Лимосилактобациллы слизистой оболочки

npj Биопленки и микробиомы, том 9, Номер статьи: 33 (2023) Цитировать эту статью

40 доступов

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Диарейное заболевание вызывает высокую смертность, особенно среди детей и молодых животных. Микробиом кишечника тесно связан с диарейными заболеваниями, а некоторые специфические штаммы бактерий продемонстрировали противодиарейное действие. Однако противодиарейные механизмы пробиотических штаммов не выяснены. Здесь мы использовали новорожденных поросят в качестве трансляционной модели и обнаружили, что дисбактериоз кишечной микробиоты, наблюдаемый у поросят с диареей, в основном характеризовался дефицитом Lactobacillus, обилием Escherichia coli и обогащенным биосинтезом липополисахаридов. Limosilactobacillus mucosae и Limosilactobacillus reuteri были характерными бактериями, которые отличали здоровых поросят от диарейных поросят. Безмикробные мыши (GF), которым трансплантировали фекальную микробиоту от поросят, страдающих диареей, воспроизводили симптомы диарейного заболевания. Введение Limosilactobacillus mucosae, но не Limosilactobacillus reuteri, облегчало симптомы диарейных заболеваний, вызванных фекальной микробиотой поросят, страдающих диареей, и заражением ETEC K88. Примечательно, что внеклеточные везикулы, полученные из Limosilactobacillus mucosae, облегчают симптомы диарейных заболеваний, вызванных ETEC K88, путем регулирования фенотипов макрофагов. Эксперименты по устранению макрофагов показали, что внеклеточные везикулы облегчают симптомы диарейного заболевания макрофагозависимым образом. Наши результаты дают представление о патогенезе диарейных заболеваний с точки зрения кишечной микробиоты и разработки стратегий противодиарейной терапии на основе пробиотиков.

Диарейные заболевания часто встречаются у младенцев: ежегодно во всем мире регистрируется более 500 000 случаев смерти от диарейных заболеваний среди детей в возрасте до 5 лет1,2,3. Помимо высокой смертности, диарейные заболевания в раннем детстве вызывают недостаточность питания и стойкое поражение кишечника4,5,6. Диарейное заболевание приводит к нарушению барьерной функции кишечника и повышению проницаемости слизистой оболочки кишечника, вызывая возникновение воспаления кишечника и, в конечном итоге, задержку роста, а также снижение устойчивости к последующим инфекциям возбудителя7,8. Хотя механизмы, приводящие к диарее, изучаются на протяжении десятилетий, и смертность от диареи существенно снизилась, диарея продолжает вызывать значительную смертность и заболеваемость среди людей, главным образом из-за ее сложных причин9,10. Поэтому выяснение патогенеза диарейных заболеваний новорожденных имеет большое значение.

Ранний период жизни — это окно возможностей для развития кишечной микробиоты, функции физического барьера кишечника и иммунной системы11. Микробиота кишечника новорожденного оказывает глубокое влияние на здоровье хозяина, регулируя метаболизм питательных веществ в кишечнике, созревание иммунной системы и поддержание кишечного барьера12,13,14,15. Нестабильность микробиоты кишечника и незрелость иммунной системы делают новорожденных особенно уязвимыми для патогенов16. При возникновении диареи заметное увеличение колонизации патогенных микроорганизмов следует за нарушением состава кишечной микробиоты, что позволяет предположить, что нарушения микробиоты повышают патогенность этих штаммов17. Стабильная кишечная микробиота способствует здоровью хозяина за счет повышения устойчивости к колонизации патогенными микроорганизмами18,19.

Недавно трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) достигла неожиданно положительных результатов в лечении инфекции Clostridium difficile, воспалительных заболеваний кишечника и синдрома раздраженного кишечника; поэтому ТФМ стала рутинной терапией сложных кишечных заболеваний20,21,22,23. Однако было непросто выяснить, какие кишечные микроорганизмы оказывают терапевтический эффект при лечении ТФМ. Все больше данных свидетельствует о том, что восстановление микробиоты кишечника с помощью ключевых пробиотических штаммов является эффективной стратегией против желудочно-кишечных заболеваний24,25. Таким образом, идентификация потенциальных специфических пробиотиков с потенциалом облегчения диареи может обеспечить новые стратегии точного контроля неонатальных диарейных заболеваний и профилактики кишечных заболеваний.