Шлунково-кишковий тракт людини населений кількома трильйонами мікроорганізмів (бактерії, гриби, віруси та найпростіші), які утворюють складну екосистему. У цій неоднорідній популяції мікробів переважають коменсальні бактерії, які отримують їжу з перетравлених матеріалів в обмін на забезпечення господаря молекулами, включаючи вітаміни, які він не здатний виробляти.
Кишкові мікроби та стовбурові клітини кісткового мозку
Експерименти на ожирілих мишах нещодавно показали це Експресія TLR4 у стовбурових клітинах, отриманих з кісткового мозку якого типу відіграє роль у регуляції резистентності до інсуліну печінки та жирової тканини. Бактеріальні антигени впливають на гемопоетичні стовбурові клітини. У світлі цього трансплантація кісткового мозку, здається, стає все більш важливим інструментом у лікуванні метаболічних порушень. Було показано, що дієта з високим вмістом жиру (HFD) за короткий термін (протягом 4 тижнів) може збільшити частку грамнегативних та грампозитивних бактерій у кишечнику за рахунок зменшення кількості останніх. Цей стан також називають "метаболічною ендотоксинемією", яка може бути відправною точкою для інсулінорезистентності та ожиріння.
На метаболізм господаря може вплинути модифікація мікробіограми кишечника, для якої відомо декілька стратегій, включаючи введення пребіотиків, пробіотиків та антибіотиків, а нещодавно - введення синбіотиків та кобіотиків. Крім того, трансплантація кісткового мозку, яка в даний час більше використовується в регенеративній медицині, також може бути придатною для цієї мети. Однак автори підкреслюють, що представлене на результати значний вплив має вік одержувача.
Крім того GVHD після трансплантації приписується кишковим мікробам та дисбіозу (хвороба трансплантат проти господаря) також у його створенні. Відмінності в мікробному профілі кишечника були продемонстровані при порівнянні GVHD та контрольних мишей: випадки GVHD показали надмірний ріст інших рідкісних бактерій, включаючи кишкову паличку, що може бути пов'язано з розвитком септицемії. Пероральне введення антибіотика поліміксину В змогло зупинити ріст цих бактерій, що призвело до поліпшення РТПХ. З іншого боку, пов’язане з РТПХ запалення може спричинити дисбактеріоз кишечника, що може вплинути на тяжкість запалення кишечника. Порівнюючи вищесказане ми можемо зробити висновок, що пов’язаний з РТПХ дисбіоз може призвести до появи метаболічних захворювань завдяки своєму запальному ефекту, що може запропонувати нову терапевтичну мішень для поліпшення клінічного результату у випадках метаболічних ефектів, пов’язаних з трансплантацією кісткового мозку.
Кишкова мікробіограма та кишкові стовбурові клітини
За даними експериментів на щурах модифікація мікробіограми кишечника пребіотиками видається справді доречною в проксимальній частині товстої кишки впливати на диференціацію клітин-попередників на ентероендокринні клітини. Це говорить про те, що кишкові мікроби можуть впливати на обмін епітеліальних клітин. Насправді регенерація кишкового епітелію регулюється проліферативною активністю епітеліальних кишкових стовбурових клітин, розташованих в основі так званих крипт.
Показано, що кишкові мікроби сприяють дозріванню імунної системи кишечника, а також забезпечують більш щільний кишковий бар’єр. В рамках цього слід підкреслити, що кишкові мікроби можуть впливати на функцію кишкових стовбурових клітин. В експериментах на тваринах Бушон та співавт. Спостерігали зменшення кількості мітотичних стовбурових клітин у кишковому тракті. З іншого боку, колонізація самородною мікрофлорою може бути здатною змінити цей фенотип, припускаючи це мікробіограма кишечника може впливати на здатність епітелію кишечника до регенерації. Наведені результати підкреслюють важливість здорового мікробного складу для підтримки фізіології кишечника, такого як захист від зовнішніх подразників. На моделях тварин, що характеризуються дисбіозом, спостерігали збільшення проникності стінок кишечника та витікання стінок кишечника. З іншого боку, цей стан може призвести до транслокації бактеріальних антигенів (наприклад, LPS), які створює легкий ступінь хронічного запалення, що призводить до порушення обміну речовин і підтримує.
Висновки
Модифікація мікробного середовища кишечника може вплинути на широкий спектр фізіологічних функцій господаря. В рамках цього слід підкреслити, що кишкові мікроби не тільки модулюють метаболізм господаря, націлюючись на метаболічно активні органи, але й діють на стовбурові клітини. Їх здатність надзвичайно важлива, оскільки саме цей специфічний компартмент клітин відіграє фундаментальну роль у життєво важливих фізіологічних функціях, наприклад, при регенерації зрілих зрілих тканин, для підтримання нормального обміну регенеративних органів (наприклад, кровообігу, шкіри, кишкового тракту). У світлі даних, представлених у цьому повідомленні, неможливо уникнути приділення достатньої уваги кишковим мікробам та їх адаптивним реакціям як у фізіологічних, так і в патологічних умовах.