Мікробіом кишечника та старіння Фізіологічні та механістичні уявлення - IOS Press
Тип статті: Оглядова стаття
Філії: [a] Центр ожиріння, діабету та метаболізму (Внутрішня медицина-молекулярна медицина), Школа медицини Вейк-Форест, Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна, США | [b] Департамент харчової науки та технологій сільськогосподарського коледжу Ісфаханського технологічного університету, Ісфахан, Іран | [c] Кафедра патології (порівняльна медицина) Медичної школи Вейк-Фореста, Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна, США | [d] Геронтологія та геріатрична медицина, Медична школа Вейк-Фореста, Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна, США | [e] Центр наук про життя НАН України, Університет Назарбаєва, Астана, Республіка Казахстан | [f] ReGenera Research and Development for Aging Interventions, and Clinic San Babila, Corso Matteotti 1/A, Milano, Italy
Листування: [*] Автор-кореспондент: Харіом Ядав, доктор філософії, Центр діабету, ожиріння та метаболізму (Внутрішня медицина-Молекулярна медицина), Школа медицини Вейк-Фореста, Кафедра мікробіології та імунології, Біотехнологічне місце, Suite 2E-034, 575 Паттерсон пр., Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна 27101, США. Тел .: +1 336 713 5049; Факс: +1 336716 9928; Електронна пошта: [електронна пошта захищена] .
Ключові слова: старіння, кишкова нервова система, дисбіоз кишечника, проникність кишечника, мікробіота кишечника, метаболічне запалення, пробіотики, пребіотики
Журнал: Харчування та здорове старіння, вип. 4, № 4, с. 267-285, 2018
Анотація
Скорочення
Центральна нервова система
кишкова паличка
кишкової нервової системи
запальні захворювання кишечника
полімерний рецептор імуноглобуліну
коротколанцюгові жирні кислоти
секреторний імуноглобулін А
діабет 2 типу
фактор некрозу пухлини-альфа
1. Вступ
Двосторонній зв’язок між мікробіомом кишечника людини та старінням хазяїна та потенційними основними та/або супутніми елементами.
2 Розвиток мікробіоти кишечника людини: Хто народився першим, дитина чи її мікробіом?
Вікові зміни мікробної екосистеми кишечника людини та потенційні фактори, які можуть впливати на склад мікробіоти на різних етапах життя. α-різноманітність: багатство видів (таксонів) в межах одного хазяїна/мікробного середовища; β-різноманітність: різноманітність мікробної спільноти (профілі таксономічної чисельності) між різними середовищами/зразками) [4, 23, 31, 34, 73].
3 Мікробіота та старіння кишечника: Старіння разом
4 Старіння мікробіоти-імунного інтерфейсу: інтимна справа
Хоча докази прямого зв’язку між мікробіотою кишечника та хронологічним старінням хазяїна все ще обмежені [8, 36, 73], але, як припускають, зменшення різноманітності мікробіоти кишечника пов’язане із збільшенням слабкості у віці [23, 31, 74, 75 Ще одне спостереження, що підтверджує зв’язок між мікробіотою кишечника та імунітетом, особливо у літньому віці, також може бути підтверджене спостереженнями, що кишкові коменсальні бактерії (наприклад, біфідо-, лактобактерії, бактеріоди), як правило, знижуються у людей похилого віку, які підтримують імунітет толерантність в кишечнику [34, 76]. Тоді як відомо, що більшість умовно-патогенних бактерій, чисельність яких, як правило, підвищується з віком, стимулюють запалення кишечника [77, 78]. Разом ці спостереження знову натякають на те, що підтримка гомеостазу мікробіоти кишечника може бути корисною для збереження кишечника та загального здоров’я, тоді як порушення в мікробіоти кишечника можуть порушити кілька особливостей здоров’я господаря [7, 8, 74, 75, 79] (рис. 3Б).
Наша мікробіота впливає на різні особливості не тільки нашого кишечника, але й системних імунних та запальних компонентів [80], припускаючи, що вікові погіршення імуномодулюючого статусу (так зване імунне старіння, імунне старіння чи запалення) [81] . Наприклад, підвищений рівень TNF, IL-6 та IL-8 у літньому віці може бути пов'язаний зі змінами мікробіоти кишечника [34, 82, 83]. Тим не менше, все ще залишається розшифрувати, чи ці асоціації є прямими або непрямими, чи вікові зміни мікробіоти викликають імунне старіння або навпаки (рис. 2). Однак можна припустити, що епітелій кишечника, який діє як бар'єр між мікробами кишечника та системним кровообігом, може відігравати певну роль у взаємозв'язку мікробіоти та запалення [84, 85]. Наприклад, зниження цілісності кишкового епітелію в літньому віці може спричинити більший витік кишкових бактерій в системний кровообіг, що в кінцевому підсумку призведе до підвищеного антигенного навантаження та системної імунної активації, що може бути ознакою захворювань похилого віку, включаючи аутоімунні розлади, захворювання печінки, та серцево-судинні та неврологічні захворювання [36, 86–88] (рис. 3).