Микробиота и иммунитет человека

Микробиота (микробиом) – сообщество микроорганизмов, обитающее в кишечнике. Вес микробиоты может колебаться от 1,2 до 3,5 кг, а количество микроорганизмов включает до десяти тысяч различных видов, насчитывающих триллионы клеток (полезные комменсальные бактерии, такие как Bifidobacterium и Lactobacillus, нейтральные штаммы, а также некоторые потенциально вредные бактерии, такие как Clostridia).

Это сообщество микроорганизмов играет центральную роль в сохранении здоровья человека, «обучая» иммунные клетки поддерживать иммунный гомеостаз. В зависимости от разнообразия и баланса бактерий кишечника микробиом может ингибировать либо способствовать развитию иммунного ответа. Несбалансированный микробиом, известный как дисбиоз, связан с хроническим воспалением и может увеличить риск развития воспалительных заболеваний кишечника, аутоиммунных патологий и других болезней. Однако воздействуя на микробиом кишечника, можно предотвратить развитие воспалительных реакций.

Микробиота кишечника формируется у новорожденных и сохраняется на протяжении всей жизни. По мере развития организма микробиота участвует в формировании иммунной системы, а та, в свою очередь, влияет на состав микробиоты. Здоровый пищеварительный тракт защищает организм от внешних факторов.

Пищеварительную систему называют первичной системой иммунной защиты, поскольку она является основным звеном между внешней средой и внутренними системами нашего организма. Иммунная система и микробиота кишечника находятся в симбиотических отношениях, чтобы поддерживать и регулировать друг друга. Значимость этого взаимодействия подчеркивается тем фактом, что 70–80 % иммунных клеток организма находятся в кишечнике.

Полезные бактерии в кишечнике, такие как Bifidobacterium и Lactobacillus, принимают участие в регуляции иммунной системы: подавляют рост патогенов, конкурируют за биологические вещества, поддерживают развитие иммунных клеток, борясь с воспалением, защищают кишечный барьер, вырабатывая продукты метаболизма и способствуя регуляции иммунных ответов.

Помимо «обучения» иммунных клеток, кишечные бактерии и их метаболиты могут «успокаивать» иммунную систему или вызывать развитие воспалительных реакций. Новые исследования также показывают, что состав микробиома может влиять на выработку интерлейкина-10, мощного противовоспалительного цитокина.

С другой стороны, некоторые бактерии производят провоспалительные вещества, активируя цитокины и Т-хелперы, запуская иммунный ответ.

Грамотрицательные бактерии содержат липополисахариды в своей внешней оболочке, эндотоксин, который способствует воспалительной реакции. Когда грамотрицательные бактерии погибают, эндотоксины выделяются в окружающую среду. Если эти соединения пересекают слизистую оболочку кишечника и попадают в кровоток, они могут привести к хроническому и системному воспалению.

В частности, дисбаланс в микробиоме связан с повышенной проницаемостью эпителиального барьера кишечника, более известной как «дырявый кишечник». Липополисахариды бактерий могут попасть в системный кровоток, вызывая развитие воспалительных реакций со стороны рецепторов клеток иммунитета.

В отличие от генов микробиом динамичен и реагирует на диету и образ жизни. Поэтому мы можем поддержать иммунное здоровье, соблюдая диету, богатую пребиотическими растительными волокнами и с низким содержанием жиров. Таким образом стимулирется выработка противовоспалительных метаболитов, таких как бутират.

Диета играет решающую роль, не только обеспечивая сбалансированность поступления энергии, но и поставляя определенные питательные вещества, которые непосредственно влияют на состав микробиоты.

Добавление пребиотиков необходимо для оптимальной функции кишечной микробиоты. Положительное влияние пребиотиков на рост и активность микробиоты хорошо изучено, в частности, способность питать полезные комменсальные бактерии, одновременно помогая подавлять вредные.

В последние годы микробиом вызывает пристальный интерес у ученых всего мира. Сегодня уже почти не осталось сомнений в том, что состав микробиома влияет на все стороны человеческой жизни — от здоровья до эмоций и интеллекта. От него зависит работа всех органов и систем человеческого организма.