Недавнее исследование, опубликованное в журнале ПЛОС Биология В журнале обсуждались последние достижения в понимании того, как микробиом влияет на старение и связанные с ним заболевания.
Фон
В странах с высоким уровнем дохода возраст является основным фактором риска ряда заболеваний. Микробы колонизируют различные участки тела человека и на нем, с максимальной колонизацией вдоль желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Предыдущие исследования подчеркивали жизненно важную роль микробиоты кишечника для здоровья и болезней.
Влияние микробиома на процесс старения и возможности манипулирования микробиомом для обеспечения здорового старения остаются неясными.
В настоящем исследовании авторы обсудили новые данные о влиянии/роли микробиома на старение и возрастные заболевания.
Старение и микробиом
Долгожители демонстрируют повышенное бактериальное разнообразие по сравнению с более молодыми людьми и обогащены клостридии, парабактериоиды, и Алистипес.
В соответствии с этим у долгожителей повышены многие микробные метаболиты. Слабость была связана с индивидуальными различиями в микробиоме кишечника. Пожилые ослабленные люди имеют более низкое микробное разнообразие кишечника, чем менее ослабленные взрослые.
Однако причинная роль микробиоты в слабости еще не установлена. Старение сопровождается нарушением иммунной системы, что приводит к размножению микробов, ранее подавляемых иммунной системой.
Влияние микробиома на продолжительность жизни хозяина
Исследования на безмикробных (GF) моделях животных подтвердили причинную роль микробиома в определении продолжительности жизни хозяев. Исследования в модельных системах показывают, что воздействие микробиома в раннем возрасте полезно для увеличения продолжительности жизни.
Данные свидетельствуют о том, что бактериальная колонизация во время эмбрионального развития дрозофила меланогастр увеличивает продолжительность жизни.
Тем не менее, это противоречит результатам, полученным на GF мышах, крысах или животных. ценорабдит Элеганс которые переживут контрольных животных, выращенных традиционным способом. Следовательно, пагубное воздействие микробиоты в пожилом возрасте может перевешивать потенциальные преимущества колонизации в раннем возрасте.
Микробиом может сократить продолжительность жизни пожилых животных. Например, Эшерихия кишечная палочка накопление в ЖКТ ценорабдит Элеганс может привести к возрастной смерти.
Исследование показало, что киллифиш среднего возраста (9,5 недель), получавший лечение антибиотиками, пережил необработанный киллифиш. Интересно, что прививка микробиоты от шестинедельного киллифа увеличила продолжительность жизни групп среднего возраста.
Более того, исследования на мышиных моделях прогерии показали возможность увеличения продолжительности жизни с помощью вмешательств на основе микробиома.
Роль микробиома в возрастных заболеваниях
Распространенность рака увеличивается с возрастом: от менее 25 случаев на 100 000 у лиц моложе 20 лет до более 1000 случаев на 100 000 у людей старше 60 лет. Эта тенденция также наблюдается при раке простаты, колоректальном раке или раке молочной железы.
Сравнение злокачественных опухолей при колоректальном раке с прилежащей незлокачественной слизистой оболочкой показало, что Фузобактерии ядро значительно обогатился.
Исследования на мышах предоставили доказательства причинной роли этой бактерии в развитии рака толстой кишки, где она активирует экспрессию онкогенных и провоспалительных генов и путей, способствующих инфильтрации миелоидных клеток.
Кроме того, трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) от пациентов с меланомой, ответивших на иммунотерапию, другим пациентам привела к уменьшению размера опухоли. Микробиом также может метаболизировать противораковые препараты в последующие метаболиты с повышенной/пониженной активностью.
Исследование выявило несколько путей, посредством которых микробиом может влиять на фенотипы диабета 2 типа или ожирения. Микробиом способствует потреблению калорий, помогая переваривать недоступные в противном случае пищевые компоненты.
Он также может влиять на расход энергии хозяина, изменяя ферментативную активность хозяина и экспрессию генов. Большинство случаев (> 95%) болезни Паркинсона возникают у взрослых старше 50 лет, и новые данные указывают на причастность желудочно-кишечного тракта к этому заболеванию.
Исследования на мышах выявили механизмы, с помощью которых микробиом кишечника и мозг взаимодействуют, влияя на патогенез болезни Паркинсона. Измененная микробиота наблюдается в мышиной модели болезни Паркинсона со сверхэкспрессией α-синуклеина (модель ASO).
Колонизация мышей GF ASO кишечной микробиотой пораженных мышей/людей усугубляла двигательную дисфункцию и патологию головного мозга.
Секс, старение и микробиом
Старение различается у мужчин и женщин, с разницей в продолжительности жизни, возрастных заболеваниях и слабости. Для большинства возрастных заболеваний характерен половой диморфизм; заболеваемость раком / выживаемость выше у женщин, а заболеваемость некоторыми нерепродуктивными видами рака сильно зависит от пола.
Кроме того, женщины имеют более высокий риск ожирения, чем мужчины, тогда как риск диабета 2 типа сопоставим между мужчинами и женщинами.
У мужчин повышен риск болезни Паркинсона, а у женщин заболевание протекает тяжело. Недавние исследования показали, что секс и микробиом у людей связаны. Предварительные результаты указывают на то, что половые гормоны являются медиаторами этой связи.
Уровни половых гормонов изменены у мышей GF по сравнению с мышами, выращенными традиционным способом. Кроме того, циркулирующие уровни половых гормонов связаны с составом и разнообразием микробиоты кишечника.
Заключительные замечания
Авторы обобщили существующие данные о роли микробиома в старении и связанных с ним заболеваниях.
Будущие исследования старения или возрастных заболеваний должны быть сосредоточены на роли микробиома с использованием моделей GF, профилирования микробиома и контроля связанных переменных.
Более того, крайне важно определить, как секс изменяет микробиом и последующие последствия возрастных заболеваний. В целом, эта новая междисциплинарная область исследований может ответить на распространенные вопросы о взаимодействии хозяина и микробиома на протяжении всей жизни.
Цитаты
Пожалуйста, используйте один из следующих форматов, чтобы цитировать эту статью в своем эссе, статье или отчете:
-
ЧТО
Сай Ломте, Тарун. (2023, 15 апреля). Раскрытие связи между микробиомом и старением. Новости-Мед. Получено 15 апреля 2023 г. с сайта
-
МДА
Сай Ломте, Тарун. «Раскрытие связи между микробиомом и старением». Новости-Медицина. 15 апреля 2023 г.
-
Чикаго
Сай Ломте, Тарун. «Раскрытие связи между микробиомом и старением». Новости-Мед. (по состоянию на 15 апреля 2023 г.).
-
Гарвард
Сай Ломте, Тарун. 2023. Раскрытие связи между микробиомом и старением. News-Medical, просмотрено 15 апреля 2023 г.,
