нутрибіотична

З площею 75 квадратних метрів і прямим впливом навколишнього середовища легені є одними з найбільш схильних до попадання бактерій, вірусів та грибків. У минулому дослідження підкреслювали абсолютну стерильність нашого дихального дерева за непатологічних умов, проте нещодавно, завдяки винаходу методів геномного секвенування, ця "стерильність" нашого апарату була поставлена ​​під сумнів. призвело до визнання існування активної та життєво важливої ​​мікробіоти легенів. У цій статті ми проаналізуємо вісь кишечника та легені та мікробіоти легенів.

Дослідження бактеріальної ДНК у бронхоальвеолярній промивній рідині дозволило детально типізувати резидентне бактеріальне, вірусне та грибкове співтовариство, яке є у кожній з мікро-областей нашої дихальної системи.

Легенева мікробіота: осі кишечника та легенів

Склад дихальної мікробіоти

Дихальну систему здорового суб'єкта населяє мікробіота, що характеризується специфічним біорізноманіттям бактерій, що складається приблизно з 200 геномів бактерій на квадратний сантиметр. Сімейства бактерій, що входять до його складу, є:

  1. Псевдомонада
  2. Стрептокок
  3. Превотелла
  4. Фузобактерії
  5. Вейлонелла

Так само, як це відбувається з кишковим середовищем, легені не можна розглядати як "стандартне середовище існування", оскільки насправді вони складаються з мікросередовища, в якому:

  • Перепади температур
  • рН
  • Вироблення слизу,
  • Спеціалізація епітелію
  • Концентрація кисню
  • Доступність поживних речовин

мають здатність впливати на різноманітність та тип присутніх мікроорганізмів.

Дисбіоз дихання, зміна мікробіоти легенів

Віруси та алергени можуть викликати запалення дихальних шляхів, активуючи альвеолярні макрофаги, нейтрофіли, еозинофіли, дендритні клітини та лімфоцити, змінюючи, таким чином, умови росту мікробіоти дихальних шляхів. Ці змінені умови росту в кінцевому підсумку генерують змінену мікробіоту, яка сприяє запаленню.

Наступні фактори можуть суттєво змінити мікробіоти легенів:

  • Застосування протизапальних препаратів та антибіотиків
  • Вплив тютюнового диму, алергенів та забруднювачів навколишнього середовища

Така його зміна може спричинити стійкість, змінити стійкість і створити постійно змінену мікробіоти. Тобто створення стану респіраторного дисбіозу.

Коли мікробіота легенів колонізована?

У минулому легені плоду вважалися стерильними, а придбання мікробної спільноти в легенях здійснювалося шляхом колонізації, яка відбулася у безпосередній післяпологовий період. Однак останні дослідження показали, що ця бактеріальна колонізація дихальних шляхів виявляється вже при народженні, що свідчить про її пренатальне походження.

Дослідження підтверджують, що відбувається перехід видів бактерій під час вагітності від матері до фетоплацентарного середовища. З самого народження та протягом усього життя існує тісний взаємозв'язок між складом кишкової мікробіоти та мікробіоти легенів, і відомо, що модифікація раціону новонародженого (грудне вигодовування проти штучного вигодовування) впливає на склад мікробіоти легенів.

Ось кишечника-легені: двонаправлений зв’язок

Кишечник і легені анатомічно відрізняються, але потенційне анатомічне спілкування та складні шляхи, що залучають відповідну мікробіоти, підкріпили ідею існування осі кишечник-легеня (вісь кишки-легені), двонаправленого зв'язку між кишечник і легені, маючи можливість впливати один на одного.

Патології, на які впливає вісь кишечник-легеня

Зміни в біорізноманітті кишкового бактерії або його збіднення призводять до порушення імунної відповіді, що, як наслідок, збільшує ризик зараження легенів, патологій дихання або запалення слизової. Деякі форми хронічного загострення легеневих захворювань можуть бути наслідком транслокації та/або надмірного росту бактерій у кишечнику.

Недавні дослідження показали, що прийом антибіотиків та їх послідовне зменшення деяких видів мікробіоти кишечника впливає на появу легеневих захворювань або алергічних патологій.

З іншого боку, зміна легеневої мікробної спільноти впливає на склад кишкової мікробіоти. Наприклад, при зараженні вірусом грипу ентеробактерії збільшуються, а лактобактерії в мікробіоти кишечника зменшуються.

ХОЗЛ, алергічна астма та муковісцидоз - це патології, при яких було виявлено не тільки значні зміни дихальної мікробіоти, а й кишкової мікробіоти.

У пацієнтів із ХОЗЛ зміна мікрофлори дихання пов’язана із запальним процесом, з підвищеним ризиком загострення та тяжкістю захворювання.

Біорізноманіття легеневих бактерій гірше у хворих на ХОЗЛ, що палять. Стан респіраторного дисбіозу, виявлений у хворих на ХОЗЛ, може представляти "благодатний ґрунт" для появи видів бактерій, відповідальних за загострення захворювання. Зокрема, під час фази загострення, суттєві зміни біорізноманіття бактерій легенів характеризуються збільшенням кількості протеобактерій.

Віруси та гриби при ХОЗЛ

Близько 50% загострень захворювання пов'язано з появою бактеріальних інфекцій (Streptococcus, Haemophilus influenzae та Moraxella catarrhalis), а дослідження також підтверджують потенційну роль вірусів та грибків.

У пацієнтів з вірусною інфекцією спостерігається збільшення щонайменше в шість разів концентрації протеобактерій. Надмірне вживання антибіотиків у хворих на ХОЗЛ може спричинити заростання грибків, сприяючи зміні мікробіоти легенів і, отже, посилюючи хронічне запальне навантаження пацієнтів.

При астмі також повідомляється про зміну мікробного складу респіраторного дерева та мікробіоти кишечника. Було показано, що лНизька мікробіотична різноманітність товстої кишки протягом перших місяців життя пов’язана з розвитком бронхіальної астми у віці семи років.

Зменшення кількості біфідобактерій та збільшення кількості клостридій у товстій кишці протягом перших років життя пов’язане з бронхіальною астмою. Вплив мікробів, особливо в постнатальному періоді, є визначальним фактором для дозрівання імунітету та захисту від хронічних алергічних захворювань.

У дітей зменшення мікробного різноманіття в кишечнику протягом першої фази життя пов’язане з підвищеним ризиком розвитку астми. Повторне лікування антибіотиками суттєво негативно впливає на різноманітність мікробіоти дитини, що пов’язано з подальшим розвитком астматичного фенотипу.

Біфідобактерії при астмі

Припущення матір'ю під час вагітності та у фазі лактації певних штамів пробіотичних бактерій, зокрема біфідобактерій, може зменшити частоту захворюваності щонайменше на 50%. дерматит та з екзема атопічний в новонароджених з високим ризиком алергії протягом перших двох років життя.

Як пояснюється у посібнику Всесвітньої алергічної організації 2015 року (World Allergy Organisation-McMaster University Guidelines for Alergic Disease Prevention, GLAD-P), екзему у дітей групи ризику можна запобігти, постачаючи матері специфічні штами пробіотиків, зокрема біфідобактерій, продовжуючи пізніше під час лактації та відлучення новонародженого, постачаючи ці штами йому також протягом усього першого року життя.

Пам’ятайте, що природне вироблення імуноглобуліну бактеріями сприяє посиленню діяльності слизової оболонки кишечника та дозріванню імунних функцій. Також настійно рекомендується доповнення пробіотичними бактеріями для немовлят, яких годують сумішами або сухим молоком.

ЦИСТИЧНИЙ ФІБРОЗ (МВ)

Ще однією легеневою патологією, при якій було зафіксовано значні зміни дихальної мікробіоти, є муковісцидоз. Посилене вироблення слизу, характерне для цієї патології, здатне створити Специфічна екологічна ніша, що характеризується високим зростанням одних видів бактерій порівняно з іншими, визначення стану респіраторного дисбіозу та, як наслідок, хронічного запального навантаження на слизову.

Чим більша кількість антибіотиків, яким піддавались хворі на МВ, тим менша біологічна різноманітність легенів. Зокрема, спостерігається значне збільшення фірмікутів і зменшення бактеріоїдетів.

У хворих на МВ спостерігається не лише зміна легеневого бактеріального різноманіття, а й кишкового. Зокрема, свідчить про значне зменшення кількості фекалобактерій, розебурії та біфідобактерій, які розглядаються як маркери здорової мікробіоти кишечника.

Зниження біфідобактерій при МВ

Повне зменшення біфідобактерій у дітей з МВ може призвести до позакишкових симптомів, таких як запалення дихальних шляхів та підвищений шанс заразитися інфекціями.

Те, що спостерігали дослідники, дозволяє нам окреслити необхідність інтеграції специфічних біфідобактерій для корекції стану дисбіозу, характерного для цих пацієнтів. На додаток до виявлення легеневого та кишкового дисбіозу, у 50% цих хворих на МВ спостерігається патогенне розростання бактерій у тонкій кишці (SIBO), яке визначається позитивним результатом дихання-аспірації лактулозою та тим, що вони мають такі симптоми, як як діарея, здуття живота, метеоризм, стеаторея, макроцитарна анемія та втрата ваги.

Крім того, близько 20% хворих на МВ мають кишкову непрохідність, а від 26 до 46% страждають на хронічні запори та хронічну псевдообструкцію кишечника низького ступеня.

Роль метаболітів: коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA)

Кишкова мікробіота впливає на мікрофлору дихання та імунну відповідь не тільки через пряме проходження бактерій, але й через продукти метаболізму: AGCC, здатні впливати на біологічне різноманіття легенів, в трофізм і в запальне навантаження на слизову оболонку дихання.

Метаболіти, що виробляються кишковою мікробіотою, зокрема масляна кислота, вони потрапляють в системний кровообіг через кишкову лімфатичну систему, модулюючи легеневу імунну відповідь. SCFA діє безпосередньо на епітеліальні та імунні клітини, сприяючи потужному протизапальному ефекту на кишковому та легеневому рівнях.

Показано, що SCFA модулюють активність NFkB та зменшують вироблення TNF-α. Показано, що SCFA зменшують запальне навантаження та рівень еозинофілів, що призводить до зменшення бронхоконстрикції. Доведено, що дієта з низьким вмістом клітковини зменшує адекватну продукцію SCFA та підвищує поширеність алергічних реакцій у дихальних шляхах.

Висновки

Отже, живлення нашої кишкової мікробіоти пребіотичною клітковиною та корекція стану дисбактеріозу кишечника, інтеграція специфічних пробіотичних штамів бактерій у пацієнтів, які страждають на проблеми з диханням, може бути корисною для корекції стану респіраторного дисбіозу та зменшення хронічного запального процесу, характерного для деяких клінічних такі захворювання, як ХОЗЛ, астма або муковісцидоз.