МІКРОБІОМ У ФІЗІОЛОГІЇ ЛЮДИНИ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1681-2727.2018.3.9407Ключові слова:
мікробіом, симбіоз, дисбіоз, біотоп, пробіотик, метагеном, метаболіти, мікробіомікаАнотація
Загальні відомості про мікробіом людини. В результаті тривалої коеволюції людини з мікробним співтовариством сконструйовано і вдосконалено додаткову анатомічну структуру тіла людини, яка отримала назву мікробіом. Цей унікальний мікробний орган має складну органну структуру, функціонуючу у взаємній згоді з усіма іншими органами та системами людини.
Локалізація мікробіому в тілі людини. Всі біотопи тіла людини (ротова порожнина, волосся, ніс, вуха, сечостатеві шляхи, шкіра, очі, шлунково-кишковий тракт, бронхо-легенева системи) містять свій власний унікальний специфічний складний мікробний комплекс, що складається зі спеціалізованих мікробів з різними функціями. При цьому всі локальні мікробіоми перебувають у постійній взаємодії між собою і з макроорганізмом, утворюючи єдину надорганізмову систему.
Функціональна активність мікробіому. Мікробіом бере активну участь в реалізації широкого спектра життєво важливих фізіологічних процесів, включаючи енергетичний гомеостаз і метаболізм, синтез вітамінів та інших важливих нутрієнтів, ендокринну сигналізацію, регуляцію імунної функції, метаболізм ксенобіотиків, токсинів, канцерогенів та інших шкідливих сполук, запобігає колонізації патогенами. Більшість цих функцій взаємопов’язана та тісно переплетена з фізіологією людини.
Зміни мікробіому в онтогенезі. Процес формування мікробіому починається задовго до народження дитини і продовжується 2-3 роки після народження. У міру дорослішання та старіння організму спостерігаються помітні зміни мікробіому. Підтримка мікробіому на всіх етапах життя людини має величезне значення для поліпшення здоров’я населення всіх вікових категорій.
Місце мікробіомних порушень в етіології захворювань людини. Багатьма дослідженнями показано, що зміни в мікробіомі асоціюються з широким спектром шлунково-кишкових і системних захворювань, включаючи запальні хвороби кишечнику, астму, ожиріння, метаболічний синдром, серцево-судинну патологію, автоімунні, нейроповедінкові, та з багатьма іншими хворобами.
Сучасні підходи до оздоровлення мікробіому. Сьогодні пропонуються різні методи терапевтичного впливу на мікробіом: зміна дієти, застосування пробіотиків, пребіотиків або їх комплексів (синбіотиків), продуктів функціонального харчування, ентеросорбентів, проведення фекальної трансплантації та ін. Авторами запропоновані універсальні підходи до профілактики мікробіомних порушень та їх усунення в осіб різних вікових категорій, ефективність яких переконливо доведена клінікою.
Посилання
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., & Dyment, G.S. (2018). Microbiom [Microbiome]. Kyiv: FOP “Veres O.I.” [in Russian].
Shreiner, A.B., Kao, J.Y., Young, V.B. (2015). The gut microbiome in health and in disease. Curr. Opin. Gastroenterol., 31, 69-75.
Lederberg, J., & McCray, A.T. (2001). ‘Ome sweet ‘omics – A genealogical treasury of words. Scientist, 15 (7), 8.
Underwood, M.A. (2014). Intestinal dysbiosis: Novel mechanisms by which gut microbes trigger and prevent disease. Prev. Med., 65, 133-137.
Shyrobokov, V.P., Yankovskiy, D.S., & Dyment, G.S. (2014). Mikroby v biogeokhimicheskikh protsessakh, evolyutsii biosfery i sushchestvovanii chelovechestva [Microbes in biogeochemical processes, evolution of biosphere and human life]. Кyiv: FOP “Veres O.I.” [in Russian].
Yankovskiy D.S., & Dyment G.S. (2008). Mikroflora i zdorovye cheloveka [Microflora and human health]. Кyiv: “Chervona Ruta-Turs” [in Russian].
Barko, P.C., McMichael, M.A., Swanson, K.S., & Williams, D.A. (2018). The Gastrointestinal Microbiome: A Review. J. Vet. Intern. Med., 32 (1), 9-25.
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., & Dyment, G.S. (2011). Integralnaya rol simbioticheskoy mikroflory v fiziologii cheloveka [Integrated role of symbiotic microflora in human physiology]. Kyiv: “Chervona Ruta-Turs” [in Russian].
Cavalcante-Silva, L.H.A., Galvão, J.G.F.M., da Silva, J.S. de F., de Sales-Neto, J.M., Rodrigues-Mascarenhas, S.Obesity-Driven. (2015). Gut microbiota inflammatory pathways to metabolic syndrome. Frontiers in Physiology, 6, 341: doi:10.3389/fphys.2015.00341.
Ahmed, I., Roy, B.C., Khan, S.A., Septer, S., & Umar, S. (2016). Microbiome, metabolome and inflammatory bowel disease. Microorganisms, 4 (2), 20. http: // doi: 10.3390/microorganisms4020020.
Barr, J.J., Auro, R., Furlan, M., Whiteson, K.L., Erb, M.L., Pogliano, J., Stotland, A., et al. (2013). Bacteriophage adhering to mucus provide a non-host-derived immunity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 110 (26), 234-236.
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., Moyseyenko, R.A., Krivopustov, S.P., & Dyment, G.S. (2013). Novoye pokoleniye enterosorbentov i kompleksnykh probiotikov dlya ozdorovleniya mikrobnoy ekologii cheloveka [New generation of enterosorbents and complex probiotics for improvement of human microbe ecology]. Sovremennaya pediatriya – Modern Pediatrics, 6 (54), 1-9 [in Russian].
Yankovskiy, D.S., Antipkin, Yu.G., Dyment, G.S., Znamenskaya, T.K., Shunko, E.E., & Davydova, Yu.V. (2015). Mikrobnaya ekologiya novorozhdennykh: osobennosti formirovaniya microbioma i profilaktika eho narusheniy [Microbe ecology of newborns: formation of microbiome and prophylaxis of its disturbances]. Neonatolohiia, khirurhiia ta perynatalna medytsyna – Neonatology, Surgery and Perinatal Medicine, 5 (2), 93-105 [in Russian].
Dominguez-Bello, M.G., De Jesus-Laboy, K.M., Shen, N., Cox, L.M., Amir, A., Gonzalez, A., Bokulich, N.A. et al. (2016). Partial restoration of the microbiota of cesarean-born infants via vaginal microbial transfer. Nat. Med., 22, 250-253.
Whiteman, H. Placenta ‘not a sterile environment’, study suggests. (2014). Medical News Today. http://www.bodyecology.com/.../what-pregnant-women-ne.
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., Antipkin, Yu.G., Tatarchuk, T.F., & Dyment, G.S. (2015). Mikrobiom i zdorovye zhenshchiny [Microbiome and health of women]. Reproduktivnaya endokrinologiya – Reproductive Endocrinology, 4 (24), 40-55 [in Russian].
Arrieta, M.C., Stiemsma, L.T., Amenyogbe, N., Brown, E.M., Finlay, B. (2014). The intestinal microbiome in early life: Health and disease. Front. Immunol., 5, 427. https: // doi: 10.3389/fimmu.2014.00427. eCollection 2014.
Yang, I., Corwin, E.J., Brennan, P.A., Jordan, S., Murphy, J.R., & Dunlop, A. (2016). The infant microbiome: Implications for infant health and neurocognitive development. Nurs. Res., 65, 76-88.
Lemas, D.J., Young, B.E., Baker, P.R., Tomczik, A.C., Soderborg, T.K., Hernandez, T.L., de la Houssaye et al. (2016). Alterations in human milk leptin and insulin are associated with early changes in the infant intestinal microbiome. Am. J. Clin. Nutr., 103, 1291-1300.
Mueller, N.T., Bakacs, E., Combellick, J., Grigoryan, Z., Dominguez-Bello, & M.G. (2015). The infant microbiome development: Mom matters. Trends Mol. Med., 21, 109-117.
Ianiro, G. Tilg, H., & Gasbarrini, A. (2016). Antibiotics as deep modulators of gut microbiota: Between good and evil. Gut, 65, 1906-1915.
Gallo, A., Passaro, G., Gasbarrini, A., Landolfi, R., & Montalto, M. (2016). Modulation of microbiota as treatment for intestinal inflammatory disorders: An uptodate. World J. Gastroenterol., 22, 7186-7202.
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., Volosovets, A.P., Moyseyenko, R.A., & Dyment, G.S. (2013). Microbiom cheloveka i sovremennye metody eho ozdorovleniya [Human microbiome and modern approaches to its improvement]. Zhurnal natsionalnoy akademii nauk Ukrainy – Journal of the National Academy of Sciences of Ukraine, 4, 411-420 [in Russian].
Zhou, L., Foster, J.A. (2015). Psychobiotics and the gut-brain axis: in the pursuit of happiness. Neuropsychiatr. Dis. Treat., 11, 715-723.
Martinez-Guryn, K., Hubert, N., Frazier, K., Urlass, S., Musch, M.W., Ojeda, P., Pierre, J.F. (2018). Small intestine microbiota regulate host digestive and absorptive adaptive responses to dietary lipids. Cell Host & Microbe, 23 (4), 458. – Retrieved from: http: // doi: 10.1016/j.chom.2018.03.011.
Yankovskiy, D.S., Shyrobokov, V.P., Dyment, G.S., Moyseyenko, R.A., Martynyuk, V.Yu., Shunko, E.E., & Berezhnoy, V.V. (2014). Microekologicheskie aspekty zabolevaniy tsentralnoy nervnoy sistemy u detey [Microecological aspects of central nervous system afflictions in children]. Sotsialna pediatriia ta reabitalohiia – Social Pediatrics and Rehabilitation, 1 (7), 70-76 [in Russian].
Goodrich, J.K., Davenport, E.R., Beaumont, M., Jackson, M.A., Knight, R., Ober, C., Spector et al. (2016). Genetic determinants of the gut microbiome in UK twins. Cell Host Microbe, 19, 731-743.
Choi, H.H., & Cho, Y.S. (2016). Fecal microbiota transplantation: Current applications, effectiveness, and future perspectives. Clin. Endosc., 49, 257-265.
Shyrobokov, V.P., Yankovskiy, D.S., & Dyment, G.S. (2010). Novye strategii v oblasti sozdaniya i klinicheskogo ispolzovaniya probiotikov [New strategies in the field of developing and clinical application of probiotics]. Visnyk farmakolohii ta farmatsii – Journal of Pharmacology and Pharmacy, 2, 18-30 [in Russian].
Shyrobokov, V.P., Yankovskiy, D.S., & Dyment, G.S. (2015). Sozdanie ozdorovitelnykh sredstv novogo pokoleniya na osnove smektita [Creating a new generation of health-improving means based on smectite]. Vrachebnoe delo – Doctor’s Business, 1/2, 3-9 [in Russian].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [ВКАЖІТЬ ПЕРІОД ЧАСУ] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
