Микробиота кишечника как модулятор постстрессорного нейровоспаления: методологические ограничения существующих исследовательских практик

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Согласно текущей гипотезе, микробиота кишечника оказывает значительное влияние на центральную нервную систему и поведение через различные механизмы, включая модуляцию иммунной системы и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (ГГН-оси), эпигенетическую регуляцию экспрессии генов, производство метаболитов. Ось микробиота-кишечник-мозг является одной из ключевых мишеней для исследований механизмов болезни Альцгеймера, патологической тревоги, расстройств настроения, аутизма. Обсуждается, что в развитии данных патологий определенную роль играет постстрессорное нейровоспаление, которое может быть связано с изменениями в микробиоте. Однако обнаруженные “дисбиотические паттерны” в микробиомах модельных животных в разных моделях стресса и у пациентов, страдающих психопатологиями, не являются специфичными и, возможно, вторичны по отношению к болезни. Отсутствие понимания механизмов, посредством которых микробиота кишечника задействована в патогенезе нейро- и психопатологий, сдерживает трансляцию результатов, полученных на модельных животных. В обзоре обсуждаются основные методологические проблемы исследований оси “микробиота-кишечник-мозг”, рассматриваются пути их решения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Г. Шалагинова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Автор, ответственный за переписку.
Email: shalaginova_i@mail.ru
Россия, Калининград

С. П. Лузикова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: shalaginova_i@mail.ru
Россия, Калининград

А. Э. Вылегжанина

Балтийский федеральный университет им. И. Канта; Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Email: shalaginova_i@mail.ru
Россия, Калининград; Санкт-Петербург

Д. С. Кацеров

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: shalaginova_i@mail.ru
Россия, Калининград

Список литературы

  1. Williams Z.A., Lang L., Nicolas S., Clarke G., Cryan J., Vauzour D., Nolan Y.M. // Microb. Biotechnol. 2024. Т. 17. № 4. e14462.
  2. Sherwin E., Bordenstein S.R., Quinn J.L., Dinan T.G., Cryan J.F. // Sci. 2019. T. 366. № 6465. eaar2016.
  3. Parashar A., Udayabanu M. // Europ. Neuropsychopharmacol. 2016. Т. 26. № 1. P. 78–91.
  4. Lachmansingh D.A., Lavelle A., Cryan J.F., Clarke G. // Curr. Top. in Behav. Neurosci. 2023. T. 66. P. 175–216.
  5. Sender R., Fuchs S., Milo R. // PLoS Biol. 2016. Т. 14. № 8. e1002533.
  6. Li X., Liu Y., Yang X., Li C., Song Z. // Front. Microbiol. 2022. Т. 13. 895537.
  7. Cryan J.F., O’Riordan K.J., Cowan C.S.M., Sandhu K.V., Bastiaanssen T.F.S., Boehme M., Codagnone M.G., Cussotto S., Fulling C., Golubeva A.V., Guzzetta K.E., Jaggar M., Long-Smith C.M., Lyte J.M., Martin J.A., Molinero-Perez A., Moloney G., Morelli E., Morillas E., O’Connor R., Cruz-Pereira J.S., Peterson V.L., Rea K., Ritz N.L., Sherwin E., Spichak S., Teichman E.M., van de Wouw M., Ventura-Silva A.P., Wallace-Fitzsimons S.E., Niall Hyland, Clarke G., Dinan T.G. // Physiol. Rev. 2019. Т. 99. № 4. P. 1877–2013.
  8. Шалагинова И.Г., Мацкова Л.В., Гуницева Н.М., Ваколюк И.А. // Экологич. генет. 2019. Т. 17. № 4. С. 91–102.
  9. Duvallet C., Gibbons S.M., Gurry T., Irizarry R.A., Alm E.J. // Nat. Comm. 2017. Т. 8. № 1. 1784.
  10. Foster J.A., Rinaman L., Cryan J.F. // Neurobiol. of Str. 2017. Т. 7. P. 124–136.
  11. Lozupone C.A., Stombaugh J.I., Gordon J.I., Jansson J.K., Knight R. // Nat. 2012. Т. 489. № 7415. P. 220–230.
  12. David L.A., Maurice C.F., Carmody R.N., Gootenberg D.B., Button J.E., Wolfe B.E., Turnbaugh P.J. // Nat. 2014. Т. 505. № 7484. P. 559–563.
  13. Goodrich J.K., Waters J.L., Poole A.C., Sutter J.L., Koren O., Blekhman R., Ley R.E. // Cell. 2014. Т. 159. № 4. P. 789–799.
  14. Walter J., Armet A.M., Finlay B.B., Shanahan F. // Cell. 2020. Т. 180. № 2. P. 221–232.
  15. Wang Y., Ullah H., Deng T., Ren X., Zhao Z., Xin Y., Qiu J. // Neurosci. Lett. 2024. Т. 826. 137714.
  16. Agranyoni O., Sur D., Amidror S., Shidlovsky N., Bagaev A., Yissachar N., Navon-Venezia S. // BMC Med. 2024. Т. 22. № 1. 182.
  17. Bairachnaya M., Agranyoni O., Antoch M., Michaelevski I., Pinhasov A. // Aging. 2019. Т. 11. № 21. P. 9901–9911.
  18. Sudo N., Chida Y., Aiba Y., Sonoda J., Oyama N., Yu X.N., Kubo C., Koga Y. // J. Physiol. 2004. Т. 558. P. 263–275.
  19. Alam R., Abdolmaleky H.M., Zhou J. // Am. J. Med. Genet. Part B Neuropsychiatr. Genet. 2017. Т. 174. № 6. P. 651–660.
  20. Gur T.L., Shay L., Palkar A.V., Fisher S., Varaljay V.A., Dowd S., Bailey M.T. // Brain. Behav. Immun. 2017. Т. 64. P. 50–58.
  21. Qu Q., Li H., Bai L., Zhang S., Sun J., Lv W., Ye C., Liu S., Shi D. // Indian J. Microbiol. 2021. Т. 61. P. 338–347.
  22. Gao X., Cao Q., Cheng Y., Zhao D., Wang Z., Yang H., Wu Q., You L., Wang Y., Lin Y., Li X., Wang Y., Bian J. S., Sun D., Kong L., Birnbaumer L., Yang Y. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018. Т. 115. № 13. P. 2960–2969.
  23. O’Mahony S.M., Hyland N.P., Dinan T.G., Cryan J.F. // Psychopharmacol. (Berl). 2011. Т. 214. № 1. P. 71–88.
  24. Tannock G.W., Savage D.C. // Infect. Immun. 1974. Т. 9. № 3. P. 591–598.
  25. Bailey M.T., Coe C.L. // Dev. Psychobiol. 1999. Т. 35. P. 146–155.
  26. Nikolova V.L., Smith M.R.B., Hall L.J., Cleare A.J., Stone J.M., Young A.H. // JAMA Psychiat. 2021. Т. 78. № 12. С. 1343–1354.
  27. Hasler G. // Wor. Psychiat. 2010. Т. 9. № 3. P. 155–161.
  28. Barandouzi Z.A., Starkweather A.R., Henderson W.A., Gyamfi A., Cong X.S. // Front. Psychiat. 2020. Т. 11. 541.
  29. Aizawa E., Tsuji H., Asahara T., Takahashi T., Teraishi T., Yoshida S., Ota M., Koga N., Hattori K., Kunugi H. // J. Aff. Disord. 2016. Т. 202. P. 254–257.
  30. Jiang H., Ling Z., Zhang Y., Mao H., Ma Z., Yin Y., Wang W., Tang W., Tan Z., Shi J., Li L., Ruan B. // Brain Behav. Immun. 2015. Т. 48. P. 186–194.
  31. Kelly J.R., Borre Y., O’Brien C., Patterson E., El Aidy S., Deane J., Kennedy P.J., Beers S., Scott K., Moloney G., Hoban A.E., Scott L., Fitzgerald P., Ross P., Stanton C., Clarke G., Cryan J.F., Dinan T.G. // J. Psychiat. Res. 2016. Т. 82. P. 109–118.
  32. McBurney M.I., Davis C., Fraser C.M., Schneeman B.O., Huttenhower C., Verbeke K., Walter J., Latulippe M.E. // J. Nutr. 2019. Т. 149. № 11. P. 1882–1895.
  33. Bastiaanssen T.F.S., Quinn T.P., Loughman A. // Nat. Ment. Health. 2023. Т. 1. P. 930–938.
  34. Zhang Y., Zhang J., Wu J., Zhu Q., Chen C., Li Y. // Front. Microbiol. 2023. Т. 14. 1124454.
  35. Knight R., Vrbanac A., Taylor B.C., Aksenov A., Callewaert C., Debelius J., Gonzalez A., Kosciolek T., McCall L.-I., McDonald D., Melnik A.V., Morton J.T., Navas J., Quinn R.A., Sanders J.G., Swafford A.D., Thompson L.R., Tripathi A., Xu Z.Z., Zaneveld J.R., Qiyun Zhu, Caporaso J.G., Dorrestein P.C. // Nat Rev Microbiol. 2018. Т. 16. P. 410–422.
  36. Geng S., Yang L., Cheng F., Zhang Z., Li J., Liu W., Li Y., Chen Y., Bao Y., Chen L., Fei Z., Li X., Hou J., Lin Y., Liu Z., Zhang S., Wang H., Zhang Q., Wang H., Wang X., Zhang J. // Front. Microbiol. 2020. T. 10. 3067.
  37. Meng C., Feng S., Hao Z., Dong C., Liu H. // PLoS One. 2020. Т. 17. № 3. e0265430.
  38. Shevchenko A., Shalaginova I., Katserov D., Matskova L., Shiryaeva N., Dyuzhikova N. // PloS One. 2023. T. 18. № 12. e0295709.
  39. Long-Smith C., O’Riordan K.J., Clarke G., Stanton C., Dinan T.G., Cryan J.F. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2020 Т. 6. № 60. P. 477–502.
  40. Olavarría-Ramírez L., Cooney-Quane J., Murphy G., McCafferty C.P., Cryan J.F., Dockray S. // Neurosci. & Biobehav. Rev. 2023. Т. 145. 105013.
  41. Voikar V., Gaburro S, Meyer N. // Front. Behav. Neurosci. 2020. Т. 14. 575434.
  42. Vandeputte D., Kathagen G., D’hoe K., Vieira-Silva S., Valles-Colomer M., Sabino J., Wang J., Tito R.Y., De Commer L., Darzi Y., Vermeire S., Falony G., Raes J. // Nat. 2017. Т. 551. P. 507–511.
  43. Louca S., Doebeli M., Parfrey L.W. // Microb. 2018. Т. 6. № 1. 41.
  44. Zemb O., Achard C.S., Hamelin J., De Almeida M.L., Gabinaud B., Cauquil L., Verschuren L.M.G., Godon J.J. // Microbiol-open. 2020. Т. 9. № 3. e977.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».