных стимуляторов еще не установлены. Ученые проверяли влияние различных видов бактерий на настроение. Однако в этих тестах микробы обычно подсыпают в молоко.

ЯКОБЧУКОЛЕНА/ISTOCKPHOTO

Как и Петерсон, Крайан – нейробиолог из Университетского колледжа Корка. Психобиотики, по его словам, «предлагают рациональный способ лечения». Человеческие клетки контролируются человеческими генами, чьи наборы инструкций мы не можем легко изменить.Но вырастить новые бактерии или избавиться от старых? Это (относительная) подпруга. «В отличие от вашего генома, ваш микробиом можно изменить. И вы можете изменить это с помощью своей диеты», — объясняет он.

Лаборатория Крайана изучает, как микробиом влияет на поведение — у мышей и у людей. Его группу особенно интересует одна ошибка, Bifidobacterium longum (BIFF-ih-doh-bak-TEER-ee-um LAWNG-um). Это палочковидная кишечная бактерия. У животных уменьшает признаки стресса.

А в людях?

Чтобы это выяснить, Джерард Кларк раздал бактерии 22 здоровым мужчинам.(Кларк работает с Крайаном в Университетском колледже Корка.) Микробы находятся «в пакетике с порошком», объясняет он. «Вы высыпаете его в свое молоко и пьете его».

Позже мужчины выполнили кучу сложных заданий. Они погрузили руки в ледяную воду так долго, как только могли. Это болезненное испытание выносливыми физическими нагрузками. Мужчины также выполнили тесты на обучение и память. После этого эти добровольцы ответили на вопросы о том, насколько стресс они чувствовали.

После четырех недель употребления обогащенного бактериями молока «они стали менее подвержены стрессу», — говорит Кларк.Теперь мужчины также могли дольше выдерживать ледяную воду. Они даже немного лучше справились с тестами памяти. Кларк и Крайан опубликовали свои результаты 18 месяцев назад в журнале Translational Psychiatry .

Мы еще не пришли

Может показаться, что эра психобиотиков уже наступила. «Вы можете пойти в магазин здоровой пищи и купить любой пробиотик, какой захотите», — отмечает Крайан. «И вы даже увидите, как некоторые говорят «полезно для вашего мозга» или «полезно для вашего стресса».«Но пока не слишком волнуйтесь, — предупреждает он. Он отмечает, что нет ни малейших данных, подтверждающих, что эти продукты на полках магазинов вообще что-то делают.

Но это может измениться. В настоящее время проводятся первые исследования на людях.

Тем не менее, предупреждает он, люди никогда не должны возлагать все свои надежды на одну бактериальную «серебряную пулю». Существует множество естественных способов помочь кишечным жукам процветать. Здоровая диета в раннем возрасте (с, как он говорит, «много фруктов и овощей») может помочь поддерживать разнообразный микробиом.И мы надеемся, что эти микробы могут вести приятные беседы с вашим мозгом.

Но имейте в виду, что не все полезные бактерии могут помочь всем или быть полезными для всего. Например, пробиотики, которые давали крысам, которых Моррис кормил нездоровой пищей, вызвали усиление одного типа памяти. Однако в другом задании пробиотики снижали их производительность. И это не менялось независимо от того, какую диету ели крысы. Так что нет одной кишечной ошибки, которая управляла бы ими всеми.

Психобиотики все еще нуждаются в дополнительной научной поддержке.Но здоровое питание? За этим стоит много науки.

«Принимаю ли я пробиотик?» — спрашивает Моррис. “Нет. Стараюсь ли я есть пять порций овощей в день? Да, — говорит она. «Я думаю, что это способ сделать это».

Узнайте больше о том, как кишечник, включая его микробы, и мозг связаны из этого видео. SCISHOW/ЮТУБ

Кишечный микробиом лошадей: текущие исследования энтеральной микробиоты лошадей и перспективы на будущее | Микробиом животных

  • Costa MC, Weese JS.Понимание кишечного микробиома в норме и болезни. Vet Clin North Am Equine Pract. 2018; 34:1–12.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Урселл Л.К., Меткалф Дж.Л., Парфри Л.В., Найт Р. Определение микробиома человека. Nutr Rev. 2012; 70: 38–44.

    Артикул Google ученый

  • Д’Аргенио В., Сальваторе Ф. Роль кишечного микробиома в здоровом взрослом состоянии.Клин Чим Акта. 2015; 451:97–102.

    ПабМед Статья КАС Google ученый

  • Молодой В.Б. Роль микробиома в здоровье и болезни человека: введение для клиницистов. БМЖ. 2017;356:j831. https://doi.org/10.1136/bmj.j831.

  • Ардженцио Р., Саутворт М., Стивенс С. Места образования и всасывания органических кислот в желудочно-кишечном тракте лошадей. Am J Phys. 1974; 226:1043–50.

    КАС Статья Google ученый

  • Биддл А.С., Блэк С.Дж., Бланшар Дж.Л.Модель микробиома кишечника лошади in vitro позволяет идентифицировать утилизирующие лактат бактерии, которые по-разному реагируют на индукцию крахмалом. ПЛОС Один. 2013;8:e77599.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Dougal K, de la Fuente G, Harris PA, Girdwood SE, Pinloche E, Newbold CJ. Идентификация основного бактериального сообщества в толстом кишечнике лошади. ПЛОС Один. 2013;8:e77660.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Ллойд-Прайс Дж., Абу-Али Г., Хаттенхауэр К. Микробиом здорового человека. Геном Мед. 2016;8:51.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Джуллианд В., Гримм П., СИМПОЗИУМ ПО ВИДАМ ЛОШАДЕЙ. Микробиом задней кишки лошади: история и современные знания. J Anim Sci.2016;94:2262–74.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Blackmore TM, Dugdale A, Argo CM, Curtis G, Pinloche E, Harris PA, et al. Сильная стабильность и специфичное для хозяина бактериальное сообщество в фекалиях пони. ПЛОС Один. 2013;8:e75079.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Йошида Н., Ямасита Т., Хирата К.И.Микробиом кишечника и сердечно-сосудистые заболевания. Болезни. 2018;6(3):56. https://doi.org/10.3390/dieases6030056. По состоянию на 29 июня 2018 г.

  • Кассельман Л.Дж., Вернис Н.А., ДеЛеон Дж., Рейсс А.Б. Микробиом кишечника и повышенный сердечно-сосудистый риск при ожирении и аутоиммунитете. Атеросклероз. 2018; 271: 203–13.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Франк Д.Н., Сент-Аманд А.Л., Фельдман Р.А., Бодекер Э.К., Харпаз Н., Пейс Н.Р.Молекулярно-филогенетическая характеристика дисбаланса микробного сообщества при воспалительных заболеваниях кишечника человека. Proc Natl Acad Sci. 2007; 104:13780–5.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Ларсен Н., Вогенсен Ф.К., ван ден Берг Ф.В., Нильсен Д.С., Андреасен А.С., Педерсен Б.К. и др. Микробиота кишечника у взрослых людей с диабетом 2 типа отличается от таковой у взрослых без диабета. ПЛОС Один. 2010;5:e9085.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Чжэн П., Ли З., Чжоу З.Микробиом кишечника при диабете 1 типа: всесторонний обзор. Diabetes Metab Res Rev. 2018;34:e3043. https://doi.org/10.1002/dmrr.3043.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Айдин О., Ньюдорп М., Гердес В. Микробиом кишечника как мишень для лечения диабета 2 типа. Представитель Curr Diab, 2018 г.; 18:55.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Шер Ю.Ю., Абрамсон С.Б.Микробиом и ревматоидный артрит. Нат Рев Ревматол. 2011;7:569–78.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Залар Б., Хасльбергер А., Петерлин Б. Роль микробиоты в депрессии – краткий обзор. Психиатр Дануб. 2018;30:136–41.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Dart A. Метаболизм желчных кислот кишечной микробиоты контролирует иммунный надзор за раком.Nat Rev Microbiol. 2018;16:453. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0053-9.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Ma C, Han M, Heinrich B, Fu Q, Zhang Q, Sandhu M, et al. Метаболизм желчных кислот, опосредованный микробиомом кишечника, регулирует рак печени через NKT-клетки. Наука. 2018;360(6391):5931. https://doi.org/10.1126/science.aan5931.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Гопалакришнан В., Хельминк Б.А., Спенсер К.Н., Рубен А., Варго Дж.А.Влияние кишечного микробиома на рак, иммунитет и иммунотерапию рака. Раковая клетка. 2018;33:570–80.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Kwa M, Plottel CS, Blaser MJ, Adams S. Кишечный микробиом и положительный рецептор эстрогена женский рак молочной железы. J Natl Cancer Inst. 2016;108:(8):djw029. https://doi.org/10.1093/jnci/djw029.

  • Ленг Дж., Праудман С., Дарби А., Блоу Ф., Таунсенд Н., Миллер А. и др.Изучение фекальной микробиоты и обнаружение биомаркеров при травяной болезни лошадей. J Протеом Res. 2018;17:1120–8.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Гаррет Л.А., Браун Р., Покстон И.Р. Сравнительное исследование микробиоты кишечника здоровых лошадей и лошадей, страдающих травяной болезнью. Вет микробиол. 2002; 87: 81–8.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Costa MC, Arroyo LG, Allen-Vercoe E, Stämpfli HR, Kim PT, Sturgeon A и др.Сравнение фекальной микробиоты здоровых лошадей и лошадей с колитом с помощью высокопроизводительного секвенирования области V3-V5 гена 16S рРНК. ПЛОС Один. 2012;7:e41484.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Milinovich GJ, Burrell PC, Pollitt CC, Klieve AV, Blackall LL, Ouwerkerk D, et al. Микробная экология задней кишки лошадей при ламините, вызванном олигофруктозой. ИСМЕ Дж. 2008; 2:1089.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Уиллинг Б., Ворос А., Роос С., Джонс С., Янссон А., Линдберг Дж. Э. Изменения в фекальных бактериях, связанные с кормлением лошадей концентратами и фуражами во время тренировок. Ветеринар по лошадям Дж. 2009;41:908–14.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Dougal K, de la Fuente G, Harris PA, Girdwood SE, Pinloche E, Geor RJ, et al.Характеристика фекального бактериального сообщества взрослых и пожилых лошадей, получавших корм с высоким содержанием клетчатки, масла или крахмала, с использованием пиросеквенирования 454. ПЛОС Один. 2014;9:e87424.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Ericsson AC, Johnson PJ, Lopes MA, Perry SC, Lanter HR. Микробиологическая карта желудочно-кишечного тракта здоровых лошадей. ПЛОС Один. 2016;11:e0166523.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Costa MC, Silva G, Ramos RV, Staempfli HR, Arroyo LG, Kim P, et al.Характеристика и сравнение бактериальной микробиоты в различных отделах желудочно-кишечного тракта лошадей. Вет Дж. 2015; 205:74–80.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Costa MC, Weese JS. Микробиом кишечника лошадей. Anim Health Res Rev. 2012; 13:121–8.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Танабэ С., Сузуки Т., Васано Ю., Накадзима Ф., Кавасаки Х., Цуда Т. и др.Противовоспалительная и кишечно-барьерная активность лактобацилл и бифидобактерий-комменсалов чистокровных пород: роль пробиотиков в профилактике диареи у чистокровных новорожденных. J Лошадиная наука. 2014; 25:37–43.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Schoster A, Weese JS, Guardabassi L. Применение пробиотиков у лошадей – каковы доказательства их клинической эффективности? J Vet Intern Med.2014; 28:1640–52.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • О’Доннелл М.М., Харрис ХМБ, Росс Р.П., О’Тул П.В. Основная фекальная микробиота одомашненных травоядных жвачных животных, ферментеров задней кишки и животных с однокамерным желудком. МикробиологияОткрыть. 2017;6:e00509-н/д.

    Артикул Google ученый

  • MM OD, Harris HM, Jeffery IB, Claesson MJ, Younge B, PW OT, et al.Основной фекальный бактериальный микробиом чистокровных ирландских скаковых лошадей. Lett Appl Microbiol. 2013; 57: 492–501.

    Артикул Google ученый

  • Шейд А, Хандельсман Дж. За диаграммой Венна: поиск основного микробиома. Окружающая среда микробиол. 2012; 14:4–12.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Costa MC, Stampfli HR, Arroyo LG, Allen-Vercoe E, Gomes RG, Weese JS.Изменения фекальной микробиоты лошадей, связанные с применением системных антимикробных препаратов. BMC Vet Res. 2015;11:19.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Schoster A, Mosing M, Jalali M, Staempfli HR, Weese JS. Влияние транспортировки, голодания и анестезии на фекальную микробиоту здоровых взрослых лошадей. Ветеринар по лошадям Дж. 2016;48:595–602.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Панек М., Чипчич Палетак Х., Барешич А., Перич М., Матияшич М., Лойкич И. и др.Проблемы методологии в изучении микробиоты кишечника человека — эффекты сбора, хранения, экстракции ДНК и технологий секвенирования следующего поколения. Научный доклад 2018; 8: 5143.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Lagier JC, Khelaifia S, Alou MT, Ndongo S, Dione N, Hugon P, et al. Культивирование ранее некультивируемых представителей микробиоты кишечника человека с помощью культуромики. Нат микробиол. 2016;1:16203.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Lagier J-C, Dubourg G, Million M, Cadoret F, Bilen M, Fenollar F, et al. Культивирование микробиоты человека и культуромика. Nat Rev Microbiol. 2018;16:540–50.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Рейтер Дж.А., Спейсек Д.В., Снайдер М.П. Технологии высокопроизводительного секвенирования. Мол Ячейка. 2015; 58: 586–97.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Льюис Р.В., Ислам А.А., Дилла-Эрмита С.Дж., Халберт С.Х., Салливан Т.С. Высокопроизводительный скрининг сидерофоров из образцов окружающей среды: растительных тканей, насыпных почв и ризосферных почв. J Vis Exp. 2019;(144). https://doi.org/10.3791/59137.

  • Айва С., Уокер А.В., Симпсон Дж.Т., Ломан Н.Дж., Сегата Н. Метагеномика дробовика, от отбора проб до анализа.Нац биотехнолог. 2017;35:833.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Kim D, Hofstaedter CE, Zhao C, Mattei L, Tanes C, Clarke E, et al. Оптимизация методов и избегание ловушек в исследованиях микробиома. Микробиом. 2017;5:52.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Нифс Дж. М., Ван де Пир Ю., Де Рийк П., Шапель С., Де Вахтер Р.Составление структур малых рибосомальных субъединиц РНК. Нуклеиновые Кислоты Res. 1993;21:3025–49.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Цао И., Фаннинг С., Проос С., Джордан К., Срикумар С. Обзор применения технологий секвенирования следующего поколения применительно к исследованиям микробиома, связанным с пищевыми продуктами. Фронт микробиол. 2017;8(21):1829. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.

  • DeSantis TZ, Hugenholtz P, Larsen N, Rojas M, Brodie EL, Keller K, et al.Greengenes, проверенная химера база данных генов 16S рРНК и рабочая среда, совместимая с ARB. Appl Environ Microbiol. 2006; 72: 5069–72.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, et al. Проект базы данных генов рибосомной РНК SILVA: улучшенная обработка данных и веб-инструменты. Nucleic Acids R. 2013;41:D590–D6.

    КАС Статья Google ученый

  • Сринивасан Р., Караоз У., Волегова М., Маккичан Дж., Като-Маеда М., Миллер С. и др.Использование гена 16S рРНК для идентификации широкого спектра клинически значимых бактериальных патогенов. ПЛОС Один. 2015;10:e0117617.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK, et al. QIIME позволяет анализировать данные секвенирования с высокой пропускной способностью. Природный мет. 2010;7:335–6.

    КАС Статья Google ученый

  • Schloss PD, Westcott SL, Ryabin T, Hall JR, Hartmann M, Hollister EB, et al.Представляем mothur: открытое, независимое от платформы, поддерживаемое сообществом программное обеспечение для описания и сравнения микробных сообществ. Appl Environ Microbiol. 2009;75:7537–41.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Эдгар РЦ. Поиск и кластеризация на несколько порядков быстрее, чем BLAST. Биоинформатика. 2010;26:2460–1.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Джанда Дж.М., Эбботт С.Л.Секвенирование гена 16S рРНК для идентификации бактерий в диагностической лаборатории: плюсы, опасности и подводные камни. Дж. Клин Микробиол. 2007;45:2761–4.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Клаппенбах Дж.А., Саксман П.Р., Коул Дж.Р., Шмидт Т.М. Rrndb: база данных номеров копий оперонов рибосомной РНК. Нуклеиновые Кислоты Res. 2001; 29: 181–4.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Ветровский Т., Балдриан П.Изменчивость гена 16S рРНК в бактериальных геномах и ее последствия для анализа бактериального сообщества. ПЛОС Один. 2013;8:e57923.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Клиндворт А., Прюссе Э., Швир Т., Пеплис Дж., Кваст С., Хорн М. и др. Оценка общих праймеров для ПЦР гена рибосомной РНК 16S для классических исследований и исследований разнообразия на основе секвенирования следующего поколения. Нуклеиновые Кислоты Res.2013;41:e1.

    КАС Статья Google ученый

  • Д’Аргенио В., Петрильо М., Пазаниси Д., Пальяруло С., Коликкио Р., Тала А. и др. Полный геном размером 12 Мб и транскриптом Nonomuraea gerenzanensis с новым пониманием его дублированной «волшебной» РНК-полимеразы. Научный представитель 2016; 6:18.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Ранджан Р., Рани А., Метвалли А., МакГи Х.С., Перкинс Д.Л.Анализ микробиома: преимущества полногеномного дробовика по сравнению с секвенированием ампликона 16S. Biochem Biophys R Commun. 2016; 469: 967–77.

    КАС Статья Google ученый

  • Dadi TH, Renard BY, Wieler LH, Semmler T, Reinert K. SLIMM: идентификация микроорганизмов на уровне видов из метагеномов. Пир Дж. 2017;5:e3138.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Цзоу Ю., Сюэ В., Луо Г., Дэн З., Цинь П., Го Р. и др.1520 эталонных геномов культивируемых кишечных бактерий человека позволяют проводить функциональный анализ микробиома. Природные биотехнологии. 2019; 37: 179–85.

    КАС Статья Google ученый

  • Д’Аргенио В. Приобретение микробиома человека и биоинформационные проблемы в метагеномных исследованиях. Int J Mol Sci. 2018;19:383.

    Центральный пабмед Статья КАС пабмед Google ученый

  • Langille MGI, Ravel J, Fricke WF.«Доступно по запросу»: недостаточно для данных микробиома! Микробиом. 2018;6:8.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Props R, Kerckhof F-M, Rubbens P, De Vrieze J, Hernandez Sanabria E, Waegeman W, et al. Абсолютная количественная оценка обилия микробных таксонов. ISME J. 2017; 11: 584–7.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Уиттакер Р.Х.Растительность гор Сискию, Орегон и Калифорния. Эколь моногр. 1960; 30: 279–338.

    Артикул Google ученый

  • Хубалек З. Меры видового разнообразия в экологии: оценка. Фоли Зоол. 2000: 241–60.

  • Симпсон Э.Х. Измерение разнообразия. Природа. 1949;163:688.

    Артикул Google ученый

  • Хороший ИЖ. Популяционные частоты видов и оценка популяционных параметров.Биометрика. 1953; 40: 237–64.

    Артикул Google ученый

  • Чао А. Непараметрическая оценка количества классов в популяции. Scand J Stat. 1984; 11: 265–70.

    Google ученый

  • Людвиг Дж.А., Рейнольдс Дж.Ф. Статистическая экология – учебник по методам и вычислениям. Нью-Йорк: Wiley Inc .; 1988.

  • Линдгрин С., Адэр К.Л., Гарднер П.П.Оценка точности и скорости инструментов анализа метагенома. Научный доклад 2016; 6: 19233.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Schloss PD, Handelsman J. Представляем SONS, инструмент для оперативного таксономического сравнения членства и структур микробных сообществ на основе единиц. Appl Environ Microbiol. 2006; 72: 6773–9.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Lemos LN, Fulthorpe RR, Triplett EW, Roesch LFW.Переосмысление анализа микробного разнообразия в эпоху высокопроизводительного секвенирования. J Microbiol Meth. 2011;86:42–51.

    КАС Статья Google ученый

  • Muegge BD, Kuczynski J, Knights D, Clemente JC, Gonzalez A, Fontana L, et al. Диета способствует сближению функций кишечного микробиома в филогенезе млекопитающих и у людей. Наука. 2011;332:970–4.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Лей Р.Э., Хамади М., Лозупон С., Тернбо П.Дж., Рэми Р.Р., Бирчер Дж.С. и др.Эволюция млекопитающих и их кишечных микробов. Наука. 2008; 320:1647–51.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Dougal K, Harris PA, Edwards A, Pachebat JA, Blackmore TM, Worgan HJ, et al. Сравнение микробиома и метаболома различных областей задней кишки лошади. FEMS Microbiol Ecol. 2012; 82: 642–52.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Шеперд М.Л., Свекер В.С. мл., Дженсен Р.В., Пондер М.А.Характеристика фекальных бактериальных сообществ лошадей, питающихся фуражом, путем пиросеквенирования ампликонов гена 16S рРНК V4. FEMS Microbiol Let. 2012; 326: 62–8.

    КАС Статья Google ученый

  • Стюарт Х.Л., Питта Д., Индугу Н., Веккиарелли Б., Энгилес Д.Б., Саутвуд Л.Л. Характеристика фекальной микробиоты здоровых лошадей. Am J Vet Res. 2018;79:811–9.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Чжао Ю., Ли Б., Бай Д., Хуан Дж., Ширайго В., Ян Л. и др.Сравнение фекальной микробиоты монгольских и чистокровных лошадей методом высокопроизводительного секвенирования участка V4 гена 16S рРНК. Азиатско-австралийский J Anim Sci. 2016;29:1345–52.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Дженсен ББ. Метаногенез у моногастричных животных. Оценка окружающей среды. 1996; 42: 99–112.

    КАС Статья Google ученый

  • Джоблин К.Н., Кэмпбелл Г.П., Ричардсон А.Дж., Стюарт К.С.Ферментация ячменной соломы анаэробными бактериями и грибами рубца в аксенической культуре и в кокультуре с метаногенами. Пусть Appl Microbiol. 1989; 9: 195–7.

    Артикул Google ученый

  • Flint HJ, Scott KP, Duncan SH, Louis P, Forano E. Микробная деградация сложных углеводов в кишечнике. Кишечные микробы. 2012;3:289–306.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Рощина В.В.Новые тенденции и перспективы в эволюции нейротрансмиттеров в микробных, растительных и животных клетках. В: Чам Л.М., редактор. Микробная эндокринология: передача сигналов между царствами при инфекционных заболеваниях и здоровье. Аймс: Springer International Publishing; 2016. с. 25–77.

    Глава Google ученый

  • Луис П., Холд Г.Л., Флинт Х.Дж. Микробиота кишечника, бактериальные метаболиты и колоректальный рак. Nat Rev Microbiol. 2014;12:661.

    КАС Статья Google ученый

  • Котта М., Форстер Р.Семейство Lachnospiraceae , включающее роды Butyrivibrio , Lachnospira и Roseburia . В: Дворкин М., Фальков С., Розенберг Э., Шлейфер К. Х., Штакебрандт Э., редакторы. Прокариоты: Том 4: Бактерии: Firmicutes, цианобактерии. Нью-Йорк: Спрингер США; 2006. с. 1002–21.

    Google ученый

  • Pryde SE, Duncan SH, Hold GL, Stewart CS, Flint HJ. Микробиология образования бутирата в толстой кишке человека.FEMS Microbiol Let. 2002; 217: 133–9.

    КАС Статья Google ученый

  • Antharam VC, Li EC, Ishmael A, Sharma A, Mai V, Rand KH, et al. Дисбактериоз кишечника и истощение маслянообразующих бактерий при инфекции Clostridium difficile и нозокомиальной диарее. Дж. Клин Микробиол. 2013;51:2884–92.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Harhangi HR, Freelove ACJ, Ubhayasekera W, van Dinther M, Steenbakkers PJM, Akhmanova A, et al.Cel6A, основная экзоглюканаза из целлюлосомы анаэробных грибов Piromyces sp. E2 и Piromyces equi. Биохим Биофиз Акта. 2003;1628:30–9.

    КАС пабмед Google ученый

  • Дейкерман Р., Оп ден Кэмп Х.Дж.М., ван дер Дрифт С., Фогельс Г.Д. Роль целлюлозолитического высокомолекулярного комплекса (НММ) анаэробного гриба Piromyces sp. штамм Е2 при гидролизе микрокристаллической целлюлозы. Арка микробиол.1997; 167: 137–42.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Лиггенштоффер А.С., Юссеф Н.Х., Кугер М.Б., Эльшахед М.С. Филогенетическое разнообразие и структура сообщества анаэробных кишечных грибов (филум Neocallimastigomycota) у жвачных и нежвачных травоядных. ИСМЕ Дж. 2010; 4:1225.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Канн А.Дж., Фандрич С.Е., Хифи С.Анализ вирусной популяции, присутствующей в фекалиях лошадей, указывает на присутствие сотен неохарактеризованных вирусных геномов. Гены вирусов. 2005;30:151–6.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Голомидова А., Куликов Е., Исаева А., Маныкин А., Летаров А. Разнообразие колифагов и колиформ в фекалиях лошадей раскрывает сложную картину экологических взаимодействий. Appl Environ Microbiol. 2007; 73: 5975–81.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Куликов Е.Е., Исаева А.С., Роткина А.С., Маныкин А.А., Летаров А.В.Разнообразие и динамика бактериофагов в фекалиях лошадей. микробиол. 2007; 76: 236–42.

    КАС Статья Google ученый

  • Огилви Л.А., Джонс Б.В. Виром кишечника человека: многогранное большинство. Фронт микробиол. 2015;6:918.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Дуеркоп Б.А., Клементс К.В., Роллинз Д., Родригес Д.Л., Хупер Л.В. Составной бактериофаг изменяет колонизацию кишечной комменсальной бактерией.Proc Natl Acad Sci. 2012;109:17621–6.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Моди С.Р., Ли Х.Х., Спина К.С., Коллинз Дж.Дж. Лечение антибиотиками расширяет резервуар резистентности и экологическую сеть фагового метагенома. Природа. 2013; 499: 219–22.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Киркпатрик К.Э., Сайк Дж.Э.Реснитчатые простейшие в стенке толстой кишки лошадей. J Комп Патол. 1988; 98: 205–12.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Gürelli G, Göçmen B. Композиция кишечных инфузорий, обнаруженная в фекалиях скаковых лошадей из Измира, Турция. Европа J Протистол. 2012;48:215–26.

    Артикул Google ученый

  • Мур, Б.Э., Дехорити, Б.А. Влияние диеты и дефаунизации задней кишки на усвояемость рациона и концентрацию микробов в слепой и толстой кишках лошади.J Anim Sci. 1993;71:3350–8.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Julliand V, de Vaux A, Millet L, Fonty G. Идентификация Ruminococcus flavefaciens как преобладающего вида целлюлозолитических бактерий слепой кишки лошадей. Appl Environ Microbiol. 1999;65:3738–41.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Меткалф Дж. Л., Сонг С. Дж., Мортон Дж. Т., Вайс С., Сегин-Орландо А., Джоли Ф. и др.Оценка влияния одомашнивания и содержания в неволе на микробиом кишечника лошади. Научный доклад 2017; 7: 15497.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Costa MC, Stampfli HR, Allen-Vercoe E, Weese JS. Развитие фекальной микробиоты жеребят. Ветеринар по лошадям Дж. 2016;48:681–8.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Almeida ML, Feringer WHJ, Carvalho JR, Rodrigues IM, Jordao LR, Fonseca MG, et al.Интенсивные физические упражнения и аэробные тренировки, связанные с добавками хрома или L-карнитина, модифицировали фекальную микробиоту кобылок. ПЛОС Один. 2016;11:e0167108.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Clemente JC, Pehrsson EC, Blaser MJ, Sandhu K, Gao Z, Wang B, et al. Микробиом неконтактных американских индейцев. Научный прогресс. 2015;1:e1500183.

    Google ученый

  • Dougal K, Harris PA, Girdwood SE, Creevey CJ, Curtis GC, Barfoot CF, et al.Изменения общей фекальной бактериальной популяции у отдельных лошадей, содержащихся на ограниченной диете в течение 6 недель. Фронт микробиол. 2017;8:1502.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Salem SE, Maddox TW, Berg A, Antczak P, Ketley JM, Williams NJ, et al. Изменение фекальной микробиоты в группе лошадей, находящихся на пастбище, в течение 12-месячного периода. Научный доклад 2018; 8: 8510.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Терсби Э., судья Н.Введение в микробиоту кишечника человека. Биохим Дж. 2017;474:1823–36.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Ze X, Le Mougen F, Duncan SH, Louis P, Flint HJ. Некоторые более равны, чем другие: роль «краеугольных камней» в деградации неподатливых субстратов. Кишечные микробы. 2013; 4: 236–40.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Цой О.В., Равчеев Д.А., Чуклина Ю., Гельфанд М.С.Фиксация азота и молекулярный кислород: сравнительная геномная реконструкция регуляции транскрипции у альфапротеобактерий. Фронт микробиол. 2016;7. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01343.

  • Weese JS, Holcombe SJ, Embertson RM, Kurtz KA, Roessner HA, Jalali M, et al. Изменения фекальной микробиоты кобыл предшествуют развитию послеродовых колик. Ветеринар по лошадям Дж. 2015;47:641–9.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Bergmann GT, Bates ST, Eilers KG, Lauber CL, Caporaso JG, Walters WA, et al.Недооцененное доминирование Verrucomicrobia в бактериальных сообществах почвы. Почва Биол Биохим. 2011;43:1450–5.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Фюрст Дж.А. Суперфилум ПВХ: исключения из определения бактерий? Антони Ван Левенгук. 2013; 104:451–66.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Fujio-Vejar S, Vasquez Y, Morales P, Magne F, Vera-Wolf P, Ugalde JA, et al.В микробиоте кишечника здоровых чилийцев обнаруживается высокое содержание филума Verrucomicrobia. Фронт микробиол. 2017;8:1221.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Чакраборти CK. Недавно обнаруженная связь между микробиотой и ожирением. World J Gastrointest Pathophysiol. 2015;6:110–9.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Everard A, Belzer C, Geurts L, Ouwerkerk JP, Druart C, Bindels LB, et al.Взаимодействия между Akkermansia muciniphila и кишечным эпителием контролируют вызванное диетой ожирение. Proc Natl Acad Sci. 2013; 110:9066–71.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Warzecha CM, Coverdale JA, Janecka JE, Leatherwood JL, Pinchak WE, Wickersham TA, et al. Влияние кратковременного включения крахмала в рацион на микробиом слепой кишки лошадей. Дж. Наука о животных. 2017;95:5077–90.

    КАС Статья Google ученый

  • МакКоннико РС.Острый колит лошадей. В: Робинсон Н.Е., Спрейберри К.А., редакторы. Текущая терапия в коневодстве, том. 6. Миссури: СОНДЕРС ЭЛЬЗЕВЬЕР; 2009. с. 418.

    Google ученый

  • Уилсон Д.А. Клинический ветеринарный консультант: лошадь. Миссури: Сондерс; 2012.

    Google ученый

  • Коэн Н.Д., Вудс А.М. Характеристики и факторы риска гибели лошадей с острой диареей: 122 случая (1990-1996 гг.).J Am Vet Med Assoc. 1999; 214:382–90.

    КАС пабмед Google ученый

  • Ларсен Дж. Острый колит у взрослых лошадей. Обзор с акцентом на этиологию и патогенез. Вет К. 1997; 19:72–80.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Родригес С., Таминиау Б., Бреверс Б., Авесани В., Ван Брок Дж., Леру А. и др. Характеристика фекальной микробиоты лошадей с использованием пиросеквенирования со штрих-кодом 16 rdna и частота носительства Clostridium difficile при поступлении в больницу.БМС микробиол. 2015;15:181.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Schoster A, Staempfli HR, Guardabassi LG, Jalali M, Weese JS. Сравнение фекальной бактериальной микробиоты здоровых и страдающих диареей жеребят в две и четыре недели жизни. BMC Vet Res. 2017;13:144.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Барр Б.С., Уолдридж Б.М., Морреси П.Р., Рид С.М., Кларк С., Белгрейв Р. и другие.Диарея, связанная с противомикробными препаратами, в трех случаях обращения к лошадям. Equine Vet J. 2013;45:154–8.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Чепмен А.М. Острая диарея у госпитализированных лошадей. Vet Clin North Am Equine Pract. 2009; 25: 363–80.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Баверуд В., Густафссон А., Франклин А., Аспан А., Гуннарссон А.Clostridium difficile: распространенность среди лошадей и окружающей среды, чувствительность к противомикробным препаратам. Equine Vet J. 2003; 35: 465–71.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Mahrt CR. Безопасность цефтиофура натрия при внутримышечном введении лошадям. Am J Vet Res. 1992;53:2201–5.

    КАС пабмед Google ученый

  • Davis JLP, Марк Г. Профилактика инфекционных заболеваний и борьба с ними – противомикробная терапия.В: Дебра С., Селлон М.Л., редакторы. Инфекционные болезни лошадей. Сент-Луис: Elsevier Health Sciences; 2014. с. 571–8.

    Глава Google ученый

  • Хаггетт Э.Ф., Уилсон В.Д. Обзор использования противомикробных препаратов для лечения бактериальных инфекций у лошадей. Ветеринарное образование лошадей. 2008; 20: 433–48.

    Артикул Google ученый

  • Rabold D, Espelage W, Abu Sin M, Eckmanns T, Schneeberg A, Neubauer H, et al.Зоонозный потенциал Clostridium difficile от мелких домашних животных и их владельцев. ПЛОС Один. 2018;13:e0193411.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Фриман Дж., Бауэр М.П., ​​Бэйнс С.Д., Корвер Дж., Фоли В.Н., Гурхуис Б. и др. Изменение эпидемиологии инфекций Clostridium difficile. Clin Microbiol Rev. 2010;23:529–49.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Battaglioli EJ, Hale VL, Chen J, Jeraldo P, Ruiz-Mojica C, Schmidt BA, et al. Clostridioides difficile использует аминокислоты, связанные с микробным дисбиозом кишечника у пациентов с диареей. Sci Transl Med. 2018;10:eaam7019.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Ihler CF, Venger JL, Skjerve E. Оценка клинических и лабораторных переменных как прогностических показателей у госпитализированных лошадей с желудочно-кишечными коликами. Акта Вет Сканд. 2004; 45:109–18.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Fernandes KA, Kittelmann S, Rogers CW, Gee EK, Bolwell CF, Bermingham EN, et al. Фекальная микробиота лошадей, питающихся фуражом, в Новой Зеландии и динамика популяций микробных сообществ после изменения рациона. ПЛОС Один. 2014;9:e112846.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Хадсон Дж.М., Коэн Н.Д., Гиббс П.Г., Томпсон Дж.А.Методы кормления, связанные с коликами у лошадей. J Am Vet Med Assoc. 2001; 219:1419–25.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Stewart HL, Southwood LL, Indugu N, Vecchiarelli B, Engiles JB, Pitta D. Различия в фекальной микробиоте лошадей между лошадьми, поступившими в специализированную больницу третичного уровня по поводу колик, по сравнению с плановой хирургической процедурой. Equine Vet J. 2019; 51: 336–42.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Аль-Джассим РАМ.Подкормка лошадей переработанным зерном сорго и овсом. Научная технология кормов для животных. 2006; 125:33–44.

    Артикул Google ученый

  • Bailey SR, Baillon ML, Rycroft AN, Harris PA, Elliott J. Идентификация бактерий слепой кишки лошадей, продуцирующих амины, в модели перегрузки углеводами in vitro. Appl Environ Microbiol. 2003;69:2087–93.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Milinovich GJ, Burrell PC, Pollitt CC, Klieve AV, Blackall LL, Ouwerkerk D, et al.Микробная экология задней кишки лошадей при ламините, вызванном олигофруктозой. ISME J. 2008; 2: 1089–100.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B и др. Консенсусное заявление Международной научной ассоциации пробиотиков и пребиотиков о сфере применения и надлежащем использовании термина пробиотик. Натура Рев Гастро Гепатол. 2014;11:506.

    Артикул Google ученый

  • Совместная рабочая группа Продовольственной и сельскохозяйственной организации и Всемирной организации здравоохранения.Руководство по оценке пробиотиков в пищевых продуктах: отчет совместной рабочей группы ФАО/ВОЗ по разработке руководства по оценке пробиотиков в пищевых продуктах. Лондон: веб-сайт Всемирной организации здравоохранения; 2002 г. http://www.who.int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf

    Google ученый

  • Schoster A. Применение пробиотиков при желудочно-кишечных заболеваниях лошадей. Vet Clin North Am Equine Pract. 2018;34:13–24.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО).Пробиотики в питании животных. В: Макка HPS, редактор. ФАО «Животноводство и здоровье», том. 179; 2016. с. 59. http://www.fao.org/3/a-i5933e.pdf.

    Google ученый

  • Гангули Н.К., Бхаттачарья С.К., Сесикеран Б., Наир Г.Б., Рамакришна Б.С., Сачдев Х.П.С. и др. Рекомендации ICMR-DBT по оценке пробиотиков в пищевых продуктах. Индийская J Med Res. 2011; 134:22–5.

    Центральный пабмед пабмед Google ученый

  • Шостер А., Гуардабаси Л., Штемпфли Х.Р., Абрахамс М., Джалали М., Виз Дж.С.Продольное влияние мультиштаммового пробиотика на кишечную бактериальную микробиоту новорожденных жеребят. Ветеринар по лошадям Дж. 2016; 48:689–96.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Desrochers AM, Dolente BA, Roy MF, Boston R, Carlisle S. Эффективность Saccharomyces boulardii для лечения лошадей с острым энтероколитом. J Am Vet Med Assoc. 2005; 227:954–9.

    ПабМед Статья Google ученый

  • Юяма Т., Такай С., Цубаки С., Кадо Ю., Моротоми М.Оценка специфичного для хозяина пробиотика Lactobacillus у тренировочных лошадей и новорожденных жеребят. J Интест микробиол. 2004; 18:101–6.

    Google ученый

  • Landes AD, Hassel DM, Funk JD, Hill A. Удаление песка из фекалий улучшается с помощью продукта, сочетающего пробиотики, пребиотики и подорожник у клинически здоровых лошадей. Дж. Ветеринарная наука о лошадях. 2008; 28:79–84.

    Артикул Google ученый

  • Медицинский институт.В: Прай Л., Пиллсбери Л., Томайко Э., редакторы. Микробиом человека, диета и здоровье: резюме семинара. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий; 2013. https://doi.org/10.17226/13522.

    Глава Google ученый

  • Zatorski H, Fichna J. Каково будущее лечения кишечной микробиоты? К модуляции микробиоты в профилактической и терапевтической медицине. Фронт Мед. 2014;1. https://doi.org/10.3389/fmed.2014.00019.

  • Дювалле С., Гиббонс С.М., Гарри Т., Иризарри Р.А., Алм Э.Дж. Метаанализ исследований микробиома кишечника выявляет специфические для заболевания и общие реакции. Связь с природой 2017;8:1784.

    Артикул КАС Google ученый

  • Брито, Иллинойс, Алм Э.Дж. Отслеживание штаммов в микробиоме: выводы из метагеномики и моделей. Фронт микробиол. 2016;7:712.

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Чисински Л., Гюнтер С., Пипер Р., Калиш М., Беднорц С., Вилер Л.Х.Кормление с высоким содержанием цинка в рационе способствует сохранению полирезистентной E. coli в кишечнике свиней. ПЛОС Один. 2018;13:e01

  • .

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Беднорц С., Эльгешлагер К., Киннеманн Б., Хартманн С., Нойманн К., Пипер Р. и др. Более широкий контекст устойчивости к антибиотикам: добавление цинка в корм для поросят увеличивает долю полирезистентной Escherichia coli in vivo.Int J Med Microbiol. 2013; 303: 396–403.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Ингала М.Р., Симмонс Н.Б., Вульч С., Крампис К., Спир К.А., Перкинс С.Л. Сравнение методов отбора проб микробиома у диких млекопитающих: образцы фекалий и кишечника фиксируют разные сигналы экологии хозяина, эволюции. Фронт микробиол. 2018;9:803.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Walther B, Klein K-S, Barton A-K, Semmler T, Huber C, Merle R, et al.Последовательность устойчивых к метициллину лошадей типа 398 Staphylococcus aureus (MRSA) содержит мобильные генетические элементы, способствующие адаптации хозяина. Фронт микробиол. 2018;9:2516.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Walther B, Klein K-S, Barton A-K, Semmler T, Huber C, Wolf SA, et al. Бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL), продуцирующие Escherichia coli и Acinetobacter baumannii , среди лошадей, поступающих в ветеринарную учебную больницу: современный «троянский конь».ПлоС один. 2018;13:e01

    .

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Lagier J-C, Dubourg G, Million M, Cadoret F, Bilen M, Fenollar F, et al. Культивирование микробиоты человека и культуромика. Nature Rev Microbiol. 2018;16:540–50.

    КАС Статья Google ученый

  • Мартинес Х.Л., Коке Т.М., Бакеро Ф. Что такое ген устойчивости? Ранжирование риска в резистомах.Nature Rev Microbiol. 2014;13:116.

    Артикул КАС Google ученый

  • Петерсон Дж.В. Бактериальный патогенез. В: Барон С., редактор. Медицинская микробиология. 4-е изд. Галвестон (Техас): Медицинское отделение Техасского университета в Галвестоне; 1996. Глава 7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8526/.

    Google ученый

  • Хаббелл С.П. Единая нейтральная теория биоразнообразия и биогеографии.Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 2001.

    Google ученый

  • Колвелл РК. Биоразнообразие: концепции, закономерности и измерение. Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 2009.

    Google ученый

  • Туомисто Х. Согласованная терминология для количественной оценки видового разнообразия? Да, он существует. Экология. 2010;164(4):853–60.

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Клаэссон М.Дж., Клуни А.Г., О’Тул П.В.Руководство для врачей по анализу микробиома. Натура Рев Гастро Гепатол. 2017;14:585.

    Артикул Google ученый

  • Perkins GA, den Bakker HC, Burton AJ, Erb HN, McDonough SP, McDonough PL, et al. Желудки лошадей содержат обильную и разнообразную микробиоту слизистой оболочки. Appl Environ Microbiol. 2012;78:2522–32.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Праудман С.Дж., Хантер Дж.О., Дарби А.С., Эскалона Э.Е., Бэтти С., Тернер С.Характеристика фекального метаболизма и микробиома чистокровных скаковых лошадей. Ветеринар по лошадям Дж. 2015;47:580–6.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Хансен Н.С., Авершина Э., Мидланд Л.Т., Наэссет Дж.А., Аустбо Д., Моен Б. и др. Высокая доступность питательных веществ снижает разнообразие и стабильность микробиоты слепой кишки лошадей. Microb Ecol Health Дис. 2015;26:27216.

    ПабМед Google ученый

  • Дейли К., Стюарт С.С., Флинт Х.Дж., Ширази-Бичи С.П.Бактериальное разнообразие в толстом кишечнике лошадей, выявленное молекулярным анализом клонированных генов 16S рРНК. FEMS Microbiol Ecol. 2001; 38: 141–51.

    КАС Статья Google ученый

  • Quercia S, Freccero F, Castagnetti C, Soverini M, Turroni S, Biagi E, et al. Ранняя колонизация и временная динамика микробной экосистемы кишечника у жеребят Standardbred. Equine Vet J. 2019; 51: 231–7.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Грэм Х., Аман П., Теандер О., Коланкая Н., Стюарт К.С.Влияние тепловой стерилизации и аммонизации на состав соломы и деградацию чистыми культурами целлюлозолитических бактерий рубца. Ani Feed Sci Technol. 1985; 12: 195–203.

    Артикул Google ученый

  • Dicks LMT, Botha M, Dicks E, Botes M. Желудочно-кишечный тракт лошадей: обзор микробиоты, болезней и лечения. Животноводство. 2014; 160:69–81.

    Артикул Google ученый

  • Рэнсом-Джонс Э., Джонс Д.Л., Маккарти А.Дж., Макдональд Дж.Э.Фибробактерии: важный тип бактерий, разлагающих целлюлозу. Микробная Экол. 2012; 63: 267–81.

    КАС Статья Google ученый

  • Кристофферсен С., Дженсен Р.Б., Авершина Е., Аустбё Д., Таусон А.Х., Руди К. Зависимые от диеты модульные динамические взаимодействия микробиоты слепой кишки лошадей. Микробная среда. 2016; 31: 378–86.

    Артикул Google ученый

  • Harlow BE, Lawrence LM, Hayes SH, Crum A, Flythe MD.Влияние источника и концентрации диетического крахмала на фекальную микробиоту лошадей. ПЛОС Один. 2016;11:e0154037.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Эл Джассим Рэм, Скотт П.Т., Треббин А.Л., Тротт Д., Поллитт К.С. Генетическое разнообразие бактерий, продуцирующих молочную кислоту, в желудочно-кишечном тракте лошадей. FEMS Microbiol Let. 2005; 248:75–81.

    Артикул КАС Google ученый

  • Моротоми М., Юки Н., Кадо Ю., Кусиро А., Симадзаки Т., Ватанабэ К. и др. Lactobacillus equi sp. nov ., преобладающий кишечный вид Lactobacillus лошади, выделенный из фекалий здоровых лошадей. Int J Systematic Evolution Microbiol. 2002; 52: 211–4.

    Артикул Google ученый

  • Морита Х., Ширатори С., Мураками М., Таками Х., Като Ю., Эндо А. и др. Lactobacillus hayakitensis sp. nov., выделенный из кишечника здоровых породистых животных. Int J Systematic Evolution Microbiol. 2007; 57: 2836–9.

    КАС Статья Google ученый

  • Александр Ф., Маргарет JDM, Oxford AE. Ферментативная активность некоторых представителей нормальной кокковой флоры толстого кишечника лошади. J Комп Патол Терапия. 1952; 62: 252–9.

    КАС Статья Google ученый

  • Мах Н., Фури А., Киттельманн С., Рейнер Ф., Морольдо М., Баллестер М. и др. Влияние методов отъема на состав микробиоты кишечника и физиологию лошади.Фронт Физиол. 2017;8:535.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Julliand V, Riondet C, de Vaux A, Alcaraz G, Fonty G. Сравнение метаболической активности Piromyces citronii, вида грибов лошадей, и Piromyces communis, вида жвачных животных. Anim Feed Sci Technol. 1998; 70: 161–8.

    КАС Статья Google ученый

  • Александр Ф., Дэвис М.Е., Мьюир А.Р.Бактериофагоподобные частицы в толстом кишечнике лошади. рез. вет. 1970; 11: 592–3.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Дейли К., Праудман С.Дж., Дункан С.Х., Флинт Х.Дж., Дайер Дж., Ширази-Бичи С.П. Изменения в микробиоте и продуктах ферментации в толстой кишке лошадей в ответ на изменения в рационе и кишечные заболевания. Бр Дж Нутр. 2012; 107: 989–95.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Бордин А.И., Суходольский Дж.С., Маркел М.Е., Уивер К.Б., Штайнер Дж.М., Дауд С.Е. и др.Влияние введения живых или инактивированных вирулентных Rhodococccus equi и возраста на фекальный микробиом новорожденных жеребят. ПЛОС Один. 2013;8:e66640.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Кларк А., Салле Г., Баллан В., Рейнер Ф., Мейнадье А., Кортет Дж. и др. Инфекция Strongyle и микробиота кишечника: профилирование устойчивых и восприимчивых лошадей в течение пастбищного сезона. Фронт Физиол.2018;9:272.

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Гарнер Х.Е., Мур Дж.Н., Джонсон Дж.Х., Кларк Л., Аменд Дж.Ф., Тритчлер Л.Г. и др. Изменения в слепой кишке, связанные с началом ламинита. Ветеринар по лошадям Дж. 1978; 10: 249–52.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • О’Доннелл М., Харрис Х., Джеффри И., Классон М., Янг Б., О’Тул П., Росс Р.Основной фекальный бактериальный микробиом ирландских чистокровных скаковых лошадей. Lett Appl Microbiol. 2013; 57: 492-501. https://doi.org/10.1111/lam.12137.

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Biddle AS, Tomb JF, Fan Z. Различия микробиома и аналита крови указывают на общие и метаболические признаки у худых и тучных лошадей. Передняя ветеринарная наука. 2018;5:225. Опубликовано 20 сентября 2018 г. https://doi.org/10.3389/fvets.2018.00225.

  • Моррисон П.К., Ньюболд С.Дж., Джонс Э. и др. Желудочно-кишечный микробиом лошадей: влияние возраста и ожирения. Фронт микробиол. 2018;9:3017. Опубликовано 7 декабря 2018 г. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.03017.

  • Сконструированные бактерии могут помочь защитить «хорошие» кишечные микробы от антибиотиков | Новости Массачусетского технологического института

    Антибиотики — это лекарства, спасающие жизнь, но они также могут нанести вред полезным микробам, живущим в кишечнике человека. После лечения антибиотиками у некоторых пациентов существует риск развития воспаления или оппортунистических инфекций, таких как Clostridiodes difficile .Неизбирательное использование антибиотиков против кишечных микробов также может способствовать распространению устойчивости к лекарствам.

    Стремясь снизить эти риски, инженеры Массачусетского технологического института разработали новый способ защиты естественной флоры пищеварительного тракта человека. Они взяли штамм бактерий, который безопасен для потребления человеком, и разработали его для безопасного производства фермента, расщепляющего класс антибиотиков, называемых бета-лактамами. К ним относятся ампициллин, амоксициллин и другие часто используемые препараты.

    Когда это «живое биотерапевтическое средство» принимается вместе с антибиотиками, оно защищает микробиоту в кишечнике, но позволяет поддерживать высокий уровень антибиотиков, циркулирующих в кровотоке, как обнаружили исследователи в исследовании на мышах.

    «Эта работа показывает, что синтетическую биологию можно использовать для создания нового класса инженерных терапевтических средств для снижения побочных эффектов антибиотиков», — говорит Джеймс Коллинз, профессор медицинской инженерии и науки в Термеере в Институте медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института (IMES). ) и Департамент биологической инженерии, а также старший автор нового исследования.

    Андрес Кубильос-Руис, доктор философии 15 года, научный сотрудник IMES и Института биологической инженерии Висса Гарвардского университета, является ведущим автором статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature Biomedical Engineering . Среди других авторов – аспиранты Массачусетского технологического института Мигель Алькантар и Пабло Карденас, штатный научный сотрудник Института Висса Нина Донгиа и научный сотрудник Института Броуда Джулиан Авила-Пачеко.

    Защита кишечника

    За последние два десятилетия исследования показали, что микробы в кишечнике человека играют важную роль не только в метаболизме, но и в работе иммунной и нервной систем.

    «На протяжении всей жизни эти кишечные микробы собираются в очень разнообразное сообщество, которое выполняет важные функции в вашем организме», — говорит Кубильос-Руис. «Проблема возникает, когда такие вмешательства, как лекарства или определенные виды диет, влияют на состав микробиоты и создают измененное состояние, называемое дисбиозом. Одни микробные группы исчезают, а метаболическая активность других возрастает. Этот дисбаланс может привести к различным проблемам со здоровьем».

    Одним из серьезных осложнений, которые могут возникнуть, является заражение C.difficile , микроб, который обычно живет в кишечнике, но обычно не причиняет вреда. Однако когда антибиотики убивают штаммы, конкурирующие с C. difficile , эти бактерии могут взять верх и вызвать диарею и колит. C. difficile ежегодно заражает около 500 000 человек в Соединенных Штатах и ​​вызывает около 15 000 смертей.

    Врачи иногда назначают пробиотики (смеси полезных бактерий) людям, принимающим антибиотики, но эти пробиотики обычно также чувствительны к антибиотикам и не полностью воспроизводят нативную микробиоту кишечника.

    «Стандартные пробиотики не могут сравниться с разнообразием местных микробов», — говорит Кубильос-Руис. «Они не могут выполнять те же функции, что и родные микробы, которых вы взращивали на протяжении всей своей жизни».

    Чтобы защитить микробиоту от антибиотиков, исследователи решили использовать модифицированные бактерии. Они разработали штамм бактерий под названием Lactococcus lactis , который обычно используется в производстве сыра, для доставки фермента, расщепляющего бета-лактамные антибиотики.Эти препараты составляют около 60% антибиотиков, выписываемых в США.

    При пероральном введении эти бактерии временно заселяют кишечник, где секретируют фермент, называемый бета-лактамазой. Затем этот фермент расщепляет антибиотики, которые достигают кишечного тракта. Когда антибиотики вводятся перорально, лекарства попадают в кровоток в основном из желудка, поэтому они все еще могут циркулировать в организме в больших количествах. Этот подход также можно использовать вместе с антибиотиками, которые вводятся инъекционно и в конечном итоге также попадают в кишечник.После завершения своей работы сконструированные бактерии выводятся из организма через пищеварительный тракт.

    Использование сконструированных бактерий, разлагающих антибиотики, предъявляет уникальные требования безопасности: ферменты бета-лактамазы придают устойчивость к антибиотикам клеткам-убежищам, а их гены могут легко распространяться между различными бактериями. Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали подход синтетической биологии, чтобы перекодировать способ, которым бактерия синтезирует фермент. Они разделили ген бета-лактамазы на две части, каждая из которых кодирует фрагмент фермента.Эти генные сегменты расположены на разных участках ДНК, что делает крайне маловероятным перенос обоих генных сегментов в другую бактериальную клетку.

    Эти фрагменты бета-лактамазы экспортируются за пределы клетки, где они собираются повторно, восстанавливая ферментативную функцию. Поскольку бета-лактамаза теперь может свободно распространяться в окружающей среде, ее активность становится «общественным благом» для кишечных бактериальных сообществ. Это не позволяет сконструированным клеткам получить преимущество перед нативными кишечными микробами.

    «Наша стратегия биосдерживания позволяет доставлять ферменты, разлагающие антибиотики, в кишечник без риска горизонтального переноса генов другим бактериям или получения дополнительных конкурентных преимуществ за счет живых биотерапевтических средств», — говорит Кубильос-Руис.

    Поддержание микробного разнообразия

    Чтобы проверить свой подход, исследователи давали мышам две пероральные дозы сконструированных бактерий на каждую инъекцию ампициллина. Сконструированные бактерии пробились в кишечник и начали выделять бета-лактамазу.У этих мышей исследователи обнаружили, что количество ампициллина, циркулирующего в кровотоке, было таким же высоким, как и у мышей, которые не получали модифицированные бактерии.

    В кишечнике мышей, получавших искусственные бактерии, сохранялся гораздо более высокий уровень микробного разнообразия по сравнению с мышами, получавшими только антибиотики. У этих мышей уровень микробного разнообразия резко снизился после того, как они получили ампициллин. Кроме того, ни у одной из мышей, которым вводили сконструированные бактерии, не развился условно-патогенный штамм C.difficile , в то время как у всех мышей, получавших только антибиотики, наблюдались высокие уровни C. difficile в кишечнике.

    «Это убедительная демонстрация того, что этот подход может защитить микробиоту кишечника, сохраняя при этом эффективность антибиотика, поскольку вы не изменяете уровни в кровотоке», — говорит Кубильос-Руис.

    Исследователи также обнаружили, что устранение эволюционного давления лечения антибиотиками значительно снижает вероятность развития у микробов кишечника устойчивости к антибиотикам после лечения.Напротив, они обнаружили много генов устойчивости к антибиотикам у микробов, которые выжили у мышей, получавших антибиотики, но не у сконструированных бактерий. Эти гены могут передаваться вредоносным бактериям, что усугубляет проблему устойчивости к антибиотикам.

    В настоящее время исследователи планируют начать разработку версии лечения, которое можно будет протестировать на людях с высоким риском развития острых заболеваний, вызванных дисбактериозом кишечника, вызванным антибиотиками, и они надеются, что в конечном итоге его можно будет использовать для защиты всех, кто в этом нуждается. принимать антибиотики при инфекциях вне кишечника.

    «Если действие антибиотика в кишечнике не нужно, то нужно защищать микробиоту. Это похоже на то, как когда вы делаете рентген, вы надеваете свинцовый фартук, чтобы защитить остальную часть тела от ионизирующего излучения», — говорит Кубильос-Руис. «Ни одно предыдущее вмешательство не могло предложить такой уровень защиты. С нашей новой технологией мы можем сделать антибиотики более безопасными, сохранив полезные кишечные микробы и уменьшив вероятность появления новых устойчивых к антибиотикам вариантов».

    Исследование финансировалось Агентством по уменьшению угроз Министерства обороны США Полом Г.Allen Frontiers Group, Институт Висса и стипендия для выпускников Национального научного фонда.

    Кишечные бактерии могут дать представление о вашем здоровье

    Микробиом определяется как все гены внутри микробных клеток. У каждого человека есть от 10 до 100 триллионов микробных клеток, которые живут на теле и в нем.

    Биом вашего кишечника:

    • Охватывает тысячи клеток, включая вирусы, грибки и бактерии
    • Важен для расщепления пищевых продуктов, обеспечения питания, восстановления клеток и защиты клеток от патогенов
    • Должны включать хорошие бактерии, которые борются с плохими бактериями, способствуя восстановлению тканей
    • Отличается от биома кишечника любого другого человека

    От 150 до 170 биомных видов преобладают среди тысяч в кишечнике человека.Ваш возраст, диета, лекарства и медицинские условия влияют на биом вашего кишечника.

    Анализируя образец стула, исследователи могут оценить разнообразие биома кишечника человека. Эта оценка может выявить типы бактерий в кишечнике и определить, связаны ли они с определенными заболеваниями.

    Как улучшить микрофлору кишечника

    До тех пор, пока исследователи не смогут дать конкретные ответы о том, как и почему биом кишечника связан с определенными заболеваниями, д-р.Таллури рекомендует два способа улучшить микрофлору кишечника:

    1. Соблюдайте диету с высоким содержанием клетчатки. То есть много фруктов и овощей. Уже известно, что диеты с высоким содержанием клетчатки полезны при таких состояниях, как диабет, ожирение и рак толстой кишки. Помимо обеспечения питательной ценности, они могут увеличить разнообразие кишечных бактерий. Употребление в пищу продуктов с высоким содержанием клетчатки может улучшить хорошие бактерии в кишечнике, помогая расщеплять сахара и поглощать жирные кислоты, в которых нуждаются ваши клетки.
    2. Улучшите здоровье кишечника, употребляя пробиотические продукты.Пробиотики — это живые микроорганизмы, содержащиеся в ферментированных продуктах, которые обеспечивают нас полезными бактериями. Было показано, что пробиотики полезны при желудочно-кишечных заболеваниях, включая хронические запоры, инфекционную диарею и у некоторых пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Пробиотики также могут помочь предотвратить аллергические состояния, такие как экзема.

    Пищевые продукты, богатые пробиотиками, включают:

    • Йогурт с низким содержанием жира с активными культурами
    • Квашеная капуста
    • Кимчи
    • Кефир
    • Темпе
    • Мисо
    • Чайный гриб
    • Соленья

    Пребиотики — это продукты, которые могут способствовать росту полезных кишечных бактерий.Богатые пребиотиками продукты включают корень цикория, зелень одуванчика, чеснок, лук, лук-порей, спаржу, цельную пшеницу и отруби, шпинат, миндаль, яблоки и бананы.

    Доктор Таллури предупредил, что таблетки с пробиотиками и пребиотиками не следует принимать всем. «Исследования относительно их полезности и пользы являются предварительными», — сказал он. «Сначала проконсультируйтесь с гастроэнтерологом».

    Другие рекомендации для здоровья кишечника включают:

    • Отказ от продуктов животного происхождения, особенно красного мяса, жареной пищи и молочных продуктов с высоким содержанием жира
    • По возможности избегайте антибиотиков, поскольку они могут убивать как здоровые, так и нездоровые бактерии
    • Регулярные тренировки
    • Управление стрессом

    Между тем, пока ученые продолжают исследовать микробиомы кишечника, анализируя их генетическую информацию, а также причины и последствия определенных заболеваний, улучшайте здоровье кишечника, питаясь разумно.

    Плохие бактерии создают свою собственную пищу для колонизации кишечника

    Диарея может быть неприятным, но кратковременным побочным эффектом плохой еды на вынос, но она также является основной причиной смерти детей в возрасте до пяти лет во всем мире. Ученые продолжают исследовать, как болезнетворные бактерии закрепляются в пищеварительном тракте, когда они обычно контролируются защитными бактериями, известными под общим названием кишечный микробиом.

    «С 50-х годов мы знали, что эти полезные бактерии обеспечивают защитные реакции, одна из которых — защита от колонизации патогенами, попадающими через рот», — говорит Габриэль Нуньес, M.Д., профессор патологии в Медицинской школе Мичиганского университета, пожалованный Полом де Круифом.

    В новой статье в журнале Cell Host & Microbe он и ведущий автор Густаво Кабальеро-Флорес, доктор философии, и их коллеги использовали модель мыши, чтобы более внимательно изучить, как плохие бактерии преодолевают защитные механизмы кишечника против колонизация патогенов.

    СЛУШАТЬ UP: Добавить новый Мичиган Медицина Новости Перерыв к вашим Alexa-устройством, или подписаться на наши ежедневные обновления на Itunes , Google Play и Сшиватель .

    В то время как в нескольких предыдущих исследованиях изучалась инфекция при наличии воспаления (например, в случае СРК), команда использовала бактерию под названием Citrobacter rodentium , мышиный патоген, родственный человеческому патогену Escherichia coli , для анализа как бактерии начинают свою первоначальную атаку в невоспаленном, нормальном кишечнике. E. coli печально известна несколькими недавними вспышками пищевого отравления салата ромен и других пищевых продуктов.

    Команда создала около 50 000 мутаций в генах C.Rodentium , чтобы увидеть, какие гены патогена необходимы для преодоления микробиома и колонизации кишечника мыши. Затем они подвергли неинфицированных мышей и мышей, выведенных с полным отсутствием защитного микробиома, называемых бесмикробными мышами, для сравнения бактериальной колонизации с мутантными штаммами. Используя метод высокопроизводительного скрининга, они обнаружили, что гены, необходимые для колонизации в присутствии микробиома, но не у стерильных мышей, использовались для производства аминокислот, которые являются строительными блоками белков. .

    «Наша микробиота защищает нас от инфекции, но сама получает пользу от употребления нашей пищи, включая белок из таких источников, как мясо и орехи», и тем самым полезные бактерии ограничивают доступность ключевых питательных веществ, таких как аминокислоты, для вредных патогенов, попадающих в организм. кишки, говорит Нуньес. «Некоторые патогенные бактерии преодолевают конкуренцию с нашим микробиомом за аминокислоты в кишечнике, создавая свои собственные».

    Чтобы еще раз проверить эту теорию, они кормили мышей диетой с высоким содержанием белка и обнаружили, что это помогает патогенным бактериям быстрее захватывать власть.Нуньес отмечает, что в нормальных условиях небольшое количество патогенной E. coli вряд ли вызовет заболевание. «Для преодоления микробиома требуется большая доза бактерий — тех, которые вы получаете, оставляя майонез на жарком солнце». Однако команда Нуньеса в более раннем исследовании показала, что у младенцев и детей младшего возраста такой защиты не было из-за их незрелых микробиомов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.