Fibromialgijos ir dirgliosios žarnos sindromo sąveika: galimas žarnyno mikrobiotos ir žarnyno bei smegenų ašies vaidmuoⅡ

2. Žmogaus mikrobiota ir žarnyno-smegenų ašis sveikatos ir ligų srityse

Žmogaus žarnyno mikrobiota susideda iš sudėtingos, dinamiškos ir nevienalytės ekosistemos, kurioje gyvena daugiau nei trilijonas mikroorganizmų, įskaitant bakterijas, archėjus, grybus, virusus, pirmuonis ir helmintus, sąveikaujančius tarpusavyje ir su šeimininku [39–41]. Žmogaus žarnyno mikrobiotą sudaro septynios bakterijos: Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia ir Cyanobacteria, o Bacteroidetes ir Firmicutes sudaro daugiau nei 90% visų bakterijų [42]. Firmicutes ir Bacteroidetes santykis laikomas svarbiu parametru, į kurį reikia atsižvelgti gydant žarnyno sutrikimus [43]. Bacteroidetesphylum apima Bacteroides ir Prevotella gentis, Firmicutes prieglobstį apima Clostridium, Eubacterium ir Ruminococcus gentys [44].

Spustelėkite norėdami greitai veikti vidurius

Vis dėlto santykinis bakterijų phyla turtingumas tarp individų gali labai skirtis [44]. Ryšys tarp žmogaus šeimininko ir žarnyno mikrobiotos yra bendras ir abipusis: nors šeimininkas suteikia ekologinę nišą visiems žarnyno mikrobiotos komponentams, kai kurie iš jų prisideda prie šeimininko vystymosi, tinkamumo ir medžiagų apykaitos. Visų pirma, gyvendami ir daugindamiesi ant žarnyno paviršių žarnyno mikrobiota sukuria stabilią sistemą, kuri neleidžia įsiskverbti patogeniniams mikroorganizmams. Be to, žarnyno mikrobai sintetina keletą klasių maistinių medžiagų, tokių kaip šakotosios grandinės aminorūgštys, aminai, fenoliai, indoliai, fenilacto rūgštis ir vitaminai [41,45–47]. Ypač Bacteroides dalyvauja biotino, riboflavino, pantotenato ir askorbato sintezėje, o Prevotella – tiamino ir folio rūgšties sintezėje [44].

Žarnyno mikrobiota prisideda prie tulžies rūgščių ir cholesterolio sintezės bei kalcio, magnio ir geležies pasisavinimo [46,48]. Be to, esant stresinėms sąlygoms, ji pagerina maistinių medžiagų įsisavinimą, padidindama žarnyno gaurelių ir mikrogaulių ilgį. .Žarnyno mikrobiota yra laikoma pagrindiniu nevirškinamų angliavandenių, tokių kaip celiuliozė, pektinas ir oligosacharidai, metabolizmo į trumposios grandinės riebalų rūgštis (SCFA) (acetatą, propionatą ir butiratą), kurias daugiausia gamina Firmicutes, Bakteroidetes ir kai kurie anaerobiniai žarnyno mikroorganizmai [49].

Jas greitai absorbuoja epitelio ląstelės pasyvios difuzijos arba aktyvaus transportavimo būdu per su G baltymu susietus receptorius, tokius kaip GPR41, GPR43 ir GPR109A [50]. Yra žinoma, kad SCFA, ypač sviesto rūgštis ir butiratas, yra pagrindiniai žarnyno barjero palaikymo elementai, nes jie gali skatinti mucinų, antimikrobinių peptidų ir sandarių jungčių baltymų ekspresiją [41,45,51,52]. SCFA taip pat buvo įrodyta, kad jie turi priešuždegiminį poveikį. Visų pirma, jungdamasis prie GPR43, butiratas skatina priešuždegiminių citokinų, tokių kaip TGF ir IL -10, gamybą, taip pat FoxP3, pagrindinio reguliuojančių T ląstelių (Tregs) transkripcijos faktoriaus, reguliavimą [50]. Butiratas taip pat slopina histono deacetilazės aktyvumą ir sumažina branduolinį faktorių-κ , vieną iš pagrindinių uždegiminio atsako mediatorių [50]. Be to, propionato ir butirato derinys slopina lipopolisacharidų (LPS) sukeltą uždegimą, aktyvindamas Tregs ir sumažindamas uždegiminių citokinų, tokių kaip IL-6 ir IL-12, gamybą [53].

Ikiklinikiniai įrodymai taip pat rodo, kad žarnyno mikrobiota ir jos metabolitai dalyvauja modifikuojant elgesį ir smegenų procesus, įskaitant reagavimą į stresą, emocinį elgesį ir skausmo moduliavimą [54]. Buvo pranešta, kad žarnyno mikrobiota gali sintetinti įvairius neurotransmiterius ir neurotrofinius veiksnius, tokius kaip dopaminas, noradrenalinas, serotoninas, gama aminosviesto rūgštis (GABA), acetilcholinas ir histaminas, kurie gali paveikti centrinę nervų ir periferinę žarnyno sistemas [40, 55]. Signalai iš enterinės mikrobiotos į smegenis perduodami per epitelio ląsteles, receptorių perduodamą signalizaciją ir tiesioginį lamina propria ląstelių stimuliavimą [4]. Kita vertus, smegenys veikia žarnyno mikrobiotą, keisdamos virškinimo trakto motoriką, pralaidumą ir išsiskyrimą.signalizuojančių molekulių žarnos spindyje.

Šis ryšys, žinomas kaip žarnyno ir smegenų ašis, yra nepaprastai svarbus palaikant virškinimo trakto homeostazę. Žarnyno ir smegenų ašis taip pat dalyvauja reguliuojant neuronų, endokrininę ir imuninę sistemą [38, 40, 56]. Todėl stabili mikrobiota yra labai svarbi norint palaikyti normalią žarnyno fiziologiją ir tinkamą perdavimą išilgai žarnyno ir smegenų ašies. Priešingai, disbiozė, ty disbalansas žarnyno mikrobų populiacijose, neigiamai veikia žarnų homeostazę ir gali sukelti netinkamą žarnyno ir smegenų ašies veiklą [43,57], taip pat centrinio jutimo įvesties apdorojimo sutrikimą [57,58]. ]. Buvo pasiūlyta daug rizikos veiksnių, siejamų su žarnyno disbiozės atsiradimu: antibiotikų ir ksenobiotikų, tokių kaip sunkieji metalai ir pesticidai, poveikis, nutukimas, daug riebalų ir cukraus turinčios dietos, šeimininko genetika, amžius ir gimimo būdas [40, 51].Disbiozė siejama su daugelio uždegiminių ligų patogeneze [17,25,51]. Be to, FM neseniai buvo pranešta apie žarnyno mikrobiotos sudėties pokyčius [59, 60].

Todėl disbiozė gali būti nepalanki sąlyga, skatinanti FM vystymąsi. Kartu su disbioze SIBO (plokščių žarnų bakterijų peraugimas) yra dar vienas kokybinis ir kiekybinis žarnyno mikrobiotos pakitimas, turintis įtakos žarnyno ir smegenų ašies ryšiui [61]. Įprastomis sąlygomis gramteigiamos bakterijos, turinčios 103 organizmų/ml, daugiausia kolonizuoja viršutinę plonosios žarnos dalį. Priešingai, SIBO metu bakterijų kolonijų padaugėja ir viršija 105–106 organizmus/ml [62]. Žmogaus šeimininkas kontroliuoja enterinių bakterijų populiacijų augimą keliais mechanizmais. Iš tiesų, skrandžio rūgštys išnaikina mikroorganizmus, peristaltika nušluoja bakterijas į storąją žarną, o jų patekimas neleidžiamas dėl sandarių epitelio ląstelių jungčių.

Be to, daugelis antimikrobinių preparatų padeda stabdyti bakterijų peraugimą [63, 64]. Vieno ar kelių šių homeostatinių gynybos mechanizmų pažeidimas ir tam tikri anatominiai anomalijos skatina SIBO vystymąsi. Paprastai pacientams, sergantiems SIBO, pasireiškia nespecifiniai simptomai, tokie kaip pilvo pūtimas, pilvo pūtimas, skausmas ar diskomfortas, viduriavimas, nuovargis, nerimas / depresija ir silpnumas [4]. Iš tiesų buvo pastebėtas FM ir SIBO simptomų panašumas, o tai rodo galimą SIBO vaidmenį FM [65, 66].

3. FM pacientų mikrobiotos sudėtis: panašumai ir skirtumai su IBS

Kaip minėta anksčiau, žarnyno mikrobiotos pokyčiai gali turėti įtakos žarnyno smegenų ašiai [43,67]. Todėl tikėtina, kad disbiozė gali turėti įtakos FM patogenezei, pakeisdama skausmingų dirgiklių suvokimą ir apdorojimą [2,68]. Atitinkamai, FM pacientų žarnyno mikrobiotos analizė parodė pakitusią sudėtį [59, 60].

Konkrečiai, bakterijų rūšys, priklausančios Lachnospiraceae ir Ruminococcaceae šeimoms, taip pat Eubacterium ir Bifidobacterium gentims, parodė mažesnį gausumą FM pacientų žarnyno mikrobiotoje, o Rikenellaceae šeima ir daugelis rūšių, priklausančių Clostridia klasei, buvo per daug [59, 60]. Daugelis rūšių, kurių gausa pakinta FM pacientams, dalyvauja SCFA metabolizme. Iš tiesų, Lachnospiraceae dalyvauja sviesto rūgšties sintezėje, o Eubacterium rūšys ir Faecalibacterium prausnitzii, priklausančios Ruminoccaceae, gamina butiratą [53]. Taigi, jų išeikvojimas leistų manyti, kad sutrinka SCFA gamyba, o tai savo ruožtu neigiamai paveiktų žarnyno pralaidumą. Kadangi didžioji dalis žarnyno bakterijų yra gramneigiamos rūšys, išskiriančios LPS, nesandari žarnų barjera gali sukelti sisteminį jo išsiskyrimą. Periferijoje LPS gali sustiprinti skausmo suvokimą tiesiogiai sąveikaudamas su periferiniais neuronais arba sukeldamas platų imuninės sistemos aktyvavimą, o tai savo ruožtu išskiria uždegiminius mediatorius, jautrinančius nociceptorinius neuronus [69].

Be to, SCFA moduliuoja kraujo ir smegenų barjero pralaidumą, prisidėdamos prie tinkamo sandarių jungčių organizavimo [70]. Todėl SCFA išeikvojimo atveju LPS taip pat gali pasiekti centrinę nervų sistemą (CNS) ir veikti centriniame lygmenyje. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas yra tai, kad SCFA veikia priešuždegiminį poveikį, nes sumažina leukocitų chemotaksę, adheziją ir priešuždegiminių faktorių sekreciją, taip neutralizuodami LPS poveikį [71]. Tačiau šis teigiamas poveikis priklauso nuo dozės, nesĮrodyta, kad didelės butirato koncentracijos skatina žarnyno ląstelių apoptozę ir taip suardo žarnyno barjerą [72].

FM sergantiems pacientams yra išplėstos kelios SCFA gaminančios Clostridia klasės bakterijos [60]. Remiantis šiuo pastebėjimu, šių tiriamųjų serume ir šlapime padidėjo sviesto rūgšties koncentracija [60,68], o tai patvirtina hipotezę, kad FM sergantiems pacientams yra sutrikusi SCFA gamyba, o ne trūkumas. Kita vertus, bakterijos iš Bifidobacterium. gentis dalyvauja neurotransmiterių metabolizme, sintetindama GABA iš glutamato [73]. GABA yra svarbiausias slopinantis neurotransmiteris CNS ir veikia sukeldamas neuronų hiperpoliarizaciją ir padidindamas sužadinimo slenkstį, taip neutralizuodamas skausmo suvokimą ir nociceptinių neuronų perdavimą. Ir atvirkščiai, glutamatas veikia priešingai ir todėl yra pagrindinis sužadinimo neuromediatorius, dalyvaujantis jautrinant skausmą [74].

Dėl to sumažėjęs bakterijų, galinčių gaminti GABA, pvz., Bifidobacterium, buvimas pakeistų GABA/glutamato pusiausvyrą pastarosios naudai. Atitinkamai nustatyta, kad FM sergantiems pacientams periferinis glutamato kiekis yra padidėjęs [59]. Apskritai, šie įrodymai rodo, kad padidėjęs ir išsklaidytas skausmo jautrumas, pastebėtas FM pacientams, gali sumažinti žarnyno mikrobiotos gebėjimą gaminti GABA, o tai kartu su padidėjusiu žarnyno barjero pralaidumu savo ruožtu sukeltų sisteminį glutamato kaupimąsi ir plačiai išplitusį neuronų nociceptorių sužadinimą. Clostridia klasei priklausančios bakterijų rūšys taip pat buvo susijusios su ligos sunkumo simptomais, įskaitant plačiai paplitusią skausmo indeksą, skausmo intensyvumą, nuovargį ir miego pokyčius [60]. Tarp Clostridia narių buvo pasiūlyta, kad Clostridium pelenai padidina jautrumą skausmui dėl jų vaidmens gaminant tulžies rūgštis. C. scindens yra viena iš nedaugelio rūšių, galinčių atlikti 7a-dehidroksilinimą, reikalingą pavertimui iš pirminių į antrines tulžies rūgštis [75], kuriai buvo pasiūlyta dalyvauti nocicepcijoje [38].

Atitinkamai, buvo nustatyta, kad antrinės tulžies rūgštys reikšmingai pakito FM pacientų serume ir yra susijusios su padidėjusiu C. cinder buvimu ir apibendrinta santykinio bakterijų rūšių, kurioms priklauso tulžies rūgšties gamyba žarnyne, buvimas. Visų pirma buvo pranešta apie -muricholio rūgšties, kurią, kaip žinoma, skaido C. scindens, kiekį. Be to, -muricholio rūgšties koncentracija serume neigiamai koreliuoja su FM simptomais, netiesiogiai palaikydama galimą patogenetinį C vaidmenį. pelenai ir tulžies rūgščių pokyčiai kaip pasroviui FM mechanizmas [76,77]. Kita vertus, tulžies rūgštys yra toksiškos gramteigiamoms bakterijoms ir skatina klostridijų plitimą, tuo pačiu išeikvodamos naudingas rūšis [78].

Taigi, dėl teigiamo grįžtamojo ryšio kilpos, tulžies rūgštys gali dar labiau sustiprinti žarnyno disbiozę, pastebėtą sergant FM. Įdomu tai, kad žarnyno mikrobiotos sudėties pokyčiai, pastebėti sergant FM, taip pat buvo pranešta sergant IBS (1 lentelė). Ruminococcaceae šeima, įskaitant F. prausnitzii, ir Bifidobacterium gentis, yra sumažinta IBS sergantiems pacientams [52,79–81]. F. prausnitziia gausumas neigiamai koreliavo su simptomų sunkumu sergant IBS [82], o tai atitinka jo vaidmenį saugant žarnyno barjerą gaminant SCFA. Įdomu tai, kad naudojant neuždegiminį IBS panašų žiurkės modelį, ligos simptomai ir F. prausnitzii išeikvojimas buvo pastebėti gyvūnams, kurie patyrė stresą ankstyvame gyvenimo etape [83], o tai sustiprina sampratą, kad neurotransmisija gali keisti žarnyno mikrobiotos sudėtį per žarnyno ir smegenų ašį, o tai savo ruožtu. turi įtakos skausmingų dirgiklių atsiradimui. Kita vertus, buvo įrodyta, kad Bifidobacterium genties bakterijos daro keletą apsauginių gutomeostazės efektų, pvz., padidina sandarių jungčių baltymų reguliavimą, taip pat sumažina uždegiminių mediatorių gamybą tiek iš žarnyno, tiek iš imuninių ląstelių [84–86 ].Todėl Bifidobacterium genties išeikvojimas gali prisidėti prie žarnyno simptomų atsiradimo tiek sergant IBS, tiek su FM.

Tačiau dėl gebėjimo sumažinti uždegimą sisteminiu lygiu [86] ir gaminti GABA [73], Bifidobacterium gentis taip pat gali paveikti CNS. Įrodyta, kad Bifidobacterium genties gausa yra neigiamai susijusi su IBS pacientų depresija. [87,88]. Buvo pranešta apie daugiau prieštaringų įrodymų apie Lachnospiraceae. Šios bakterijų šeimos praturtėjimas buvo ypač pastebėtas IBS sergantiems pacientams, sergantiems viduriavimu [89–91].

Tačiau, kai IBS sergančių pacientų žarnyno mikrobiota buvo apibūdinta neatsižvelgiant į žarnyno simptomus, buvo pranešta apie bendrą Lachnospiraceae išeikvojimą [92–94].

Galbūt šis neatitikimas gali atsirasti dėl konkrečių šios šeimos rūšių praturtėjimo / išeikvojimo, kurie šiuose tyrimuose nebuvo išsamiai apibūdinti. Pastebėtina, kad IBS sergantiems pacientams, sergantiems nerimu ir depresija [93, 95, 96], kurie yra dažni FM simptomai [25], buvo pranešta apie mažą Lachnospiraceae kiekį, o tai rodo, kad Lachnospiraceae gali būti konkrečiai susiję su psichologinio diskomforto atsiradimu, pastebėtu sergant dviem ligomis. .

Nors yra labai mažai duomenų apie padidėjusį C. cinders kiekį IBS [97], tulžies rūgščių vaidmuo sergant šia liga yra gerai žinomas. Buvo pranešta apie padidėjusį tulžies rūgščių kiekį išmatose sergantiems IBS, ypač tiems, kuriems yra viduriavimo simptomų. Iš tiesų, tulžies rūgštys yra susijusios su keliais reiškiniais, susijusiais su viduriavimu, pavyzdžiui, padidėjusiu žarnyno pralaidumu, žarnyno judrumu ir pilvo skausmu [98]. Atitinkamai buvo pranešta apie C. scindens išplitimą viduriuojantiems IBS sergantiems pacientams [99].

Priešingai nei FM (1 lentelė), neseniai buvo nustatyta, kad IBS sergančių pacientų Eubacterium genties gausa padidėjo ir koreliuoja su simptomų sunkumu, panašiai kaip Lachnospiraceae [89, 99]. Kita vertus, Rikenellaceae, kurie yra išplitę FM, paprastai yra išeikvoti sergant IBS [90, 91], nors kai kurie autoriai koreliavo jų gausą su psichologiniais simptomais [95]. Taip pat buvo pranešta apie žarnyno mikrobiotos kiekybinius pokyčius FM. Iš tiesų, daugumos FM pacientų SIBO testas buvo teigiamas, kaip nustatyta laktuliozės vandenilio kvėpavimo testu [65, 66]. SIBO dažnis buvo didesnis FM sergantiems pacientams, palyginti su IBS pacientais, ir koreliavo su skausmo stiprumu [66], o antibiotikų vartojimas palengvino virškinimo trakto simptomus tiek sergant FM, tiek su IBS [65 100].

Buvo pasiūlyta, kad išsiplėtusi bendra bakterijų populiacija gali sukelti didžiulį bakterijų endotoksinų perkėlimą per pažeistą žarnyno barjerą, dėl kurio padidės uždegimas ir hiperalgezija, būdinga FM ir IBS [39]. Tačiau FM pacientai linkę gaminti daugiau vandenilio nei IBS [66], o tai rodo, kad kartu su bendru bakterijų padaugėjimu, tam tikrų rūšių, dalyvaujančių jautrinant skausmą, išplitimas gali pasireikšti būtent FM. Apskritai šie įrodymai rodo, kad žarnyno disbiozė gali būti dažna liga. pagrindinė FM ir IBS atsiradimo priežastis. Disbiozė kartu su SIBO yra susijusi su FM ir IBS patogeneze, o žarnyno mikrobiotos pokyčių panašumai gali paaiškinti dviejų ligų sutampančius simptomus.

Natūralūs vaistažolių vaistai nuo vidurių užkietėjimo – Cistanche

Cistanche yra parazitinių augalų gentis, priklausanti Orobanchaceae šeimai. Šie augalai žinomi dėl savo gydomųjų savybių ir šimtmečius buvo naudojami tradicinėje kinų medicinoje (TCM). Cistanche rūšys daugiausia aptinkamos sausringuose ir dykumose Kinijoje, Mongolijoje ir kitose Centrinės Azijos dalyse. Cistanche augalai pasižymi mėsingais, gelsvais stiebais ir yra labai vertinami dėl galimos naudos sveikatai. Manoma, kad TCM Cistanche turi tonizuojančių savybių ir dažniausiai naudojamas inkstams maitinti, gyvybingumui didinti ir seksualinei funkcijai palaikyti. Jis taip pat naudojamas sprendžiant problemas, susijusias su senėjimu, nuovargiu ir bendra gerove. Nors Cistanche turi ilgą naudojimo tradicinėje medicinoje istoriją, moksliniai jo veiksmingumo ir saugumo tyrimai tebevyksta ir yra riboti. Tačiau žinoma, kad jame yra įvairių biologiškai aktyvių junginių, tokių kaip feniletanoidiniai glikozidai, iridoidai, lignanai ir polisacharidai, kurie gali prisidėti prie jo gydomojo poveikio.

Wecistanchecistanche milteliai, cistanche tabletės, cistanche kapsulės, ir kiti produktai kuriami naudojantdykumacistanchekaip žaliavos, kurios visos turi gerą poveikį vidurių užkietėjimui malšinti. Specifinis mechanizmas yra toks: Manoma, kad Cistanche gali turėti naudos mažinant vidurių užkietėjimą, remiantis tradiciniu vartojimu ir tam tikrais jo sudėtyje esančiais junginiais. Nors moksliniai tyrimai apie Cistanche poveikį vidurių užkietėjimui yra riboti, manoma, kad jis turi daugybę mechanizmų, kurie gali padėti sumažinti vidurių užkietėjimą. Vidurius laisvinantis poveikis:Cistanchetradicinėje kinų medicinoje jau seniai naudojamas kaip vaistas nuo vidurių užkietėjimo. Manoma, kad jis turi lengvą vidurius laisvinantį poveikį, kuris gali padėti skatinti tuštinimąsi ir sukelti vidurių užkietėjimą. Šis poveikis gali būti siejamas su įvairiais Cistanche randamais junginiais, tokiais kaip feniletanoidiniai glikozidai ir polisacharidai. Žarnyno drėkinimas: Remiantis tradiciniu naudojimu, manoma, kad Cistanche turi drėkinančių savybių, ypač nukreiptų į žarnyną. Žarnyno drėkinimo ir tepimo skatinimas gali padėti suminkštinti įrankius ir palengvinti praėjimą, taip palengvinant vidurių užkietėjimą. Priešuždegiminis poveikis: vidurių užkietėjimas kartais gali būti susijęs su virškinamojo trakto uždegimu. Cistanche yra tam tikrų junginių, įskaitant feniletanoidinius glikozidus ir lignanus, kurie, kaip manoma, turi priešuždegiminių savybių. Žarnyno uždegimo mažinimas gali padėti pagerinti žarnyno judėjimo reguliarumą ir palengvinti vidurių užkietėjimą.