Кишечный микробиом: Микробиота кишечника | Biocodex Microbiote Institut

Содержание

Микробиота кишечника | Biocodex Microbiote Institut

Микроорганизмы в вашем кишечнике, в первую очередь бактерии, образуют с ним «партнерство», которое начинается с самого рождения. Для полноценного формирования микробиоты желудочно-кишечного тракта требуется около трех лет – с рождения до периода относительной стабильности, который затем продолжается до старости, когда микробиота снова претерпевает глубокие изменения.

Пищеварительная система новорожденного быстро колонизируется «простой» микробиотой, происходящей из вагинальных и фекальных бактерий его матери. Развитие полезных бактерий, таких как бифидобактерии, быстрее осуществляется при грудном вскармливании, но стабилизация микробиоты кишечника длится около трех лет. Эта стабилизация зависит от множества факторов. Например, анаэробные бактерии, которые не нуждаются в кислороде для выживания, находятся в меньшинстве у младенцев, но доминируют у взрослых. Развитие этих анаэробных бактерий происходит медленнее в случае родоразрешения путем кесарева сечения или в случае преждевременных родов, при этом микробиота у таких детей менее разнообразна, чем у младенцев, рожденных естественным путем и в срок.

Разнообразие микробиоты также зависит от окружающей среды в раннем детстве: у детей, живущих в западных странах, наблюдается меньшее разнообразие, которое может быть связано с чрезмерной гигиеной. Желудочно-кишечная микробиота наращивается с годами, при этом она всегда сохраняет отпечаток профиля раннего детства. Меньшее микробиологическое разнообразие может привести в дальнейшем к развитию заболеваний.

Утрата разнообразия в пожилом возрасте

В зрелом возрасте немногие факторы могут радикально изменить доминантную микробиоту в отличие от гормональных изменений во время полового созревания, беременности и менопаузы. Но именно в старости изменения становятся более выраженными. Микробиота становится менее разнообразной из-за  физиологических изменений, таких как снижение иммунитета, скудный рацион питания, прием многочисленных лекарств, включая антибиотики, и особенно образ жизни, когда люди становятся более зависимыми. Действительно, у пожилых людей, живущих в домах престарелых, микробиота беднее, чем у тех, кто живет дома и соблюдает свой обычный рацион.

Это глубокое изменение равновесия микробиоты может привести к заболеваниям, таким как воспаление кишечника и повышенная восприимчивость к инфекции.

Источники
Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 2012 ; 486 : 222-7.
Guaraldi F, Salvatori G. Effect of breast and formula feeding on gut microbiota shaping in newborns. Front Cell Infect Microbiol 2012 ; 2 : 94.
Campeotto F, Waligora-Dupriet AJ, Doucet-Populaire F, et al. Establishment of the intestinal microflora in neonates. Gastroenterol Clin Biol 2007 ; 31 : 533-42.
Biasucci G, Rubini M, RiboniS et al. Mode of delivery affects the bacterial community in the newborn gut. Early Hum Dev 2010 ; 86 (Suppl 1) : 13-5.
Okada H, Kuhn C, Feillet H, Bach JF. The 'hygiene hypothesis' for autoimmune and allergic diseases: an update. Clin Exp Immunol. 2010;160(1):1-9.


Koren O, Goodrich JK, Cullender TC, et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell 2012 ; 150 : 470-80
Biagi E, Candela M, Turroni S, et al. Ageing and gut microbes : perspectives for health maintenance and longevity. Pharmacol Res 2013 ; 69 : 11-20.
Claesson MJ, Jeffery IB, Conde S, et al. Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature 2012 ; 488 : 178-84.

Влияние кишечного микробиома в норме и патологии на здоровье человека Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

10.21518/2079-701X-2017-1-155-159

КАРЛОС ЛИФШИЦ1, доктор медицины, И.Н. ЗАХАРОВА2, д.м.н., профессор, Ю.А. ДМИТРИЕВА2, к.м.н.

1 Больница Italiano, Буэнос-Айрес, Аргентина

2 Российская медицинская академия последипломного образования, Москва

ВЛИЯНИЕ КИШЕЧНОГО МИКРОБИОМА В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Кишечный микробиом играет существенную роль в регуляции моторики кишечника, оказывает определенное влияние на функционирование иммунной системы, течение метаболических процессов, а также формирование некоторых аспектов поведения. Имеются данные о том, что материнская микрофлора способна оказывать влияние на плод путем транслокации бактерий или бактериальных частиц через плацентарный барьер, хотя, безусловно, основная колонизация кишечника младенца происходит в процессе естественных родов под воздействием вагинальной и кишечной флоры матери. У детей, рожденных путем операции кесарева сечения, нормальный процесс колонизации кишечника нарушается, что может определять более высокий риск развития у них в дальнейшем некоторых иммуноопосредованных заболеваний, а также сахарного диабета 1-го типа и ожирения. Изменения в составе фекальной микрофлоры, которые принято называть дисбиозом, часто пытаются корректировать применением пробиотиков. В дополнение к хорошо известным эффектам пробиотиков в лечении острой диареи у детей данные препараты в настоящее время все чаще используются для профилактики некроти-зирующего энтероколита новорожденных, несмотря на то что доказательств эффективности их рутинного применения недостаточно.

Ряд исследований продемонстрировали, что некоторые пробиотики могут быть эффективными в профилактике атопических заболеваний, предотвращении и лечении антибиотик-ассоциированной диареи, сокращении частоты и тяжести некротизируюшего энтероколита, купировании младенческих колик и терапии запоров. Учитывая роль микробио-ты в развитии ожирения, некоторые пробиотики были использованы и показали свою эффективность в снижении веса. Относительно недавно начали применять трансплантацию фекальной микрофлоры для лечения Clostridium difficile-инфекции и воспалительных заболеваний кишечника. В настоящем обзоре обсуждаются актуальные данные о кишечной микробиоте, ее становлении, функциях, нарушениях состава и возможных способах их коррекции. Ключевые слова: микробиота кишечника, колонизация кишечника, пробиотики, трансплантация фекальной микробиоты.

CARLOS LIFSHITZ1, MD, I.N. ZAKHAROVA2, MD, Prof., Y.A. DMITRIEVA2, PhD in medicine

1 Italiano Hospital, Buenos-Aires, Argentina

2 Russian Medical Post-Graduate Academy, Moscow

EFFECT OF INTESTINAL MICROBIOME IN NORM AND PATHOLOGY ON HUMAN HEALTH

The intestinal microbiome plays a significant role in the regulation of peristalsis, exerts some influence on the functioning of the immune system, course of metabolic processes and formation of some aspects of behavior. There is evidence that maternal microflora can exert an influence on the fetus by translocation of bacteria or bacterial particles through the placental barrier, although, of course, the main colonization of the intestine of the infant occurs in the process of natural childbirth under the influence of the vaginal and intestinal flora of the mother. In children born by cesarean section the normal colonization of the gut is disturbed, which can determine a higher risk of developing in the future of some immune-mediated diseases, Type 1 diabetes mellitus and obesity. Medical men often try to adjust dysbiosis or changes in the composition of the fecal microflora called dysbiosis by the use of probiotics. In addition to the well-known effects of probiotics in the treatment of acute diarrhea in children, these drugs currently are being increasingly used for prevention of necrotizing enterocolitis of the newborn, despite the fact that evidence of the effectiveness of their routine use is not sufficient.

A number of studies have shown that some probiotics may be effective in the prevention of atopic diseases, prevention and treatment of antibiotic-associated diarrhea, reducing the frequency and severity of necrotizing enterocolitis, relief of infant colic, and therapy of constipation. Given the role of microbiota in the development of obesity, some probiotics have been used and showed their effectiveness in weight loss. The fecal microflora transplantation was introduced relatively recently to treat Clostridium difficile infection and inflammatory bowel disease. In this review we discuss current data on the intestinal microbiota, its formation, functions, disturbance of the composition and possible ways of their correction.

Key words: gut microbiota, intestinal colonization, probiotics, fecal microbiota transplantation.

ВВЕДЕНИЕ

Микробиом человека включает в себя бактерии, грибы и археи, присутствующие на поверхности и в глубоких слоях кожи, конъюнктиве, в слюне, на слизистой оболочке полости рта и в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). У взрослого человека количество бактериальных клеток

примерно в 10 раз превышает число его собственных, при этом большая их часть (около 70%) находится в ЖКТ, составляя 1010-1012 КОЭ/г фекалий [1].

Принимая во внимание роль бактерий в регуляции множества физиологических процессов в организме, микробиоценоз стали рассматривать как составляющую генома человека. Это привело к образованию термина

«микробиом», обозначающего совокупный геном микроорганизмов, обитающих в определенной среде. Термин «дисбиоз» можно отнести к нежелательным изменениям в микробиоме, приводящим к дисбалансу между комменсалами и патогенными бактериями, а также повышенному риску развития иммуноопосредованных и аллергических патологических состояний. Дисбиоз может быть результатом нарушения колонизации кишечника у младенцев вследствие оперативных родов или искусственного вскармливания, а также явиться результатом антибактериальной терапии. В настоящее время дисбиоз признан причиной многих патологических состояний со стороны ЖКТ, а также системных заболеваний человека. Нормальная микробиота демонстрирует собой большое видовое разнообразие и способна противостоять изменениям в условиях физиологического стресса. В то же время патологическая микробиота определяется как менее разнообразная, с меньшим количеством «полезных» бактерий и/или наличием патогенов.

Процесс формирования кишечного микробиома начинается еще во внутриутробном периоде. Известно, что пренатально материнские иммунные клетки способны проникать через плаценту и определять формирование иммунного ответа у плода. Это, в свою очередь, инициирует процесс микробной колонизации в раннем детстве [2]. В дальнейшем на формирование кишечной микрофлоры и преобразование ее во взрослый тип оказывают влияние средовые факторы, среди которых ведущее значение принадлежит характеру вскармливания.

ПРОЦЕСС КОЛОНИЗАЦИИ И РАЗВИТИЯ КИШЕЧНОЙ МИКРОБИОТЫ

Микробиом ЖКТ формирует тесную взаимосвязь с кишечным эпителием и лимфоидной тканью, стимулируя развитие как врожденного, так и адаптивного иммунного ответа [3, 4].

Естественный процесс колонизации кишечника лежит в основе формирования оральной толерантности - физиологического снижения активности клеточного и гуморального иммунитета по отношению к бактериям-комменсалам и небактериальным антигенам, поступающим перорально [5]. Данный процесс обеспечивает возможность восприятия чужеродных белков. В исследованиях было продемонстрировано, что оральная толерантность не формируется у стерильных животных [6]. Для запуска данного процесса необходимо обеспечить исходно стерильным животным нормальный процесс колонизации кишечника в неонатальном периоде [7]. В распознавании бактериального воздействия и формировании про- или противовоспалительного ответа важную роль играют ТоИ-подобные рецепторы (TLR), которые способны идентифицировать специфические микробные компоненты, такие как липополисахариды и липотейхоевая кислота, различать симбиотические и патогенные бактерии и инициировать иммунный ответ при проникновении патогенов в слизистую оболочку кишечника [8]. Кроме того, TLR играют важную роль в поддержании эпителиального гомеостаза, защите эпителия от повреждения и восстановлении слизи-

стой оболочки [9]. Известно, что воздействие микробной ДНК внутриутробно способно приводить к изменению экспрессии генов, кодирующих Toll-подобные рецепторы в кишечнике плода. По этой причине возможность регуляции материнской микробиоты во время беременности может стать перспективным направлением в плане антенатальной профилактики ряда состояний, в частности ато-пических заболеваний.

Наиболее физиологичный процесс формирования микрофлоры отмечается у доношенных младенцев, рожденных естественным путем и находящихся на исключительно грудном вскармливании.Следы микроорганизмов, в т. ч. микробные ДНК и клеточные структуры кишечных бактерий, были обнаружены в плаценте, амниотической жидкости и плодных оболочках при физиологически протекающей доношенной беременности до начала родов при отсутствии разрыва плодных оболочек [10-13]. В то же время недоношенность, оперативные роды, неоднократное применение антибиотиков на первом году жизни, а также искусственное вскармливание могут негативно повлиять на раннюю микробную колонизацию и состояние здоровья ребенка в последующем [14]. Так, Grönlund MM с соавт. наблюдали задержку колонизации Bifidobacteria и Bacteroides fragilis у детей, рожденных путем кесарева сечения, по сравнению с младенцами, рожденными естественным путем. В возрасте 6 мес. показатель колонизации бактероидами у детей, рожденных оперативно, составил 36% по сравнению с 76% у рожденных естественным путем (р = 0,009). Наоборот, более высокий уровень колонизации Clostridium perfringens в возрасте 1 месяца наблюдался среди детей, рожденных путем кесарева сечения (57 и 17%, р = 0,003). В исследовании Eggesbo и соавт. описана достоверная взаимосвязь между аномальной микробной колонизацией, оперативными родами и повышением частоты астмы, аутоиммунных и других заболеваний в последующем [15].

Характер вскармливания и сроки введения прикорма также играют важную роль в формировании микробиома кишечника как в количественном, так и в качественном отношении [16]. В случае естественного вскармливания живые бактерии, содержащиеся в грудном молоке, выполняют роль пробиотиков, а неперевариваемые олигосаха-риды в составе углеводной фракции оказывают пребиоти-ческое действие, являясь особой питательной средой для развития микробиоты. Известно, что грудное вскармливание ассоциировано с меньшим риском некротизирующего энтероколита, инфекций ЖКТ и дыхательных путей, снижением частоты астмы, гиперхолестеринемии, сахарного диабета 2-го типа и ожирения, а также с более высоким уровнем когнитивного развития ребенка [17]. Грудное молоко содержит множество пробиотических микроорганизмов, таких как молочнокислые бактерии, Bifidobacteria, Staphylococci, Streptococci, количество которых варьирует в диапазоне 103-105 в мл грудного молока.Наличие Bifidobacteria и Lactobacillus в грудном молоке имеет важное значение в процессе колонизации, поскольку данные микроорганизмы ответственны за активацию клеток, продуцирующих IgA в кишечнике в неонатальном периоде. Bifidobacteria

доминируют в составе кишечной микрофлоры у младенцев, находящихся на исключительно на грудном вскармливании [18], при этом их количество почти в 2 раза превышает содержание аналогичных представителей у искусственно вскармливаемых детей [19]. Sjögren с соавт. продемонстрировали, что ранняя колонизация Bifidobacteria может ускорять созревание секреторного иммуноглобулина А (SIgA) в кишечнике ребенка [20]. Исследователи показали, что количество видов Bifidobacteria в образцах фекалий младенцев достоверно коррелирует с уровнем SIgA в слюне в возрасте шести месяцев. В то же время количество Bacteroides fragilis остается обратно пропорциональным уровню воспалительных цитокинов и хемокинов, индуцированных липополисахаридами (например, ИЛ-6 и CCL4 (макрофагальный белок воспаления 1ß)). У младенцев на искусственном вскармливании отмечаются отличия в составе микрофлоры, в частности, за счет содержания энтеро-бактерии, Enterococcus и Bacteroides [21, 22].

Повторное применение антибиотиков на первом году жизни, особенно препаратов широкого спектра действия, связано с увеличением частоты астмы и воспалительных заболеваний кишечника [23, 24].

Другие факторы также могут повлиять на развитие микробиома младенца. Известно, например, что состав грудного молока зависит от иммунологического и метаболического статуса матери. Показано, что молоко матерей с ожирением содержит более высокое суммарное число Staphylococcus и Lactobacillus и меньшее количество Bifidobacterium по сравнению с молоком женщин с нормальным весом [25]. Кроме того, имеются данные, что способ родо-разрешения также влияет на бактериальный состав грудного молока. Образцы молока матерей, перенесших плановое (не экстренное) кесарево сечение, содержали меньшее количество Leuconostocaceae и большее количество Carnobacteriaceae по сравнению с женщинами после вагинальных родов. Это может говорить о том, что не сама операция, а скорее отсутствие физиологического стресса или гормональных сигналов способствует нарушению процесса транслокации микроорганизмов в грудное молоко.

КИШЕЧНАЯ МИКРОБИОТА И МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Кишечная микробиота играет важную роль в регуляции энергетического гомеостаза. Чрезмерная калорийность рациона может влиять на состав кишечной микро-биоты, которая, в свою очередь, регулирует энергетический баланс хозяина, и может способствовать избыточному набору веса [26]. Кишечная микробиота хорошо адаптируется к поглощению калорий, способствуя развитию «микробиоты ожирения», которая позволяет хозяину запасаться дополнительной энергией. Кроме того, некоторые бактериальные штаммы способны вызывать неспецифическое воспаление, что приводит к типичным для ожирения метаболическим изменениям [27-29]. Ожирение и чрезмерный набор веса во время беременности оказывают негативное влияние на бактериальный состав грудного молока [30].

Многочисленные клинические исследования указывают на то, что пребиотики и некоторые пробиотики или их комбинации, известные как синбиотики, способны корректировать дисбиоз, создавая баланс между условно-патогенными и полезными бактериями. Kadooka с соавт. [31] применяли штамм Lactobacillus gasseri SBT2055 (LG2055) у пациентов с избыточным весом и наблюдали значительное снижение массы тела и других параметров, связанных с ожирением. Другое исследование показало способность пробиотических штаммов снижать и поддерживать вес у полных женщин при отсутствии аналогичного эффекта среди мужчин [32].

МЛАДЕНЧЕСКИЕ КОЛИКИ И ШТАММ LACTOBACILLUS REUTERI

У детей грудного возраста, особенно первых шести месяцев жизни, часто встречаются такие состояния, как срыгивания, кишечные колики и функциональные запоры. Более чем у половины детей они наблюдаются в различных комбинациях, реже - как один изолированный симптом. Поскольку причины, приводящие к функциональным нарушениям, оказывают влияние на различные процессы в ЖКТ, сочетание симптомов у одного ребенка представляется вполне закономерным.

По данным F. Savino (2007), частота кишечных колик у младенцев колеблется от 3 до 28%. Младенческие колики характеризуют как чрезмерно интенсивный и длительный плач на протяжении более 3 ч в день в течение 3 и более дней в неделю. Даже если колики отмечаются непостоянно и носят недлительный характер, они становятся причиной расстройства родителей, тревоги и депрессии у матери и даже жестокости по отношению к ребенку [33, 34]. Некоторые исследования продемонстрировали снижение плача у грудных детей, принимающих Lactobacillus Reuteri (DSM 17938) [35, 36]. Другое исследование показало эффективность штамма Lactobacillus rhamnosus GG (LGG, ATCC 53103) в предотвращении плача и нервозности у недоношенных младенцев [37].

Кроме того, доказано профилактическое применение капель Lactobacillus Reuteri (DSM 17938) у новорожденных в ОИТН для снижения частоты некротизирующего энтероколита. Была показана и эффективность применения Lactobacillus Reuteri (DSM 17938) у беременных, получивших антибактериальную терапию.

Barbara с соавт. [38] определили 3 механизма, с помощью которых микробиота может влиять на моторику кишечника: (1) путем высвобождения бактериальных веществ или конечных продуктов бактериальной ферментации, (2) через нейроэндокринные факторы кишечника и (3) косвенно, благодаря влиянию медиаторов, высвобождаемых иммунными клетками. Показано, что разнообразие бактериальных компонентов и продуктов их ферментации влияет на перистальтику [38]. В частности, потенциал короткоцепочечных жирных кислот и деконъюгированных желчных солей в стимуляции моторики был достоверно продемонстрирован на моделях животных и человека [39].

Эффективность смеси пробиотиков (VSL#3) у детей и подростков с синдромом раздраженного кишечника (СРК) исследовали в рамках рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого перекрестного исследования в 7 детских гастроэнтерологических центрах [40]. Хотя плацебо был эффективен по некоторым измеряемым параметрам у половины пациентов, VSL#3 значительно превосходил плацебо (р < 0,05) в субъективной оценке облегчения симптомов, а также в оценке снижения боли/ дискомфорта в животе (p < 0,05), вздутия/газообразования (р < 0,05) и оценке членами семьи нарушения привычной жизни (p < 0,01). Ни у одного из пациентов не было зафиксировано побочных эффектов в ходе эксперимента.

Штамм Lactobacillus reuteri (DSM 17938) в ходе клинических исследований продемонстрировал положительный эффект по сравнению с плацебо в отношении частоты дефекации, но не в консистенции стула [41]. В двойном слепом плацебо-контролируемом рандомизированном параллельном клиническом исследовании Lacto-bacillus casei rhamnosus 35 (Lcr 35) сравнивали с оксидом магния (MgO) и плацебо у детей с хроническим запором [42]. Оба препарата приводили к увеличению частоты дефекации (p = 0,03), снижению частоты использования глицериновых клизм (p = 0,04) и формированию менее твердого стула (р = 0,01) по сравнению с плацебо. Группа пробиотиков реже испытывала боль в животе, чем пациенты, принимавшие MgO и плацебо.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ФЕКАЛЬНОЙ МИКРОБОТЫ

В настоящее время активный научный и практический интерес представляет возможность проведения трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) [43]. Практически процедура ТФМ состоит в капельном введении жидкой суспензии стула от здорового донора к реципиенту через назогастральную или назоеюнальную трубку в процессе

гастроскопии или колоноскопии или с помощью ретенци-онной клизмы. Большинство описанных к настоящему времени случаев относятся к лечению инфекции Clostridium difficile (CDI) [44], а также воспалительных заболеваний кишечника, синдрома раздраженного кишечника и даже ожирения [45]. В 2011 г. был опубликован систематический обзор литературы, который включал 317 пациентов с рецидивирующей CDI, прошедших ТФМ [46]. У 92% пациентов симптомы исчезли (у 89% после однократного лечения, у 5% после повторного), а у 4% произошел рецидив после трансплантации. Зарегистрировано 13 (4%) летальных случаев в течение периода наблюдения, 3 (1%) из которых произошли по причине CDI. Тем не менее ни одно из исследований, представленных в данном систематическом обзоре, не являлось рандомизированным. Результаты первого рандомизированного исследования ТФМ для лечения рецидивирующей CDI были опубликованы в 2013 г. [47]. Исследования у детей в настоящее время ограниченны и относятся преимущественно к пациентам с СРК и CDI [48, 49].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Кишечная микробиота играет важную роль в становлении иммунной системы,и нарушение ее формирования может иметь стойкие негативные последствия. Тип родо-разрешения, неоднократное использование антибиотиков на первом году жизни, характер вскармливания и метаболические нарушения могут оказать негативное влияние на микробиом кишечника. Некоторые пробиотики, в частности содержащие Lactobacillus Reuteri (DSM 17938), показали свою эффективность при ряде заболеваний, ассоциированных с дисбиозом. Трансплантация фекальной микробиоты может быть показана некоторым пациентам с воспалительными заболеваниями кишечника и рецидивирующей инфекцией Clostridium difficile. ф

ЛИТЕРАТУРА

1. Gorbach SL. Microbiology of the Gastrointestinal Tract. In: Baron S, editor. Medical Microbiology. 4th edition. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston, 1996. Chapter

95. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ books/NBK7670/.

2. Rautava S, Luoto R, Salminen S, et al .Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2012, 9: 565-576.

3. Marques TM, Wall R, Ross RP et al. Programming infant gut microbiota: influence of dietary and environmental factors. Curr Opin Biotechnol, 2010, 21: 149-156.

4. Weng M, Walker WA.: The role of gut microbio-ta in programming the immune phenotype. J Dev Orig Health Dis, 2013, 4: 203-214.

5. Spiekermann G, Walker WA. Oral tolerance and its role in clinical disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2001, 32: 237-255.

6. Sudo N, Sawamura SA, Tanaka LA, et al. The requirement of intestinal flora for the development of an IgE production system fully susceptible to oral tolerance induction. J Immunol, 1997, 159: 1739-1745.

7. Karlsson MR, Kahu H, Hanson LA et al. Neonatal colonization of rats induces immunological tolerance to bacterial antigens. Eur J Immunol, 1999, 29: 109-118.

8. Neish AS. Microbes in gastrointestinal health and disease. Gastroenterology, 2009, 136: 65-80.

9. Rakoff-Nahoum S, Paglino J, Eslami-Varzaneh F et al. Recognition of commensal microflora by toll-like receptors is required for intestinal homeostasis. Cell, 2004, 118: 229-241.

10. Jimenez E, Fernandez L, Marin ML et al. Isolation of commensal bacteria from umbilical cord blood of healthy neonates born by cesar-ean section. Curr Microbiol, 2005, 51: 270-274.

11. Perez PF, Dore J, Leclerc M et al. Bacterial imprinting of the neonatal immune system: lessons from maternal cells? Pediatrics, 2007, 119: 724-732.

12. Satokari R, Gronroos T, Laitinen K et al. Bifidobacterium and Lactobacillus DNA in the human placenta. Lett Appl Microbiol, 2009, 48: 8-12.

13. Rautava S, Collado MC, Salminen S et al. Probiotics modulate host-microbe interaction in the placenta and fetal gut: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Neonatology, 2012, 102: 178-184.

14. Gronlund MM, Lehtonen OP, Eerola E et al. Fecal microflora in healthy infants born by dif-

ferent methods of delivery: permanent changes in intestinal flora after Caesarean section delivery. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 1999, 28: 19-25.

15. Eggesbo M, Botten G, Stigum H et al. Is delivery by cesarean section a risk factor for food allergy? J Allergy Clin Immunol, 2003, 112: 420-426.

16. Jost T, Lacroix C, Braegger CP, et al. New insights in gut microbiota establishment in healthy breast fed neonates. PLoS One, 2012, 7: e44595.

17. Rautava S, Luoto R, Salminen S et al. Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2012, 9: 565-576.

18. Gueimonde M, Laitinen K, Salminen S et al. Breast-milk: a source of bifidobacteria for infant gut development and maturation? Neonatology, 2007, 92: 64-66.

19. Jost T, Lacroix C, Braegger C et al. Assessment of bacterial diversity in breastmilk using culture-dependent and culture independent approaches. Br J Nutr, 2013, 110: 1253-62.

20. Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A et al. Influence of early gut microbiota on the maturation of childhood mucosal and systemic immune responses. Clin Exp Allerg,. 2009, 39: 1842-1851.

21. Jost T, Lacroix C, Braegger C et al. Molecular monitoring of succession of bacterial communities in human neonates. Appl Environ Microbiol, 2002, 68: 219-226.

22. Roger LC, Costabile A, Holland DT et al. Examination of faecal Bifidobacterium populations in breast- and formula-fed infants during the first 18 months of life. Microbiology, 2010, 156: 3329-3341.

23. Marra F, Marra CA, Richardson K et al. Antibiotic use in children is associated with increased risk of asthma. Pediatrics, 2009, 123: 1003-1010.

24. Kronman MP, Zaoutis TE, Haynes K et al. Antibiotic exposure and IBD development among children: a population based cohort study. Pediatrics, 2012, 130: 794-703.

25. Cabrera-Rubio R, Collado MC, Laitinen K et al. The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. Am J Clin Nutr, 2012, 96: 544-551. Backhed F, Ding H, Wang T et al. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci USA. 2004, 101: 15718-15723. Backhed F, Manchester JK, Semenkovich CF et al. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice. Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104: 979-984.

28. Schwiertz A, Taras D, Schafer S et al: Micro-biota and SCFA in lean and overweight healthy subjects. Epidemiology, 2009, 18: 190-195.

29. Velagapudi VR, Hezaveh R, Reigstad CS et al: The gut microbiota modulates host energy and lipid metabolism in mice. J Lipid Res, 2010, 51: 1101-1112.

30. Collado MC, Laitinen K, Salminen S, et al. Maternal weight and excessive weight gain during pregnancy modify the immunomodula-tory potential of breast milk. Pediatr Res, 2012, 72: 77-85.

26

27.

31. Kadooka Y, Sato M, Imaizumi K, et al. Regulation of abdominal adiposity by probiot-ics (Lactobacillus gasseri SBT2055) in adults with obese tendencies in a randomized controlled trial. Eur J Clin Nutr, 2010, 64: 636-643.

32. Sanchez M, Darimont C, Drapeau V et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus CGMCC1. 3724 supplementation on weight loss and maintenance in obese men and women. Br J Nutr, 2014, 111: 1507-19.

33. Miller AR, Barr RG, Eaton WO. Crying and motor behavior of six-week-old infants and postpartum maternal mood. Pediatrics, 1993, 92: 551-558.

34. Akman I, Kuscu K, Ozdemir N et al. Mothers' postpartum psychological adjustment and infantile colic. Arch Dis Child, 2006, 91: 417-419.

35. Savino F, Cordisco L, Tarasco V et al. Lactobacillus reuteri DSM 17938 in infantile colic: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Pediatrics, 2010, 126: 526-33.

36. Szajewska H, Gyrczuk E, Horvath A. Lactobacillus reuteri DSM 17938 for the management of infantile colic in breastfed infants: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Pediat, 2013, 162: 257-262.

37. Partty A, Luoto R, Kalliomaki M et al. Effects of Early Prebiotic and Probiotic Supplementation on Development of Gut Microbiota and Fussing and Crying in Preterm Infants: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. J Pediatr, 2013: 1272-7.

38. Barbara G, Stanghellini V, Brandi G et al. Interactions between commensal bacteria and gut sensorimotor function in health and disease. Am J Gastroenterol, 2005, 100: 2560-2568.

39. Kamath PS, Phillips SF, Zinsmeister AR. Short-chain fatty acids stimulate ileal motility in humans. Gastroenterology, 1988, 95: 1496-1502.

40. Guandalini S, Magazzù G, Chiaro A et al. VSL#3 improves symptoms in children with irritable

bowel syndrome: a multicenter, randomized, placebo-controlled, double-blind, crossover study. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2010, 51: 24-30.

41. Coccorullo P, Strisciuglio C, Martinelli M et al. Lactobacillus reuteri (DSM 17938) in infants with functional chronic constipation: a doubleblind, randomized, placebo-controlled study. J Pediatr, 2010, 157: 598-602.

42. Bu LN, Chang MW, Ni YH. Lactobacillus casei rhamnosus Lcr 35 in children with chronic constipation. Pediatr. Internat., 2007, 49: 485-490.

43. Bakken JS. Borody TB, Lawrence J et al. Treating Clostridium difficile Infection With Fecal Microbiota Transplantation. Clin Gastroenterol Hepatol,2011, 9: 1044-1049.

44. Mattila E, Uusitalo-Seppala R et al. Fecal transplantation, through colonoscopy, is effective therapy for recurrent Clostridium difficile infection. Gastroenterology, 2012, 142: 490-496.

45. Reviewed in Tilg H, Kaser A. Gut microbiome, obesity, and metabolic dysfunction. J Clin Invest, 2011, 121: 2126-2132.

46. Gough E, Shaikh H, Manges AR. Systematic review of intestinal microbiota transplantation (fecal bacteriotherapy) for recurrent Clostridium difficile infection. Clin Infect Dis, 2011, 53: 994-1002.

47. van Nood E, Vrieze A, Nieuwdorp M et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med, 2013, 368: 407-15.

48. Kunde S, Pham A, Bonczyk S et al. Safety, toler-ability, and clinical response after fecal transplantation in children and young adults with ulcerative colitis. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2013, 56: 597-601.

49. Russell GH, Kaplan JL, Youngster I, et al. Fecal Transplant for Recurrent Clostridium difficile Infection in Children With and Without Inflammatory Bowel Disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2014, 58: 588-592.

Почему мы с бактериями — единое целое — Wonderzine

Несколько лет назад на фоне всплеска интереса к теме вместо привычного понятия микрофлоры стали всё чаще звучать более современные термины: микробиом и микробиота. «Микробиом — это экосистема, в которой живут микроорганизмы и ресурсами которой они пользуются. Есть микробиом почвы, океана и других природных ниш. У человека тоже есть разные микробиомы — кожи, кишечника, дыхательных путей и мочеполового тракта. А микробиотой, или микрофлорой, называют сами организмы (бактерии, грибы, вирусы, археи и другие простейшие), которые можно выделить из этой экосистемы и изучить», — объясняет Елена Ильина, доктор биологических наук, руководитель отдела молекулярной биологии и генетики Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины ФМБА России. Тем не менее часто термины «микробиом» и «микробиота» используют как синонимы.

Главным стимулом к новым исследованиям микробиоты в начале XXI века стало развитие геномного секвенирования — метода, позволяющего прочитать геном того или иного организма. Чем доступнее и точнее становилась это технология, тем больше микробиологов использовали её в своих исследованиях. Постепенно представление о составе микрофлоры человека изменилось — оказалось, она намного разнообразнее и таинственнее, чем думали раньше. Например, генов бактерий в нашем организме нашлось в 150 раз больше, чем наших собственных. В этом смысле человека можно считать суперорганизмом — не одним, а целой группой синергически взаимодействующих живых существ. Этот термин упоминается в книге американского биолога Родни Дитерта, сформулировавшего идею, что мы не только люди, но и микробы.

При этом состав микробиоты разных людей сильно различается — он зависит от образа жизни, факторов окружающей среды, питания и множества других аспектов, начиная с момента рождения человека. Этому феномену было посвящено большое европейское исследование, результаты которого опубликовали в журнале Nature в 2011 году — тогда учёные впервые выделили так называемые энтеротипы городских жителей со всей планеты. Оказалось, что у разных людей, независимо от континента и страны проживания, в кишечнике превалируют разные группы бактерий — например, бактероиды, руминококки и другие — и всё это разнообразие можно считать вариантами нормы. Но сегодня, спустя всего восемь лет после открытия, к энтеротипам обращаются всё реже — потому что накопился новый огромный массив данных, говорящий о ещё большем разнообразии микробиомов и их эффектов.

Главной и постоянно обновляемой базой данных о биологическом разнообразии организмов, живущих внутри нас, сегодня можно считать проект «Микробиом человека», который стартовал в недрах Национального института здоровья США ещё в 2007 году. Во время первой фазы проекта, которая продлилась до 2014 года, учёные изучали и описывали состав микробиоты кишечника, кожи, гениталий и других экологических ниш тела человека. Вторая фаза, которая продолжается до сих пор, посвящена исследованию влияния этой микрофлоры на наше здоровье. Если суммировать данные, полученные в ходе этого проекта и других исследований по всему миру, получится, что микробиом влияет примерно на всё. А особенно сильно мы зависим от состояния микрофлоры кишечника. В частности, она связана с аутоиммунными воспалительными заболеваниями: болезнью Крона и язвенным колитом, — но это только вершина айсберга. Микробиом кишечника может влиять на работу сердечно-сосудистой системы, повышать риск развития сахарного диабета, оказывать влияние на работу мозга и иммунной системы — например, эффективность терапии при некоторых онкологических заболеваниях сильно зависит от того, как на неё реагирует микрофлора кишечника.

Кишечный микробиом марафонцев превратят в спортивные пищевые добавки

Forrest Gump / Paramount Pictures, 1994

Исследователи из Медицинской школы Гарвардского университета выяснили, чем кишечный микробиом марафонцев отличается микробиома обычных людей. У бегунов после соревнований резко возрастает численность бактерии, расщепляющей молочную кислоту, также в микробиоме у стайеров нашли микроорганизм, помогающий расщеплять углеводы и пищевые волокна, что, возможно, помогает во время забегов. Цель исследований — создать пищевые добавки с пробиотиками, которые могут помочь и профессиональным спортсменам и любителям быстрее восстанавливаться после тяжелых тренировок или более эффективно расщеплять питательные вещества. Ученые сообщили о результатах исследования на 254 Национальной конференции Американского химического общества, которая проходит в Вашингтоне 20-24 августа. Пресс-релиз опубликован на Eurekalert!

Обновлено: в июне 2019 года статья опубликована в Nature.

Сообщество микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибков), обитающих в организме человека по разным оценкам насчитывает от 37 до 100 триллионов. Бóльшая их часть обитает в толстом кишечнике. Они расщепляют большие молекулы пищевых волокон, превращая их в легко усваиваемые вещества; принимают участие в синтезе витаминов; препятствуют вторжению в организм патогенных бактерий и стимулируют иммунную систему. Кишечная микробиота влияет на центральную нервную систему через взаимодействие кишечной и центральной нервных систем — в частности, через выработку нейромедиаторов, таких как ацетилхолин, катехоламины и серотонин. Кроме того, исследования выявили влияние кишечной биоты на развитие тревожных расстройств, депрессии, аутизма.

Исследователи из Гарварда задались вопросом, можно ли, исследуя микробиом спортсменов, выявить микроорганизмы, помогающие им устанавливать рекорды. «Можно ли, „вытащить“ биом Майкла Джордана и раздать его другим, чтобы сделать из них чемпионов?» — объясняет мотивацию один из соавторов исследования, доктор Джонатан Щейман (Jonathan Scheiman).

Чтобы это выяснить медики провели ряд исследований. В первом из них участвовали 20 спортсменов, тренировавшихся для Бостонского марафона-2015. Ученые собирали у них образцы фекалий в течение недели до забега и недели после него. И затем определяли последовательности ДНК микроорганизмов из образцов. Когда исследователи сравнили геномы из образцов до и после забега, они выяснили, что после соревнований в биоме спортсменов резко возросла численность бактерий, расщепляющих молочную кислоту. Название микроорганизма ученые не называют.

По одной из теорий (впрочем, многие исследователи с ней не согласны), молочная кислота вызывает отсроченные боли в мышцах после интенсивной физической нагрузки. Поэтому в настоящее время медики из Гарварда проводят исследования на мышах: они кормят животных бактериями и смотрят, как микроорганизмы влияют на уровень молочной кислоты и мышечную усталость.

В другой серии экспериментов ученые сравнивали кишечный микробиом гребцов, которые тренировались для участия в Олимпийских играх 2016 года и ультрамарафонцев. Выяснилось, что у бегунов (но не у гребцов) в биоме присутствует бактерия, помогающая расщеплять углеводы и пищевые волокна, что может помогать им при беге на 100 километров. По мнению исследователей, результат может говорить о том, что при занятиях разными видами спорта могут возникать «нишевые» биомы.

По словам Щеймана, команда исследователей планирует открыть компанию, которая будет заниматься выпуском пробиотиков. «Параллельно с этим мы хотим расширить исследования атлетов, занимающихся разными видами спорта. Тогда мы соберем данные о бóльшем количестве микроорганизмов и создадим базу следующих кандидатов в пробиотики. По существу, мы исследуем биомы самых тренированных и здоровых людей в мире и собираем информацию, чтобы помочь и им, и остальным», — объясняет исследователь.

Ранее исследователи выяснили, что кишечная микробиота способна провоцировать инсульт. Состав биома влияет на образование кавернозных гемангиом — тонкостенных расширенных сосудов, скопление которых может приводить к инсульту.

Екатерина Русакова

Живущим в вашей толстой кишке тоже нужно здоровое питание

  • Адам Резерфорд
  • BBC Future

Автор фото, iStock

Чтобы сохранить здоровье и необходимое количество полезных бактерий в организме, мало просто есть йогурт с пробиотиками. Обозреватель BBC Future выяснил это, сдав один не очень приятный анализ.

Все началось с того, что не назовешь иначе как хитроумным изобретением. Это раскладывающийся лист с клейкими бумажками спереди и сзади, похожий на плоскую морскую звезду.

Бумажки приклеиваются к сидению унитаза. Закрепленный должным образом лист превращается в своеобразный гамак, на который и попадает образец для взятия пробы.

Готовясь к процедуре, я надел резиновые перчатки. Оставив свой биоматериал в "гамаке", я взял его пробу при помощи небольшой ложечки, закрепленной на внутренней стороне синей крышки от пробирки.

Затем я плотно завинтил крышку и завернул пластиковую пробирку в пакет со льдом, приготовленный мной заранее. Теперь ценный груз был готов к доставке.

А везти я его собрался в компанию Map My Gut, которая пообещала мне определить, какие именно микроорганизмы затаились в глубинах моего кишечника.

Результаты различных исследований, проведенных в последние годы, свидетельствуют о том, что микроорганизмы, живущие в нашей пищеварительной системе, намного более важны для нашего здоровья и самочувствия, чем считалось ранее.

Но вскоре я обнаружил, что мои собственные бактерии не слишком-то процветают, и что определенный рацион может полностью изменить нашу с ними общую жизнь.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Methanobrevibacter помогает повысить усвояемость пищи

В кишечнике среднестатистического человека живет около тысячи различных видов бактерий.

Общее их количество определить затруднительно, но счет идет на триллионы, и почти все они выполняют полезную для нас работу.

Геном человека насчитывает около 20 000 генов, однако у живущих в нашем организме микроорганизмов в совокупности их примерно в 500 раз больше.

Это позволяет им справляться с довольно непростыми задачами: помогать переваривать пищу, вырабатывать витамины и минералы и даже предотвращать болезни, объединяясь в группы и уничтожая патогенные бактерии.

Но это лишь малая часть их работы; на самом деле от них зависит, кем мы являемся внутри и снаружи.

Как сказал мне Эд Янг, автор книги "Множества во мне" (I Contain Multitudes), "микробы помогают строить тело человека, они формируют и обновляют наши органы по мере того как мы стареем".

"Возможно, они даже могут влиять на наше поведение и образ мыслей. Многочисленные эксперименты на животных показали, что микроорганизмы в их кишечнике могут оказывать влияние на настроение, характер и устойчивость к тревоге и стрессу", - отмечает он.

Однако насколько эти результаты применимы к человеку, нам еще предстоит понять.

Наверняка известно лишь то, что микробиомы двух человек различаются намного больше, чем их геномы.

Состав микроорганизмов в организме человека зависит от истории его болезней, места жительства и рациона.

У каждого человека он индивидуален и может сильно отличаться даже у ближайших родственников.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Некоторые продукты гораздо лучше стимулируют рост полезных бактерий в организме, чем йогурт

Именно поэтому мне пришлось опорожниться на бумажку и отнести кусочек биоматериала на анализ.

Признаюсь, что, входя в офис Тима Спектора, профессора генетики из больницы Святого Фомы, чтобы узнать результаты, я слегка нервничал.

Что я узнаю о таинственном внутреннем мире своих бактерий? Что именно прячется в моей толстой кишке?

Если честно, мой анализ был хуже некуда.

"Ваш результат намного ниже среднего. По разнообразию вы попадаете в 10% населения с самыми худшими результатами", - сказал мне Спектор с еле заметной ноткой радости в голосе. Радости, которую испытывает ученый, обнаружив какое-либо отклонение от нормы.

Он объяснил, что разнообразие - это один из главных факторов, влияющих на здоровье кишечника.

Дело в том, что разные микробы выполняют разные задачи, и чем более разнообразна эта рабочая сила, тем больше пользы мы получаем.

Но мало того, что мне недоставало разнообразия, так еще и группы бактерий, поселившиеся в моем кишечнике, были не самыми доброжелательными.

Анализ показал, что у меня в 65 раз больше Clostridium perfringens, чем у среднестатистического человека, и в 211 раз больше E. coli. Обе эти бактерии способны вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

"Эти результаты указывают на то, что у вас очень нездоровый микробиом", - говорилось в выданном мне документе с результатами анализов.

Я, конечно же, мог бы попытаться оправдать себя тем, что был в командировке и, возможно, съел что-то сомнительное.

Однако Спектор заявил, что однократная инфекция вряд ли способна сильно сместить баланс в худшую сторону.

А как насчет полезных бактерий? Менее 100 видов бактерий способны вызвать инфекционные заболевания, в то время как тысячи видов микроорганизмов, живущих в кишечнике человека, как сказал бы писатель Дуглас Адамс, "практически безвредны".

Так как же у меня обстоят дела с теми, кто на моей стороне?

В самом начале списка "наиболее желательных" микроорганизмов находятся такие бактерии, как Akkermansia и труднопроизносимая Christensenellaceae. Обе помогают предотвратить набор веса.

Methanobrevibacter способствует лучшей усвояемости пищи, в результате чего вы можете есть меньше. Oxalobacter обеспечивает профилактику появления камней в почках.

Сколько этих полезных бактерий обнаружилось у меня? Ноль.

Итак, меня не просто причислили к самой худшей группе, но и прописали моему кишечнику строгий режим питания, пообещав отменить его только в том случае, если он хорошенько подумает о своем поведении и решит измениться.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Clostridium perfringens связывают с возникновением заболеваний желудочно-кишечного тракта

Что же я могу предпринять, чтобы улучшить свой микробиом? По-видимому, самое главное - это разнообразие.

Чем разнообразнее ваше питание, тем больше видов бактерий поселится в вашем кишечнике.

Особенно полезны для поддержания здорового микробиома ферментированные пищевые продукты.

"Люди знают о живых йогуртах, но восточный кисломолочный напиток под названием кефир - это совершенно другой уровень: в нем в пять раз больше микроорганизмов", - сказал мне Спектор.

Население наших внутренностей также будет очень радо другим ферментированным продуктам, в том числе супу мисо и кимчхи (квашеной капусте).

Если для вас все это звучит слишком экзотично, то имейте в виду, что полезные продукты с высоким содержанием пищевых волокон - это чеснок, артишоки, бананы и цельные злаки.

А полифенолы, содержащиеся в красном винограде - излюбленная пища бактерий Akkermansia. Я считаю это неплохим поводом выпить бокал вина.

В рекламе пробиотиков говорится, что они помогают повысить содержание бактерий в кишечнике, но на самом деле тратить на них деньги вряд ли стоит.

Доказательств того, что эти бактерии задерживаются в организме достаточно долго для того, чтобы изменить микробиом, слишком мало.

Однако было доказано, что они полезны как для очень маленьких, так и для пожилых пациентов и могут использоваться для профилактики расстройства желудка при приеме антибиотиков.

Но моему кишечнику они уже вряд ли помогут.

С тех пор, как я сделал это шокирующее открытие, я полностью изменил свое питание. С момента получения результатов анализа прошло больше месяца, и в течение всего этого времени я не ел мяса.

Суп мисо заменил мне фрикадельки, а кимчхи - рыбу с картошкой. Несмотря на то, что банка с кимчхи пахнет, гм… прикольно, моя жена заставляет меня держать ее в сарае.

Только время покажет, смогут ли эти перемены оказать долговременное влияние на мой микробиом.

Но я знаю, что сейчас я ем не только для себя, но и для триллионов микроорганизмов, населяющих мое тело.

Надеюсь, этот строгий режим не продлится слишком долго.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

(PDF) Кишечный микробиом

58

А.И.Хавкин и др. / Вопросы практической педиатрии, 2020, том 15, №1, с. 53–60

A.I.Khavkin et al. / Clinical Practice in Pediatrics, 2020, volume 15, No 1, p. 53–60

Информация о финансировании

Финансирование данной работы не проводилось.

Financial support

No financial support has been provided for this work.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interest.

Литература/References

1. Gill SR, Pop M, Deboy RT, Eckburg PB, Turnbaugh PJ, Samuel BS, et al. Meta-

genomic analysis of the human distal gut microbiome. Science. 2006;

312(5778):1355-9. DOI: 10.1126/science.1124234

2. Dethlefsen L, Huse S, Sogin ML, Relman DA. The pervasive effects of an antibiotic

on the human gut microbiota, as revealed by deep 16S rRNA sequencing. PLoS

Biol. 2008 Nov 18;6(11):e280. DOI: 10.1371/journal.pbio.0060280

3. Arumugam M, Raes J, Pelletier E, Le Paslier D, Yamada T, Mende DR, et al.

Entero types of the human gut microbiome. Nature. 2011;473:174-80.

DOI: 10.1038/nature09944

4. Turnbaugh PJ1, Hamady M, Yatsunenko T, Cantarel BL, Duncan A, Ley RE, et al.

A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature. 2009 Jan 22;457(7228):

480-4. DOI: 10.1038/nature07540

5. Theis KR, Dheilly NM, Klassen JL, Brucker RM, Baines JF, et al. Getting the

Hologenome Concept Right: an Eco-Evolutionary Framework for Hosts and Their

Microbiomes. mSystems. 2016;1(2). pii: e00028-16. DOI: 10.1128/mSystems.

00028-16

6. Tabibian JH, O'Hara SP, LaRusso NF. Primary sclerosing cholangitis: the gut-liver

axis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2012;10:819-820. DOI: 10.1016/j.cgh.2012.01.024

7. Bunnett NW. Neuro-humoral signalling by bile acids and the TGR5 receptor in the

gastrointestinal tract. J Physiol. 2014;592:2943-50. DOI: 10.1113/jphysiol.

2014.271155

8. Chiang JY. Bile acids: regulation of synthesis. J Lipid Res. 2009 Oct;50(10):1955-

66. DOI: 10.1194/jlr.R900010-JLR200

9. Russell DW. The enzymes, regulation, and genetics of bile acid synthesis. Annu

Rev Biochem. 2003;72:137-74. DOI:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161712

10. Li-Hawkins J, G

å

fvels M, Olin M, Lund EG, Andersson U, et al. Cholic acid

mediates negative feedback regulation of bile acid synthesis in mice. J Clin Invest.

2002 Oct;110(8):1191-200. DOI: 10.1172/JCI16309 110, 1191-200.

11. Gustafsson BE, Einarsson K, Gustafsson J. Influence of cholesterol feeding on liver

microsomal metabolism of steroids and bile acids in conventional and germ-free

rats. J Biol Chem. 1975;10;250(21):8496-502. PMID: 811655

12. Dawson РA, Karpen SJ. Intestinal transport and metabolism of bile acids. J Lipid

Res. 2015;56(6):1085-99. DOI: 10.1194/jlr.R054114.

13. Ridlon JM, Harris SC, Bhowmik S, Kang DJ, Hylemon PB. Consequences of bile

salt biotransformations by intestinal bacteria. Gut Microbes. 2016;7(1):22-39.

DOI: 10.1080/19490976.2015.1127483

14. Claus SP, Ellero SL, Berger B, Krause L, Bruttin A, Molina J, et al. Colonization-

induced host-gut microbial metabolic interaction. MBio. 2011; 1;2(2):e00271-10.

DOI: 10.1128/mBio.00271-10

15. Mataki C, Magnier BC, Houten SM, Annicotte JS, Argmann C, Thomas C, et al.

Compromised intestinal lipid absorption in mice with a liver-specific deficiency of

liver receptor homolog 1. Mol Cell Biol. 2007;27(23):8330-9. DOI: 10.1128/

MCB.00852-07

16. Maruyama T, Miyamoto Y, Nakamura T, Tamai Y, Okada H, Sugiyama E, et al.

Identification of membrane-type receptor for bile acids (M-BAR). Biochem

Biophys Res Commun. 2002;15;298(5):714-9. PMID: 12419312

17. Kawamata Y, Fujii R, Hosoya M, Harada M, Yoshida H, Miwa M, et al. A G protein-

coupled receptor responsive to bile acids. J Biol Chem. 2003 Mar 14;278(11):9435-

40. DOI: 10.1074/jbc.M209706200

18. Vassileva G, Golovko A, Markowitz L, Abbondanzo SJ, Zeng M, Yang S, et al.

Targeted deletion of Gpbar1 protects mice from cholesterol gallstone formation.

Biochem J. 2006;15;398(3):423-30. DOI: 10.1042/BJ20060537

19. M

ü

ssig K, Staiger H, Machicao F, Machann J, Schick F, Sch

ä

fer SA, et al.

Preliminary report: genetic variation within the GPBAR1 gene is not associated

with metabolic traits in white subjects at an increased risk for type 2 diabetes

mellitus. Metabolism. 2009;58(12):1809-11. DOI: 10.1016/j.metabol.2009.06.012

20. Alemi F, Kwon E, Poole DP, Lieu T, Lyo V, et al. The TGR5 receptor mediates bile

acid-induced itch and analgesia. J Clin Invest. 2013 Apr;123(4):1513-30.

DOI: 10.1172/JCI64551

21. Keitel V, G

ö

rg B, Bidmon HJ, Zemtsova I, Spomer L, Zilles K, H

ä

ussinger D. The

bile acid receptor TGR5 (Gpbar-1) acts as a neurosteroid receptor in brain. Glia.

2010;58(15):1794-805. DOI: 10.1002/glia.21049

22. Poole DP, Godfrey C, Cattaruzza F, Cottrell GS, Kirkland JG, Pelayo JC, et al.

Expression and function of the bile acid receptor GpBAR1 (TGR5) in the murine

enteric nervous system. Neurogastroenterol Motil. 2010;22(7):814-25, e227-8.

DOI: 10.1111/j.1365-2982.2010.01487.x

23. Ichikawa R, Takayama T, Yoneno K, Kamada N, Kitazume MT, Higuchi H, et al. Bile

acids induce monocyte differentiation toward interleukin-12 hypo-producing

dendritic cells via a TGR5-dependent pathway. Immunology. 2012;136(2):153-62.

DOI: 10.1111/j.1365-2567.2012.03554.x

24. Calmus Y, Guechot J, Podevin P, Bonnefis MT, Giboudeau J, Poupon R.

Differential effects of chenodeoxycholic and ursodeoxycholic acids on inter-

leukin 1, interleukin 6 and tumor necrosis factor-alpha production by monocytes.

Hepatology. 1992;16(3):719-23. PMID: 1505915

25. Kida T, Tsubosaka Y, Hori M, Ozaki H, Murata T. Bile acid receptor TGR5 agonism

induces NO production and reduces monocyte adhesion in vascular endothelial

cells. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013;33(7):1663-9. DOI: 10.1161/

ATVBAHA.113.301565

26. Sato H, Genet C, Strehle A, Thomas C, Lobstein A, Wagner A, et al. Anti-

hyperglycemic activity of a TGR5 agonist isolated from Olea europaea. Biochem

Biophys Res Commun. 2007 Nov 3;362(4):793-8. DOI: 10.1016/j.bbrc.2007.06.130

27. Thomas C, Gioiello A, Noriega L, Strehle A, Oury J, Rizzo G, et al. TGR5-mediated

bile acid sensing controls glucose homeostasis. Cell Cell Metab. 2009 Sep;

10(3):167-77. DOI: 10. 1016/j.cmet.2009.08.001

28. Bernstein C, Holubec H, Bhattacharyya AK, Nguyen H, Payne CM, Zaitlin B,

Bernstein H. Carcinogenicity of deoxycholate, a secondary bile acid. Arch Toxicol.

2011 Aug;85(8):863-71. DOI: 10.1007/s00204-011-0648-7

29. Debruyne PR, Bruyneel EA, Li X, Zimber A, Gespach C, Mareel MM. The role of

bile acids in carcinogenesis. Mutat Res. 2001;480-481:359-69. PMID: 11506828

30. Hong J, Behar J, Wands J, Resnick M, Wang LJ, DeLellis RA, et al. Role of a novel

bile acid receptor TGR5 in the development of oesophageal adenocarcinoma. Gut.

2010;59(2):170-80. DOI: 10.1136/gut.2009.188375

31. Lundeg

â

rdh G, Adami HO, Helmick C, Zack M, Meirik O. Stomach Cancer after

Partial Gastrectomy for Benign Ulcer Disease. N Engl J Med. 1988;319(4):

195-200. DOI: 10.1056/NEJM198807283190402

32. Chen WD, Yu D, Forman BM, Huang W, Wang YD. Deficiency of G-protein-coupled

bile acid receptor Gpbar1 (TGR5) enhances chemically induced liver carcinogenesis.

Hepatology. 2013;57(2):656-66. DOI: 10.1002/hep.26019

33. Wang X, Fu X, Van Ness C, Meng Z, Ma X, Huang W. Bile Acid Receptors and Liver

Cancer. Curr Pathobiol Rep. 2013;1(1):29-35. DOI: 10.1007/s40139-012-0003-6

34. Marzioni M, Ueno Y, Glaser S, Francis H, Benedetti A, Alvaro D, et al. Cytoprotective

effects of taurocholic acid feeding on the biliary tree after adrenergic denervation

of the liver. Liver Int. 2007 May;27(4):558-68. DOI: 10.1111/j.1478-3231.2007.

01443.x

Проект «Микробиом человека» установил связь микробиоты с воспалением кишечника, диабетом и преждевременными родами. И предсказал развитие диабета у одной пациентки еще до появления классических симптомов - Наука

«Микробиом человека» — это проект, объединивший десятки ученых с разных концов США для того, чтобы провести всеобщую перепись микроскопических симбионтов человека, настолько подробную, насколько это возможно. А поскольку набор бактерий у людей довольно сильно различается, то, чтобы найти какие-то общие закономерности, приходится собирать тысячи образцов. На первом этапе работы проекта исследователи составили портрет здоровой микрофлоры, а также создали базу геномов бактерий кишечника, кожи и влагалища.

В новом номере Nature проект отчитывается о втором пройденном этапе. На этот раз предметом исследования стали отдельные заболевания, у которых ученые пытались найти бактериальную компоненту.

Первая статья посвящена воспалениям кишечника — болезни Крона и язвенному колиту. Изучив анализы у 132 больных в течение года, авторы обнаружили, что наиболее распространенных жителей кишечника у пациентов становится меньше. Соответственно, становится меньше и производимых этими бактериями короткоцепочечных жирных кислот, которые кормят клетки стенки кишечника и передают сигналы в мозг человека, в том числе сигнал о насыщении. На место привычных бактерий приходят новые оппортунистические виды. В ответ на это в стенке кишечника развивается воспаление, поэтому чужаки в кишечнике надолго не задерживаются. Так или иначе, микрофлора больных людей постоянно изменяется, приближаясь к здоровому составу в периоды ремиссии.

Вторая ветвь проекта работала с преждевременными родами. Исследователи предположили, что они тоже могут быть вызваны изменением состава микробиома. И действительно, в случаях, если беременность закончилась раньше срока, во влагалище матерей было крайне мало бактерий Lactobacillus, в то время как у здоровых матерей, родивших в срок, их популяция была весьма существенна. Как правило, первый триместр беременности сопровождается легким воспалением — реакцией на изменения в стенке матки и появление инородного тела. Затем, во втором триместре, иммунный ответ, наоборот, затихает, чтобы не мешать развитию зародыша, и усиливается в третьем: роды становятся кульминацией отторжения плода. Судя по всему, преждевременные роды вызваны именно воспалением: начавшись в первом триместре, оно больше не прекращается, поскольку бактерий, которые должны его подавлять, оказывается недостаточно. Интересно, что чаще преждевременные роды встречаются у женщин африканского происхождения, поэтому следующим этапом работы должны стать поиски корреляций между микробиотой и генетическими особенностями пациенток.

Третьим направлением исследований стал предиабет — крайне актуальная (по крайней мере для США) проблема. Первые признаки диабета (которые и называют предиабетом) появляются почти у каждого третьего американца, и в 70% случаев они превращаются в полноценную болезнь. Но несмотря на то, что на ранних стадиях пациенты отличаются от здоровых людей почти одной лишь устойчивостью к инсулину, на микробном и иммунологическом уровне различия оказались гораздо сильнее. Выяснилось, что у людей с предиабетом повышено количество провоспалительных белков, то есть организм существует в режиме постоянного «воспаления». Однако когда они заболевают респираторной вирусной инфекцией, то ответ на нее развивается слабее и позже, чем у здоровых людей, а микробный состав носовой полости изменяется гораздо меньше.

В нескольких случаях работа ученых приобрела предсказательную силу. У одного пациента они обнаружили отклонения в анализах крови, свидетельствующих о проблемах с печенью, а пять месяцев спустя медики диагностировали у него стеатоз (накопление жира) в печени. Еще у одной пациентки с предиабетом исследователи заметили повышение провоспалительных маркеров и продукты жизнедеятельности микробов, свидетельствующие о нарушении обмена глюкозы. Официальный диагноз «диабет» ей поставили лишь через 10 месяцев, так что можно считать, что ученым удалось поймать самые ранние признаки болезни по микробиоте задолго до появления симптомов.

Однако над разработкой ранней диагностики болезней по микрофлоре участникам проекта еще только предстоит трудиться. На первых двух этапах они были заняты скорее сбором данных и поиском направлений для будущей работы.

 Полина Лосева

Микробиом кишечника - обзор

Микробиом кишечника.

Микробиом кишечника представляет собой экосистему комменсальных, симбиотических и патогенных микроорганизмов, количество которых превышает количество генов хозяина более чем в 100 раз. 45 Микробиом кишечника и его связь со здоровьем и болезнями были предметом обширных исследований, и было показано, что микробиом кишечника участвует в поддержании метаболизма, питания, физиологии, иммунной функции и психического здоровья человека. Ось кишечник – мозг представляет собой двунаправленную нейрогуморальную систему связи, которая объединяет нервные, гормональные и иммунологические сигналы между кишечником хозяина и деятельностью мозга. 46 Комменсальные, пробиотические и патогенные бактерии в желудочно-кишечном тракте могут активировать нервные пути и сигнальные системы ЦНС и могут влиять на развитие тревоги и депрессии. 47 Двунаправленная взаимосвязь отражена в наблюдении, что стресс может влиять на целостность эпителия кишечника и может изменять перистальтику, секрецию и выработку муцина, способствуя изменениям в микробном составе. 45 Концепция оси кишечник – мозг предполагает, что модуляция микробиоты кишечника может быть осуществимым подходом к лечению расстройств ЦНС со значительно меньшей токсичностью, чем многие из фармацевтических препаратов, используемых в настоящее время.

Микробиом кишечника был вовлечен в индукцию аутоиммунных состояний при заболеваниях человека и экспериментальных моделях животных, включая воспалительное заболевание кишечника, анкилозирующий спондилит, увеит, ревматоидный артрит, диабет 1 типа и экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (EAE). 48–50 Современные методики исследования микробного разнообразия кишечника, такие как технологии секвенирования гена 16S рРНК нового поколения, предполагают наличие «дисбиотической» микробиоты кишечника как у взрослых, так и у детей с РС. 51–53 Изменения в микробиоте кишечника также были очевидны у субъектов с рассеянным склерозом, принимавших ДМТ, такие как глатирамера ацетат и интерфероны. 53 Кроме того, изменения микробиоты кишечника, по-видимому, связаны с риском рецидива у детей и взрослых пациентов с РС. 51,53 Текущие, но ограниченные знания об изменениях микробиома кишечника при РС интригуют, и остается неясным, предшествуют ли изменения микробиома кишечника патогенезу РС или являются его следствием. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) предположили причинно-следственную связь микробиоты кишечника и рассеянного склероза в исследовании, в котором было обнаружено, что трансплантация микробиоты от субъектов с рассеянным склерозом усугубляет симптомы у мышей с EAE. 54,55 Та же группа оценила 34 набора близнецов, дискордантных по РС, показав, что трансплантация кишечной микробиоты от близнецов, пораженных РС, трансгенным мышам индуцировала специфический для ЦНС аутоиммунитет с большей частотой, чем микробиота, полученная от здоровых близнецов. 56 Хотя микробиоту человека и мыши нельзя напрямую сравнивать, биологические пути, представленные таксонами бактерий, ассоциированных с РС, в значительной степени перекрываются.

Многие факторы, как немодифицируемые, так и изменяемые, могут влиять на состав микробиома кишечника человека.К ним относятся генотип, возраст, пол, методы лечения, изменяющие болезнь (DMT) для MS, такие как интерферон и глатирамера ацетат, антибиотики и диета. Животная модель микробиома кишечника предполагает, что диета может быстро влиять на микробиом кишечника, причем изменения происходят в течение одного дня после смены диеты с диеты с низким содержанием жиров и полисахаридами растений на диету с высоким содержанием жиров и высоким содержанием сахара. 57,58 Анализ фекального микробиома диеты с высоким содержанием клетчатки по сравнению с западной диетой выявил недостаточную представленность Enterobacteriaceae ( Shigella и Escherichia ) с большим количеством бактерий из рода Prevotella и Xylanibacter, известно, что он содержит набор бактериальных генов для гидролиза целлюлозы и ксилана, полезных для пищеварения при преимущественно растительной диете. 58,59 Было показано, что члены семейства Enterobacteriaceae, связанные с западной диетой, обостряют воспаление тонкого кишечника, тогда как бактерии, связанные с диетами с высоким содержанием клетчатки, включая Prevotella и Xylanibacter, , связаны с защитной ролью против кишечника. воспаление.

Почему микробиом кишечника так важен для вашего здоровья

Ваше тело наполнено триллионами бактерий, вирусов и грибков. Все они известны как микробиом.

Хотя некоторые бактерии связаны с болезнями, другие на самом деле чрезвычайно важны для вашей иммунной системы, сердца, веса и многих других аспектов здоровья.

Эта статья служит руководством по микробиому кишечника и объясняет, почему он так важен для вашего здоровья.

Что такое микробиом кишечника?

Бактерии, вирусы, грибки и другие микроскопические живые существа называются для краткости микроорганизмами или микробами.

Триллионы этих микробов существуют в основном в кишечнике и на коже.

Большинство микробов в кишечнике находятся в «кармане» толстой кишки, называемом слепой кишкой, и они называются микробиомом кишечника.

Хотя внутри вас живет множество различных видов микробов, бактерии наиболее изучены.

Фактически, в вашем теле больше бактериальных клеток, чем человеческих клеток. В вашем теле примерно 40 триллионов бактериальных клеток и только 30 триллионов клеток человека. Это означает, что вы больше бактерий, чем людей (1, 2).

Более того, в микробиоме кишечника человека насчитывается до 1000 видов бактерий, и каждый из них играет свою роль в вашем организме.Большинство из них чрезвычайно важны для вашего здоровья, а другие могут вызывать заболевания (3).

В сумме эти микробы могут весить до 2–5 фунтов (1–2 кг), что примерно соответствует весу вашего мозга. Вместе они функционируют как дополнительный орган в вашем теле и играют огромную роль в вашем здоровье.

Резюме:

Микробиом кишечника - это все микробы в кишечнике, которые действуют как еще один орган, имеющий решающее значение для вашего здоровья.

Как это влияет на ваше тело?

Люди эволюционировали, чтобы жить с микробами миллионы лет.

За это время микробы научились играть очень важную роль в организме человека. Фактически, без микробиома кишечника выжить было бы очень трудно.

Микробиом кишечника начинает влиять на ваше тело в момент вашего рождения.

Вы впервые подвергаетесь воздействию микробов, когда проходите через родовые пути матери. Однако новые данные свидетельствуют о том, что младенцы могут контактировать с некоторыми микробами в утробе матери (4, 5, 6).

По мере роста микробиом кишечника начинает расширяться, а это означает, что он начинает содержать множество различных видов микробов. Считается, что более высокое разнообразие микробиома полезно для вашего здоровья (7).

Интересно, что еда, которую вы едите, влияет на разнообразие кишечных бактерий.

По мере роста микробиома он влияет на ваше тело разными способами, в том числе:

  • Переваривание грудного молока: Некоторые из бактерий, которые впервые начинают расти в кишечнике ребенка, называются Bifidobacteria . Они переваривают полезные сахара в грудном молоке, которые важны для роста (8, 9, 10).
  • Перевариваемая клетчатка: Некоторые бактерии переваривают клетчатку, производя короткоцепочечные жирные кислоты, которые важны для здоровья кишечника. Клетчатка может помочь предотвратить увеличение веса, диабет, сердечные заболевания и риск рака (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17).
  • Помогая контролировать вашу иммунную систему: Микробиом кишечника также контролирует работу вашей иммунной системы. Взаимодействуя с иммунными клетками, микробиом кишечника может контролировать реакцию вашего организма на инфекцию (18, 19).
  • Помогая контролировать здоровье мозга: Новое исследование показывает, что микробиом кишечника также может влиять на центральную нервную систему, которая контролирует функцию мозга (20).

Таким образом, микробиом кишечника может влиять на ключевые функции организма и на ваше здоровье различными способами.

Краткое описание:

Микробиом кишечника влияет на организм с рождения и на протяжении всей жизни, контролируя переваривание пищи, иммунную систему, центральную нервную систему и другие процессы в организме.

Микробиом кишечника может влиять на ваш вес

В вашем кишечнике обитают тысячи различных типов бактерий, большинство из которых приносит пользу вашему здоровью.

Однако наличие слишком большого количества нездоровых микробов может привести к болезням.

Дисбаланс здоровых и нездоровых микробов иногда называют дисбактериозом кишечника, и он может способствовать увеличению веса (21).

Несколько известных исследований показали, что микробиом кишечника полностью отличался у однояйцевых близнецов, один из которых страдал ожирением, а другой был здоров. Это продемонстрировало, что различия в микробиоме не были генетическими (22, 23).

Интересно, что в одном исследовании, когда микробиом тучного близнеца был передан мышам, они набрали больше веса, чем те, которые получили микробиом худого близнеца, несмотря на то, что обе группы придерживались одинаковой диеты (22).

Эти исследования показывают, что дисбиоз микробиома может играть роль в увеличении веса.

К счастью, пробиотики полезны для здорового микробиома и могут помочь с потерей веса. Тем не менее, исследования показывают, что влияние пробиотиков на потерю веса, вероятно, довольно невелико: люди теряют менее 2,2 фунта (1 кг) (24).

Резюме:

Дисбиоз кишечника может привести к увеличению веса, но пробиотики потенциально могут восстановить здоровье кишечника и помочь снизить вес.

Микробиом также может влиять на здоровье кишечника и может играть роль в таких кишечных заболеваниях, как синдром раздраженного кишечника (СРК) и воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) (25, 26, 27).

Вздутие живота, спазмы и боль в животе, которые испытывают люди с СРК, могут быть вызваны дисбактериозом кишечника. Это связано с тем, что микробы производят много газа и других химических веществ, которые вызывают симптомы кишечного дискомфорта (28).

Однако некоторые здоровые бактерии в микробиоме также могут улучшить здоровье кишечника.

Определенные бифидобактерии и лактобациллы , которые содержатся в пробиотиках и йогурте, могут помочь закрыть промежутки между клетками кишечника и предотвратить синдром дырявой кишки.

Эти виды также могут предотвращать прилипание болезнетворных бактерий к стенке кишечника (29, 30).

Фактически, прием определенных пробиотиков, содержащих Bifidobacteria и Lactobacilli , может уменьшить симптомы СРК (31).

Резюме:

Здоровый микробиом кишечника контролирует его здоровье, взаимодействуя с клетками кишечника, переваривая определенные продукты и предотвращая прилипание болезнетворных бактерий к стенкам кишечника.

Микробиом кишечника может способствовать здоровью сердца

Интересно, что микробиом кишечника может даже влиять на здоровье сердца (32).

Недавнее исследование с участием 1500 человек показало, что микробиом кишечника играет важную роль в обеспечении «хорошего» холестерина ЛПВП и триглицеридов (33).

Некоторые нездоровые виды в микробиоме кишечника могут также способствовать сердечным заболеваниям, производя N-оксид триметиламина (ТМАО).

ТМАО - это химическое вещество, которое способствует закупорке артерий, что может привести к сердечным приступам или инсульту.

Определенные бактерии в микробиоме превращают холин и L-карнитин, оба из которых являются питательными веществами, содержащимися в красном мясе и других источниках пищи животного происхождения, в ТМАО, потенциально увеличивая факторы риска сердечных заболеваний (34, 35, 36).

Однако другие бактерии в микробиоме кишечника, особенно Lactobacilli , могут помочь снизить уровень холестерина при приеме в качестве пробиотика (37).

Резюме:

Определенные бактерии в микробиоме кишечника могут производить химические вещества, которые могут блокировать артерии и приводить к сердечным заболеваниям.Однако пробиотики могут помочь снизить уровень холестерина и риск сердечных заболеваний.

Он может помочь контролировать уровень сахара в крови и снизить риск диабета

Микробиом кишечника также может помочь контролировать уровень сахара в крови, что может повлиять на риск диабета 1 и 2 типа.

В одном недавнем исследовании было изучено 33 ребенка с генетически высоким риском развития диабета 1 типа.

Было обнаружено, что разнообразие микробиома резко упало еще до развития диабета 1 типа.Также было обнаружено, что уровни ряда нездоровых видов бактерий увеличивались непосредственно перед началом диабета 1 типа (38).

Другое исследование показало, что даже когда люди ели одни и те же продукты, их уровень сахара в крови мог сильно различаться. Это может быть связано с типом бактерий в кишечнике (39).

Резюме:

Микробиом кишечника играет роль в контроле уровня сахара в крови и может также влиять на возникновение диабета 1 типа у детей.

Это может повлиять на здоровье мозга

Микробиом кишечника может даже принести пользу здоровью мозга несколькими способами.

Во-первых, некоторые виды бактерий могут способствовать выработке в мозгу химических веществ, называемых нейротрансмиттерами. Например, серотонин - это нейромедиатор антидепрессанта, который в основном вырабатывается в кишечнике (40, 41).

Во-вторых, кишечник физически связан с мозгом через миллионы нервов.

Таким образом, микробиом кишечника также может влиять на здоровье мозга, помогая контролировать сообщения, которые отправляются в мозг через эти нервы (42, 43).

Ряд исследований показал, что люди с различными психологическими расстройствами имеют разные виды бактерий в кишечнике по сравнению со здоровыми людьми.Это говорит о том, что микробиом кишечника может влиять на здоровье мозга (44, 45).

Однако неясно, связано ли это просто с различными привычками питания и образа жизни.

Небольшое количество исследований также показало, что некоторые пробиотики могут улучшить симптомы депрессии и других психических расстройств (46, 47).

Резюме:

Микробиом кишечника может влиять на здоровье мозга, вырабатывая химические вещества в мозгу и взаимодействуя с нервами, которые соединяются с мозгом.

Как улучшить микробиом кишечника?

Есть много способов улучшить микробиом кишечника, в том числе:

  • Ешьте разнообразную пищу: Это может привести к разнообразию микробиома, что является показателем хорошего здоровья кишечника. В частности, бобовые, фасоль и фрукты содержат много клетчатки и могут способствовать росту здоровых Bifidobacteria (48, 49, 50, 51).
  • Ешьте ферментированные продукты: Ферментированные продукты, такие как йогурт, квашеная капуста и кефир, содержат полезные бактерии, в основном Lactobacilli , и могут уменьшить количество болезнетворных организмов в кишечнике (52).
  • Ограничьте потребление искусственных подсластителей: Некоторые данные показали, что искусственные подсластители, такие как аспартам, повышают уровень сахара в крови, стимулируя рост нездоровых бактерий, таких как Enterobacteriaceae , в микробиоме кишечника (53).
  • Ешьте продукты с пребиотиками: Пребиотики - это тип клетчатки, которая стимулирует рост здоровых бактерий. Продукты, богатые пребиотиками, включают артишоки, бананы, спаржу, овес и яблоки (54).
  • Грудное вскармливание не менее шести месяцев: Грудное вскармливание очень важно для развития микробиома кишечника.Дети, находящиеся на грудном вскармливании не менее шести месяцев, содержат более полезные Bifidobacteria , чем дети, находящиеся на искусственном вскармливании (55).
  • Ешьте цельнозерновые продукты: Цельные зерна содержат много клетчатки и полезных углеводов, таких как бета-глюкан, которые перевариваются кишечными бактериями для улучшения веса, риска рака, диабета и других заболеваний (56, 57).
  • Попробуйте растительную диету: Вегетарианские диеты могут помочь снизить уровень болезнетворных бактерий, таких как E. coli , а также воспаления и холестерина (58, 59).
  • Ешьте продукты, богатые полифенолами: Полифенолы - это растительные соединения, содержащиеся в красном вине, зеленом чае, темном шоколаде, оливковом масле и цельнозерновых продуктах. Они расщепляются микробиомом, чтобы стимулировать здоровый рост бактерий (60, 61).
  • Примите пробиотическую добавку: Пробиотики - это живые бактерии, которые могут помочь восстановить здоровое состояние кишечника после дисбактериоза. Они делают это, «заселяя» его здоровыми микробами (62).
  • Принимайте антибиотики только при необходимости: Антибиотики убивают множество плохих и хороших бактерий в микробиоме кишечника, что, возможно, способствует увеличению веса и устойчивости к антибиотикам. Таким образом, принимайте антибиотики только в случае медицинской необходимости (63).
Резюме:

Употребление разнообразных продуктов с высоким содержанием клетчатки и ферментированных продуктов поддерживает здоровый микробиом. Также могут быть полезны пробиотики и ограниченное количество антибиотиков.

Микробиом кишечника состоит из триллионов бактерий, грибов и других микробов.

Микробиом кишечника играет очень важную роль в вашем здоровье, помогая контролировать пищеварение и принося пользу вашей иммунной системе и многим другим аспектам здоровья.

Дисбаланс нездоровых и здоровых микробов в кишечнике может способствовать увеличению веса, высокому уровню сахара в крови, высокому холестерину и другим нарушениям.

Чтобы способствовать росту здоровых микробов в кишечнике, ешьте самые разные фрукты, овощи, цельнозерновые и ферментированные продукты.

Микробиом кишечника

Кредит: Антуан Доре

Мы не одни в своем теле. Внутри каждого человека живут триллионы микроорганизмов - бактерий, вирусов, грибов и других форм жизни, которые вместе известны как микробиом.Различные органы имеют различных микробных обитателей, но группа, которая привлекла наибольшее внимание в биомедицинских исследованиях, - это кишечник.

Чтобы лучше понять роль, которую микробы кишечника играют в здоровье и болезнях, исследователи со всего мира исследуют, что делает микробиом кишечника «хорошим». В конце концов, в кишечнике существуют сотни различных видов бактерий - некоторые патогенные, а некоторые полезные. Компьютерный биолог Эран Сигал утверждает, что сбор данных о микробиоме позволит применить подход «глубокого фенотипирования», который может изменить открытие лекарств.А изучение некоторых видов пробиотиков, способствующих укреплению здоровья, дает биологические открытия, которые могут способствовать разработке лекарств.

В настоящее время считается, что на некоторые заболевания влияют процессы микробиома кишечника. К ним относятся рак, аутоиммунные нарушения, такие как рассеянный склероз и расстройство аутистического спектра. Микробиом кишечника также сильно взаимодействует с некоторыми лекарствами, в том числе с некоторыми терапевтическими средствами для психического здоровья, и влияет на их эффекты.

С ростом доказательств важности микробиома кишечника для здоровья биологи-синтетики стремятся создать микробиом - как на уровне отдельных видов, так и в качестве экосистемы - чтобы предотвратить развитие болезней.Также растет общественный интерес к тому, как можно повлиять на микробиом кишечника, часто сосредоточенный на личном диетическом выборе. Микробиолог Питер Тернбо рассматривает это как вопрос не о том, какие продукты принесут пользу нашему здоровью, а скорее о том, какие медицинские выводы можно почерпнуть из взаимодействия между нашими кишечными микробами и тем, что мы едим.

В настоящее время проводится гораздо больше исследований микробиома кишечника, чем может быть описано в этом обзоре, но эта добавка дает представление о широте этой надежной области.

Мы рады поблагодарить компанию Danone Nutricia Research за финансовую поддержку в подготовке настоящего обзора. Как всегда, Nature сохраняет исключительную ответственность за все редакционные материалы.

Микробиом | Источник питания

Перейти к:
Что такое микробиом?
Как микробиота приносит пользу организму
Роль пробиотиков
Может ли диета повлиять на микробиоту человека?
Дальнейшие исследования

Что такое микробиом?

Представьте себе шумный город утром в будний день, тротуары заполнены людьми, спешащими на работу или на встречи.Теперь представьте это на микроскопическом уровне, и вы получите представление о том, как выглядит микробиом внутри нашего тела, состоящий из триллионов микроорганизмов (также называемых микробиотой или микробами) тысяч различных видов. [1] К ним относятся не только бактерии, но и грибы, паразиты и вирусы. У здорового человека эти «жучки» мирно сосуществуют, причем наибольшее их количество находится в тонком и толстом кишечнике, а также во всем теле. Микробиом даже называют поддерживающим органом, потому что он играет очень много ключевых ролей в обеспечении бесперебойной повседневной работы человеческого тела.

У каждого человека есть совершенно уникальная сеть микробиоты, которая изначально определяется его ДНК. Человек впервые подвергается воздействию микроорганизмов в младенчестве, во время родов через родовые пути и через грудное молоко матери. [1] То, каким именно микроорганизмам подвергается младенец, зависит исключительно от вида, обнаруженного у матери. Позже воздействие окружающей среды и диета могут изменить микробиом человека, сделав его полезным для здоровья или подвергнуть его большему риску заболевания.

Микробиом состоит из полезных и потенциально вредных микробов. Большинство из них являются симбиотическими (от которых выигрывают и человеческое тело, и микробиота), а некоторые, в меньшем количестве, являются патогенными (способствуют развитию болезни). В здоровом организме без проблем сосуществуют патогенная и симбиотическая микробиота. Но если есть нарушение этого баланса, вызванное инфекционными заболеваниями, определенными диетами или длительным применением антибиотиков или других препаратов, уничтожающих бактерии, возникает дисбактериоз, прекращающий эти нормальные взаимодействия.В результате организм может стать более восприимчивым к болезням.

Как микробиота приносит пользу организму

Микробиота стимулирует иммунную систему, расщепляет потенциально токсичные пищевые соединения и синтезирует определенные витамины и аминокислоты [2], включая витамины группы B и витамин К. Например, ключевые ферменты, необходимые для образования витамина B12, обнаруживаются только в бактериях, не у растений и животных. [3]

Сахара, такие как столовый сахар и лактоза (молочный сахар), быстро всасываются в верхней части тонкой кишки, но более сложные углеводы, такие как крахмалы и волокна, не так легко перевариваются и могут перемещаться ниже в толстую кишку. Там микробиота помогает расщеплять эти соединения с помощью их пищеварительных ферментов. Ферментация неперевариваемых волокон вызывает производство короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), которые могут использоваться организмом в качестве источника питательных веществ, но также играют важную роль в функции мышц и, возможно, в профилактике хронических заболеваний, включая некоторые виды рака и расстройства кишечника. . Клинические исследования показали, что SCFA могут быть полезны при лечении язвенного колита, болезни Крона и диареи, связанной с антибиотиками.[2]

Микробиота здорового человека также обеспечивает защиту от патогенных организмов, попадающих в организм, например, через питье или употребление зараженной воды или пищи.

Крупные семейства бактерий, обнаруженных в кишечнике человека, включают Prevotella , Ruminococcus , Bacteroides и Firmicutes . [4] В толстой кишке, в среде с низким содержанием кислорода, вы найдете анаэробные бактерии Peptostreptococcus, Bifidobacterium , Lactobacillus и Clostridium . [4] Считается, что эти микробы предотвращают чрезмерный рост вредных бактерий, конкурируя за питательные вещества и места прикрепления к слизистой оболочке кишечника, которая является основным местом иммунной активности и производства антимикробных белков. [5,6]

Роль пробиотиков

Если микробиота так жизненно важна для нашего здоровья, как мы можем гарантировать, что у нас достаточно или правильных типов? Возможно, вы знакомы с пробиотиками или уже принимаете их. Это либо продукты, которые естественным образом содержат микробиоту, либо таблетки-добавки, содержащие живые активные бактерии, рекламируемые для улучшения здоровья пищеварительной системы.Продажи пробиотических добавок превысили 35 миллиардов долларов в 2015 году с прогнозируемым увеличением до 65 миллиардов долларов к 2024 году. Верите ли вы в заявления о здоровье или думаете, что это еще одна афера со змеиным маслом, они составляют многомиллиардную отрасль, которая развивается в тандеме с быстро появляющиеся исследования.

Д-р Аллан Уокер, профессор питания Гарвардской школы общественного здравоохранения и Гарвардской медицинской школы, считает, что, хотя опубликованные исследования противоречат друг другу, существуют определенные ситуации, в которых пробиотические добавки могут быть полезны.«Пробиотики могут быть наиболее эффективными для обоих концов возрастного спектра, потому что в этом случае ваши микробы не так устойчивы, как обычно», - объясняет Уокер. «В эти периоды вы можете более эффективно повлиять на этот огромный процесс бактериальной колонизации с помощью пробиотиков». Он также отмечает стрессовые ситуации для организма, при которых пробиотики могут быть полезны, например, уменьшение тяжести диареи после контакта с патогенами или восполнение нормальных бактерий в кишечнике после того, как пациент принимает антибиотики.Тем не менее, Уокер подчеркивает, что «это все обстоятельства, при которых происходит нарушение баланса в кишечнике. Если вы имеете дело со здоровым взрослым или более старшим ребенком, который не принимает антибиотики, я не думаю, что введение пробиотика будет столь же эффективным для общего улучшения их здоровья ».

Поскольку пробиотики относятся к категории добавок, а не продуктов питания, они не регулируются Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.Это означает, что если компания, производящая добавки, добровольно не раскроет информацию о качестве, например, наличие USP (U.S. Pharmacopeial Convention) печать, которая устанавливает стандарты качества и чистоты, пробиотические таблетки могут не содержать количества, указанные на этикетке, или даже не гарантировать, что бактерии живы и активны во время использования.

Может ли диета повлиять на микробиоту?

Помимо семейных генов, окружающей среды и использования лекарств, диета играет большую роль в определении того, какие виды микробиоты обитают в толстой кишке. [2] Все эти факторы создают уникальный микробиом от человека к человеку.В частности, диета с высоким содержанием клетчатки влияет на тип и количество микробиоты в кишечнике. Пищевые волокна могут быть расщеплены и ферментированы только ферментами микробиоты, живущей в толстой кишке. Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) высвобождаются в результате ферментации. Это снижает рН толстой кишки, что, в свою очередь, определяет тип присутствующей микробиоты, которая выживет в этой кислой среде. Более низкий уровень pH ограничивает рост некоторых вредных бактерий, таких как Clostridium difficile . Растущие исследования SCFA исследуют их всестороннее влияние на здоровье, включая стимуляцию активности иммунных клеток и поддержание нормального уровня глюкозы и холестерина в крови.

Продукты, поддерживающие повышенный уровень SCFA, - это неперевариваемые углеводы и волокна, такие как инулин, резистентные крахмалы, камеди, пектины и фруктоолигосахариды. Эти волокна иногда называют пребиотиками, потому что они питают нашу полезную микробиоту. Хотя существуют добавки, содержащие пребиотические волокна, есть много полезных для здоровья продуктов, содержащих пребиотики. Наибольшее количество содержится в сырых версиях следующих продуктов: чеснок, лук, лук-порей, спаржа, топинамбур, зелень одуванчика, бананы и водоросли.В целом, фрукты, овощи, бобы и цельнозерновые продукты, такие как пшеница, овес и ячмень, являются хорошими источниками пребиотических волокон.

Имейте в виду, что высокое потребление пребиотических продуктов, особенно если их вводить внезапно, может увеличить газообразование (метеоризм) и вздутие живота. Людям с чувствительностью желудочно-кишечного тракта, такими как синдром раздраженного кишечника, следует вводить эти продукты в небольших количествах, чтобы сначала оценить переносимость. При продолжении использования переносимость может улучшиться с меньшим количеством побочных эффектов.

Если человек не чувствителен к пище, важно постепенно внедрять диету с высоким содержанием клетчатки, потому что диета с низким содержанием клетчатки может не только уменьшить количество полезной микробиоты, но и увеличить рост патогенных бактерий, которые процветают в менее кислой среде. .

Продукты с пробиотиками содержат полезную живую микробиоту, которая может еще больше изменить микробиом человека. К ним относятся ферментированные продукты, такие как кефир, йогурт с живыми активными культурами, маринованные овощи, темпе, чайный гриб, кимчи, мисо и квашеная капуста.

Будущие направления исследований

Микробиом - это живая динамическая среда, в которой относительная численность видов может колебаться ежедневно, еженедельно и ежемесячно в зависимости от диеты, лекарств, физических упражнений и множества других факторов окружающей среды.Однако ученые все еще находятся на ранних этапах понимания широкой роли микробиома в здоровье и масштабов проблем, которые могут возникнуть в результате прерывания нормальных взаимодействий между микробиомом и его хозяином. [7]

Некоторые актуальные темы исследований:

  • Как микробиом и их метаболиты (вещества, вырабатываемые метаболизмом) влияют на здоровье и болезни человека.
  • Какие факторы влияют на структуру и баланс микробиома человека.
  • Разработка пробиотиков как функциональных продуктов питания и решение нормативных вопросов.

Конкретные области интересов:

  • Факторы, влияющие на микробиом беременных женщин, младенцев и педиатрического населения.
  • Манипулируют микробами, чтобы противостоять болезням и лучше реагировать на лечение.
  • Различия в микробиоме здоровых людей и людей с хроническими заболеваниями, такими как диабет, желудочно-кишечные заболевания, ожирение, рак и сердечно-сосудистые заболевания.
  • Разработка диагностических биомаркеров из микробиома для выявления болезней до их развития.
  • Изменение микробиома в результате трансплантации микробов между людьми (например, трансплантация фекалий).

Связанные Ссылки
  1. Ursell, L.K., et al. Определение человеческого микробиома. Nutr Ред. , август 2012 г .; 70 (Дополнение 1): S38 – S44.
  2. den Besten, Gijs., Et al. Роль короткоцепочечных жирных кислот во взаимодействии между диетой, кишечной микробиотой и энергетическим обменом хозяина .J Lipid Res. 2013 сен; 54 (9): 2325–2340.
  3. Morowitz, M.J., Carlisle, E., Alverdy, J.C. Вклад кишечных бактерий в питание и метаболизм у критически больных. Surg Clin North Am. 2011 Aug; 91 (4): 771–785.
  4. Arumugam, M., et al. Энтеротипы микробиома кишечника человека. Природа. 12 мая 2011 г .; 473 (7346): 174-80.
  5. Кэнни, Г.О., Маккормик, Б.А. Бактерии в кишечнике, полезные жители или враги изнутри. Инфекция и иммунитет. Август 2008 г. 76 нет. 8, 3360-3373.
  6. Джандхьяла, С.М. Роль нормальной микробиоты кишечника. World J Gastroenterol. 2015 7 августа; 21 (29): 8787–8803.
  7. Proctor, L.M. The Human Microbiome Project в 2011 г. и позже. Клеточный хозяин и микроб. Том 10, выпуск 4, 20 октября 2011 г., стр. 287-91.

Условия использования

Содержание этого веб-сайта предназначено для образовательных целей и не предназначено для предоставления личных медицинских консультаций.Вам следует обратиться за советом к своему врачу или другому квалифицированному поставщику медицинских услуг с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть относительно состояния здоровья. Никогда не игнорируйте профессиональные медицинские советы и не откладывайте их поиск из-за того, что вы прочитали на этом сайте. Nutrition Source не рекомендует и не поддерживает какие-либо продукты.

Роль микробиоты кишечника в питании и здоровье

  1. Ана М. Вальдес, доцент1 2,
  2. Йенс Вальтер, председатель CAIP по вопросам питания, микробов и здоровья желудочно-кишечного тракта4,
  3. Эран Сегал, профессор4,
  4. Тим Д. Спектор , профессор5
  1. 1 Школа медицины, Университет Ноттингема, Городская больница, Ноттингем NG5 1PB, Великобритания
  2. 2 NIHR Nottingham Biomedical Research Center, Ноттингем, Великобритания
  3. Департамент Министерства сельского хозяйства, пищевых продуктов и диетологии и Департамента биологических наук, Университет Альберты, Эдмонтон, Канада
  4. 4 Департамент компьютерных наук и прикладной математики, Институт науки Вейцмана, Реховот, Израиль
  5. 5 Департамент исследований близнецов и генетической эпидемиологии, Королевский колледж Лондона, Лондон, Великобритания
  6. 9047 0
    1. Для корреспонденции: T D Spector tim.spector {at} kcl.ac.uk

    Ана М. Вальдес и его коллеги обсуждают стратегии регулирования микробиоты кишечника с помощью диеты и пробиотиков.

    Микробиом - это коллективные геномы микроорганизмов в определенной среде и микробиота это сообщество самих микроорганизмов (вставка 1). Приблизительно 100 триллионов микроорганизмов (большинство из них бактерии, но также вирусы, грибки и простейшие) существуют в желудочно-кишечном тракте человека12 - микробиом сейчас лучше всего рассматривать как виртуальный орган тела.Геном человека состоит примерно из 23 000 генов, тогда как микробиом кодирует более трех миллионов генов, производящих тысячи метаболитов, которые заменяют многие функции хозяина 13, следовательно, влияя на приспособленность, фенотип и здоровье хозяина2

    Вставка 1

    Глоссарий
    • Микробиом - коллективные геномы микроорганизмов в определенной среде

    • Микробиота - сообщество самих микроорганизмов

    • Разнообразие микробиоты - мера сколько разных видов и, в зависимости от показателей разнообразия, насколько равномерно они распределены в сообществе.Низкое разнообразие считается маркером дисбактериоза (микробного дисбаланса) в кишечнике и обнаруживается при аутоиммунных заболеваниях, ожирении и кардиометаболических состояниях, а также у пожилых людей.

    • Оперативная таксономическая единица - определение, используемое для классификации групп близкородственных организмов. Последовательности ДНК могут быть сгруппированы в соответствии с их сходством друг с другом, а рабочие таксономические единицы определяются на основе порога сходства (обычно 97% сходства), установленного исследователем

    • Колоноциты - эпителиальные клетки толстой кишки

    • Беспроблемные животные - животные, в которых или на них не живут микроорганизмы

    • Короткоцепочечные жирные кислоты - жирные кислоты с двумя-шестью атомами углерода, которые образуются в результате бактериальной ферментации пищевых волокон

    ВЕРНУТЬСЯ К ТЕКСТУ

    Изучение микробиоты кишечника

    Исследования близнецов показали, что, хотя микробиота кишечника имеет наследственный компонент, факторы окружающей среды, связанные с диетой, лекарствами и антропометрическими показателями, являются более крупными детерминантами состава микробиоты.45

    Кишечные микробы играют ключевую роль во многих аспектах здоровья человека, включая иммунные6, метаболические5 и нейроповеденческие особенности (рис. 1) .78 Различные уровни доказательств подтверждают роль кишечной микробиоты в здоровье человека, полученные на животных моделях910 и исследованиях на людях 4111213

    Рис. 1

    Схематическое изображение роли микробиоты кишечника в здоровье и болезнях с некоторыми примерами входов и выходов. ССЗ = сердечно-сосудистые заболевания; IPA = индолепропионовая кислота; ЛПС = липополисахарид; SCFA = жирные кислоты с короткой цепью; ТМАО = N-оксид триметиламина

    Модели на животных могут помочь идентифицировать кишечные микробы и механизмы, хотя степень, в которой результаты передаются людям, неизвестна.На людях обсервационные исследования могут показать перекрестные ассоциации между микробами и характеристиками здоровья, но ограничены невозможностью измерить причинно-следственные связи. Самый убедительный уровень доказательств получен в результате интервенционных клинических исследований, в частности рандомизированных контролируемых исследований.

    Состав кишечной микробиоты обычно количественно определяется с использованием методов на основе ДНК, таких как секвенирование следующего поколения генов рибосомной РНК 16S или полногеномное секвенирование, которое также позволяет сделать вывод о функциях микробиоты.1415 Продукты метаболизма микробиоты теперь можно измерить в кале и сыворотке с помощью метаболомных методов.16

    Что делает кишечная микробиота?

    Микробиота кишечника обеспечивает необходимые возможности для ферментации неперевариваемых субстратов, таких как пищевые волокна и эндогенная кишечная слизь. Эта ферментация поддерживает рост специализированных микробов, которые производят короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и газы.17 Основными производимыми SCFA являются ацетат, пропионат и бутират.

    Бутират является основным источником энергии для колоноцитов человека, может вызывать апоптоз клеток рака толстой кишки и может активировать глюконеогенез кишечника, оказывая благотворное влияние на глюкозу и энергетический гомеостаз.18 Бутират необходим эпителиальным клеткам для потребления большого количества кислорода через β окисление, вызывая состояние гипоксии, которое поддерживает кислородный баланс в кишечнике, предотвращая дисбактериоз кишечной микробиоты.19

    Пропионат переносится в печень, где он регулирует глюконеогенез и передачу сигналов насыщения через взаимодействие с рецепторами жирных кислот кишечника 18 Ацетат - самый обильные SCFA и важный метаболит для роста других бактерий - достигает периферических тканей, где он используется в метаболизме холестерина и липогенезе, и может играть роль в центральной регуляции аппетита.20 Рандомизированные контролируемые испытания показали, что более высокая продукция SCFAs коррелирует с более низким ожирением, вызванным диетой21, и со снижением инсулинорезистентности22. Бутират и пропионат, но не ацетат, похоже, контролируют гормоны кишечника и снижают аппетит и потребление пищи у мышей.21 ферменты участвуют в метаболизме желчных кислот, генерируя неконъюгированные и вторичные желчные кислоты, которые действуют как сигнальные молекулы и метаболические регуляторы, влияя на важные пути хозяина.23

    Другие специфические продукты кишечной микробиоты непосредственно влияют на здоровье человека.Примеры включают триметиламин и индолепропионовую кислоту. Производство триметиламина из пищевого фосфатидилхолина и карнитина (из мяса и молочных продуктов) зависит от микробиоты кишечника, и, таким образом, его количество в крови варьируется у разных людей. Триметиламин окисляется в печени до N-оксида триметиламина, что положительно связано с повышенным риском атеросклероза и серьезными сердечно-сосудистыми событиями.24 Индолепропионовая кислота сильно коррелирует с потреблением пищевых волокон25 и обладает мощным улавливанием радикалов in vitro, 26, что кажется для снижения риска заболеваемости диабетом 2 типа.25

    Микробиота кишечника и ожирение

    Микробиота кишечника, по-видимому, играет роль в развитии и прогрессировании ожирения. Большинство исследований с участием людей с избыточным весом и ожирением показывают, что дисбактериоз характеризуется меньшим разнообразием. 31-39 Мыши без микробов, которые получают фекальные микробы от людей с ожирением, набирают больше веса, чем мыши, которые получают микробы от людей со здоровым весом.4 Крупное исследование близнецов в Великобритании показало, что род Christensenella редко встречается у людей с избыточным весом и когда давать стерильным мышам предотвращать увеличение веса.4 Этот и другие микробы, такие как Akkermansia , коррелируют с более низкими отложениями висцерального жира.12 Хотя большая часть подтверждающих данных исходит от моделей на мышах, долгосрочное увеличение веса (более 10 лет) у людей коррелирует с низким разнообразием микробиоты, и эта связь усугубляется низким потреблением пищевых волокон.28

    Дисбиоз кишечной микробиоты, вероятно, способствует ожирению, вызванному диетой, и метаболическим осложнениям за счет различных механизмов, включая иммунную дисрегуляцию, изменение регуляции энергии, изменение регуляции гормонов кишечника и провоспалительные механизмы (такие как липополисахаридные эндотоксины, проникающие через кишечник). барьер и вход в портал кровообращения 2930; рис 1 ) .

    Разнообразие микробиоты и здоровье

    Низкое бактериальное разнообразие воспроизводимо наблюдается у людей с воспалительным заболеванием кишечника, 31 псориатическим артритом, 32 диабетом 1 типа, 33 атопической экземой, 34 глютеновой болезнью, 35 ожирением, 36 диабетом 2 типа, 37 и артериальными жесткость, 38, чем у здоровых людей. У курильщиков с болезнью Крона разнообразие кишечного микробиома еще ниже.39 Связь между сниженным разнообразием и заболеванием указывает на то, что богатая видами кишечная экосистема более устойчива к воздействиям окружающей среды, поскольку функционально связанные микробы в нетронутой экосистеме могут компенсировать функцию других отсутствующих виды.Следовательно, разнообразие кажется в целом хорошим показателем «здорового кишечника». 4041 Но недавние интервенционные исследования показывают, что значительное увеличение количества пищевых волокон может временно уменьшить разнообразие, поскольку микробы, которые переваривают клетчатку, становятся специфически обогащенными, что приводит к изменению состава и, за счет конкурентных взаимодействий, снижение разнообразия.22

    Функциональная роль микробиома кишечника у людей была показана с помощью трансплантации фекальной микробиоты42. Эта процедура эффективна в случаях тяжелой резистентной к лекарственным средствам инфекции Clostridium difficile и в настоящее время обычно используется для этого по всему миру.43 Для других патологий трансплантация фекалий еще не является клинической практикой, но была изучена.44 Например, трансплантация фекалий от худощавого здорового донора (аллогенного) реципиентам с метаболическим синдромом привела к лучшей чувствительности к инсулину, сопровождаемой измененным составом микробиоты, чем при использовании аутологичные фекалии.45

    Влияние пищи и лекарств на микробиоту кишечника

    Конкретные продукты и режим питания могут влиять на численность различных типов бактерий в кишечнике, что, в свою очередь, может влиять на здоровье (таблица 1).

    Таблица 1

    Примеры продуктов питания, питательных веществ и режимов питания, которые влияют на здоровье человека в связи с их воздействием на микробиоту кишечника

    Высокоинтенсивные подсластители обычно используются в качестве альтернативы сахару, поскольку они во много раз слаще сахара при минимальном количестве калорий. Несмотря на то, что регулирующие органы «в целом признаны безопасными», некоторые исследования на животных показали, что эти заменители сахара могут оказывать негативное влияние на микробиоту кишечника.46 Было показано, что сукралоза, аспартам и сахарин нарушают баланс и разнообразие микробиоты кишечника.46 Крысы, получавшие сукралозу в течение 12 недель, имели значительно более высокие пропорции Bacteroides , Clostridia и общего количества аэробных бактерий в кишечнике, а также значительно более высокий pH фекалий, чем у крыс, получавших сукралозу в течение шести месяцев. экспрессия в кишечнике провоспалительных генов бактерий и нарушенных метаболитов фекалий.48

    Пищевые добавки, такие как эмульгаторы, которые повсеместно присутствуют в обработанных пищевых продуктах, также влияют на микробиоту кишечника животных.49 Мыши, получавшие относительно низкие концентрации двух обычно используемых эмульгаторов - карбоксиметилцеллюлозы и полисорбат-80, - показали снижение микробного разнообразия по сравнению с мышами, не получавшими эмульгаторы. Bacteroidales и Verrucomicrobia были уменьшены, а протеобактерии, вызывающие воспаление, связанные со слизью, были обогащены .49

    Другие области, вызывающие беспокойство, включают побочные эффекты популярных ограничительных диет на здоровье кишечника. К ним относятся некоторые строгие веганские диеты, сыроедение или диеты «чистого питания», диеты без глютена и диеты с низким содержанием FODMAP (ферментируемых олигосахаридов, дисахаридов, моносахаридов и полиолов), используемые для лечения синдрома раздраженного кишечника.

    Некоторые считают веганов более здоровыми, чем всеядные. Исследование с участием 15 веганов и 16 оминворов выявило поразительные различия в сывороточных метаболитах, генерируемых кишечными микробами, но очень скромные различия в бактериальных сообществах кишечника.50 Эксперимент с контролируемым кормлением 10 человек всеядных животных, рандомизированных для получения диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием клетчатки или с низким содержанием жира и высоким содержанием клетчатки в течение 10 дней было обнаружено очень скромное влияние на состав микробиома кишечника и отсутствие разницы в производстве короткоцепочечных жирных кислот.В совокупности эти данные подтверждают большую роль диеты, влияющей на метаболом бактериального происхождения, чем только на краткосрочное бактериальное сообщество.50

    Исследования на животных и in vitro показывают, что безглютеновый хлеб снижает дисбактериоз микробиоты, наблюдаемый у людей с чувствительностью к глютену или глютеновой болезнью. 5152 Но большинство людей, избегающих глютена, не страдают глютеновой болезнью или непереносимостью, а недавнее крупное обсервационное исследование показало повышенный риск сердечных заболеваний у тех, кто избегает глютена, возможно, из-за снижения потребления цельного зерна.53 Одно исследование показало, что у 21 здорового человека профиль кишечной микробиоты существенно различается после четырех недель безглютеновой диеты. У большинства людей наблюдалась более низкая численность нескольких ключевых полезных видов микробов.54

    Диета с низким содержанием FODMAP была показана в шести рандомизированных контролируемых испытаниях для уменьшения симптомов синдрома раздраженного кишечника5556. с синдромом раздраженного кишечника, и реакцию на эту диету можно предсказать по бактериальному профилю фекалий.57 Диеты с низким содержанием FODMAP приводят к глубоким изменениям микробиоты и метаболома, продолжительность и клиническая значимость которых пока неизвестны.5859

    Помимо диеты, лекарственные препараты являются ключевым модулятором состава микробиоты кишечника. Крупное голландско-бельгийское популяционное исследование показало, что лекарственные препараты (включая осмотические слабительные, прогестерон, ингибиторы TNF-α и рупатадин) обладают наибольшей объяснительной силой в отношении состава микробиоты (10% вариабельности в сообществе) 13. ингибиторы протонной помпы на микробном сообществе, что может объяснить более высокую частоту желудочно-кишечных инфекций у людей, принимающих эти препараты.60 Очевидно, что антибиотики действуют на кишечные микробы, и скоту обычно дают низкие дозы для увеличения их роста и веса. Большая часть антибиотиков во многих странах используется в сельском хозяйстве, особенно в интенсивном выращивании птицы и говядины.61 Несколько наблюдательных исследований на людях, а также множество исследований на грызунах указали на ожирение антибиотиков у людей даже в крошечных дозах, обнаруживаемых в пище. 61 Но люди имеют очень разные ответы на антибиотики, и интервенционные исследования не показали последовательных метаболических последствий.62 Пестициды и другие химические вещества обычно распыляются на пищевые продукты, но, хотя уровни могут быть высокими, убедительных доказательств их вреда для здоровья кишечника и воздействия органических продуктов питания в настоящее время нет.63

    Недостаточно клинических данных, чтобы сделать четкие выводы или рекомендации для тех или иных диетических предпочтений на основе микробиоты кишечника. Но будущие исследования пищевых добавок, лекарств, а также безопасности и эффективности диетических модификаций должны учитывать эти достижения и их влияние на микробиоту кишечника.Это становится очевидным для пациентов с раком, получавших иммунохимиотерапию, реципиентов костного мозга и пациентов с аутоиммунными нарушениями на биопрепаратах, у которых небольшие изменения в их микробиоте могут вызвать серьезные изменения в их реакции.64 Более того, эксперименты на животных показали защитные эффекты фитоэстрогенов. на рак груди зависит от наличия кишечных микробов (таких как Clostridium saccharogumia , Eggerthella lenta, Blautia producta, и Lactonifactor longoviformis ), которые могут преобразовывать изофлавоны в биоактивные соединения.65

    Вставка 2 суммирует наши текущие знания о взаимодействии между микробиотой кишечника, питанием и здоровьем человека.

    Вставка 2

    Консенсус и неопределенности
    Что мы знаем
    • Добавки с пробиотиками оказывают несколько благотворных эффектов на здоровье человека

    • Микробы в нашем кишечнике влияют на энергетический метаболизм человека 222324252627282930313233343536373839404142434445 сильное влияние на состав микробиоты кишечника

    • Состав микробиоты влияет на реакцию на химиотерапию и иммунотерапию96

    • Состав микробиома определяет реакцию глюкозы на пищевые продукты и может использоваться для персонализации диеты94

    • Потребление пищевых волокон влияет на состав микробиоты кишечника и связано к лучшему здоровью8687104

    Чего мы не знаем
    • Лучше ли натуральные пробиотики в пище, чем пробиотические добавки? Стоит ли принимать их в профилактических целях?

    • Могут ли микробы влиять на выбор пищи и аппетит?

    • Влияют ли низкие дозы антибиотиков в пище на здоровье человека?

    • Как пестициды, содержащиеся в пище, влияют на микробиом кишечника? Органические продукты лучше для микробиоты кишечника?

    • Следует ли тестировать все новые лекарства и пищевые химикаты на микробиоте кишечника?

    ВОЗВРАТ К ТЕКСТУ

    Управление микробиотой кишечника с помощью диеты

    Изменения микробиоты кишечника могут произойти в течение нескольких дней после смены диеты; заметные различия были обнаружены после того, как афроамериканцы и сельские африканцы сменили диету всего на две недели.66 Увеличение численности известных бактерий, продуцирующих бутират, у афроамериканцев, потребляющих сельскую африканскую диету, привело к увеличению выработки бутирата в 2,5 раза и снижению синтеза вторичной желчной кислоты66. пять дней.67 Но здоровая микробиота устойчива к временным изменениям за счет диетических вмешательств, что означает, что гомеостатические реакции восстанавливают первоначальный состав сообщества, как недавно было показано в случае хлеба 68

    Пребиотические продукты и пищевые волокна

    Большинство национальных властей определяют диетические волокна как съедобные углеводные полимеры с тремя или более мономерными единицами, которые устойчивы к эндогенным пищеварительным ферментам и, таким образом, не гидролизуются и не абсорбируются в тонком кишечнике.69 Подмножество источников пищевых волокон является ферментируемым, что означает, что они служат субстратами для роста микробов в дистальных отделах кишечника.70 Некоторые неперевариваемые углеводы называются «пребиотиками», которые определяются как компоненты пищи или ингредиенты, которые не усваиваются организмом человека, но специально или выборочно питают полезные микроорганизмы толстой кишки (вставка 3) .71 Концепция пребиотиков подвергалась критике за то, что она плохо определена и излишне узка, 72 и некоторые ученые предпочитают термин «углеводы, доступные микробиоте» 11. которые по существу эквивалентны ферментируемым пищевым волокнам в том смысле, что они становятся доступными в качестве субстратов для роста кишечных микробов, которые обладают необходимой ферментативной способностью для их использования.70

    Box 3

    Что такое пребиотики и пробиотики?

    Количество белка, насыщенных и ненасыщенных жиров, углеводов и пищевых волокон в рационе влияет на количество различных типов бактерий в кишечнике. Микробиоту также можно изменить, добавляя в пищу живые микроорганизмы или голодая.

    • Пробиотики - это живые бактерии и дрожжи, которые при введении в жизнеспособной форме и в достаточных количествах полезны для здоровья человека.Обычно их добавляют в йогурты или принимают в качестве пищевых добавок.

    • Пребиотики определяются как субстрат, который избирательно используется микроорганизмами-хозяевами, принося пользу для здоровья. Хотя все соединения, которые считаются пребиотиками, являются углеводами, доступными для микробиоты, или ферментируемыми пищевыми волокнами, обратное неверно. Концепция пребиотиков является предметом текущих дебатов70

    • Синбиотики содержат смесь пребиотиков и пробиотиков

    ВОЗВРАТ К ТЕКСТУ

    Было показано, что потребление устойчивых крахмалов обогащает определенные группы бактерий ( Bifidobacterium adolescentis, Ruminococcus bromii и Eubacterium rectale ) у некоторых людей.7475 Обогащенные таксоны различаются в зависимости от типа устойчивых крахмалов и других пищевых волокон 75, что указывает на то, что сдвиги зависят от химической структуры углеводов и ферментативной способности микробов получать к ним доступ. Микробы также должны «прилипать» к субстрату и выдерживать условия, создаваемые ферментацией (например, низкий pH) .76

    Влияние доступных для микробиоты углеводов на состав микробиома желудочно-кишечного тракта может быть значительным, при этом определенные виды обогащаются и составляют больше более 30% фекальной микробиоты.7577 Таким образом, углеводы, доступные для микробиоты, представляют собой потенциальную стратегию для улучшения полезных меньшинств микробиома. Эти изменения продолжаются только до тех пор, пока потребляются углеводы, и они очень индивидуальны, что обеспечивает основу для индивидуальных подходов. Многие краткосрочные испытания кормления очищенными пищевыми волокнами или даже диетами на основе цельных растений либо не влияют на разнообразие микробиоты, либо уменьшают его, 22 но все же могут иметь клинические преимущества, потенциально за счет метаболитов, таких как жирные кислоты с небольшой цепью.2267

    Низкое потребление клетчатки снижает выработку жирных кислот с малой цепью и сдвигает метаболизм микробиоты желудочно-кишечного тракта в сторону использования менее благоприятных питательных веществ 78, что приводит к выработке потенциально вредных метаболитов.7980 Убедительные доказательства показывают, что западная диета с низким содержанием клетчатки разрушает слизистый барьер толстой кишки. , вызывая вторжение микробиоты, что приводит к восприимчивости к патогенам81 и воспалению, 82 обеспечивая потенциальный механизм связи западной диеты с хроническими заболеваниями.Два недавних исследования показали, что пагубное влияние диеты с высоким содержанием жиров на проницаемость слизистого слоя и метаболические функции можно предотвратить с помощью диетического введения инулина.8384 В целом, эти результаты, вместе с ролью бутирата в предотвращении вызванного кислородом дисбиоза кишечной микробиоты, 19 являются убедительным аргументом в пользу увеличения потребления пищевых волокон для поддержания неповрежденной барьерной функции слизистой оболочки кишечника.85

    Значительные данные наблюдений показывают, что потребление клетчатки полезно для здоровья человека.Два недавних метаанализа выявили четкую связь между диетической клетчаткой и пользой для здоровья при широком спектре патологий 8687, а недавнее интервенционное исследование показало, что пищевые волокна значительно снижают инсулинорезистентность у пациентов с диабетом 2 типа, с четкой связью с изменениями в микробиоте. и полезные метаболиты (такие как бутират) .45

    Пробиотические продукты питания

    Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина).88 Пробиотики (в основном виды Bifidobacterium и Lactobacillus ) могут быть включены в различные продукты, включая продукты питания, пищевые добавки или лекарства.

    Есть опасения, что большинство микробных добавок не могут прижиться в кишечнике и не могут оказать влияние на местное сообщество.8990 Но пробиотики могут влиять на здоровье независимо от микробиоты кишечника через прямое воздействие на хозяина; например, посредством иммуномодуляции или производства биологически активных соединений.Терапевтический эффект пробиотических добавок изучался при широком спектре заболеваний.

    Мы провели поиск в Кокрановской библиотеке систематических обзоров на предмет «пробиотик *», что дало 39 исследований, и выполнили поиск в Medline по запросу «систематический обзор» или «метаанализ» и «пробиотик *», в результате чего было получено 31 исследование. Мы включили информацию о систематических обзорах рандомизированных контролируемых исследований, опубликованных за последние пять лет, в которых основным лечением были пробиотики (а не пищевые добавки в целом). Только исследования, которые были сосредоточены на сравнении пробиотиков с контрольной группой, которые содержали по крайней мере несколько рандомизированных контролируемых испытаний среднего или высокого качества по оценке авторов систематического обзора, в результате которых было подготовлено в общей сложности 22 систематических обзора (таблица 2 ). .Анализ 313 исследований и 46 826 участников продемонстрировал убедительные доказательства положительного воздействия пробиотических добавок в профилактике диареи, некротизирующего энтероколита, острых инфекций верхних дыхательных путей, обострений легких у детей с муковисцидозом и экземы у детей. Пробиотики также улучшают кардиометаболические параметры и снижают концентрацию С-реактивного белка в сыворотке у пациентов с диабетом 2 типа. Важно отметить, что исследования не были однородными и не обязательно соответствовали типу или дозе пробиотических добавок, а также продолжительности вмешательства, что ограничивает точные рекомендации.Новые области лечения пробиотиками включают использование новых микробов и их комбинаций, сочетание пробиотиков и пребиотиков (синбиотиков) 91 и индивидуальные подходы, основанные на профилях микробов-кандидатов при воспалении, раке, метаболизме липидов или ожирении.92 Стабильное приживление пробиотика Bifidobacterium longum , например, было показано, что он зависит от индивидуальных особенностей кишечной микробиоты, обеспечивая обоснование для персонализации применения пробиотиков.93

    Таблица 2

    Сводка систематических обзоров, анализирующих роль пробиотиков в клинических исходах

    Персонализированное питание и будущие направления

    Учитывая различия в микробиоте кишечника у разных людей, может потребоваться адаптация оптимальной диеты человека к его микробиоте кишечника.Зееви и др. 94 получили многомерный профиль микробиоты у 900 человек и в течение одной недели контролировали потребление пищи, постоянный уровень глюкозы в крови и физическую активность. Исследователи разработали алгоритм машинного обучения для прогнозирования персонализированных ответов глюкозы после еды на основе клинических данных и данных кишечного микробиома и показали, что он позволяет получать значительно более высокие прогнозы, чем такие подходы, как подсчет углеводов или оценка гликемического индекса. В последующем двойном слепом рандомизированном перекрестном исследовании 26 участников персонализированные диетические вмешательства, основанные на алгоритме, успешно нормализовали уровень глюкозы в крови.94

    Исследование реакции на хлеб68 с использованием рандомизированного перекрестного исследования однонедельных диетических вмешательств показало значительную межличностную вариабельность гликемической реакции на разные виды хлеба. Тип хлеба, который вызывает более низкий гликемический ответ у каждого человека, можно предсказать, основываясь исключительно на данных микробиома, собранных до вмешательства.68 Требуются гораздо больше исследований, чтобы установить, являются ли эти виды персонализированных подходов осуществимыми, устойчивыми и имеют положительный эффект по клиническим исходам.

    Выводы

    Мы вступаем в эпоху, когда мы можем все больше изменять здоровье с помощью еды и измерять воздействие с помощью наших микробов или метаболитов. Клетчатка является ключевым питательным веществом для здорового микробиома, и на нее не обращали внимания, пока бушевали дебаты о сахаре и жирах. Нельзя больше игнорировать неблагоприятное воздействие на микробиом лекарств и обработанных пищевых ингредиентов. Учитывая текущие пробелы в знаниях, нам нужны клинические доказательства, которые могут быть применены в клинической практике, в идеале с помощью рандомизированных контролируемых исследований, в которых используются согласованные матрицы пребиотиков или пробиотиков или трансплантация фекальной микробиоты для оценки изменений в составе микробиоты кишечника и в результатах для здоровья.

    Ключевые сообщения

    • Микробиота кишечника влияет на многие области здоровья человека, от врожденного иммунитета до аппетита и энергетического обмена

    • Нацеливание на микробиом кишечника с помощью пробиотиков или пищевых волокон приносит пользу здоровью человека и потенциально может снизить ожирение

    • Лекарства, пищевые ингредиенты, антибиотики и пестициды могут оказывать неблагоприятное воздействие на микробиоту кишечника.

    • Микробиоту следует рассматривать как ключевой аспект в питании; медицинское сообщество должно адаптировать свое образование и сообщения общественного здравоохранения

    • Потребление клетчатки связано с положительным эффектом в нескольких контекстах

    Сноски

    • Участники и источники: AMV изучает молекулярные основы старения и сложных заболеваний и имеет недавно исследовали роль микробиома кишечника в кардиометаболических нарушениях.JW изучал и широко освещал микробную экологию кишечной микробиоты, ее роль в здоровье хозяина и то, как ее можно регулировать диетой. ES возглавляет многопрофильную лабораторию вычислительных биологов и ученых-экспериментаторов, специализирующуюся на питании, генетике, микробиоме и их влиянии на здоровье и болезни. Его цель - разработать индивидуальное питание и медицину. TDS возглавляет регистр TwinsUK и британский кишечный проект в качестве главы многопрофильной группы, изучающей генетические, диетические и образ жизни, определяющие состав микробиома кишечника человека и его связь с распространенными заболеваниями.Все авторы представили, прочитали и одобрили окончательную версию.

    • Конкурирующие интересы: Мы прочитали и поняли политику BMJ в отношении конкурирующих интересов и заявляем следующее: AMV и TS являются консультантами Zoe Global. Компания JW получила финансирование исследований из промышленных источников, занимающихся производством и маркетингом пребиотиков и пищевых волокон, и является совладельцем Synbiotics Solutions, разработчика синбиотических продуктов. ES является консультантом DayTwo Inc. AMV финансируется Ноттингемским центром биомедицинских исследований NIHR.JW поддерживается в рамках программы Campus Alberta Innovates и грантов Канадского института медицинских исследований (CIHR), Совета естественных и инженерных исследований Канады (NSERC), JPI HDHL и Канадского фонда инноваций. ES поддерживается Центром генома человека Crown; Фонд Эльзы Кроенер Фрезениус; Дональд Л. Шварц, Шерман-Окс, Калифорния; Джек Н. Халперн, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк; Лиза Стейнберг, Канада; и гранты, финансируемые Европейским исследовательским советом и Израильским научным фондом.TwinsUK финансировался Wellcome Trust; Седьмая рамочная программа Европейского сообщества (FP7 / 2007-2013). Исследование также получило поддержку от Национального института медицинских исследований (NIHR), Центра клинических исследований BioResource и Центра биомедицинских исследований, базирующегося в Фонде NHS Foundation Гая и Сент-Томаса, и Королевского колледжа Лондона. TDS - старший следователь NIHR.

    • Провенанс и экспертная оценка: Введен в эксплуатацию; внешняя экспертная оценка.

    • Эта статья - одна из серии, заказанной BMJ .Плата за открытый доступ к серии финансировалась Swiss Re, которая не принимала участия в вводе в эксплуатацию или экспертной оценке статей. BMJ благодарит консультантов серии, Ниту Форухи и Дариуша Мозаффариан, за ценные советы и рекомендации по выбору тем в серии.

    Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с некоммерческой лицензией Creative Commons Attribution (CC BY-NC 4.0), которая позволяет другим распространять, ремикшировать, адаптировать, использовать эту работу в некоммерческих целях и лицензировать их производные работы на разных условиях, при условии, что оригинальная работа правильно процитирована и используется в некоммерческих целях.См. Http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/.

    Что такое микробиом кишечника?

    Тем, кто следит за новостями о здоровье, могут быть знакомы такие слова, как «пробиотик», «чайный гриб», или даже трудно произносимые названия бактерий, такие как bifidobacteria или lactobacillus . Сообщения, связанные с кишечником, есть повсюду, как в популярных СМИ, так и в науке. С появлением такого количества новых добавок, напитков и рекламы, обещающих исцелить все наши проблемы со здоровьем (исправляя проблемы, о которых мы не подозревали), может быть трудно понять реальную функцию и важность бактерий, которые населяют наши кишки.Здесь мы кратко рассказываем о микробиоме кишечника и о том, почему он важен для вашего здоровья.

    Что такое микробиом кишечника?

    Ваш «микробиом кишечника» состоит из триллионов микроорганизмов и их генетического материала, которые живут в вашем кишечном тракте. Эти микроорганизмы, в основном бактерии, выполняют функции, важные для вашего здоровья и благополучия. Эти бактерии живут в вашей пищеварительной системе, и они играют ключевую роль в переваривании пищи, которую вы едите, а также помогают усваивать и синтезировать питательные вещества.Кишечные микробы участвуют во многих других важных процессах, выходящих за пределы кишечника, включая обмен веществ, массу тела и иммунную регуляцию, а также функции мозга и настроение. Существует множество факторов, которые влияют на тип и количество бактерий, которые мы являемся хозяевами, и хотя большинство из нас принадлежат к определенному «энтеротипу» - по аналогии с определенной группой крови - каждый человек имеет уникальный бактериальный след.

    Как развивается микробиом кишечника?

    Ваш кишечник начал заселять бактериями очень рано.Действительно, некоторые исследования показывают, что это начинается, когда мы все еще находимся в утробе матери. Когда вы рождаетесь, существует множество факторов, которые влияют на типы бактерий, которые будут жить и процветать в вашем кишечнике - генетика и здоровье ваших родителей, роды вы естественным путем или путем кесарева сечения, а также от груди или из бутылочки. -кормили. По мере того как вы растете, многие факторы могут формировать бактерии, живущие в кишечнике. Некоторые из этих вещей трудно изменить, например, генетику, стрессовые события или болезни, но некоторые из них мы можем изменить или контролировать, например, наш образ жизни, особенно диета.

    Что такое «здоровый кишечник»?

    Все мы живем повседневной жизнью в разных средах с разными сочетаниями привычек и окружения. Из-за этого у каждого из нас есть микробиом кишечника, который, по крайней мере, немного отличается от микробиома наших родителей, братьев и сестер или зарубежных друзей - ваш микробиом подобен бактериальному отпечатку пальца, характерному для вас. По этой причине, а также потому, что в нашей микробиоте так много всего, что нам еще предстоит полностью понять, трудно точно сказать, что составляет здоровый микробиом кишечника.Вообще говоря, здоровый кишечник сам по себе имеет барьер, который эффективно защищает содержимое кишечника, такое как микробиота, непереваренные частицы пищи и токсины, от попадания в кровоток. Здоровый кишечник выполняет несколько других важных функций, в том числе помогает бороться с инфекцией, а также выполняет все свои обычные пищеварительные и регулирующие функции, такие как поглощение и синтез питательных веществ, которые необходимы для поддержания вашего тела в наилучшем состоянии.

    В Центре питания и настроения мы склонны думать, основываясь на имеющихся доказательствах, что наличие большого количества различных, разнообразных типов бактерий, живущих в нашем кишечнике, - это хорошо.Такое разнообразие может означать, что ваш кишечник может лучше бороться с патогенами и сопротивляться им. Кроме того, если один штамм бактерий по какой-то причине не может выполнять свою работу, тогда другой подобный тип может вмешаться и обеспечить бесперебойную работу. Мы еще не знаем, как точно обеспечить или даже измерить здоровый микробиом кишечника, и на данный момент здоровье кишечника лучше всего измерять по тому, насколько хорошо он выполняет свою важную работу, а не по конкретному рецепту типов и количеств бактерии. Это означает, что вместо того, чтобы сосредотачиваться на определенном типе или количестве `` полезных бактерий '', вы можете сосредоточиться на более широком поведении, которое способствует хорошо функционирующему микробиому кишечника, например, правильное питание, адекватные физические упражнения и сон, а также сокращение вашего подверженность стрессу.

    Что такое «дисбактериоз»?

    В некоторых случаях микробиом кишечника становится несбалансированным или нарушенным - это называется дисбактериозом. Это может быть вызвано множеством причин, включая стресс, болезнь, лишний вес, чрезмерное употребление антибиотиков или неправильное питание. Фактически, диета является наиболее важным изменяемым фактором, влияющим на состав бактерий, живущих в нашем кишечнике. Диета, состоящая из высококалорийных продуктов с высокой степенью обработки, а также эмульгаторов и искусственных подсластителей, по всей видимости, нарушает барьер, выстилающий наш кишечник.Если ваш кишечный барьер ослаблен, мелкие частицы, такие как бактерии или небольшие кусочки пищи, могут попадать в ваш кровоток, где они помечаются как нарушители и запускают вашу иммунную систему. Это известно как «дырявый кишечник», и количество доказательств того, что это фактор заболевания, быстро растет. Непрерывная активация иммунной системы и связанное с ней воспаление подвергают нас риску возникновения ряда заболеваний и могут поставить под угрозу наше физическое и психическое здоровье.

    Что я могу сделать?

    К счастью, есть убедительные доказательства того, что есть несколько вещей, которые вы можете сделать для поддержания здоровья, баланса и оптимального функционирования кишечной микробиоты.То, как вы едите, ваши привычки к упражнениям и как часто вы принимаете антибиотики, - вот примеры факторов благополучия, находящихся под нашим контролем (подробнее о влиянии разнообразной диеты, физических упражнений и использования антибиотиков на микробиоту). Исследования, проводимые в настоящее время в Центре питания и настроения, помогут нам всем понять, как предотвратить или лечить расстройства, связанные со здоровьем кишечника.

    Сводка

    • Микробиом кишечника состоит из миллиардов бактерий и других микроорганизмов, которые сосуществуют с другими клетками человека в нижнем отделе кишечника
    • Микробиота кишечника помогает пищеварению, метаболизму, иммунной функции и здоровью мозга
    • Микробиом кишечника начинает развиваться в очень раннем возрасте и находится под влиянием генетики, способа доставки, возраста, стресса, болезни, окружающей среды, приема лекарств и диеты
    • Не существует единого идеала «Здоровый кишечник».Кишечник у всех индивидуален, и важно, чтобы бактерии могли функционировать наилучшим образом, а не имели определенные типы и количество бактерий
    • «Баланс» нашего кишечника может быть нарушен несколькими факторами, и это может вызвать воспаление - мощный фактор риска физических и психических расстройств.
    • Есть несколько вещей, которые мы можем сделать, чтобы помочь нашей кишечной микробиоте стать или оставаться здоровой и сбалансированной; многие из них обсуждаются в других наших статьях!

    Frontiers | Обзор роли кишечного микробиома в персонализированном спортивном питании

    Введение

    Микробиом кишечника участвует в модуляции здоровья и метаболизма человека (1, 2).Этот микробный «орган» был связан с хроническими заболеваниями, связанными с питанием, такими как ожирение и диабет (3–6), а также было показано, что он влияет на системные функции, включая иммунитет (7, 8) и функцию мозга (9, 10). Микробиом кишечника может влиять на здоровье посредством таких механизмов, как производство метаболитов (2, 11) [например, короткоцепочечных жирных кислот (SCFA)], которые могут влиять на широкий спектр систем хозяина и метаболические пути (12, 13).

    Однако микробиом кишечника не является фиксированным признаком, а вместо этого реагирует на стимулы окружающей среды и является податливой частью супраорганизма человека (14) (рис. 1).Большая часть исследований микробиома сосредоточена на влиянии факторов образа жизни, таких как диета (15–17) и упражнения (18, 19), на микробиоту кишечника. Изменчивость в составе и функциях микробиома кишечника (20, 21) также стимулировала исследования взаимосвязи между характеристиками микробиоты кишечника, такими как разнообразие или наличие, отсутствие или количество определенных таксонов, и здоровьем хозяина. Исследования точного питания в настоящее время изучают, как предсказать индивидуальные различия в гликемическом ответе, уровне триглицеридов, холестерина и других показателях здоровья как способ персонализировать рекомендации по питанию и предотвратить связанные с диетой хронические заболевания, такие как ожирение и диабет 2 типа.В нашем предыдущем обзоре, состоящем из двух частей (22, 23), изучалось влияние микробиома кишечника на индивидуальную изменчивость реакции на диету и то, как это может способствовать метаболическому здоровью.

    Рисунок 1 . На микробиом кишечника влияют многочисленные биологические факторы и факторы образа жизни, такие как диета, генетика, антибиотики, упражнения и окружающая среда (например, загрязняющие вещества, городские или сельские условия и т. Д.).

    В качестве альтернативы, мы можем рассмотреть потенциальное влияние микробиома кишечника на показатели спортивных результатов.Успешное выполнение тренировок, таких как гонка на время или максимальная повторная нагрузка, и общее метаболическое здоровье - это два различных аспекта метаболической реакции, которые не обязательно напрямую связаны (24). Хотя питание является важной частью общего здоровья и благополучия, оно также является важным инструментом в арсенале спортсмена для оптимизации результатов (25).

    Вариабельность физиологической реакции на тренировки и питание объясняется такими факторами, как возраст, пол, история тренировок, начальный тренировочный статус, психологические факторы, а также режим, продолжительность, интенсивность и частота тренировок (26).Генетика также стала большой темой исследований в области изменчивости реакции на физические упражнения и потенциально эргогенные компоненты питания (27–38). Возможно, что изменчивость микробиома кишечника также может влиять на рост производительности в ответ на тренировки и питание. Несмотря на растущий интерес к микробиому кишечника и персонализированному питанию, очень мало исследований сочетали эти области со спортивными показателями. Это удивительно, поскольку спортсмены чрезвычайно заинтересованы в том, чтобы использовать любое преимущество, даже небольшое, которое могло бы улучшить их результаты.Этот обзор посвящен нескольким темам, связанным с вопросом о том, можно ли использовать микробиом кишечника для прогнозирования ответной реакции на диету и / или тренировки. Сюда входят такие темы, как (1) влияние физических упражнений на микробиом кишечника, (2) влияние диетических компонентов или моделей, относящихся к спортивному питанию, на микробиом кишечника и (3) влияние микробиома кишечника на ответную реакцию организма на физическую нагрузку. диета и упражнения. Будет обсуждаться каждая из этих связанных тем, а также пробелы в исследованиях и будущих направлениях.

    Методы

    Опубликованы многочисленные обзоры, в которых подчеркивается влияние упражнений на микробиоту кишечника (39–56). Однако основное внимание в этих обзорах уделялось последствиям для таких аспектов здоровья хозяина, как иммунная система и риск хронических заболеваний. Лишь немногие обсуждали последствия для спортивных результатов (41, 48, 52). Этот обзор направлен на более глубокое обсуждение интерактивного влияния микробиоты кишечника и диеты на спортивные результаты и подчеркивает необходимость дальнейших исследований в этой области.Поиск литературы в PubMed и Google Scholar, включая комбинации ключевых слов «кишечная микробиота», «упражнения», «производительность», «вариабельность» и «эффект», был использован для выявления соответствующих исследований. Ссылки были также получены из вышеупомянутых обзорных статей.

    Самое раннее обнаруженное исследование было опубликовано в 2008 году Matsumoto et al. (57), но за этим последовало множество исследований, направленных на определение влияния физических упражнений на микробиоту кишечника (19, 58–83). В большинстве этих исследований изучали влияние физических упражнений на микробиоту кишечника у грызунов (57–75), хотя в некоторых изучались люди в интервенционных испытаниях (18, 76–78, 84), а также при поперечных или наблюдательных сравнениях спортсменов. или активные люди и люди, ведущие малоподвижный образ жизни (19, 79–83, 85, 86).

    Результаты

    Влияние физических упражнений на микробиом кишечника

    Функции микробиоты, на которые влияет упражнение

    В Таблице 1 обобщены перечисленные выше исследования и их выводы о влиянии физических упражнений на микробиоту кишечника.

    Таблица 1 . Резюме влияния упражнений на микробиом кишечника.

    Хотя в литературе показано, что микробные факторы, на которые влияют упражнения, сходны, направления воздействия противоречивы, а некоторые исследования показывают противоречивые результаты.Например, в то время как некоторые исследования показывают снижение Firmicutes и / или увеличение Bacteroidetes в результате физических упражнений (58, 64, 66, 70, 73, 74, 81, 84), другие показывают противоположный эффект. (19, 60–62, 68, 71, 81, 86) и другие не показывают никакого эффекта (69, 76, 82).

    Результаты о влиянии физических упражнений на показатели разнообразия также сильно различаются: некоторые показывают увеличение α-разнообразия (19, 60, 64, 68, 70, 71, 75, 79, 86), некоторые - снижение (58, 59 , 66), и другие, сообщающие об отсутствии разницы (18, 59, 63, 65, 69, 76–78, 82, 83).Brandt et al. (73) также обнаружили, что упражнения ослабляют уменьшение α-разнообразия, которое происходит, когда мышей кормили диетой с высоким содержанием жиров.

    Бактериальные таксоны, обычно отвечающие на тренировку с физической нагрузкой, включают Lactobacillus (обычно увеличивается) (58, 60, 62, 68), , Bifidobacterium (обычно увеличивается) (58, 62, 76, 82), Proteobacteria (обычно уменьшено) (58, 65, 66, 68, 76), Akkermansia (обычно повышено) (19, 75, 76, 79, 82), Streptococcus (переменные эффекты) (61, 68, 69), Clostridium (переменные эффекты) (58, 62, 63, 67, 77), Turicibacter (обычно уменьшаются) (59, 64) и Rikenellaceae (обычно уменьшаются) (63, 66, 69), а также меры α- и β-разнообразие (переменные эффекты) (19, 58, 60, 64, 66, 68, 70, 76, 80).

    Однако в некоторых исследованиях изменения таксонов зависят от других факторов, таких как изменения веса, жира в организме и уровня глюкозы в крови (64, 76). Это предполагает, что связанные метаболические эффекты режима упражнений могут быть ближайшей причиной, в то время как упражнения являются конечной причиной. Связанные переменные, продукция SCFA и таксоны, продуцирующие бутират, постоянно увеличиваются в ответ на физическую нагрузку (18, 57, 79), а также положительно коррелируют с изменениями в безжировой мышечной массе, что также свидетельствует о том, что SCFA могут играть важную роль. в опосредовании влияния упражнений и микробиома кишечника на реакцию хозяина (18).В таблице 2 суммированы дополнительные эффекты физических упражнений на микробные метаболиты, здоровье хозяина и диетические взаимодействия.

    Таблица 2 . Краткое изложение влияния упражнений на микробные метаболиты, здоровье хозяина и диетические взаимодействия.

    Возможные причины расхождений между исследованиями

    Возможные причины несопоставимых результатов этих исследований включают факторы дизайна исследования, а также аналитические методы (рис. 2). Факторы дизайна исследования включают выбор модели (например,g., люди, мыши, крысы), линия мыши / крысы (например, C57BL / 6J, Zucker, Wistar, Sprague Dawley и др.) (87), выбор диеты (72), состояние здоровья или болезни (75 , 81), возраст (66), пол, режим, продолжительность и интенсивность обучения (59, 63, 72, 83, 84), а также аналитические методы, такие как экстракция ДНК и смещение праймеров ПЦР (88–90) , выбор методов секвенирования микробиома (например, секвенирование гена 16S рРНК, количественная ПЦР, метагеномика и т. д.) (64), биоинформатические конвейеры (90) и выбор показателей разнообразия (например,г., Шеннон, Чао1, Симпсон и др.). Например, модели мышей часто используют принудительный бег на беговой дорожке или произвольный бег колеса в качестве режимов тренировки. Однако в принудительных упражнениях на беговой дорожке часто используется отвращающая мотивация, такая как шок, который может вызвать негативные реакции на стресс (91–93), которые также могут повлиять на проницаемость кишечника и микробиом кишечника (59, 94, 95). У людей упражнения или спорт - это широкий термин, который может относиться к широкому диапазону режимов, продолжительности и интенсивности активности. О'Донован и др.(83) попытались определить различное влияние различных режимов упражнений на метагеном кишечника, выполнив перекрестный анализ профессиональных спортсменов из разных видов спорта с разной степенью статических и динамических компонентов. В этом анализе О'Донован и др. обнаружили некоторые различия в бактериальных таксонах и метаболитах между спортивными классификационными группами (SCG), которые не коррелировали с какими-либо другими метаданными (например, диета, пол и т. д.) (83).

    Рисунок 2 . Потенциальные факторы, способствующие расхождению между исследованиями, изучающими влияние физических упражнений на микробиом кишечника, включают аспекты дизайна исследования (например,g., состояние здоровья или болезни; выбор модели; возраст и пол; режим, продолжительность и частота тренировок; и выбор диеты) и аналитических методов (например, экстракция ДНК, смещение праймеров и метод секвенирования; биоинформатический метод; выбор показателей; и какие таксоны измеряются и сообщаются).

    В дополнение к различиям в способах получения или измерения результатов , существует также большая неоднородность в того, какие результаты измеряются или сообщаются, что затрудняет определение полной степени вариабельности реакции между исследованиями.Чтобы лучше понять потенциальные эффекты и пути, посредством которых упражнения оказывают свое влияние на микробиом кишечника, было бы полезно, если бы в исследованиях сообщалось о влиянии на по крайней мере определенного стандартного набора переменных микробиоты, которые, как уже было показано, быть актуальными в результате многочисленных исследований, таких как Firmicutes, Bacteroidetes, Lactobacillus, Bifidobacterium, Akkermansia, Clostridium и Proteobacteria , а также разнообразия (хотя стандартная метрика еще не определена), таксонов, продуцирующих бутират (96), и Производство SCFA, даже если в результате нет изменений / различий.Munukka et al. (76) сообщили об отсутствии последовательных эффектов из-за индивидуальной вариабельности реакции кишечной микробиоты на упражнения. Это тоже важный вывод, о котором следует сообщить и изучить, чтобы определить факторы, которые способствуют этой вариабельности реакции, а также то, трансформируются ли эти различия в микробной реакции на различия в физиологической реакции. Эти стандарты отчетности позволят лучше сравнивать исследования и потенциально позволят исследователям определить, как различные методы влияют на результаты, и выявить факторы, которые могут способствовать изменчивости реакции.

    Влияние диетических компонентов, имеющих отношение к питанию при физической нагрузке, на микробиом кишечника

    Смешанное влияние диеты

    Диета также является важным фактором, влияющим на микробиом кишечника и формирующим его (15–17). Канг и др. сообщают, что диета и упражнения вызывают сдвиги в микробиоме кишечника, но эти изменения ортогональны (61). Однако в некоторых из вышеперечисленных исследований сообщается, что диетические факторы влияют на микробиоту кишечника независимо от упражнений или в сочетании с ними.Диетические факторы, обнаруженные в исследованиях, представленных здесь, которые связаны с различиями или изменениями микробиома кишечника, включают молочные продукты (82), светлые овощи (77), морские водоросли (77), рис (77), злаки (82), сахарозу (76). , клетчатка (76, 79, 82), потребление белка (19, 79, 82), потребление жиров (82) и общее потребление пищи (65, 76) (Рисунок 3). Поэтому некоторые различия или изменения в микробиоте кишечника, которые кажутся связанными с упражнениями, могут быть связаны с различиями или изменениями в рационе питания, особенно с растениями и углеводами, а не с самими упражнениями.Таким образом, существует необходимость в исследованиях связи между микробиомом кишечника и упражнениями, которые контролируют и стандартизируют рацион питания участников.

    Рисунок 3 . В исследованиях, посвященных влиянию физических упражнений на микробиом кишечника, смешанные диетические факторы включают молочные продукты, светлые овощи, морские водоросли, рис, злаки, сахарозу, клетчатку, потребление белка, потребление жиров и общее потребление пищи.

    Влияние добавок и режимов питания на микробиом кишечника

    Хотя исследования показали некоторые диетические взаимодействия с микробиомом кишечника у спортсменов, неясно, в какой степени на микробиом кишечника могут повлиять добавки или режимы питания, обычно используемые спортсменами, и потенциальное влияние этого на хозяина.Обзор Kårlund et al. (97) всесторонне обсуждает вопрос приема протеиновых добавок у спортсменов и потенциально неизвестное влияние на микробиом кишечника. Избыток белка может ферментироваться в толстой кишке различными видами из родов Clostridium, Bacteroides и других из филума Proteobacteria (98, 99), в результате чего образуются такие конечные продукты, как аммиак, амины, фенолы и сульфиды, например а также некоторые SCFAs, которые могут оказывать системное и метаболическое действие на хозяина (100, 101).Было показано, что разные типы белков по-разному влияют на микробиом кишечника (102–104), а растительный и животный рационы также вызывают различия в составе микробиома кишечника у людей (16). Кроме того, различные типы белков оценивались в контексте анаболической реакции на упражнения (105). Однако нет исследований, оценивающих влияние различных типов белковых добавок или источников цельного белка на микробиом кишечника и ферментацию аминокислот у спортсменов (97).Поскольку протеиновые и протеиновые добавки широко рекламируются и рекомендуются спортсменам, это важный пробел в исследованиях, который следует устранить. В будущих исследованиях также необходимо обязательно сравнить эффекты различных источников белка как в виде отдельных добавок, так и в виде цельной пищи, поскольку было показано, что матрица цельной пищи играет важную роль в анаболической реакции на упражнения и может изменять эффекты в зависимости от таких факторов, как тип и количество жира (106, 107).Кроме того, было бы интересно узнать, можно ли добавлять в растительные белки аминокислоты, такие как лейцин, лизин и метионин, что является стратегией, которая, как было показано в нескольких исследованиях, усиливает анаболический эффект растительных белков (105). , изменяет действие этих белков на микробиом кишечника.

    Углеводы являются основным источником топлива для упражнений и, следовательно, также являются основным источником питания спортсменов (108, 109). В дополнение к цельным пищевым формам углеводов, таким как хлеб, макароны, фрукты и картофель, существует также широкий спектр углеводных добавок, которые можно использовать до, во время или после тренировки для повышения работоспособности и восстановления (110).Воздействие углеводов цельной пищи на микробиом кишечника сильно различается в зависимости от содержания и типа клетчатки (111–113), хотя в целом клетчатка имеет тенденцию увеличивать количество бактерий, продуцирующих SCFA, таких как Bacteroidetes и Actinobacteria, и уменьшать количество Firmicutes (114). Однако влияние частого использования углеводных добавок, которые обычно содержат много сахара и мало углеводов, доступных для микробиоты, на микробиом кишечника неизвестно. Поэтому может быть интересна разработка углеводных добавок, которые также нацелены на микробиом кишечника.

    Хотя углеводы и белок являются основным элементом питания спортсменов, жир также является важным источником топлива во время длительных тренировок, а популярность диет с высоким содержанием жиров, таких как кетогенная диета, побудила спортсменов и ученых исследовать их потенциал для спортивных результатов ( 115). Однако данные свидетельствуют о том, что диета с высоким содержанием жиров не улучшает работоспособность в большей степени, чем диета с высоким содержанием углеводов (116). Кроме того, отсутствие в кетогенной диете углеводов, доступных для микробиоты, ставит под сомнение то, принесет ли она пользу микробиому кишечника и каким образом, хотя исследований в этой области было мало, и ни одно из них не проводилось на спортсменах (117, 118).

    Кофеин также широко используется спортсменами в качестве эргогенного средства. Кофе, один из основных пищевых источников кофеина, был связан с повышением уровня Bifidobacterium и защитой от снижения уровня Lactobacillus , вызванного диетой с высоким содержанием жиров, хотя эти эффекты могут быть связаны с другими биологически активными соединениями, присутствующими в кофе, такими как хлорогеновая кислота (119). Влияние этих аспектов диетического питания на микробиом кишечника спортсменов - это только половина дела.Другой - влияние микробиома кишечника на общую реакцию спортсмена с точки зрения производительности и адаптации к тренировкам.

    Персонализированное спортивное питание и возможное влияние микробиома кишечника на реакцию на диету и упражнения

    Микробиом кишечника в персонализированном спортивном питании

    Как описано в Hughes et al. (22, 23), микробиом кишечника является потенциальным предиктором реакции на диету. Однако в этом обзоре основное внимание уделялось предикторам реакции, относящейся к общему состоянию здоровья и профилактике хронических заболеваний.Здесь рассматриваются доказательства того, что микробиом кишечника может быть предиктором спортивных результатов. Персонализированное спортивное питание включает тип спорта или активности, тренировочный статус человека, цели спортсмена, время соревновательного сезона и пищевые предпочтения спортсмена (120, 121), а также биологические особенности, такие как генетический полиморфизм, Экспрессия РНК и эпигенетические модификации (28–30, 34–38) в попытке оптимизировать спортивные результаты и реакцию на программы тренировок.

    Микробиом кишечника должен быть включен в эту систему, поскольку он модулирует метаболизм диеты и пищевых добавок и, следовательно, может способствовать изменчивости ответа. Индивидуальная вариабельность реакции спортсменов на пищевые добавки, такие как кофеин и антиоксиданты, объясняется генетическим полиморфизмом и исходными концентрациями антиоксидантов (35, 122). Однако микробиом кишечника был идентифицирован как важный фактор биодоступности и метаболизма антиоксидантов (123–125) и может участвовать в метаболизме кофеина посредством таких механизмов, как модуляция экспрессии гена N-ацетилтрансферазы 2 (NAT2) ( 126).Вариабельность микробиома кишечника связана с изменчивостью концентраций каротиноидов в сыворотке крови (127), что позволяет предположить, что микробиом кишечника действительно играет роль в модуляции метаболизма антиоксидантов. Короче говоря, микробиом кишечника может влиять на метаболизм диетических компонентов, добавок и режимов питания, продаваемых и используемых спортсменами, но это область исследований, которая еще недостаточно изучена.

    Влияние микробиома кишечника на работоспособность

    Хотя было показано, что микробиом кишечника модулирует метаболизм соответствующих пищевых компонентов, как обсуждалось выше, последствия этого для производительности все еще неясны.

    В основном кросс-секционные исследования изучали корреляцию между показателями физической подготовки, такими как VO 2max и VO 2peak , и микробиотой кишечника (18, 77, 85, 128–130) (Таблица 3). Бактерии, продуцирующие бутират, были показаны как Allen et al. (18) и Estaki et al. (129) положительно коррелируют с VO 2max и VO 2peak соответственно. Соотношение Bacteroides и Firmicutes / Bacteroidetes также коррелирует с VO 2max (85, 128, 130), хотя исследования показали противоположные результаты.Durk et al. (128) обнаружили, что соотношение Firmicutes / Bacteroidetes положительно коррелирует с VO 2max . Напротив, Yu et al. (85) обнаружили более низкое соотношение F / B у пожилых людей с более высокой нагрузочной способностью, а Yang et al. (130) обнаружили, что группа с высоким VO 2max имела более низкие Eubacterium rectale-Clostridium coccoides (Erec), которые являются членами филума Firmicutes , и более высокие Bacteroides . Yu et al. (85) также идентифицировали несколько других таксонов, которые коррелировали с VO 2peak в их пожилой популяции, такие как Lactobacillales, Blautia, Ruminococcus, E.coli и Alcaligenaceae . Taniguchi et al. (77) обнаружили обратную корреляцию между Clostridium difficile и изменениями VO 2peak у пожилых японских мужчин во время езды на велосипеде.

    Таблица 3 . Резюме исследований, изучающих корреляцию между составом микробиоты кишечника и показателями физической подготовки.

    В нескольких исследованиях непосредственно изучалось влияние микробиома кишечника на спортивные результаты (таблица 4).Hsu et al. (131) и Хуанг и др. (132) использовали мышей, свободных от микробов (GF) (C57BL / 6JNarl), и сравнили их с мышами, колонизированными бактериями, чтобы определить потенциальные эффекты присутствия микробиома, а также конкретных бактерий на физическую работоспособность. Было обнаружено, что у мышей, свободных от специфических патогенов (SPF), самая высокая способность к физической нагрузке, а у мышей, свободных от микробов, - самая низкая (131, 132). Мыши, колонизированные отдельными таксонами бактерий, показали улучшение способности к физической нагрузке по сравнению с их аналогами с GF (131), хотя не все бактерии показали одинаковую степень воздействия (132).Hsu et al. (131) сравнивали мышей без микробов (GF), мышей-гнотобиотиков, колонизированных Bacteroides fragilis (BF), и мышей, свободных от специфических патогенов (SPF), в тесте на плавание на выносливость. В аналогичном исследовании Huang et al. (132) сравнили стерильных мышей с мышами-гнотобиотами, моноколонизированными либо с использованием Eubacterium rectale, Clostridium coccoides или Lactobacillus plantarum TWK10, по результатам теста плавания до истощения. В Hsu et al. (131), время плавания до истощения значительно различалось во всех группах: мыши SPF имели наибольшую выносливость, за ними следовали мыши BF, а мыши GF обладали наименьшей выносливостью.В Huang et al. (132), мыши-гнотобиоты, колонизированные E. rectale , показали значительно более высокую производительность как с аэробной тренировкой, так и без нее, чем мыши GF, а также мыши, колонизированные C. coccoides и L. plantarum .

    Таблица 4 . Резюме исследований, изучающих влияние кишечной микробиоты или пробиотических добавок на работоспособность.

    Потенциальные механизмы этих эффектов в двух исследованиях различались.Различия в выносливости по Hsu et al. сопровождались различиями в системах антиоксидантных ферментов, при этом мыши SPF демонстрировали более высокую активность антиоксидантных ферментов в сыворотке и печени, а также физиологические показатели, такие как масса мышц и коричневой жировой ткани (131). Микробиом кишечника модулирует термогенные пути жировой ткани, включая потемнение белого жира и активность коричневого жира, через потенциальные механизмы, такие как желчные кислоты и эндоканнабиноидная система (143). Микробиом кишечника также может модулировать анаболизм и функцию скелетных мышц за счет производства SCFA и изменения доступности внутримышечного топлива (55).Мышей колонизировали E. rectale и C. coccoides в Huang et al. показали более высокие уровни лактата и более высокие уровни глюкозы, в то время как мыши, колонизированные E. rectale , показали более низкую креатинкиназу (CK), маркер мышечного стресса и более высокую дистанцию ​​бега колеса по сравнению с мышами GF и другими мышами-гнотобиотиками (132) .

    Однако стоит отметить, что в Huang et al. (132), что L. plantarum и C. coccoides не колонизировали стабильно у мышей, анализ кала не показал значительного увеличения этих микробов, тогда как E.rectale колонизировал и со временем увеличивался. Таким образом, неясно, был ли эргогенный эффект обусловлен конкретно присутствием E. rectale или просто успешной колонизацией микробом. Эти исследования показывают, что микробиом кишечника может влиять на производительность. Они также указывают на то, что более разнообразный микробиом может быть более полезным, поскольку мыши SPF работают лучше, чем мыши моноколонизированные BF (131). Хотя Хуанг и др. (132) предполагает, что отдельные таксоны, такие как E.rectale может быть частично ответственным за влияние на производительность, необходимы дальнейшие исследования, чтобы точно определить, какие аспекты или таксоны способствуют этому эргогенному эффекту. Эти исследования также не изучали реакцию на диету или режим тренировок, оставляя место для дальнейших исследований способности микробиома кишечника опосредовать или изменять реакцию выполнения упражнений на диету.

    Влияние пробиотических добавок на здоровье и работоспособность спортсмена

    Несмотря на то, что существует ряд исследований по добавлению пробиотиков на животных и спортсменах, большинство из них сосредоточено на таких эффектах, как частота респираторных и желудочно-кишечных заболеваний или биомаркеры воспаления и иммунной функции (137, 144–146).Добавление пробиотических бактерий для увеличения численности или активности потенциально полезных таксонов также может служить потенциальным методом изменения реакции на тренировку. Наш обзор литературы выявил одиннадцать исследований, изучающих эргогенный эффект пробиотических добавок (133–142, 147) (Таблица 4). Обычными пробиотическими бактериями были штаммы Lactobacillus или Bifidobacterium (133, 134, 136–139, 147). Дополнительные протестированные штаммы включали штаммы, принадлежащие к видам Bacillus subtillis (140) или Bacillus coagulans (135), Veillonella atypica (141) или даже дрожжи Saccharomyces boulardii (142).

    В большинстве исследований изучали влияние добавки с пробиотиками на показатели аэробной производительности, такие как время до утомления бега, VO 2max , достигнутая максимальная скорость, спринт на 10 ярдов или время плавания на 400 метров (132–134, 136, 138, 139, 141, 142). Тем не менее, в некоторых исследованиях также изучались сила и анаэробные результаты, такие как сила захвата, сила вертикального прыжка, прыжок в длину с места, сила вингейта или подъемы на 1 повторение в максимуме (RM) (133, 135, 140).

    Влияние на переменные производительности в разных исследованиях было неоднозначным, хотя в ряде исследований было обнаружено положительное влияние на параметры производительности, такие как время до утомления (132–134, 139, 141, 142).Однако в некоторых исследованиях не было обнаружено влияния пробиотических добавок на показатели производительности (136, 140), в то время как в других исследованиях были обнаружены смешанные эффекты, когда добавление пробиотиков улучшало одни показатели производительности, но не улучшало другие (134, 135, 138). Например, Хуанг и др. (134) обнаружили, что добавка пробиотиков с Lactobacillus plantarum TWK10 увеличивает время до утомления, но не VO 2max . Таким образом, исследования, сообщающие о влиянии пробиотических добавок только на один результат, могут не дать полной картины эргогенности пробиотических бактерий.Кроме того, во всех исследованиях, кроме одного (137), пробиотических добавок на людях не было подтверждения колонизации пробиотиками, и это исследование подтвердило, что люди демонстрировали разные уровни колонизации пробиотическими бактериями. Важно, чтобы в будущих исследованиях, посвященных изучению добавок пробиотиков, также собирались образцы фекалий участников до и после вмешательства, чтобы определить, могут ли различия в колонизации пробиотиками способствовать межиндивидуальной вариабельности эргогенного эффекта добавок пробиотиков.

    Помимо показателей эффективности, многие из этих исследований изучали влияние на состав тела и воспаление. Опять же, результаты были неоднозначными: в некоторых исследованиях сообщалось о значительном влиянии добавок на такие исходы, как жировая и мышечная масса (132, 133) или маркеры воспаления (133, 137, 139, 141, 147), хотя результаты часто смешивались с некоторыми биохимические маркеры, показывающие отсутствие значительного эффекта от лечения пробиотиками, и некоторые исследования, не показывающие значительного влияния на эти результаты (134, 142).Однако, поскольку ни одна из этих переменных не была проанализирована, необходимы дальнейшие исследования для определения механизма эффектов, а также того, наблюдаются ли те же эффекты у людей.

    Влияние лечения антибиотиками на выполнение упражнений

    В отличие от использования пробиотиков для определения потенциального воздействия микробиома кишечника на спортивные результаты, недавно было исследовано использование антибиотиков на моделях мышей с целью определения потенциальных эффектов отсутствия кишечных микробов и их метаболитов на способность к физической нагрузке и мышечную массу. функция (148, 149).В таблице 5 представлены результаты этих недавних исследований. В обоих исследованиях лечение антибиотиками снижало способность мышей к физической нагрузке, что было проверено с использованием принудительного бега на беговой дорожке. Кроме того, этот фенотип можно исправить либо естественным пересевом (148), либо инфузией ацетата (149). Nay et al. также обнаружено снижение экспрессии гена SCFA рецептора, сопряженного с G-белком рецептора 41 (GPR41) и котранспортера натрия / глюкозы 1 (SGLT1), а также снижение мышечного гликогена у мышей, леченных антибиотиками, что позволяет предположить, что снижение способности к физической нагрузке у этих мышей могло опосредовано доступностью мышечного гликогена (148).Окамото и др. пришли к выводу, что снижение переносимости упражнений у мышей, получавших антибиотики, было связано с отсутствием ацетата, доступного для использования в качестве субстрата во время упражнений в виде ацетил-КоА (149). Что касается изменений в микробном сообществе кишечника, Okamoto et al. сообщили, что относительное количество Firmicutes было увеличено у мышей, получавших антибиотики, в то время как Bacteroidetes , α-разнообразие и концентрация бактериальной ДНК в фекалиях была снижена (149). Nay et al. обнаружили, что бактериальная ДНК в фекалиях была снижена у мышей, получавших антибиотики, но сообщали только о различиях в составе между контрольными мышами и мышами, получавшими антибиотики, но пересеянными естественным путем, которые не показали значительных различий в α- и β-разнообразии, Bacteroides и Firmicutes. (148).

    Таблица 5 . Резюме исследований, изучающих влияние антибиотиков на физическую работоспособность.

    Okamoto et al. дополнительно протестировали влияние диеты с низким содержанием углеводов (LMC) по сравнению с диетой с высоким содержанием углеводов, доступных микробиоте (HMC), чтобы определить, насколько доступность субстрата для кишечного микробиома изменила способность к физической нагрузке. В этих группах лечения время работы на беговой дорожке было уменьшено у мышей LMC, что сопровождалось уменьшением мышечной массы, фекальных SCFA и ацетата и пропионата плазмы, а также увеличением Firmicutes и уменьшением Bacteroidetes и других SCFA, продуцирующих бактериальные таксоны (149).Этот фенотип пониженной способности к физической нагрузке был спасен, когда мышам сделали трансплантат фекальной микробиоты (FMT) от мышей HMC и дозу инулина перед тренировкой. Повышение переносимости физической нагрузки у мышей LMC + FMT + инулин не сопровождалось изменениями массы тела или мышечной массы, но наблюдалось увеличение фекальных SCFA, что снова указывает на то, что концентрация SCFA может действовать как прямой субстрат или опосредовать доступность субстрата таким образом. как влиять на работоспособность.

    Сводка результатов и предполагаемых механизмов воздействия микробиома кишечника на спортивные результаты

    Эти исследования показывают, что микробиом кишечника может влиять на физическую работоспособность посредством таких механизмов, как доступность SCFA, содержание мышечного гликогена, активность антиоксидантных ферментов, желудочно-кишечная проницаемость и метаболизм лактата (рис. 4).Дополнительные спекулятивные механизмы могут включать изменения в использовании субстрата (142), а также в метаболизме и хранении гликогена (150), изменениях нервной функции (142), а также в иммунной модуляции (142) или перекрестном взаимодействии микробиома кишечника и митохондрий в организме человека. производство энергии и воспаление (45). Предполагается, что микробиота кишечника влияет на физиологию и функцию скелетных мышц через метаболиты, такие как SCFAs, фолат, триптофан, глицин бетаин, витамины B 2 и B 12 , а также уролитины, которые могут действовать различными путями, такими как стимуляция инсулина. -подобный фактор роста-1 (IGF-1), предотвращение окислительного стресса или воспаления и стимулирование митохондриального биогенеза (151).Однако эти данные также показывают, что улучшения этих функций не всегда приводят к повышению производительности. Необходимы дальнейшие исследования для изучения эффектов различных пробиотических штаммов, взаимодействия с диетическим составом (например, различий в эффекте у спортсменов с разным общим режимом питания), использования пищевых добавок и различных режимов упражнений, таких как сила подготовка.

    Рисунок 4 . Микробиом кишечника может влиять на производительность посредством таких механизмов, как активность антиоксидантных ферментов, иммунная модуляция, желудочно-кишечная проницаемость, использование и хранение субстрата, перекрестные помехи митохондрий и / или ось кишечник-мозг.

    Выводы и направления на будущее

    Микробиом кишечника представляет собой открытое поле для исследований в области индивидуального спортивного питания. Регулярно сообщается о высокой межиндивидуальной вариабельности реакции на тренировки и физическую активность (152), и микробиом кишечника может способствовать этой вариабельности, влияя на индивидуальный метаболизм компонентов пищи и / или адаптацию к гомеостатическому стрессу или тренировочной нагрузке физических упражнений ( 153). Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, может ли микробиом кишечника быть важным предиктором спортивных результатов в ответ на диетические вмешательства и упражнения.Исследователям следует обратиться к таким руководствам, как Ross et al. (36), Hecksteden et al. (152), Mann et al. (153), Суинтон и др. (154) и Hopkins et al. (155) для статистических основ для интерпретации индивидуальной изменчивости реакции и определения факторов, которые способствуют этой изменчивости.

    Конкретные вопросы, которые можно было бы решить, - это роль конкретных бактериальных таксонов или групп таксонов, участвующих в повышении спортивных результатов в ответ на определенные диетические факторы (например, источники белка, такие как сыворотка, казеин, соя и т. Д.; распределение макроэлементов; или добавки, такие как кофеин, бета-аланин, антиоксиданты) или физические упражнения. Это можно было бы исследовать, используя комбинированное диетическое упражнение, измеряя как исходный, так и конечный микробиом и переменные производительности, а также используя алгоритмы прогнозирующего машинного обучения, такие как случайные леса (156), чтобы определить, может ли исходная численность или изменения в определенных бактериальных таксонах предсказать реакция физической работоспособности человека. Другой вопрос, участвуют ли разные таксоны в разных ответах (например,g., VO 2max , время до утомления, максимальные повторные нагрузки и т. д.) и механизмы этих эффектов (например, выработка SCFA, активность антиоксидантных ферментов, синтез мышечного белка, образование гликогена, сбор энергии и использование топлива, воспаление и др.). Хотя первый вопрос может быть решен с помощью исследования, измеряющего несколько результатов выполнения упражнений в одной и той же популяции, для определения механизмов этих эффектов потребуется in vitro, или животные модели и измерение потенциальных опосредующих метаболитов, таких как SCFA, и физиологических переменных. например, мышечная масса или содержание гликогена в мышцах.Кроме того, необходимы более масштабные и продолжительные исследования, чтобы выяснить, различаются ли эффекты или реакции в зависимости от демографических характеристик (например, пол, возраст, этническая принадлежность и т. Д.), И влияет ли модуляция микробиома кишечника с помощью пробиотиков и / или пребиотиков или модуляция диетических или физических упражнений. (например, количество или тип добавки; режим, продолжительность, интенсивность упражнений) могут служить для увеличения положительной реакции на стимул, уменьшая количество «не отвечающих». Например, исследование с участием одних и тех же участников и измерение реакции микробиома и производительности на пошаговое увеличение продолжительности и / или интенсивности упражнений может служить для выяснения того, какой тип упражнений может быть оптимальным для определенных людей и их микробиомов.Кроме того, исследования, в которых измеряли изменения в производительности в ответ на добавку пробиотиков, не изучали непосредственно состав микробиоты кишечника человека. Это ограничение этих исследований, поскольку разные штаммы пробиотических бактерий демонстрируют разную степень выживаемости в желудочно-кишечном тракте (157), а состав микробиоты кишечника человека также может влиять на устойчивость и функцию пробиотических бактерий в кишечнике (158–160). ). Следовательно, не все штаммы пробиотиков могут выжить в достаточных количествах, чтобы попасть в микробиом кишечника, и, даже если пробиотические бактерии достигают микробиома кишечника, они могут длиться не так долго или иметь одинаковый эффект у каждого человека.

    Дополнительные проблемы и ограничения в области исследований многочисленны и должны приниматься во внимание при утверждении о связи между упражнениями и микробиомом. Хотя было показано, что эффекты диеты и упражнений ортогональны друг другу (61), диета по-прежнему может быть смешивающим фактором в исследованиях и между ними. Таким образом, убедительное влияние упражнений на микробиом кишечника должно стандартизировать диету участников, что еще не сделано. Помимо диеты, такие переменные, как генетика (32, 161), эпигенетика (162), поведение во сне (163, 164), пол (165, 166), возраст (66, 167) и множество других факторов, способствуют изменчивость микробиома кишечника, а также ответная реакция.Эта изменчивость делает чрезвычайно трудным делать конкретные выводы о влиянии микробиома кишечника и всегда должна учитываться при разработке или интерпретации исследований взаимодействия микробиома кишечника и организма-хозяина.

    Соответствующий объем исследований был разработан с целью изучения «оси кишечник-мышцы», поскольку она связана с возрастными изменениями мышечной массы (например, саркопения) и физической слабостью (151, 168–174), а также ее потенциальной ролью в Ось «мышца-кишечник-мозг» и нейродегенеративные заболевания при старении (175, 176).Эта область исследований может дать информацию для исследований в области микробиома кишечника и выполнения упражнений. Хотя это исследование сосредоточено на сохранении мышечной массы, а не на физической или спортивной результативности, оно чрезвычайно актуально для определения путей, которые связывают эти системы, и того, как они могут модулироваться. Таксоны, такие как Faecalibacterium prausnitzii (151), или добавки с пребиотиками (177), бутиратом (178) или другими микробными метаболитами, такими как уролитин А (179, 180), показали полезные ассоциации или влияние на функцию мышц и защиту от атрофия, связанная со старением.Также было постулировано, что стареющий микробиом кишечника может играть роль в феномене анаболической резистентности не за счет изменения метаболизма белка как такового , а за счет таких механизмов, как барьерная функция кишечника, воспаление и дисфункция митохондрий (168, 170). . Таким образом, глядя на то, как возрастные изменения в микробиоме кишечника могут способствовать саркопении и снижению мышечной функции, мы можем лучше понять, как изменить или дополнить это сообщество, чтобы сохранить здоровье и потенциально повысить работоспособность.

    В заключение, существует несколько различных областей исследований, которые затрагивают вопрос о роли микробиома кишечника в физических упражнениях и спортивных достижениях. Однако до сих пор в исследованиях есть много пробелов и ограничений, которые еще предстоит устранить. Хотя каких-либо убедительных результатов пока нет, дальнейшие исследования и сотрудничество между дисциплинами могут помочь пролить свет на связь между упражнениями и микробиомом кишечника, а также на потенциальные последствия для спортивных результатов.

    Авторские взносы

    RH выполнил обзор литературы, задумал и составил рукопись.

    Финансирование

    Частичное финансирование этой рукописи было предоставлено Фондом открытого доступа Калифорнийского университета в Дэвисе.

    Конфликт интересов

    Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Благодарности

    Спасибо Джеймсу П.Хьюз и Нэнси Л. Кейм, которые помогали редактировать эту рукопись. Рисунки были созданы с помощью Piktochart.

    Список литературы

    3. Тернбо П.Дж., Лей Р.Э., Маховальд М.А., Магрини В., Мардис Е.Р., Гордон Дж. Микробиом кишечника, связанный с ожирением, с повышенной способностью собирать энергию. Природа . (2006) 444: 1027–31. DOI: 10.1038 / nature05414

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    4. Musso G, Gambino R, Cassader M. Взаимодействия между кишечной микробиотой и метаболизмом хозяина, предрасполагающие к ожирению и диабету. Анну Рев Мед . (2011) 62: 361–80. DOI: 10.1146 / annurev-med-012510-175505

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    5. де Гроот П.Ф., Белцер К., Айдин О., Левин Э., Уровни Дж. Х., Алвинк С. и др. Различный состав фекальной и оральной микробиоты при диабете человека 1 типа, обсервационное исследование. PLOS ONE . (2017) 12: e0188475. DOI: 10.1371 / journal.pone.0188475

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    11.Ламихан С., Сен П., Диккенс А.М., Оресик М., Бертрам Х.С. Метаболом кишечника встречается с микробиомом: методологическая перспектива для понимания взаимоотношений между хозяином и микробом. Методы . (2018) 149: 3–12. DOI: 10.1016 / j.ymeth.2018.04.029

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    12. Толхерст Г., Хеффрон Х., Лам Ю.С., Паркер Х.Э., Хабиб А.М., Диакогианнаки Э. и др. Короткоцепочечные жирные кислоты стимулируют секрецию глюкагоноподобного пептида-1 через рецептор FFAR2, связанный с G-белком. Диабет . (2012) 61: 364–71. DOI: 10.2337 / db11-1019

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    15. Де Филиппо К., Кавальери Д., Ди Паола М., Рамазотти М., Пулле Дж. Б., Массарт С. и др. Влияние диеты на формирование микробиоты кишечника выявлено в сравнительном исследовании у детей из Европы и сельских районов Африки. Proc Natl Acad Sci USA . (2010) 107: 14691–6. DOI: 10.1073 / pnas.1005963107

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    16.Дэвид Л.А., Морис К.Ф., Кармоди Р.Н., Гутенберг Д.Б., Баттон Дж. Э., Вулф Б. Э. и др. Диета быстро и воспроизводимо изменяет микробиом кишечника человека. Природа . (2014) 505: 559–63. DOI: 10.1038 / природа12820

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    17. Ву Г.Д., Чен Дж., Хоффманн С., Биттингер К., Чен Ю.Й., Кейлбо С.А. и др. Связывание долгосрочных диетических моделей с энтеротипами кишечных микробов. Наука . (2011) 334: 105–8. DOI: 10.1126 / science.1208344

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    18.Аллен Дж. М., Мэйлинг Л. Дж., Ниемиро Г. М., Мур Р., Кук М. Д., Уайт Б. А. и др. Упражнения изменяют состав и функции кишечной микробиоты у худых и полных людей. Медико-спортивные упражнения . (2018) 50: 747–57. DOI: 10.1249 / MSS.0000000000001495

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    19. Кларк С.Ф., Мерфи Е.Ф., О'Салливан О., Люси А.Дж., Хамфрис М., Хоган А. и др. Физические упражнения и связанные с ними экстремальные диеты влияют на микробное разнообразие кишечника. Кишечник . (2014) 63: 1913–20.DOI: 10.1136 / gutjnl-2013-306541

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    20. Яцуненко Т., Рей Ф. Э., Манари М. Дж., Трехан И., Домингес-Белло М. Г., Контрерас М. и др. Микробиом кишечника человека в зависимости от возраста и географии. Природа . (2012) 486: 222–7. DOI: 10.1038 / природа11053

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    22. Хьюз Р.Л., Кейбл М.Э., Марко М., Кейм Н.Л. Роль микробиома кишечника в прогнозировании реакции на диету и разработке точных моделей питания.Часть II: итоги. Adv Nutr . (2019) 10: 979–98. DOI: 10.1093 / авансы / nmz049

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    23. Хьюз Р.Л., Марко М.Л., Хьюз Дж. П., Кейм Н.Л., Кейбл М.Э. Роль микробиома кишечника в прогнозировании реакции на диету и разработке точных моделей питания - Часть I: обзор современных методов. Adv Nutr . (2019) 10: 953–78. DOI: 10.1093 / авансы / nmz022

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    25.Томас Д., Эрдман К., Берк Л. Заявление о совместной позиции Американского колледжа спортивной медицины. Питание и спортивные результаты. Медико-спортивные упражнения . (2016) 48: 543–68. DOI: 10.1249 / MSS.0000000000000852

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    26. Borresen J, Lambert MI. Количественная оценка тренировочной нагрузки, реакции на тренировку и ее влияния на производительность. Спорт Мед . (2009) 39: 779–95. DOI: 10.2165 / 11317780-000000000-00000

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    28.Джонс Н., Кили Дж., Сурачи Б., Коллинз Д., Де Лоренцо Д., Пикеринг С. и др. Генетический алгоритм персонализированной тренировки с отягощениями. Биол Спорт . (2016) 33: 117. DOI: 10.5604 / 20831862.1198210

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    29. Пикеринг С., Кили Дж., Сурачи Б., Коллинз Д. Величина улучшений теста Йо-Йо после аэробной тренировки связана с общим баллом генотипа. ПЛОС ОДИН . (2018) 13: e0207597.DOI: 10.1371 / journal.pone.0207597

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    31. Бушар К., Ан П, Райс Т., Скиннер Дж. С., Уилмор Дж. Х., Ганьон Дж., Перрус Л. и др. Семейная агрегация реакции Vo2 max на тренировку с физической нагрузкой: результаты семейного исследования HERITAGE. J Appl Physiol . (1999) 87: 1003–8. DOI: 10.1152 / jappl.1999.87.3.1003

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    33. Брей М.С., Хагберг Дж. М., Перусс Л., Рэнкинен Т., Рот С. М., Вольфарт Б. и др.Карта генов человека для фенотипов работоспособности и фитнеса, связанных со здоровьем: обновление 2006–2007 гг. Med Sci Sport Exer . (2009) 41: 34–72. DOI: 10.1249 / MSS.0b013e3181844179

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    34. Тиммонс Дж. А., Кнудсен С., Рэнкинен Т., Кох Л. Г., Сарзински М., Дженсен Т. и др. Использование молекулярной классификации для прогнозирования увеличения максимальной аэробной способности у людей после тренировок на выносливость. J Appl Physiol . (2010) 108: 1487–96.DOI: 10.1152 / japplphysiol.01295.2009

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    35. Пикеринг К., Кили Дж. Являются ли текущие рекомендации по употреблению кофеина в спорте оптимальными для всех? Индивидуальные различия в эргогенности кофеина и переход к индивидуальному спортивному питанию. Спорт Мед . (2018) 48: 7–16. DOI: 10.1007 / s40279-017-0776-1

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    36. Росс Р., Гудпастер Б.Х., Кох Л.Г., Сарзински М.А., Кохрт В.М., Йоханссен Н.М. и др.Прецизионная медицина упражнений: понимание вариабельности реакции на упражнения. Br J Sports Med . (2019) 53: 1141–53. DOI: 10.1136 / bjsports-2018-100328

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    37. Рамос-Лопес О., Риезу-Бой Дж. И., Милагро Ф. И., Куэрво М., Гони Л., Мартинес Дж. А.. Генетические и негенетические факторы, объясняющие метаболически здоровые и нездоровые фенотипы у участников с избыточным ожирением: актуальность для персонализированного питания. Эндокринол Ther Adv .(2019) 10: 2042018819877303. DOI: 10.1177 / 2042018819877303

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    38. Данахер Дж. Метаболические механизмы жировой массы и гена, связанного с ожирением (FTO) . Мельбурн, Виктория: Университет Виктории (2016).

    Google Scholar

    39. Кук, М. Д., Аллен Дж. М., Пенс Б. Д., Валлиг М. А., Гаскинс Х. Р., Уайт Б. А. и др. Физические упражнения и иммунная функция кишечника: данные об изменениях гомеостаза иммунных клеток толстой кишки и характеристик микробиома при тренировках. Immunol Cell Biol . (2016) 94: 158–63. DOI: 10.1038 / icb.2015.108

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    41. Кронин О., О'Салливан О., Бартон В., Коттер П. Д., Моллой М. Г., Шанахан Ф. Микробиота кишечника: значение для спорта и лечебной физкультуры. Br J Sports Med . (2017) 51: 700–1. DOI: 10.1136 / bjsports-2016-097225

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    43. Cerdá B, Pérez M, Pérez-Santiago JD, Tornero-Aguilera JF, González-Soltero R, Larrosa M.Модификация кишечной микробиоты: еще один кусок головоломки о пользе физических упражнений для здоровья? Передняя физиология . (2016) 7:51. DOI: 10.3389 / fphys.2016.00051

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    46. Codella R, Luzi L, Terruzzi I. Упражнения имеют внутреннюю силу: как физическая активность может положительно влиять на микробиоту кишечника при хронических и иммунных заболеваниях. Dig Liver Dis . (2018) 50: 331–41. DOI: 10.1016 / j.dld.2017.11.016

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    49.Mailing LJ, Allen JM, Buford TW, Fields CJ, Woods JA. Упражнения и микробиом кишечника: обзор доказательств, потенциальных механизмов и последствий для здоровья человека. Exerc Sport Sci Rev . (2019) 47: 75–85. DOI: 10.1249 / JES.0000000000000183

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    50. Мика А., Флешнер М. Упражнения в раннем возрасте могут способствовать устойчивому здоровью мозга и метаболизма за счет метаболитов кишечных бактерий. Immunol Cell Biol . (2016) 94: 151.DOI: 10.1038 / icb.2015.113

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    52. Рэнкин А., О'Донован С., Мэдиган С.М., О'Салливан О., Коттер П.Д. «Микробы в спорте» - потенциальная роль микробиоты кишечника в здоровье и производительности спортсменов. Br J Sports Med . (2017) 51: 698–9. DOI: 10.1136 / bjsports-2016-097227

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    53. Монда В., Виллано I, Мессина А., Валензано А., Эспозито Т., Москателли Ф. и др.Физические упражнения изменяют микробиоту кишечника с положительным эффектом для здоровья. Оксид Мед Ячейки Longev . (2017) 2017: 3831972. DOI: 10.1155 / 2017/3831972

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    54. Сохаил М.Ю., Яссин Х.М., Сохаил А, Аль Тани А.А. Влияние физических упражнений на микробиом кишечника, воспаление и патобиологию метаболических нарушений. Ред Диабет Стад . (2019) 15: 35–48. DOI: 10.1900 / RDS.2019.15.35

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    57.Мацумото М., Иноуэ Р., Цукахара Т., Ушида К., Чиджи Х., Мацубара Н. и др. Произвольный бег изменяет состав микробиоты и увеличивает концентрацию н-бутирата в слепой кишке крысы. Биоси Биотехнология Биохим . (2008) 72: 572–6. DOI: 10.1271 / bbb.70474

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    58. Queipo-Ortuno MI, Seoane LM, Murri M, Pardo M, Gomez-Zumaquero JM, Cardona F, et al. Состав кишечной микробиоты на моделях крыс-самцов при различном питательном статусе и физической активности и его связь с уровнями лептина и грелина в сыворотке. PLOS ONE . (2013) 8: e65465. DOI: 10.1371 / journal.pone.0065465

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    59. Аллен Дж. М., Берг Миллер М. Е., Пенс Б. Д., Уитлок К., Нехра В., Гаскинс Х. Р. и др. Произвольные и принудительные упражнения по-разному изменяют микробиом кишечника у мышей C57BL / 6J. J Appl Physiol . (2015) 118: 1059–66. DOI: 10.1152 / japplphysiol.01077.2014

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    60.Choi JJ, Eum SY, Rampersaud E, Daunert S, Abreu MT, Toborek M. Упражнения ослабляют вызванные ПХБ изменения в микробиоме кишечника мыши. Экологическое здоровье . (2013) 121: 725–30. DOI: 10.1289 / ehp.1306534

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    61. Канг С.С., Джеральдо П.Р., Курти А., Миллер М.Э., Кук М.Д., Уитлок К. и др. Диета и упражнения ортогонально изменяют микробиом кишечника и выявляют независимые ассоциации с тревогой и познанием. Мол Нейродеген .(2014) 9:36. DOI: 10.1186 / 1750-1326-9-36

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    62. Ламберт Дж. Э., Мыслицкий Дж. П., Бомхоф М. Р., Белке Д. Д., Ширер Дж., Реймер Р. А.. Физические упражнения изменяют микробиоту кишечника у нормальных мышей и мышей с диабетом. Аппл Physiol Nutr Metab . (2015) 40: 749–52. DOI: 10.1139 / apnm-2014-0452

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    63. Ламурё Э.В., Гранди С.А., Ланжилль МГИ. Умеренные упражнения имеют ограниченное, но заметное влияние на микробиом мыши. мСистемы . (2017) 2: e00006-17. DOI: 10.1128 / mSystems.00006-17

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    64. Evans CC, LePard KJ, Kwak JW, Stancukas MC, Laskowski S, Dougherty J, et al. Упражнения предотвращают увеличение веса и изменяют микробиоту кишечника на мышах с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. PLOS ONE . (2014) 9: e92193. DOI: 10.1371 / journal.pone.0092193

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    65.Лю Т.В., Пак Ю.М., Хольшер HD, Падилла Дж., Скроггинс Р.Дж., Велли Р. и др. Физическая активность по-разному влияет на микробиоту слепой кишки самок крыс, подвергнутых овариэктомии, селективно разводимых на высокие и низкие аэробные способности. PLOS ONE . (2015) 10: e0136150. DOI: 10.1371 / journal.pone.0136150

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    66. Мика А., Ван Треурен В., Гонсалес А., Эррера Дж. Дж., Найт Р., Флешнер М. Упражнения более эффективны при изменении микробного состава кишечника и вызывают стабильные изменения безжировой массы у молодых самцов крыс F344 по сравнению с взрослыми самцами крыс. PLOS ONE . (2015) 10: e0125889. DOI: 10.1371 / journal.pone.0125889

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    67. Кэмпбелл С.К., Вишневски П.Дж., Ноджи М., МакГиннесс Л.Р., Хэггблом М.М., Лайтфут С.А. и др. Влияние диеты и упражнений на целостность кишечника и разнообразие микробов у мышей. ПЛОС ОДИН . (2016) 11: e0150502. DOI: 10.1371 / journal.pone.0150502

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    68.Петриз Б.А., Кастро А.П., Алмейда Дж. А., Гомес С. П., Фернандес Г. Р., Крюгер Р. Х. и др. Индукция физических нагрузок модификации кишечной микробиоты у крыс с ожирением, без ожирения и гипертонии. BMC Genomics . (2014) 15: 511. DOI: 10.1186 / 1471-2164-15-511

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    69. Велли Р.Дж., Лю Т.В., Зидон Т.М., Роулз Д.Л. III, Парк Ю.М., Смит Т.Н. и др. Сравнение диеты и упражнений на метаболическую функцию и микробиоту кишечника у тучных крыс. Медико-спортивные упражнения .(2016) 48: 1688–98. DOI: 10.1249 / MSS.0000000000000964

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    70. Denou E, Marcinko K, Surette MG, Steinberg GR, Schertzer JD. Высокоинтенсивные тренировки увеличивают разнообразие и метаболическую способность микробиоты дистального отдела кишечника мышей во время ожирения, вызванного диетой. Am J Physiol-Endoc Metab . (2016) 310: E982–93. DOI: 10.1152 / ajpendo.00537.2015

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    71.Фен X, Учида Y, Кох Л., Бриттон С., Ху Дж., Лутрин Д. и др. Упражнения предотвращают усиление послеоперационного нейровоспаления и снижения когнитивных функций и исправляют микробиом кишечника в модели метаболического синдрома у крыс. Фронт Иммунол . (2017) 8: 1768. DOI: 10.3389 / fimmu.2017.01768

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    72. Батакан Р., Феннинг А., Далбо В., Сканлан А., Дункан М., Мур Р. и др. Кишечная реакция: комбинированное влияние упражнений и диеты на микробиоту желудочно-кишечного тракта у крыс. J Appl Microbiol . (2017) 122: 1627–38. DOI: 10.1111 / jam.13442

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    73. Брандт Н., Котовска Д., Кристенсен С.М., Олесен Дж., Лютхёфт Д.О., Холлинг Дж.Ф. и др. Влияние физических упражнений и добавок ресвератрола на состав кишечной микробиоты у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров. Physiol Rep . (2018) 6: e13881. DOI: 10.14814 / phy2.13881

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    74.МакКейб Л. Р., Ирвин Р., Текалур А., Эванс С., Шеппер Дж. Д., Парамесваран Н. и др. Упражнения предотвращают потерю костной массы, вызванную диетой с высоким содержанием жиров, ожирение костного мозга и дисбактериоз у самцов мышей. Кость . (2019) 118: 20–31. DOI: 10.1016 / j.bone.2018.03.024

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    75. Лю Цзинь, Лю Х.Й., Чжоу Х., Чжан Ц., Лай В., Цзэн Ц. и др. Упражнения средней интенсивности влияют на состав микробиома кишечника и влияют на сердечную функцию у мышей с инфарктом миокарда. Передний микробиол . (2017) 8: 1687. DOI: 10.3389 / fmicb.2017.01687

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    76. Munukka E., Ahtiainen JP, Puigbo P, Jalkanen S, Pahkala K, Keskitalo A, et al. Шестинедельные упражнения на выносливость изменяют метагеном кишечника, что не отражается на системном метаболизме у женщин с избыточным весом. Передний микробиол . (2018) 9: 2323. DOI: 10.3389 / fmicb.2018.02323

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    77.Танигучи Х., Танисава К., Сан Х, Кубо Т., Хосино Й., Хосокава М. и др. Влияние краткосрочных упражнений на выносливость на микробиоту кишечника у пожилых мужчин. Physiol Rep . (2018) 6: e13935. DOI: 10.14814 / phy2.13935

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    78. Кронин О., Бартон В., Скуз П., Пенни, Северная Каролина, Гарсия-Перес И., Мерфи Е. Ф. и др. Перспективный метагеномный и метаболомный анализ влияния упражнений и / или добавок сывороточного протеина на микробиом кишечника взрослых людей, ведущих малоподвижный образ жизни. MSystems . (2018) 3: e00044–18. DOI: 10.1128 / mSystems.00044-18

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    79. Бартон В., Пенни, Северная Каролина, Кронин О., Гарсия-Перес И., Моллой М.Г., Холмс Э. и др. Микробиом профессиональных спортсменов отличается от микробиома людей, ведущих малоподвижный образ жизни, по составу и особенно по функциональному метаболическому уровню. Кишечник . (2018) 67: 625–33. DOI: 10.1136 / gutjnl-2016-313627

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    80.Петерсен Л.М., Баутиста Э.Д., Нгуен Х., Хансон Б.М., Чен Л., Лек Ш. и др. Общие характеристики микробиомов кишечника соревнующихся велосипедистов. Микробиом . (2017) 5:98. DOI: 10.1186 / s40168-017-0320-4

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    81. Шукла С.К., Кук Д., Мейер Дж., Вернон С.Д., Ле Т., Клевиденс Д. и др. Изменения микробиома кишечника и плазмы после нагрузки при миалгическом энцефаломиелите / синдроме хронической усталости (ME / CFS). PLOS ONE .(2015) 10: e0145453. DOI: 10.1371 / journal.pone.0145453

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    82. Бресса С., Байлен-Андрино М., Перес-Сантьяго Дж., Гонсалес-Солтеро Р., Перес М., Монтальво-Ломинчар М.Г. и др. Различия в профиле кишечной микробиоты у женщин, ведущих активный образ жизни, и женщин, ведущих сидячий образ жизни. PLOS ONE . (2017) 12: e0171352. DOI: 10.1371 / journal.pone.0171352

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    83.О'Донован С.М., Мадиган С.М., Гарсия-Перес И., Рэнкин А., О'Салливан О., Коттер, Полицейский. Отчетливый состав микробиома и метаболом существует в подгруппах элитных ирландских спортсменов. J Sci Med Sport . (2019) 23: 63–8. DOI: 10.1016 / j.jsams.2019.08.290

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    84. Морита Э., Йокояма Х., Имаи Д., Такеда Р., Ота А., Кавай Э и др. Аэробные упражнения с быстрой ходьбой увеличивают количество кишечных бактероидов у здоровых пожилых женщин. Питательные вещества . (2019) 11: 868. DOI: 10.3390 / nu11040868

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    85. Yu Y, Mao G, Wang J, Zhu L, Lv X, Tong Q, et al. Дисбактериоз кишечника связан со снижением переносимости физических упражнений у пожилых пациентов с артериальной гипертензией. Hypertens Res . (2018) 41: 1036. DOI: 10.1038 / s41440-018-0110-9

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    86. Карл Дж. П., Марголис Л. М., Мадслиен Э. Х., Мерфи Н. Э., Кастеллани Дж. В., Гундерсен Ю. и др.Изменения в составе кишечной микробиоты и метаболизма совпадают с повышенной проницаемостью кишечника у молодых людей при длительном физиологическом стрессе. Am J Physiol-Gastr Liver Physiol . (2017) 312: G559–71. DOI: 10.1152 / ajpgi.00066.2017

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    87. Лерман И., Харрисон Б.К., Фриман К., Хьюетт Т.Э., Аллен Д.Л., Роббинс Дж. И др. Генетическая изменчивость выполнения принудительных и произвольных упражнений на выносливость у семи инбредных линий мышей. J Appl Physiol . (2002) 92: 2245–55. DOI: 10.1152 / japplphysiol.01045.2001

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    88. Зелинска С., Радковски П., Блендовска А., Людвиг-Галезовска А., Лось Дж. М., Лось М. ​​Выбор метода экстракции ДНК может повлиять на результат анализа структуры микробного сообщества почвы. Microbiol Open . (2017) 6: e00453. DOI: 10.1002 / mbo3.453

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    89.Эйрд Д., Росс М.Г., Чен В.С., Даниэльссон М., Феннелл Т., Расс С. и др. Анализ и минимизация систематической ошибки амплификации ПЦР в библиотеках секвенирования Illumina. Биология генома . (2011) 12: R18. DOI: 10.1186 / GB-2011-12-2-r18

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    90. Синха Р., Абу-Али Дж., Фогтманн Э., Фодор А.А., Рен Б., Амир А. и др. Оценка вариации в последовательности ампликонов микробного сообщества консорциумом проекта Microbiome Quality Control (MBQC). Нат Биотехнолог . (2017) 35: 1077–86. DOI: 10.1038 / NBT.3981

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    91. Мораска А., Дик Т., Спенсер Р.Л., Рот Д., Флешнер М. Бег на беговой дорожке вызывает как положительную, так и отрицательную физиологическую адаптацию у крыс Sprague-Dawley. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . (2000) 279: R1321–9. DOI: 10.1152 / ajpregu.2000.279.4.R1321

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    92.Благородный Э. Г., Мораска А., Маццео Р. С., Рот Д. А., Олссон М. С., Мур Р. Л. и др. Дифференциальная экспрессия стрессовых белков в миокарде крысы после тренировки на свободном колесе или беговой дорожке. J Appl Physiol . (1999) 86: 1696–701. DOI: 10.1152 / jappl.1999.86.5.1696

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    94. Келли Дж. Р., Кеннеди П. Дж., Крайан Дж. Ф., Динан Т. Г., Кларк Дж., Хайленд Н. П.. Разрушение барьеров: микробиом кишечника, кишечная проницаемость и психические расстройства, связанные со стрессом. Front Cell Neurosci . (2015) 9: 392. DOI: 10.3389 / fncel.2015.00392

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    95. Кларк А., Мах Н. Стрессовое поведение, вызванное упражнениями, ось кишечник-микробиота-мозг и диета: систематический обзор для спортсменов. J Int Soc Sport Nutr . (2016) 13:43. DOI: 10.1186 / s12970-016-0155-6

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    96. Louis P, Flint HJ. Разнообразие, метаболизм и микробная экология бактерий, продуцирующих бутират, из толстой кишки человека. FEMS Microbiol Lett . (2009) 294: 1–8. DOI: 10.1111 / j.1574-6968.2009.01514.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    97. Kårlund A, Gómez-Gallego C, Turpeinen AM, Palo-oja OM, El-Nezami H, Kolehmainen M. Протеиновые добавки и их связь с питанием, составом микробиоты и здоровьем: всегда ли больше белка лучше для спортсменов? Питательные вещества . (2019) 11: E829. DOI: 10.3390 / nu11040829

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    98.Даллас, округ Колумбия, Святилище MR, Qu Y, Khajavi SH, Van Zandt AE, Dyandra M, et al. Индивидуальное белковое питание. Crit Rev Food Sci . (2017) 57: 3313–31. DOI: 10.1080 / 10408398.2015.1117412

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    99. Дитер Н. Э., Уиллинг Б. П.. Микробная ферментация диетического белка: важный фактор во взаимодействии диеты, микроба и хозяина. Микроорганизмы . (2019) 7:19. DOI: 10.3390 / микроорганизмы7010019

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    101.Portune KJ, Beaumont M, Davila AM, Tomé D, Blachier F, Sanz Y. Роль микробиоты кишечника в метаболизме пищевых белков и связанных со здоровьем исходах: две стороны медали. Trends Food Sci Tech . (2016) 57: 213–32. DOI: 10.1016 / j.tifs.2016.08.011

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    102. Zhu Y, Lin X, Zhao F, Shi X, Li H, Li Y, et al. Мясные, молочные и растительные белки изменяют бактериальный состав кишечных бактерий крыс. Научная репутация . (2015) 5: 15220. DOI: 10.1038 / srep15220

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    103. Буттейгер Д. Н., Хибберд А. А., Макгроу, штат Нью-Джерси, Напаван Н., Холл-Портер Дж. М., Крул Е.С.. Соевый белок по сравнению с молочным белком в западной диете увеличивает микробное разнообразие кишечника и снижает липиды сыворотки у золотисто-сирийских хомяков. J Nutr . (2015) 146: 697–705. DOI: 10.3945 / jn.115.224196

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    104. Ан Ц, Куда Т., Язаки Т., Такахаши Х., Кимура Б.Брожение слепой кишки, гниение и микробиоты у крыс, которых кормили молочным казеином, соевым белком или рыбной мукой. Приложение Microbiol Biol . (2014) 98: 2779–87. DOI: 10.1007 / s00253-013-5271-5

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    105. van Vliet S, Burd NA, van Loon LJ. Анаболический ответ скелетных мышц на потребление растительного белка по сравнению с потреблением животного белка. J Nutr . (2015) 145: 1981–91. DOI: 10.3945 / jn.114.204305

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    106.Бурд Н. А., Билс Дж. В., Мартинес И. Г., Сальвадор А. Ф., Скиннер СК. Подход, ориентированный на питание, для улучшения регуляции синтеза и ремоделирования белка скелетных мышц после тренировки. Спорт Мед . (2019) 49: 59–68. DOI: 10.1007 / s40279-018-1009-y

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    107. Ван Влит С., Билс Дж. В., Мартинес И. Г., Скиннер С. К., Бурд Н. А.. Достижение оптимального ремоделирования мышечного белка после тренировки у физически активных взрослых за счет употребления цельной пищи. Питательные вещества . (2018) 10: 224. DOI: 10.3390 / nu10020224

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    110. Стеллингверфф Т, Кокс ГР. Систематический обзор: прием углеводных добавок при выполнении упражнений или работоспособности различной продолжительности. Аппл Physiol Nutr Metab . (2014) 39: 998–1011. DOI: 10.1139 / apnm-2014-0027

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    111. Sonnenburg ED, Sonnenburg JL. Истощение нашего микробного «я»: пагубные последствия диеты с дефицитом углеводов, доступных для микробиоты. Ячейка Метаб . (2014) 20: 779–86. DOI: 10.1016 / j.cmet.2014.07.003

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    113. Hamaker BR, Tuncil YE. Взгляд на сложность структур пищевых волокон и их потенциальное влияние на микробиоту кишечника. Дж Мол Биол . (2014) 426: 3838–50. DOI: 10.1016 / j.jmb.2014.07.028

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    114. Шарма П., Бхандари К., Кумар С., Шарма Б., Бхадвал П., Агнихотри Н.Пищевые волокна: путь к здоровому микробиому. Здоровье диетического микробиома . (2018) 2018: 299–345. DOI: 10.1016 / B978-0-12-811440-7.00011-9

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    117. Паоли А., Мансин Л., Бьянко А., Томас Е., Мота Дж. Ф., Пиччини Ф. Кетогенная диета и микробиота: друзья или враги? Гены . (2019) 10: 534. DOI: 10.3390 / genes10070534

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    119. Нисицудзи К., Ватанабэ С., Сяо Дж., Нагатомо Р., Огава Х., Цунэмацу Т. и др.Влияние кофе или компонентов кофе на микробиом кишечника и короткоцепочечные жирные кислоты на мышиной модели метаболического синдрома. Научная репутация . (2018) 8: 16173. DOI: 10.1038 / s41598-018-34571-9

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    120. Казацца Г.А., Товар А.П., Ричардсон С.Е., Кортез А.Н., Дэвис Б.А. Доступность энергии, потребление макронутриентов и пищевые добавки для улучшения результатов тренировок у выносливых спортсменов. Curr Sport Med Rep .(2018) 17: 215–23. DOI: 10.1249 / JSR.0000000000000494

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    122. Маргарителис Н.В., Пасхалис В., Теодору А.А., Кипарос А., Николаидис М.Г. Антиоксиданты в индивидуальном питании и упражнениях. Adv Nutr . (2018) 9: 813–23. DOI: 10.1093 / авансы / nmy052

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    123. Goñi I, Serrano J, Saura-Calixto F. Биодоступность β-каротина, лютеина и ликопина из фруктов и овощей. Дж. Агр Фуд Хем . (2006) 54: 5382–7. DOI: 10.1021 / jf0609835

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    124. Палафокс-Карлос H, Айяла-Завала JF, Гонсалес-Агилар, Джорджия. Роль пищевых волокон в биодоступности и биодоступности фруктовых и овощных антиоксидантов. J Food Sci . (2011) 76: R6–15. DOI: 10.1111 / j.1750-3841.2010.01957.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    126. Meinl W, Sczesny S, Brigelius-Flohe R, Blaut M, Glatt H.Влияние кишечной микробиоты на кишечные и печеночные уровни ферментов, метаболизирующих ксенобиотики фазы 2 у крыс. Утилизация наркотиков . (2009) 37: 1179–86. DOI: 10.1124 / dmd.108.025916

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    127. Djuric Z, Bassis CM, Plegue MA, Ren J, Chan R, Sidahmed E, et al. Бактерии слизистой оболочки толстой кишки связаны с индивидуальной вариабельностью концентраций каротиноидов в сыворотке крови. Дж. Акад. Нутр Диета . (2018) 118: 606–16.e3. DOI: 10.1016 / j.jand.2017.09.013

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    128. Дюрк Р.П., Кастильо Е., Маркес-Магана Л., Гросицки Г.Дж., Болтер Н.Д., Ли С.М. и др. Состав кишечной микробиоты связан с кардиореспираторной подготовкой у здоровых молодых людей. Int J Sport Nutr Exerc Metab . (2018) 29: 249–53. DOI: 10.1123 / ijsnem.2018-0024.

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    129. Эстаки М., Питер Дж., Баумейстер П., Литтл Дж. П., Гилл С. К., Гош С. и др.Кардиореспираторная пригодность как предиктор микробного разнообразия кишечника и различных метагеномных функций. Микробиом . (2016) 4:42. DOI: 10.1186 / s40168-016-0189-7

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    130. Ян Й, Ши Й, Виклунд П., Тан Х, Ву Н, Чжан Х и др. Связь между кардиореспираторным фитнесом и составом микробиоты кишечника у женщин в пременопаузе. Питательные вещества . (2017) 9: 792. DOI: 10.3390 / nu

    92

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    131.Hsu YJ, Chiu CC, Li YP, Huang WC, Huang YT, Huang CC и др. Влияние кишечной микробиоты на выполнение упражнений у мышей. J Strength Cond Res . (2015) 29: 552–8. DOI: 10.1519 / JSC.0000000000000644

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    132. Хуан В.С., Чен Ю.Х., Чжуан Г.Л., Чиу С.К., Хуан С.К. Изучение влияния микробиоты на физиологическую адаптацию, производительность и использование энергии при физической нагрузке с использованием модели гнотобиотиков на животных. Передний микробиол .(2019) 10: 1906. DOI: 10.3389 / fmicb.2019.01906

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    133. Chen YM, Wei L, Chiu YS, Hsu YJ, Tsai TY, Wang MF и др. Lactobacillus plantarum Добавка TWK10 улучшает физическую работоспособность и увеличивает мышечную массу у мышей. Питательные вещества . (2016) 8: 205. DOI: 10.3390 / nu8040205

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    134. Хуанг В.С., Сюй Й.Дж., Ли Х., Кан Н.В., Чен Ю.М., Лин Дж.С. и др.Влияние Lactobacillus plantarum TWK10 на улучшение показателей выносливости у людей. Chin Physiol J . (2018) 61: 163–70. DOI: 10.4077 / CJP.2018.BAH587

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    135. Ягер Р., Шилдс К.А., Лоури Р.П., Де Соуза Е.О., Партл Дж. М., Холлмер С. и др. Пробиотик Bacillus coagulans GBI-30, 6086 уменьшает повреждение мышц, вызванное физической нагрузкой, и ускоряет восстановление. Пэр Дж. . (2016) 4: e2276. DOI: 10.7717 / peerj.2276

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    136. Lamprecht M, Bogner S, Schippinger G, Steinbauer K, Fankhauser F, Hallstroem S, et al. Прием пробиотиков влияет на маркеры кишечного барьера, окисления и воспаления у тренированных мужчин; рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. J Int Soc Sport Nutr . (2012) 9:45. DOI: 10.1186 / 1550-2783-9-45

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    137.Martarelli D, Verdenelli MC, Scuri S, Cocchioni M, Silvi S, Cecchini C и др. Влияние приема пробиотиков на оксидантные и антиоксидантные параметры в плазме крови спортсменов во время интенсивных тренировок. Курр Микробиол . (2011) 62: 1689–96. DOI: 10.1007 / s00284-011-9915-3

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    138. Salarkia N, Ghadamli L, Zaeri F, Rad LS. Влияние пробиотического йогурта на работоспособность, дыхательную и пищеварительную системы молодых взрослых пловцов на выносливость: рандомизированное контролируемое исследование. Med J Islam Repub Iran . (2013) 27: 141–6.

    PubMed Аннотация | Google Scholar

    139. Шинг С.М., Пик Дж.М., Лим К.Л., Бриски Д., Уолш Н.П., Фортес МБ и др. Влияние добавок пробиотиков на проницаемость желудочно-кишечного тракта, воспаление и работоспособность в жару. Eur J Appl Physiol . (2014) 114: 93–103. DOI: 10.1007 / s00421-013-2748-y

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    140. Таунсенд Дж., Бендер Д., Вантриз В., Сапп П., Той А., Вудс С. и др.Влияние добавок пробиотика ( Bacillus subtilis DE111) на иммунную функцию, гормональный статус и физическую работоспособность у бейсболистов дивизиона I. Спорт . (2018) 6:70. DOI: 10.3390 / sports6030070

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    141. Шейман Дж., Любер Дж. М., Чавкин Т.А., Макдональд Т., Тунг А., Фам Л.Д. и др. Метаомический анализ профессиональных спортсменов выявляет микроб, повышающий производительность, который функционирует посредством метаболизма лактата. Нат Мед . (2019) 25: 1104–9. DOI: 10.1038 / s41591-019-0485-4

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    142. Soares ADN, Wanner SP, Morais ESS, Hudson ASR, Martins FS, Cardoso VN. Добавка с Saccharomyces boulardii увеличивает максимальное потребление кислорода и максимальную аэробную скорость, достигаемую крысами, подвергнутыми упражнениям с возрастающей скоростью. Питательные вещества . (2019) 11: 2352. DOI: 10.3390 / nu11102352

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    143.Морено-Наваррете JM, Фернандес-Реаль JM. Микробиота кишечника регулирует как потемнение белой жировой ткани, так и активность коричневой жировой ткани. Революция Endocr Metab Disord . (2019). DOI: 10.1007 / s11154-019-09523-х. [Epub перед печатью].

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    145. Pyne DB, West NP, Cox AJ, Cripps AW. Добавки пробиотиков для спортсменов - клинические и физиологические эффекты. евро J Sport Sci . (2015) 15: 63–72.DOI: 10.1080 / 17461391.2014.971879

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    147. Хуанг В.К., Ли М.К., Ли С.К., Нг К.С., Хсу Й.Дж., Цай Т.Ю. и др. Влияние Lactobacillus plantarum TWK10 на физиологическую адаптацию к упражнениям, работоспособность и состав тела у здоровых людей. Питательные вещества . (2019) 11: 2836. DOI: 10.3390 / nu11112836

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    148. Nay K, Jollet M, Goustard B, Baati N, Vernus B, Pontones M и др.Кишечные бактерии имеют решающее значение для оптимальной функции мышц: потенциальная связь с гомеостазом глюкозы. Am J Physiol Endocrinol Metab . (2019) 317: E158–71. DOI: 10.1152 / ajpendo.00521.2018

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    149. Окамото Т., Морино К., Уги С., Накагава Ф., Лемеха М., Ида С. и др. Микробиом усиливает упражнения на выносливость за счет выработки ацетата в кишечнике. Am J Physiol Endocrinol Metab . (2019) 316: E956–66. DOI: 10.1152 / ajpendo.00510.2018

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    150. Ковачева-Датчари П., Нильссон А., Акрами Р., Ли Ю.С., Де Ваддер Ф., Арора Т. и др. Улучшение метаболизма глюкозы, вызванное пищевыми волокнами, связано с увеличением количества превотеллы. Ячейка Метаб . (2015) 22: 971–82. DOI: 10.1016 / j.cmet.2015.10.001

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    151. Ticinesi A, Lauretani F, Milani C, Nouvenne A, Tana C, Del Rio D и др.Старение кишечной микробиоты на перекрестке между питанием, физической слабостью и саркопенией: существует ли ось кишечник – мышцы? Питательные вещества . (2017) 9: 1303. DOI: 10.3390 / nu

    03

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    152. Хекстеден А., Краушаар Дж., Шархаг-Розенбергер Ф., Тайзен Д., Сенн С., Мейер Т. Индивидуальная реакция на тренировку с упражнениями - статистическая перспектива. J Appl Physiol . (2015) 118: 1450–9. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00714.2014

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    153. Манн Т.Н., Ламбертс Р.П., Ламберт М.И. Респонденты с высоким и низким уровнем ответа: факторы, связанные с индивидуальными отклонениями в ответ на стандартизированное обучение. Спорт Мед . (2014) 44: 1113–24. DOI: 10.1007 / s40279-014-0197-3

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    154. Суинтон П.А., Хемингуэй Б.С., Сондерс Б., Гуалано Б., Долан Э. Статистическая основа для интерпретации индивидуальной реакции на вмешательство: прокладывая путь для персонализированного питания и назначения упражнений. Передняя гайка . (2018) 5:41. DOI: 10.3389 / fnut.2018.00041

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    158. Zmora N, Zilberman-Schapira G, Suez J, Mor U, Dori-Bachash M, Bashiardes S, et al. Индивидуальная резистентность к колонизации слизистой оболочки кишечника эмпирическими пробиотиками связана с уникальными особенностями хозяина и микробиома. Ячейка . (2018) 174: 1388–405 e21. DOI: 10.1016 / j.cell.2018.08.041

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    159.Zhang C, Derrien M, Levenez F, Brazeilles R, Ballal SA, Kim J и др. Экологическая устойчивость микробиоты кишечника в ответ на прием транзиторных микробов пищевого происхождения. ISME J . (2016) 10: 2235. DOI: 10.1038 / ismej.2016.13

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    160. Сенан С., Праджапати Дж. Б., Джоши К. Г., Шриджа В., Гохель М. К., Триведи С. и др. Гериатрические респонденты и не ответившие на пробиотическое вмешательство могут быть дифференцированы по внутреннему составу микробиома кишечника. Передний микробиол . (2015) 6:25. DOI: 10.3389 / fmicb.2015.00944

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    162. Cortese R, Lu L, Yu Y, Ruden D, Claud EC. Перекрестные помехи между эпигеномом и микробиомом: потенциальная новая парадигма, влияющая на восприимчивость новорожденных к болезням. Эпигенетика . (2016) 11: 205–15. DOI: 10.1080 / 15592294.2016.1155011

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    163. Бенедикт С., Фогель Х., Йонас В., Вотинг А., Блаут М., Шюрманн А. и др.Микробиота кишечника и глюкометаболические изменения в ответ на периодическое частичное лишение сна у молодых людей с нормальным весом. Мол Метаб . (2016) 5: 1175–86. DOI: 10.1016 / j.molmet.2016.10.003

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    164. Fullagar HH, Skorski S, Duffield R, Hammes D, Coutts AJ, Meyer T. Сон и спортивные результаты: влияние потери сна на выполнение упражнений, а также физиологические и когнитивные реакции на упражнения. Спорт Мед . (2015) 45: 161–86. DOI: 10.1007 / s40279-014-0260-0

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    165. Тарнопольский Л., МакДугалл Дж., Аткинсон С., Тарнопольский М., Саттон Дж. Гендерные различия в субстрате для упражнений на выносливость. J Appl Physiol . (1990) 68: 302–8. DOI: 10.1152 / jappl.1990.68.1.302

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    166. Аро С., Ранхель-Суньига О.А., Алькала-Диас Дж. Ф., Гомес-Дельгадо Ф., Перес-Мартинес П., Дельгадо-Листа Дж. И др.На микробиоту кишечника влияют пол и индекс массы тела. ПЛОС ОДИН . (2016) 11: e0154090. DOI: 10.1371 / journal.pone.0154090

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    167. O'Toole PW, Claesson MJ. Микробиота кишечника: изменения на протяжении жизни от младенчества до пожилого возраста. Int Dairy J . (2010) 20: 281–91. DOI: 10.1016 / j.idairyj.2009.11.010

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    169. Шин Х.Э., Квак С.Е., Ли Дж. Х., Чжан Д., Бэ Дж. Х., Сон В.Физические упражнения, микробиом кишечника и слабость. Анн Гериатр Мед Рес . (2019) 23: 105–14. DOI: 10.4235 / agmr.19.0014

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    170. Grosicki GJ, Fielding RA, Lustgarten MS. Микробиота кишечника способствует возрастным изменениям в размере, составе и функции скелетных мышц: биологическая основа оси кишечник-мышцы. Кальцифицированная ткань, инт . (2018) 102: 433–42. DOI: 10.1007 / s00223-017-0345-5

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    171.Клаэссон М.Дж., Джеффри И.Б., Конде С., Пауэр С.Е., О'Коннор Э.М., Кьюсак С. и др. Состав кишечной микробиоты у пожилых людей коррелирует с диетой и здоровьем. Природа . (2012) 488: 178. DOI: 10.1038 / природа11319

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    172. Ticinesi A, Tana C, Nouvenne A. Кишечный микробиом и его значение для функциональности у пожилых людей. Curr Opin Clin Nutr Metab Care . (2019) 22: 4–12. DOI: 10.1097 / MCO.0000000000000521

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    173.Сиддхарт Дж., Чакрабарти А., Паннерек А., Караз С., Морин-Риврон Д., Масуди М. и др. Старение и саркопения связаны со специфическими взаимодействиями между кишечными микробами, биомаркерами сыворотки и физиологией хозяина у крыс. Старение . (2017) 9: 1698. DOI: 10.18632 / старение.101262

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    175. Губерт С., Конг Дж., Ренуар Т., Ханнан А.Дж. Упражнения, диета и стресс как модуляторы микробиоты кишечника: последствия для нейродегенеративных заболеваний. Нейробиол Дис . (2019) 134: 104621. DOI: 10.1016 / j.nbd.2019.104621

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    176. Шлегель П., Новотный М., Климова Б., Валис М. «Ось мышца-кишечник-мозг»: может ли физическая активность помочь пациентам с болезнью Альцгеймера из-за модуляции микробиома? Дж. Проблемы Альцгеймера . (2019) 71: 861–78. DOI: 10.3233 / JAD-1

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    177. Buigues C, Fernández-Garrido J, Pruimboom L, Hoogland A, Navarro-Martínez R, Martínez-Martínez M, et al.Влияние пребиотика на синдром слабости: рандомизированное двойное слепое клиническое исследование. Инт. Журнал Мол. Науки . (2016) 17: 932. DOI: 10.3390 / ijms17060932

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    178. Уолш М.Э., Бхаттачарья А., Сатаранатараджан К., Кайсар Р., Слоан Л., Рахман М.М. и др. Бутират, ингибитор гистондеацетилазы, улучшает метаболизм и снижает атрофию мышц при старении. Ячейка старения . (2015) 14: 957–70. DOI: 10.1111 / Acel.12387

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    179. Ryu D, Mouchiroud L, Andreux PA, Katsyuba E, Moullan N, Nicolet-dit-Félix AA, et al. Уролитин А вызывает митофагию и увеличивает продолжительность жизни C. elegans, а также увеличивает мышечную функцию у грызунов. Нат Мед . (2016) 22: 879. DOI: 10,1038 / нм 4132

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    180. Андреукс П.А., Бланко-Боз В., Рю Д., Бурдет Ф., Ибберсон М., Эбишер П. и др.Активатор митофагии уролитин А безопасен и вызывает молекулярную сигнатуру улучшения здоровья митохондрий и клеток у людей. Нат Метаб . (2019) 1: 595–603. DOI: 10.1038 / s42255-019-0073-4

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *