Взаимодействие фибромиалгии и синдрома раздраженного кишечника: возможная роль кишечной микробиоты и оси кишечник-мозгⅡ

2. Микробиота человека и ось кишечник-мозг в здоровье и заболеваниях

Микробиота кишечника человека представляет собой сложную, динамичную и гетерогенную экосистему, населенную более чем триллионом микроорганизмов, включая бактерии, археи, грибы, вирусы, простейшие и гельминты, взаимодействующие друг с другом и с хозяином [39–41]. Бактериальная популяция микробиоты кишечника человека включает семь типов: Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia и Cyanobacteria, при этом Bacteroidetes и Firmicutes составляют более 90% от общего числа бактерий [42]. Соотношение Firmicutes и Bacteroidetes считается важным параметром, который следует учитывать при лечении кишечных расстройств [43]. Тип Bacteroidetes включает роды Bacteroides и Prevotella, тип Firmicutes включает роды Clostridium, Eubacterium и Ruminococcus [44].

Нажмите, чтобы быстродействующее слабительное

Тем не менее, относительное богатство типов бактерий может значительно различаться у разных людей [44]. Отношения между человеком-хозяином и кишечной микробиотой являются одновременно комменсальными и мутуалистическими: хотя хозяин обеспечивает экологическую нишу для всех компонентов кишечной микробиоты, некоторые из них способствуют развитию, приспособленности и метаболизму хозяина. Прежде всего, путем жизни и репликации. На поверхности кишечника кишечная микробиота создает стабильную систему, предотвращающую инвазию патогенных микроорганизмов. Кроме того, кишечные микробы синтезируют несколько классов питательных веществ, таких как аминокислоты с разветвленной цепью, амины, фенолы, индолы, фенилуксусная кислота и витамины [41,45–47]. В частности, Bacteroides участвуют в синтезе биотина, рибофлавина, пантотената и аскорбата, а Prevotella — в синтезе тиамина и фолата [44].

Микробиота кишечника способствует синтезу желчных кислот и холестерина, а также абсорбции кальция, магния и железа [46,48]. Кроме того, в условиях стресса она усиливает всасывание питательных веществ за счет увеличения длины кишечных ворсинок и микроворсинок. Микробиота кишечника считается основным медиатором метаболизма неперевариваемых углеводов, таких как целлюлоза, пектин и олигосахариды, в короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) (ацетат, пропионат и бутират), которые в основном продуцируются Firmicutes, Bacteroidetes и некоторые анаэробные кишечные микроорганизмы [49].

Они быстро поглощаются эпителиальными клетками либо путем пассивной диффузии, либо путем активного транспорта через рецепторы, связанные с G-белком, такие как GPR41, GPR43 и GPR109A [50]. SCFAs, особенно масляная кислота и бутират, как известно, имеют основополагающее значение для поддержания кишечного барьера из-за их способности стимулировать экспрессию муцинов, антимикробных пептидов и белков с плотными соединениями [41,45,51,52]. продемонстрировано противовоспалительное действие. В частности, посредством связывания с GPR43 бутират индуцирует выработку противовоспалительных цитокинов, таких как TGF и IL-10, а также активацию FoxP3, главного фактора транскрипции регуляторных Т-клеток (Tregs) [50]. Бутират также ингибирует деацетилазную активность гистонов и подавляет ядерный фактор-κ, один из основных медиаторов воспалительной реакции [50]. Кроме того, комбинация пропионата и бутирата ингибирует воспаление, вызванное липополисахаридом (ЛПС), активируя Treg и снижая выработку воспалительных цитокинов, таких как IL-6 и IL-12 [53].

Доклинические данные также свидетельствуют о том, что микробиота кишечника и ее метаболиты участвуют в модуляции поведения и мозговых процессов, включая реакцию на стресс, эмоциональное поведение и модуляцию боли [54]. Сообщается, что микробиота кишечника способна синтезировать ряд нейротрансмиттеров и нейротрофических факторов, таких как дофамин, норадреналин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), ацетилхолин и гистамин, которые могут влиять на центральную нервную и периферическую кишечную системы [40, 55]. Передача сигналов от энтеральной микробиоты в мозг осуществляется через эпителиальные клетки, рецептор-опосредованную передачу сигналов и прямую стимуляцию клеток собственной пластинки [4]. С другой стороны, мозг воздействует на кишечную микробиоту посредством изменений моторики, проницаемости и высвобождения желудочно-кишечного тракта.сигнальных молекул в просвете кишечника.

Эта связь, известная как ось кишечник-мозг, чрезвычайно важна для поддержания гомеостаза желудочно-кишечного тракта. Ось кишечник-мозг также участвует в регуляции нейрональных, эндокринных и иммунных путей [38,40,56]. Таким образом, стабильная микробиота имеет решающее значение для поддержания нормальной физиологии кишечника и правильной передачи инфекции по оси кишечник-мозг. Напротив, дисбиоз, то есть дисбаланс внутри микробных популяций кишечника, отрицательно влияет на гомеостаз кишечника и может вызвать неадекватную активность оси кишечник-мозг [43,57], а также нарушение центральной обработки сенсорных сигналов [57,58]. ]. Было высказано предположение, что с возникновением дисбактериоза кишечника связаны многочисленные факторы риска: воздействие антибиотиков и ксенобиотиков, таких как тяжелые металлы и пестициды, ожирение, диета с высоким содержанием жиров и сахара, генетика хозяина, возраст и способ рождения [40, 51]. Дисбиоз связан с патогенезом многих воспалительных заболеваний [17,25,51]. Более того, недавно при ФМ сообщалось об изменениях в составе микробиоты кишечника [59,60].

Таким образом, дисбиоз может представлять собой неблагоприятное состояние, способствующее развитию ФМ. Вместе с дисбактериозом SIBO (избыточный бактериальный рост в тонкой кишке) представляет собой другой тип качественных и количественных изменений микробиоты кишечника, которые влияют на связь оси кишечник-мозг [61]. В норме грамположительные бактерии (103 микроорганизмов/мл) колонизируют преимущественно верхние отделы тонкой кишки. Напротив, при SIBO бактериальные колонии увеличиваются и превышают 105–106 организмов/мл [62]. Человек-хозяин контролирует рост популяций кишечных бактерий посредством нескольких механизмов. Действительно, желудочные кислоты уничтожают микроорганизмы, перистальтика переносит бактерии в толстую кишку, и их доступ предотвращается благодаря плотным контактам между эпителиальными клетками.

Более того, многие противомикробные препараты способствуют сдерживанию избыточного бактериального роста [63,64]. Нарушение одного или нескольких из этих гомеостатических защитных механизмов, а также определенные анатомические аномалии предрасполагают к развитию СИБР. Как правило, у пациентов с СИБР наблюдаются неспецифические симптомы, такие как вздутие живота, вздутие живота, боль или дискомфорт, диарея, усталость, тревога/депрессия и слабость [4]. Действительно, наблюдалось сходство симптомов между ФМ и СИБР, что указывает на возможную роль СИБР при ФМ [65,66].

3. Состав микробиоты у больных ФМ: сходства и различия с СРК

Как упоминалось ранее, изменения в микробиоте кишечника могут влиять на ось кишечника и мозга [43,67]. Следовательно, вполне вероятно, что дисбиоз может играть роль в патогенезе ФМ, изменяя восприятие и обработку болевых стимулов [2,68]. Соответственно, анализ микробиоты кишечника у пациентов с ФМ показал измененный состав [59,60].

В частности, виды бактерий, принадлежащие к семействам Lachnospiraceae и Ruminococcaceae, а также к родам Eubacterium и Bifidobacterium, показали более низкую численность в микробиоте кишечника пациентов с ФМ, в то время как семейство Rikenellaceae и многие виды, принадлежащие к классу Clostridia, были чрезмерно представлены [59,60]. Многие виды, численность которых изменяется у пациентов с FM, участвуют в метаболизме SCFA. Действительно, Lachnospiraceae участвуют в синтезе масляной кислоты, а виды Eubacterium и Faecalibacterium prausnitzii, принадлежащие к Ruminoccaceae, продуцируют бутират [53]. Таким образом, их истощение может указывать на нарушение выработки SCFAs, что, в свою очередь, отрицательно скажется на проницаемости кишечника. Поскольку большая часть кишечных бактерий представляет собой грамотрицательные виды, выделяющие ЛПС, негерметичный кишечный барьер может вызвать его системное высвобождение. На периферии ЛПС может усиливать восприятие боли либо путем непосредственного взаимодействия с периферическими нейронами, либо вызывая широкую активацию иммунной системы, которая, в свою очередь, секретирует медиаторы воспаления, сенсибилизирующие ноцицепторнейроны [69].

Более того, SCFAs модулируют проницаемость гематоэнцефалического барьера, способствуя правильной организации плотных контактов [70]. Следовательно, в случае истощения SCFAs LPS может также достигать центральной нервной системы (ЦНС) и действовать на центральном уровне. И последнее, но не менее важное: SCFAs обладают противовоспалительной активностью за счет снижения хемотаксиса, адгезии и секреции провоспалительных факторов лейкоцитов, тем самым противодействуя эффектам LPS [71]. Однако эти положительные эффекты зависят от дозы, посколькуБыло показано, что высокие концентрации бутирата способствуют апоптозу клеток кишечника, тем самым разрушая кишечный барьер [72].

У пациентов с ФМ размножается несколько бактерий класса Clostridia, продуцирующих SCFAs [60]. В соответствии с этим наблюдением, концентрация масляной кислоты была увеличена в сыворотке и моче этих субъектов [60,68], что подтверждает гипотезу о нарушении регуляции выработки SCFAs у пациентов с FM, а не о ее дефиците. С другой стороны, бактерии из Bifidobacterium рода участвуют в метаболизме нейромедиаторов, синтезируя ГАМК из глутамата [73]. ГАМК является наиболее важным тормозным нейромедиатором в ЦНС и действует, вызывая гиперполяризацию нейронов и повышая порог возбудимости, тем самым противодействуя восприятию и передаче боли ноцицептивными нейронами. И наоборот, глутамат действует противоположно и, таким образом, представляет собой основной возбуждающий нейромедиатор, участвующий в болевой сенсибилизации [74].

Как следствие, уменьшение присутствия бактерий, способных продуцировать ГАМК, таких как Bifidobacterium, может изменить баланс ГАМК/глутамат в пользу последнего. Соответственно, было обнаружено, что периферические уровни глутамата повышены у пациентов с ФМ [59]. В целом, эти данные позволяют предположить, что повышенная и диффузная болевая чувствительность, наблюдаемая у пациентов с ФМ, может включать снижение способности микробиоты кишечника вырабатывать ГАМК, что вместе с повышенной проницаемостью кишечного барьера, в свою очередь, может вызвать системное накопление глютамата и широко распространенное возбуждение ноцицепторных нейронов. Виды бактерий, принадлежащие к классу Clostridia, также были связаны с симптомами тяжести заболевания, включая индекс распространенной боли, интенсивность боли, утомляемость и изменения сна [60]. Среди членов Clostridia было предложено, чтобы шлаки Clostridium усиливали сенсибилизацию боли из-за их роли в выработке желчных кислот. C. scindens входит в число немногих видов, способных осуществлять 7а-дегидроксилирование, необходимое для превращения первичных желчных кислот во вторичные [75], которое, как предполагается, участвует в ноцицепции [38].

Соответственно, было обнаружено, что вторичные желчные кислоты значительно изменены в сыворотке пациентов с ФМ и связаны с повышенным присутствием C. cinders и генерализованной модификацией относительного присутствия видов бактерий, ответственных за выработку желчных кислот в кишечнике. В частности, сообщалось о снижении содержания -мурихолевой кислоты, которая, как известно, разлагается C. scindens. Более того, концентрация β-мурихолиевой кислоты в сыворотке отрицательно коррелировала с симптомами ФМ, что косвенно подтверждает возможную патогенетическую роль C. шлаки и изменения желчных кислот как последующий механизм ФМ [76,77]. С другой стороны, желчные кислоты токсичны для грамположительных бактерий и вызывают размножение клостридий, одновременно уничтожая полезные виды [78].

Таким образом, посредством петли положительной обратной связи желчные кислоты могут еще больше усиливать дисбиоз кишечника, наблюдаемый при ФМ. Интересно, что изменения в составе микробиоты кишечника, наблюдаемые при ФМ, также наблюдались при СРК (таблица 1). Семейство Ruminococcaceae, включая F. prausnitzii и род Bifidobacterium, снижается у пациентов с СРК [52,79–81]. Обилие F. prausnitziia отрицательно коррелировало с тяжестью симптомов при СРК [82], что соответствует его роли в защите кишечного барьера посредством продукции SCFAs. Интересно, что в невоспалительной модели СРК на крысах симптомы заболевания и истощение запасов F. prausnitzii наблюдались у животных, испытывающих стрессовые события в раннем возрасте [83], что подтверждает концепцию о том, что нейротрансмиссия может модулировать состав микробиоты кишечника через ось кишечник-мозг, что, в свою очередь, влияет на возникновение болевых раздражителей. С другой стороны, было показано, что бактерии рода Bifidobacterium оказывают несколько защитных эффектов в отношении гомеостаза кишечника, таких как активация белков плотных контактов, а также подавление продукции медиаторов воспаления как кишечными, так и иммунными клетками [84–86 Следовательно, истощение рода Bifidobacterium может способствовать возникновению кишечных симптомов как при СРК, так и при ФМ.

Однако из-за своей способности снижать воспаление на системном уровне [86] и вырабатывать ГАМК [73] род Bifidobacterium также может влиять на ЦНС. Было продемонстрировано, что численность рода Bifidobacterium отрицательно связана с депрессией у пациентов с СРК. [87,88]. В отношении Lachnospiraceae сообщалось о более противоречивых данных. Обогащение этого семейства бактерий особенно наблюдалось у пациентов с СРК и диареей [89–91].

Однако когда микробиота кишечника у пациентов с СРК была охарактеризована независимо от кишечной симптоматики, сообщалось об общем истощении Lachnospiraceae [92–94].

Возможно, такое несоответствие связано с обогащением/истощением конкретных видов внутри этого семейства, подробно не охарактеризованных в этих исследованиях. Следует отметить, что низкие уровни Lachnospiraceae были зарегистрированы у пациентов с СРК, проявляющих тревогу и депрессию [93,95,96], которые являются общими симптомами при FM [25], что позволяет предположить, что Lachnospiraceae могут быть конкретно вовлечены в возникновение психологического дистресса, наблюдаемого при этих двух заболеваниях. .

Хотя имеется очень мало данных о повышенном распространении C. cinders при СРК [97], в остальном роль желчных кислот в заболевании хорошо известна. Сообщалось о повышении уровня фекальных желчных кислот у пациентов с СРК, особенно с симптомами диареи. Действительно, желчные кислоты участвуют в нескольких явлениях, связанных с диареей, таких как повышение кишечной проницаемости, перистальтики кишечника и боли в животе [98]. Соответственно, экспансия C. scindens была конкретно зарегистрирована у пациентов с диарейным синдромом раздраженного кишечника [99].

В отличие от ФМ (таблица 1), недавно было обнаружено, что численность рода Eubacterium у пациентов с СРК повышена при СРК и коррелирует с тяжестью симптомов, как и у Lachnospiraceae [89,99]. С другой стороны, Rikenellaceae, количество которых увеличивается при ФМ, обычно истощается при СРК [90,91], хотя некоторые авторы коррелируют их численность с психологическими симптомами [95]. При ФМ также сообщалось о количественных изменениях в микробиоте кишечника. Действительно, у большинства пациентов с ФМ был обнаружен положительный результат теста на SIBO, что оценивалось с помощью дыхательного теста с лактулозой-водородом [65,66]. Заболеваемость SIBO была выше при FM по сравнению с пациентами с СРК и коррелировала с тяжестью боли [66], в то время как использование антибиотиков облегчало кишечные симптомы как при FM, так и при СРК [65,100].

Было высказано предположение, что увеличение общей бактериальной популяции может вызвать массовую транслокацию бактериальных эндотоксинов через поврежденный кишечный барьер, что приводит к усилению воспаления и гипералгезии, характерным для FM и СРК [39]. Тем не менее, пациенты с ФМ имели тенденцию производить больше водорода, чем пациенты с СРК [66], что позволяет предположить, что вместе с общим увеличением количества бактерий экспансия определенных видов, участвующих в болевой сенсибилизации, может происходить именно при ФМ. В целом эти данные указывают на то, что дисбактериоз кишечника может быть распространенным явлением. основная причина возникновения как FM, так и IBS. Дисбиоз вместе с SIBO участвует в патогенезе FM и IBS, и сходство в изменениях микробиоты кишечника может объяснить перекрытие симптомов этих двух заболеваний.

Натуральное растительное лекарственное средство для облегчения запоров — цистанхе

Цистанхе — род паразитических растений, принадлежащий к семейству Оробанховые. Эти растения известны своими лечебными свойствами и на протяжении веков использовались в традиционной китайской медицине (ТКМ). Виды цистанхе преимущественно встречаются в засушливых и пустынных регионах Китая, Монголии и других частях Центральной Азии. Растения цистанхе характеризуются мясистыми желтоватыми стеблями и высоко ценятся за свою потенциальную пользу для здоровья. В традиционной китайской медицине считается, что цистанхе обладает тонизирующими свойствами и обычно используется для питания почек, повышения жизненной энергии и поддержки сексуальной функции. Он также используется для решения проблем, связанных со старением, усталостью и общим самочувствием. Хотя Цистанхе имеет долгую историю использования в традиционной медицине, научные исследования его эффективности и безопасности продолжаются и ограничены. Однако известно, что он содержит различные биологически активные соединения, такие как фенилэтаноидные гликозиды, иридоиды, лигнаны и полисахариды, которые могут способствовать его лечебным эффектам.

Wecistanche'sпорошок цистанхе, таблетки цистанхе, капсулы цистанхеи другие продукты разрабатываются с использованиемпустыняцистанхев качестве сырья, все из которых хорошо влияют на облегчение запоров. Конкретный механизм таков: считается, что цистанхе обладает потенциальным преимуществом в облегчении запоров на основе его традиционного использования и определенных соединений, которые он содержит. Хотя научные исследования влияния Цистанхе на запоры ограничены, считается, что у него есть несколько механизмов, которые могут способствовать его способности облегчать запоры. Слабительный эффект:Цистанхеиздавна используется в традиционной китайской медицине как средство от запоров. Считается, что он обладает мягким слабительным эффектом, который может способствовать опорожнению кишечника и вызывать запоры. Этот эффект можно объяснить различными соединениями, обнаруженными в цистанхе, такими как фенилэтаноидные гликозиды и полисахариды. Увлажнение кишечника. При традиционном использовании считается, что цистанхе обладает увлажняющими свойствами, особенно воздействуя на кишечник. Содействие гидратации и смазке кишечника может помочь смягчить инструменты и облегчить его прохождение, тем самым облегчая запор. Противовоспалительный эффект: иногда запор может быть связан с воспалением пищеварительного тракта. Цистанхе содержит определенные соединения, в том числе фенилэтаноидные гликозиды и лигнаны, которые, как полагают, обладают противовоспалительными свойствами. Уменьшение воспаления в кишечнике может помочь улучшить регулярность дефекации и облегчить запоры.