Кандида. Кандидоз кишечника и воспалительные заболевания

Кандида. Candida albicans. Кандидоз кишечника и воспалительные заболевания10

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Микробиота и здоровье
2. Микобиота и воспалительные заболевания
2.1. Candida albicans и кандидоз
2.2. Взаимодействие C. albicans с эпителиальными клетками хозяина
2.3. Взаимодействие C. albicans с бактериальными комменсалами
2.4. Кандидоз и воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта
2.5. Кандидоз и внекишечные воспалительные заболевания
3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Кишечник млекопитающих содержит множество микробов, начиная от вирусов, архей, простейших, гельминтов, бактерий и заканчивая грибами.

Было продемонстрировано, что это трансцарствующее сообщество микробиома, модулирует иммунитет хозяина в отношении здоровья и болезней.

В то время как в последние два десятилетия бактериальные компоненты в этом сообществе были широко изучены, влияние и состав грибкового сообщества микобиома кишечника, были разгаданы лишь недавно.

Показано, что множественные воспалительные заболевания связаны с изменением состава микобиома кишечника, преимущественно с обилием видов Candida в кале.

В то время как виды Candida, как основного колонизатора, у иммунокомпетентных людей в основном считаются не вредными, они могут вызвать опасную для жизни системную инфекцию в условиях иммунокомпрометированной ситуации.

Здесь мы рассмотрим последние достижения о влиянии колонизации кишечника Candida на иммунитет хозяина и развитие воспалительных заболеваний в отсутствии инфекций.

Мы также обсуждаем потенциальные пробелы в понимании роли видов Candida в воспалительных заболеваниях и перспективы на будущее.

Микробиота и здоровье. Эволюция знаний о роли микробиома в формировании иммунитета

1. Микробиота и здоровье

Микробиота, в старые времена называемая микрофлорой из-за неправильной классификации организмов как растительных клеток, представляет собой совокупность микробов, включающих вирусы, археи, простейшие, гельминты, бактерии и грибы, в определённой среде быстрыми темпами колонизирующие организм хозяина.

Влияние микробиоты на млекопитающих привлекло внимание научного сообщества в 1960-х годах, когда были обнаружены бесплодные мыши, у которых наблюдалось увеличение слепой кишки в результате обработки антибиотиками. Это явление устранялось введением в рацион мышей пищи, обогащённой микробами.

В 1990-х годах исследовательская группа под руководством Джеффри Гордона из Вашингтонского университета продемонстрировала, что Бактериоиды Thetaiotaomicron (компонент кишечной микробиоты), могут модулировать гликозилирование кишечного эпителия.

Позже они показали, что этот вид бактерий может влиять на ангиогенез в кишечных ворсинках.

В 2004 году Руслан Меджидов, пионер в исследовании микробных распознавательных толл-подобных рецепторов (TLR), предположил, что действие кишечных комменсалов происходит через TLR, особенно TLR2 и TLR4, которые в целом соответственно активируются грамположительными и грамотрицательными бактериями.

Было также обнаружено, что другие микробные продукты, такие как секретируемые токсины и короткоцепочечные метаболиты жирных кислот, вовлекают фенотипы, ассоциированные с микробиотой, через TLR или G-белковые рецепторы.

С тех пор многочисленные исследования были сосредоточены на влиянии микробиоты на иммунитет хозяина, в частности, регуляцию врождённого иммунитета и развитие адаптивного иммунитета.

В дополнение к исследованию влияния кишечных микробов на физиологию хозяина и иммунитет в мышиных моделях, поворотный эксперимент был проведён в 2006 году, когда вскоре после изобретения так называемого «секвенирования следующего поколения» (NGS), группа Джеффри Гордона применила массово-параллельное секвенирование для анализа состава фекальной бактериомы, бактериальной части микробиома, как у мышей, так и у людей.

Благодаря введению NGS изменения в микробиоме кишечника наблюдались при нескольких воспалительных заболеваниях, начиная от кишечно-ассоциированного воспаления и заканчивая нейровоспалительными заболеваниями, что привело к появлению концепции оси кишечник-мозг.

Микобиота и воспалительные заболевания

2. Микобиота и воспалительные заболевания

Грибы не рассматривались в качестве патогенов до тех пор, пока Луи Пастер не описал дрожжевые клетки виноградной болезни и болезни шёлка в 1860-х годах.

На основании ботанического описания было идентифицировано более 120 000 видов грибов. Это число можно далее расширить до 4 миллионов видов грибов, используя анализ последовательностей.

Грибы широко используются в пищевой промышленности, в частности в хлебопечении и при ферментации пива, а также в традиционной китайской медицине.

В дополнение к бактериям, грибы также встречаются у здоровых индивидов в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ).

Живущие с нами грибы, коллективно называемые микобиотами, ранее были упущены из виду, возможно, из-за относительно низкого числа копий ДНК по сравнению с комменсальными (т.е. сосуществующими с нами) бактериями.

Однако размер типичной грибковой клетки в 100 раз больше бактериальной клетки по объёму и в 10 раз больше по геному, что говорит о том, что грибную биомассу и грибные продукты нельзя сравнивать с бактериями только с учётом количества клеток.

Начало крупномасштабных исследований микобиоты можно отнести к 2010 году, когда исследователи применили NGS для изучения состава микобиома путём секвенирования внутренних транскрибированных областей спейсера (ITS) в локусе грибковой рРНК.

Эти области включают ITS1 и ITS2, фланкирующие рибосомную субъединицу 5,8S (подробно рассмотренную Ричардом и Соколом).

В то время как структурные области рРНК очень консервативны, её последовательности сильно расходятся среди грибных видов. Важно отметить, её участки также варьируются по длине от 200 до 800 bp. Это способно повлиять на предпочтение ПЦР-амплификации перед секвенированием.

Более того, в некоторых грибных геномах локус рРНК обычно дублируется до 200 раз. Эти характеристики локуса рРНК у грибов могут влиять на точность сравнения количества грибов при использовании NGS для решения проблемы грибного сообщества.

Здесь следует упомянуть об исследовании Ганнум и др. продемонстрировавших способность секвенирования идентифицировать грибки в полости рта у здоровых индивидуумов.

Их открытие, на примере исследования 20 здоровых людей, помогает идентифицировать некультурные грибы в микобиоте и подчёркивает большую индивидуальную вариабельность в ротовом грибковом сообществе.

Эта исследовательская группа впоследствии изучала влияние иммуносупрессии на грибковое сообщество полости рта, проанализировав микобиомы полости рта у ВИЧ-инфицированных пациентов.

В то время как Candida albicans была наиболее распространённым (58% у неинфицированных и 83% у ВИЧ-инфицированных пациентов) видом грибов в полости рта, уменьшение количества видов Pichia у лиц, имеющих обилие видов Candida, помогло выявить антагонизм Pichia против Candida.

Это исследование также предполагает потенциал анализа микобиома в разработке новых лекарств, в которых есть высокая потребность в связи с ограниченными возможностями современных противогрибковых препаратов.

Вкратце, несмотря на то, что различные исследовательские группы используют различные методологии для экстракции грибковых нуклеиновых кислот, их амплификации и анализа последовательностей, была сделана характеристика микобиома кишечника при воспалительных заболеваниях (табл.1) и микобиома в других участках слизистой оболочки (табл. 2).

Таблица 1 – Микобиомы кишечника и воспалительные заболевания

ЗаболеваниеМикобиомный
дисбактериоз
Иммунный
ответ
Болезнь
Крона
Увеличение численности
C. albicans, C. glabrata,
C. tropicalis,
Cystofilobasidiaceae,
Aspergillus clavatus
и Cryptococcus
neoformans; снижение
численности S. cerevisiae;
увеличение соотношения
Базидиомикота/Аскомикота
Увеличение
количества
C. Albicans
-реактивных
Т-клеток;
увеличение
ASCA
НЯКУвеличение численности
C. albicans,
Saccharomycetales,
Aspergillus
и Sterigmatomyces;
увеличение
Базидиомикоты
и уменьшение
Аскомикоты
Повышение
уровня воспалительных
цитокинов
(IL-Iβ, ФНО-α,
IFN-γ, IL-6,
IL-17, IL-23)
Колорек-
тальный
рак
Увеличение соотношения
Basidiomycota/Ascomycota
и Malasseziomycetes;
снижение количества
Сахаромицетов
и Пневмоцистидомицетов
Не сообщалось
Алкогольная
болезнь
печени
Увеличение С. albicansУвеличение ASCA
Первичный
склерозирующий
холангит
Увеличение С. albicans;
снижение S. cerevisiae
Повышение иммунитета
к ASCA и Th17
АстмаУвеличение С. albicansИммунитет Th17
Анкилози-
рующий
спондилит
Увеличение числа
Ascomycota
dothideomycetes, Candida
и Altermaria; уменьшение
Basidiomycota и Agaricales
Не сообщалось
УвеитУвеличение Malassezia
restricta, C. albicans, C.
glabrata
и Aspergillus
gracilis
Не сообщалось
ASCA — Антитела против Saccharomyces cerevisiae


Таблица 2 – Внекишечные микобиомы и воспалительные заболевания

ЗаболеванияМикобиомный
дисбактериоз
Иммунный
ответ
ПсориазСнижение дрожжей
рода Malassezia
на коже; увеличение
дрожжей рода
Malassezia restricta
на спине, и дрожжей
рода Malassezia
sympodialis
,
доминирующих
на локтях
Иммунитет Th17
МуковисцидозУвеличение
C. albicans
в мокроте
Не сообщалось
Аллергическое
грибковое
заболевание
Увеличение комплекса
Aspergillus fumigatus
в лёгких
Не сообщалось

В дополнение к анализу микобиома при различных заболеваниях, работа Илиева и др. показала, что мутации в гене CLEC1A человека, кодирующем лектиновый рецептор С-типа Dectin-1, распознающий грибы, связаны с агрессивным язвенным колитом у человека.

Это исследование также впервые описало состав мышиного микобиома и продемонстрировало, что распознавание грибов важно для гомеостаза кишечного иммунитета и микобиома как у человека, так и у мышей.

В то время как увеличение рода Candida в микобиоме кишечника наблюдалось при колите у мышей с дефицитом Dectin-1, добавление видов Candida усугубляло колит.

Связь между микобиотой кишечника и воспалением кишечника привела к анализу микобиома при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК) и колоректальном раке (КРР) (табл. 1).

Анализ микобиома показывает, что Ascomycota и Basidiomycota являются двумя основными типами у всех испытуемых особей. Повышенное соотношение Базидиомикота/Аскомикота наблюдалось в кале как у больных ВЗК, так и у больных КРР.

Чрезмерный рост видов Candida, особенно вида C. albicans, постоянно наблюдался в кале при этих воспалительных заболеваниях (табл. 1).

Антитела к Saccharomyces cerevisiae (ASCA), связанные с иммунитетом против C. albicans, как было показано, ассоциируются с большим влиянием видов Candida в кишечнике на воспаление кишечника (табл.1).

Эти данные свидетельствуют о доминирующей роли видов Candida в воспалительных заболеваниях, вызванных микобиомами. Кроме того, обнаружение того, что грибковый дисбиоз кишечника мышей, вызванный противогрибковыми препаратами, усугубляет колит и аллергическое заболевание дыхательных путей, также является дополнительным доказательством важности грибковых комменсалов в регуляции иммунной системы хозяина не только локально в кишечнике, но и системно для тканей лёгких.

Candida albicans и кандидоз

2.1. Candida albicans и кандидоз

В то время как большинство грибов лучше всего растут при температуре 20-30 °C, эндотермические млекопитающие с температурой ядра выше 37 °C естественно устойчивы к системным грибковым заболеваниям.

Однако C. albicans — один из очень немногих видов грибов, хорошо растущих при 37 °C и вызывающих заболевания у человека.

Виды Candida классифицируются как дрожжи и подразделяются на подвид Ascomycota. C. albicans — полиморфный гриб, растущий в виде одноклеточной формы дрожжей, многоклеточных псевдогифов или нитчатых гифов.

Было продемонстрировано, что трансформация дрожжей в гифы имеет важное значение для Candida вирулентности albicans in vitro и in vivo.

C. albicans может бессимптомно колонизировать слизистые оболочки человека, такие как ротовая полость, желудочно-кишечный тракт, репродуктивный тракт и кожа.

Эффективность колонизации различна у разных людей и может зависеть от ВИЧ-инфекции, гигиены полости рта, иммунной компетентности и лекарств. Эти основные условия, влияющие на колонизацию C. albicans, также связаны с изменением бактериома в микробиоте.

Было показано, что периферическая кровь здорового человека-донора содержит расширенную популяцию регуляторных Т-клеток, специфичных для комменсального C. albicans, которые превосходят по численности C. albicans-специфичные Т-эффекторные клетки в пять-десять раз.

Недавнее исследование Bacher и др. показало, что кишечная C. albicans является основным грибковым индуктором Th17-реакций человека.

Эти Th17 клетки перекрёстно реагируют на другие грибковые патогены, такие как воздушно-капельный грибковый патоген Aspergillus fumigatus, индуцируя патологию лёгких. Вместе, они могут вызывать как регуляторные, так и воспалительные реакции у человека.

Помимо колонизации в качестве комменсалов, C. albicans может проникать в кровоток, пересекая кишечный барьер, и вызвать системную инфекцию у лиц с ослабленным иммунитетом.

Пациенты с имплантированными медицинскими устройствами также подвержены высокому риску инвазивного кандидоза, поскольку C. albicans может образовывать биопленки в имплантированных медицинских устройствах и распространяться в кровоток.

Инвазивный кандидоз является основным грибковым инфекционным заболеванием в развитых странах, вызываемым в основном C. albicans. В отличие от молочницы и вагинита, оба из которых являются местными инвазивными кандидозами, это серьёзная инфекция, которая может поражать кровь и глубокие ткани, такие как сердце, мозг, кости или другие части тела, с летальностью примерно 40%.

Были также исследованы факторы хозяина, способствующие контролю инфекции C. albicans. Исследования на людях показывают, что IL-17 является основным фактором контроля хронического кандидоза слизистой оболочки, рецидивирующей или персистирующей инфекции, поражающей ногти, кожу, слизистую оболочку полости рта и половых органов.

Дефицит CARD9 — сигнального адаптивного белка, участвующего в трансдукции сигналов от нескольких рецепторов распознавания, чувствителен к инфекции слизистой оболочки и центральной нервной системы.

Взаимодействие кандиды с эпителиальными клетками

2.2. Взаимодействие C. albicans с эпителиальными клетками хозяина

Эпителий в нашем организме находится на переднем крае защиты от инфекции C. albicans, а также обеспечивает нишу для колонизации этого организма.

Как C. albicans взаимодействует с кишечными эпителиальными клетками кишечника in vivo, остаётся в значительной степени неизвестным. Исследования in vitro показали, что C. albicans может индуцировать пассивное поглощение эпителиальными клетками хозяина за счёт взаимодействия GPI-якорного белка, связанного с гифами Als3p (кодируемого als3), с E- и N-кадгеринами млекопитающих.

Структурное моделирование предполагает, что взаимодействие имитирует образование спаек, что ведёт к перестройке актинового цитоскелета и полимеризации, и, следовательно, к интернализации клеток грибов.

Помимо проникновения в клетки хозяина, C. albicans также может секретировать кандидализин — цитолитический пептидный токсин, который повреждает эпителиальные клетки полости рта и влагалища.

Это повреждение приводит к продукции воспалительных цитокинов, включая IL-1α, IL-1β, IL-6, G-CSF и GM-CSF, в этих плоских эпителиальных клетках in vitro.

Также, в исследованиях in vitro было показано, что кандидализин повреждает клетки колоректальной аденокарциномы (Caco-2) и способствует транслокации грибов.

Было продемонстрировано, что патогены могут нацеливаться на определённые типы эпителиальных клеток in vivo, что отличается от моделей in vitro с культивированными клетками при проникновении в энтероциты.

Идентификация взаимодействующих клеток C. albicans в кишечнике будет предпосылкой для понимания вклада факторов вирулентности, особенно молекул адгезии, во взаимодействие C. albicans с эпителием кишечника.

Взаимодействие Candida albicans с бактериальными комменсалами

2.3. Взаимодействие C. albicans с бактериальными комменсалами

Влияние антибиотик-индуцированного дисбактериоза на колонизацию и инфекцию C. albicans обсуждалось ещё в 1940-х годах. В то время как мыши дикого типа сопротивляются колонизации кишечника C. albicans, лечение антибиотиками отменяет колонизационную резистентность C. albicans и делает возможным длительную колонизацию C. albicans в кишечнике мыши без диссеминированной инфекции.

Fan и др. установили, что множественные мышиные комменсальные анаэробные бактерии, в частности клостридиальные Firmicutes (кластеры IV и XIVa) и Bacteroidetes, имеют решающее значение для поддержания колонизационной резистентности C. albicans у мышей.

Эти анаэробные бактерии активируют HIF-1α, который впоследствии запускает выработку антимикробного пептида CRAMP (LL-37 у человека), чтобы индуцировать защиту от колонизации C. albicans в кишечнике мыши.

Опосредованная лактобациллами деградация триптофана до индол-3-альдегида также может ограничивать рост C. albicans путём активации рецептора арилуглеводорода (AhR).

Активация AhR на врождённых лимфоидных клетках 3-й группы (ILC3s) и Т-хелперах стимулирует продукцию IL-22 для защиты тканей слизистой оболочки от индуцированного C. albicans повреждения и поддержания гомеостаза кишечника.

Бактерии также могут способствовать развитию С. дрожжевых бактерий кишечной колонизации. Энтеробактерии, такие как Escherichia coli, могут способствовать колонизации кишечника как пробиотическим грибом Saccharomyces boulardii, так и C. albicans.

Отчасти это может быть связано с тем, что липополисахарид, полученный из Enterobacteriaceae, может индуцировать образование биопленки Candida.

Помимо влияния бактериальных комменсалов на C. albicans, колонизация C. albicans может влиять на бактериальное сообщество в кишечнике. Было показано, что колонизация кишечника мышей C. albicans значительно изменяет микробиоту слепой кишки после лечения антибиотиками широкого спектра действия.

C. albicans колонизируется чаще и больше в фекалиях пациентов с инфекцией Clostridium difficile.

Кандидоз и воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта

2.4. Кандидоз и воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта

В 1980-х годах исследователи стремились выявить возможную роль пищевых антигенов в воспалительных заболеваниях, таких как воспалительные заболевания кишечника.

Было обнаружено, что антитела против пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae, такие как IgA и IgG, более распространены в сыворотке крови больных болезнью Крона.

Эти противогрибковые антитела, перекрёстно реагирующие на Кандиду, были затем описаны как биомаркеры болезни Крона. Соответственно, в то время как виды Candida были более многочисленны, количество Saccharomyces cerevisiae было снижено у больных болезнью Крона и колоректальным раком (табл.1).

Увеличение количества видов Candida сопровождалось повышением содержания E. coli и Serratia marcescens в фекалиях больных болезнью Крона. Это согласуется с наблюдением in vitro, что ЛПС способствует образованию биопленки Candida.

Первичный склерозирующий холангит (ПСК) — воспалительное заболевание печени и желчного пузыря, характеризующееся воспалением и рубцеванием желчных протоков, ассоциирован с ВЗК.

Увеличение колонизации Candida также наблюдалось не только у пациентов с ВЗК с ПСК, но и у пациентов с ПСК без сопутствующего ВЗК в двух независимых исследованиях (табл.1).

Эти данные свидетельствуют о том, что колонизация кишечника Кандидой может вызвать воспаление печени независимо от колита. Действительно, анализ фекального микобиоми у больных алкогольной болезнью печени показал снижение грибкового разнообразия и избыточный рост Candida при увеличении сывороточного ASCA (табл.1).

Эксперимент на мышах показал, что алкогольное питание приводит к экспансии фекальных грибов, транслокации компонентов клеточной стенки грибов в печень и воспалению печени.

Воспаление печени было купировано введением противогрибковых препаратов мышам с дефицитом Dectin-1, что предполагает участие грибкового фактора в алкогольной болезни печени.

Вкратце, обнаружение высокого титра ASCA и более высокого обилия фекальных видов Candida при воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта позволяет предположить, что колонизация кишечника Candida может вызвать активацию антигенспецифического адаптивного иммунитета, связанного с воспалением кишечника.

Пока неясно, как колонизация Candida индуцирует иммунитет кишечника хозяина. Было высказано предположение, что колонизация дрожжами Candida поверхности кожи и слизистых оболочек не вызывает ни повреждения тканей, ни продукции воспалительных цитокинов.

Переход от дрожжевых клеток к гифам сопровождается экспрессией множества факторов вирулентности, таких как Адгезин Als3p и кандидализин.

Эта вирулентная форма C. albicans hyphae вторгается в ткани хозяина и запускает сигнальный путь MAPK, приводящий к воспалению.

Тканевая инвазия C. albicans дополнительно способствуют активации Th17-ответа, а IL-17-опосредованный иммунитет важен для контроля инфекции слизистой оболочки и системного кандидоза на мышиных моделях, тогда как связь между дефицитом IL-17 и системным кандидозом у человека не выявлена.

В связи с важностью ответа Th17 в противогрибковом иммунитете было исследовано влияние Th17 на колонизацию кишечника Candida.

В то время как экспрессия IL-17 была обнаружена в желудке, иммунитет Th17 не способствовал контролю колонизации кишечника C. albicans у иммунокомпетентных мышей.

Индукция кишечного Th17 иммунитета колонизацией C. albicans у мышей также была описана в другом исследовании.

Leonardi и др. продемонстрировали, что мононуклеарные фагоциты толстой кишки CX3CR1+ могут поглощать люминальную C. albicans и вызывать экспансию IL-17-продуцирующих CD4+ Т-клеток в lamina propria и контроль грибковой нагрузки в кале Syk-зависимым образом.

Этот путь воспаления может способствовать выработке ASCA, поскольку у пациентов с болезнью Крона с миссенс-мутацией гена Cx3cr1 наблюдалось снижение сывороточного ASCA (табл.1).

Важно отметить, что экспрессия IL-17 является сигнатурой ВЗК и КРР, предполагая, что IL-17 может быть ключевым игроком в связи между комменсализмом Candida и воспалительными заболеваниями кишечника.

Недавнее исследование также показало, что колонизация кишечника C. albicans может эффективно индуцировать системную экспансию специфичных для C. albicans IL-17-продуцирующих CD4+ Т-клеток.

Продукция IL-17 активировала циркулирующие нейтрофилы и защищала мышей от системного кандидоза, индуцированного внутривенной инокуляцией C. albicans, по сравнению с мышами, у которых не было колонизации кишечника C. albicans.

Этот защитный эффект был отменен, когда предколонизированный C. albicans был уничтожен противогрибковой обработкой, что свидетельствует о недостаточности формирования памяти в этом CD4+ Т-клеточном иммунитете. Это исследование даёт пример того, что комменсализм Candida может оказывать защиту от инфекции, временно индуцируя иммунитет Th17.

Кандидоз и внекишечные воспалительные заболевания

2.5. Кандидоз и внекишечные воспалительные заболевания

Воздействие C. albicans, начиная с 1980-х годов, ассоциируется с атопическими заболеваниями, предполагая, что этот микроорганизм может модулировать системный иммунитет и склонность к выработке IgE.

Кроме того, при тяжёлых формах астмы наблюдается повышенная продукция IL-17 CD4+ Т-клетками и аберрантная продукция IL-17, которые важны для контроля инфекции C. albicans.

Соответственно, обилие фекальных кандидозов положительно коррелировало с более высокой склонностью к развитию астмы (табл.1).

Помимо астмы, хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) и муковисцидоз являются лёгочными аутоиммунными заболеваниями, включающими иммунитет Th17.

Важно отметить, что Th17-клетки, выделенные у пациентов с астмой, ХОБЛ и муковисцидозом, были реактивны на C. albicans, что позволяет предположить их происхождение от кишечных колонизированных C. albicans.

В соответствии с этим открытием, было показано, что колонизация кишечника C. albicans усиливает лёгочные аллергические воспалительные реакции на аспергилл в мышиной модели.

Увеличение количества Candida в кале также наблюдалось при анкилозирующем спондилите и увеите (табл.1), которые, как было показано, влияют на иммунитет Th17.

Колонизация кишечника C. albicans может представлять собой экологический фактор в обострении системного иммунитета Th17 для воздействия на внекишечное воспаление.

Выявлена связь между колонизацией кишечника Candida и тяжестью заболевания аутовоспалительных расстройств

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этом обзоре мы изложили новую концепцию, касающуюся влияния микобиома кишечника на здоровье, и обсудили связь между комменсализмом кишечника Candida и воспалительными заболеваниями.

В то время как исследования на людях продемонстрировали корреляцию между колонизацией кишечника Candida и тяжестью заболевания аутовоспалительных расстройств, очень немногие исследования касались клеточных и молекулярных механизмов, лежащих в основе этой взаимосвязи.

В то время как Кандида может быть часто обнаружена в кале здоровых людей, введение антибиотиков необходимо для достижения стабильной колонизации кишечника Candida у мышей. Этот феномен доказывает актуальность мышиных моделей в изучении комменсализма Candida.

Поскольку на колонизацию Candida у человека влияют многочисленные факторы, Auchtung и др. предположили, что Кандида на самом деле является преходящим «гостем» нашего кишечника, так как она может быть обнаружена в пище. Более того, улучшенная гигиена полости рта снижает обилие Кандиды как в полости рта, так и в кале.

Это исследование также подчёркивает потенциал диетического вмешательства в модуляцию микобиома.

Что касается микробиологии, то в большинстве исследований на мышах использовались референтные штаммы C. albicans, следовательно разнообразие этого вида было упущено из виду.

Было продемонстрировано, что выделенные у человека изоляты отличаются от референтных штаммов, используемых в лабораторных условиях, что потенциально ставит под вопрос актуальность референтных штаммов при изучении взаимодействия микроба с хозяином.

Недавние открытия показали, что потеря экспрессии генов вирулентности обеспечивает пригодность C. albicans к колонизации кишечника мышей. Выделение соответствующих мутаций в клинических образцах человека свидетельствует об актуальности использования мышей для изучения комменсализма Candida.

Эти исследования также предполагают использование мутантов с потерей вирулентности для изучения комменсализма Candida и определения того, как этот комменсальный гриб влияет на наше здоровье.

Литература

1. N.C. Knox, J.D. Forbes, G. Van Domselaar, C.N. Bernstein. The gut microbiome as a target for IBD treatment: are we there yet? Curr Treat Options Gastroenterol, 17 (2019), pp. 115-126.

2. F. Angelucci, K. Cechova, J. Amlerova, J. Hort. Antibiotics, gut microbiota, and Alzheimer’s disease. J Neuroinflammation, 16 (2019), p. 108.

3. C.N. Heiss, L.E. Olofsson. The role of the gut microbiota in development, function and disorders of the central nervous system and the enteric nervous system. J Neuroendocrinol, 31 (2019), Article e12684.

4. R. Abdel-Haq, J.C.M. Schlachetzki, C.K. Glass, S.K. Mazmanian. Microbiome-microglia connections via the gut-brain axis. J Exp Med, 216 (2019), pp. 41-59.

5. Y. Oligschlaeger, T. Yadati, T. Houben, C.M. Condello Olivan, R. Shiri-Sverdlov. Inflammatory bowel disease: a stressed. Gut/Feeling». Cells, 8 (2019).

6. G. Natale, F. Biagioni, C.L. Busceti, S. Gambardella, F. Limanaqi, F. Fornai. TREM receptors connecting bowel inflammation to neurodegenerative disorders. Cells, 8 (2019).

7. I. Aggeletopoulou, C. Konstantakis, S.F. Assimakopoulos, C. Triantos. The role of the gut microbiota in the treatment of inflammatory bowel diseases. Microb Pathog, 137 (2019), p. 103774.

8. G. Janbon, J. Quintin, F. Lanternier, C. d’Enfert. Studying fungal pathogens of humans and fungal infections: fungal diversity and diversity of approaches. Gene Immun, 20 (2019), pp. 403-414.

9. R.H. Nilsson, S. Anslan, M. Bahram, C. Wurzbacher, P. Baldrian, L. Tedersoo. Mycobiome diversity: high-throughput sequencing and identification of fungi. Nat Rev Microbiol, 17 (2019), pp. 95-109.

10. J. Steensels, B. Gallone, K. Voordeckers, K.J. Verstrepen. Domestication of industrial microbes. Curr Biol, 29 (2019), pp. R381-R393.

11. A.G. Cordente, S. Schmidt, G. Beltran, M.J. Torija, C.D. Curtin. Harnessing yeast metabolism of aromatic amino acids for fermented beverage bioflavouring and bioproduction. Appl Microbiol Biotechnol, 103 (2019), pp. 4325-4336.

12. M.L. Richard, H. Sokol. The gut mycobiota: insights into analysis, environmental interactions and role in gastrointestinal diseases. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 16 (2019), pp. 331-345.

13. J.A. Hendrickson, C. Hu, S.L. Aitken, N. Beyda. Antifungal resistance: a concerning trend for the present and future. Curr Infect Dis Rep, 21 (2019), p. 47.

14. O.O. Coker, G. Nakatsu, R.Z. Dai, W.K.K. Wu, S.H. Wong, S.C. Ng, et al. Enteric fungal microbiota dysbiosis and ecological alterations in colorectal cancer. Gut, 68 (2019), pp. 654-662.

15. P. Bacher, T. Hohnstein, E. Beerbaum, M. Rocker, M.G. Blango, S. Kaufmann, et al. Human anti-fungal Th17 immunity and pathology rely on cross-reactivity against Candida albicans. Cell, 176 (2019), pp. 1340-1355 e15.

16. A. Mertz, N.A. Nguyen, K.H. Katsanos, R.M. Kwok. Primary sclerosing cholangitis and inflammatory bowel disease comorbidity: an update of the evidence. Ann Gastroenterol, 32 (2019), pp. 124-133.

17. M.C. Ruhlemann, M.E.L. Solovjeva, R. Zenouzi, T. Liwinski, M. Kummen, W. Lieb, et al. Gut mycobiome of primary sclerosing cholangitis patients is characterised by an increase of Trichocladium griseum and Candida species. Journal title: Gut. BMJ Publishing Group (2019).

18. S. Lemoinne, A. Kemgang, K. Ben Belkacem, M. Straube, S. Jegou, C. Corpechot, et al. Fungi participate in the dysbiosis of gut microbiota in patients with primary sclerosing cholangitis. Gut, 69 (2020), pp. 92-102.

19. A.R. Moschen, H. Tilg, T. Raine. IL-12, IL-23 and IL-17 in IBD: immunobiology and therapeutic targeting. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 16 (2019), pp. 185-196.

20. T.Y. Shao, W.X.G. Ang, T.T. Jiang, F.S. Huang, H. Andersen, J.M. Kinder, et al. Commensal Candida albicans positively calibrates systemic Th17 immunological responses. Cell Host Microbe, 25 (2019), pp. 404-417 e6.

21. R. Jayasudha, S. Kalyana Chakravarthy, G. Sai Prashanthi, S. Sharma, M. Tyagi, S. Shivaji. Implicating dysbiosis of the gut fungal microbiome in uveitis, an inflammatory disease of the eye. Invest Ophthalmol Vis Sci, 60 (2019), pp. 1384-1393.

22. M. Li, B. Dai, Y. Tang, L. Lei, N. Li, C. Liu, et al. Altered bacterial-fungal interkingdom networks in the guts of ankylosing spondylitis patients. mSystems, 4 (2019).

23. S.H. Liang, M.Z. Anderson, M.P. Hirakawa, J.M. Wang, C. Frazer, L.M. Alaalm, et al. Hemizygosity enables a mutational transition governing fungal virulence and commensalism. Cell Host Microbe, 25 (2019), pp. 418-431 e6.

24. J.N. Witchley, P. Penumetcha, N.V. Abon, C.A. Woolford, A.P. Mitchell, S.M. Noble. Candida albicans morphogenesis programs control the balance between gut commensalism and invasive infection. Cell Host Microbe, 25 (2019), pp. 432-443 e6.

25. Z. Stehlikova, M. Kostovcik, K. Kostovcikova, M. Kverka, K. Juzlova, F. Rob, et al. Dysbiosis of skin microbiota in psoriatic patients: Co-occurrence of fungal and bacterial communities. Front Microbiol, 10 (2019), p. 438.

Похожие статьи

shares