Микробиом и метаболиты влияют на энтерическую и центральную нервные системы при боковом амиотрофическом склерозе.

Высокое разнообразие микробиомов кишечника неиндустриализованных популяций имеет сходство с предковыми состояниями симбиоза и связано с низкими показателями хронических воспалительных заболеваний. Тем не менее, наше понимание разнообразия неиндустриализованных микробиомов кишечника в разных регионах мира, включая племенные населенные пункты Индии, все еще ограничено. В данном исследовании мы проанализировали разнообразие диеты и микробиома кала среди 76 взрослых из восьми племенных сообществ в четырех биогеографических регионах Индии, включая Варли на западном побережье, Гонд и Мадиа на северо-востоке плато Декан, Кабуи (или Ронгмеи Наги) на северо-восточных холмах Гималаев и Бальти, Бото, Брокпа и Пуригпа на северо-западе Трансгималаев. Метагеномное и 16S секвенирование образцов кала выявило и как ключевых членов микробиома кишечника для всех популяций, при этом (в прошлом) доминирующих с относительным содержанием в среднем 25%-47%. Четыре трансгималайских популяции с диетами, уникально определенными молочными продуктами и разнообразными злаками, показали повышенное альфа-разнообразие кишечника и отличные бета-разнообразия, обусловленные преобладанием и а также таксами, общими с микробиомом жвачных животных. Штаммы, присутствующие в популяциях, потребляющих молочные продукты, генетически отличались от индустриальных штаммов по всему миру и кодировали CAZymes, соответствующие выбору на основе потребления молочных продуктов и злаков. Микробиомы кишечника у меньшинства испытуемых имели таксономические и функциональные характеристики, схожие с уже описанным образцом жителей Калифорнии, что предполагает, что давление, оказываемое глобализацией, может влиять на микробиомы племенных популяций. Эти результаты подчеркивают пищевую и микробиологическую роль молочного скота в формировании кишечных сообществ и подчеркивают значительное влияние образа жизни на разнообразие и функции неиндустриализованных микробиомов кишечника.

Нарастающие доказательства свидетельствуют о ключевой роли микробиома в опухолеобразовании, выходящей за рамки генетических факторов. Мыши Apc(Min/+) демонстрируют снижение опухолевой нагрузки в условиях безмикробного жилья. Тем не менее, до сих пор неясно, как генетические факторы формируют микробиоту и как дисбиоз укладывается в генетическую парадигму кишечного канцерогенеза. Стволовость эпителия регулируется путем Wnt/Apc/β-катенин, в то время как мутации и сигналы Hippo ассоциируются с ростом опухолей. Инвазивные патобионты возникают из микробиоты в результате дисфункции эпителиального барьера. Мы предполагаем, что появление инвазивных патобионтов и дисбиоз эпителиальной микробиоты способствуют увеличению раковой стволовости. Эпителиальная и фекальная микробиота мониторится в течение времени у мышей Apc(Min/+) и диких сверстников, рожденных от диких подсосных самок. Сегрегация эпителиальной микробиоты между мышами Apc(Min/+) и дикими была обнаружена уже через восемь недель после рождения, тогда как фекальная микробиота разнялась на 20-й неделе жизни. Эпителиальный дисбиоз и дефекты барьера были наблюдаемы у мышей Apc(Min/+), характеризующиеся интраэпителиальными клетками с инвазивными признаками. Хотя антибиотикотерапия снижала опухолевую нагрузку, инвазивная инфекция способствовала образованию опухолевых сфер. Более высокая экспрессия эффекторов Hippo и маркера раковой стволовости CD44 была наблюдаема в опухолевых сферах, инфекцированных бактериями. Механистически, бактерии усиливали клоногенность эпителия, увеличивая активность промотора CD44, опосредованную VGLL3/TEAD4. Инвазивные генетические сигнатуры были подтверждены в 86% образцов человеческой колоректальной карциномы, и было установлено положительное корреляционное отношение с экспрессией TEAD4. В заключение, мутация приводит к расширению инвазивных патобионтов, способствующих раковой стволовости через ось VGLL3/TEAD4/CD44. Интервенции, нацеленные на бактерии, могут стать альтернативной стратегией для пациентов с наследственными опухолями.

Кишечные микробиомы человека реагируют на переходы в образе жизни, однако степень, в которой эти реакции сохраняются в различных пространственно-культурных контекстах, остается недостаточно изученной. Мы представляем Южноазиатскую микробиомную сеть (SAMBAR), исследование кишечно-микробиома на уровне популяции с использованием 16S метода, включающее 575 взрослых из десяти географически и социокультурно разнообразных сообществ Южной Азии. Каждое сообщество было обследовано в предковых деревнях и городских центрах, что позволило провести контролируемые сравнения географии и образа жизни. По сравнению с глобальными когортами, микробиомы SAMBAR занимают особое композиционное пространство, в котором связь с географией и принадлежностью к сообществу сильнее, чем с образом жизни. Реакции микробиома на переходы в образе жизни в значительной степени обусловлены сообществом, включая приобретение микробных модулей, связанных с пшеницей и молочным производством, в некоторых сообществах, что может способствовать нелегенетической адаптации к непереносимости лактозы. Одновременно мы идентифицируем значительные ассоциации маркеров урбанизации с увеличением численности таксонов, связанных с заболеваниями, что особенно коррелирует с повышенным уровнем глюкозы в крови и низким разнообразием кишечного микробиома, которые обогащены в SAMBAR по сравнению с глобальными регионами. В целом, реакции микробиома на урбанизацию являются гетерогенными даже на региональном уровне, отражая местную культуру и географию и подчеркивая необходимость конкретных исследований влияния на здоровье в сообществах.

Усталость, вызванная физической нагрузкой, представляет собой сложное, не паталогическое состояние, которое резко ограничивает физическую работоспособность, и предполагается, что серотонинергическая (5-ГТР) система является важным модулятором ее центральных компонентов. Эта систематическая проверка и мета-анализ направлены на уточнение влияния серотонинергической фармакологической манипуляции на результаты, связанные с физической нагрузкой. В соответствии с рекомендациями PRISMA мы систематически искали данные в PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Central и SportDiscus с момента их создания до августа 2025 года. Были включены рандомизированные контролируемые испытания, исследующие влияние серотонинергической фармакологической манипуляции на результаты, связанные с физической нагрузкой, у здоровых взрослых. Выбор исследований, извлечение данных и оценка риска предвзятости с использованием RoB 2.0 проводились независимо. Суммарные эффекты были сведены с использованием моделей случайных эффектов на трех уровнях, и надежность и стабильность доказательств были изучены в дополнительных анализах. В систематический обзор было включено 21 рандомизированное контролируемое испытание с участием 248 здоровых взрослых, из которых 19 исследований с 229 участниками были включены в мета-анализ. В основных моделях серотонинергическая фармакологическая манипуляция была связана с небольшим снижением вызванного моторного ответа (Hedges' g = -0.24, 95% ДИ -0.46 до -0.02), временной доменной ЭМГ (Hedges' g = -0.18, 95% ДИ -0.33 до -0.02), частоты сердечных сокращений (Hedges' g = -0.17, 95% ДИ -0.34 до -0.01) и уровня глюкозы в крови (Hedges' g = -0.50, 95% ДИ -0.89 до -0.11). Добровольная активация показала пограничную отрицательную суммарную оценку (Hedges' g = -0.20, 95% ДИ -0.40 до 0), в то время как оценки воспринятой нагрузки показали положительную, но статистически неопределенную суммарную оценку (Hedges' g = 0.63, 95% ДИ -0.01 до 1.28). Тормозной момент покоя показал небольшой положительный суммарный эффект (Hedges' g = 0.12, 95% ДИ 0.04 до 0.19), тогда как наложенный тормозной момент, максимальное добровольное сокращение, пролактин, молочная кислота и время до отказа в задаче не показали четких общих эффектов. В целом, этот мета-анализ указывает на то, что серотонинергическая фармакологическая манипуляция имеет специфические эффекты по отношению к результатам, связанным с усталостью во время физической нагрузки, а не однообразное влияние на все области. Наиболее последовательные сигналы в основных моделях были обнаружены для вызванного моторного ответа, временной доменной ЭМГ, частоты сердечных сокращений и уровня глюкозы в крови, тогда как явные показатели производительности и восприятия оставались более изменчивыми. Интегрируя данные по различным серотонинергическим вмешательствам и парадигмам физической нагрузки, эти результаты углубляют наше понимание того, как механизмы, связанные с 5-ГТР, могут способствовать центральной усталости во время физической активности.

Профилактическое использование антибиотиков у матерей во время родов (IAP) и использование антибиотиков после родов становятся всё более распространёнными и связываются с изменениями роста и иммунного развития потомства. Тем не менее, механизмы, лежащие в основе этих эффектов, особенно те, которые возникают в результате косвенного воздействия антибиотиков в раннем возрасте, остаются плохо понятными. В данном исследовании с использованием преклинической модели на мышах мы изучили влияние применения ампициллина матерями до и после родов на материнский фекальный микробиом и метаболом. Лечение ампициллином привело к значительному уменьшению видов бактерий, принадлежащих к семейству, в том числе и, сопутствуя обогащению видов и в зависимости от когорты. Эти микробные изменения совпали с существенной и воспроизводимой метаболической перестройкой, включая увеличение фекальных ацилкартинок и изменения в профиле желчных кислот. Особо стоит отметить, что мы идентифицировали две ранее не охарактеризованные тригидроксилированные желчные кислоты, соединённые с гексозой, которые мы аннотировали как холевую кислоту-галакто́зу и таурохолевую кислоту-галакто́зу и синтезировали. Эти метаболиты последовательно ассоциировались с воздействием антибиотиков в общедоступных репозиториях метаболомики. Наконец, изменения в материнском фекальном микробиоме и метаболоме были связаны с увеличением набора массы у потомства, что указывает на потенциальные пути, по которым материнское воздействие антибиотиков может влиять на ранние исходы развития. Эти данные подчеркивают микробные и метаболические сигнатуры, связанные с перинатальным использованием антибиотиков, и подчеркивают необходимость балансировки контроля инфекций с учётом долгосрочного здоровья младенцев.

Микробиота человека включает в себя разнообразные микробные сообщества, обитающие в кишечнике, полости рта, коже, дыхательных путях и урогенитальной системе, каждое из которых уникально вносит вклад в физиологию и здоровье хозяина. Хотя микробиота кишечника была тщательно изучена в контексте развития мозга и поведения через ось микробиота-кишка-мозг, новые данные подчеркивают, что микробные экосистемы, не относящиеся к кишечнику, также формируют нейроиммунные процессы и неврологические исходы. Однако доказательства, поддерживающие взаимодействие микробиоты, не относящейся к кишечнику, с мозгом, остаются разрозненными и часто косвенными, а причинно-следственные связи в значительной степени не доказаны. Растущая биологическая правдоподобность предполагает, что микробиота полости рта, кожи, носа, дыхательных путей и урогенитальной системы влияет на здоровье мозга через иммунные сигналы, микробные метаболиты, целостность барьеров и даже прямые нейронные пути. Эти данные получены из комбинации наблюдательных и эпидемиологических исследований на людях, дополненных механистическими выводами из моделей на животных и инвитро-систем. Микробный дисбаланс в этих точках был связан с нейровоспалением, изменениями нейроразвития и нейродегенеративными заболеваниями, хотя механистические основы остаются ограниченными. Кроме того, взаимодействие между различными микробными нишами может усиливать или смягчать неврологические эффекты, что указывает на необходимость интегративных, мультисайтовых и мультиомических подходов. Критически анализируя данные из различных частей тела, этот мини-обзор подчеркивает концептуальные пробелы и необходимость выхода за пределы кишечного подхода к интегративным и мультисайтовым исследованиям коммуникации микробиоты и мозга.