Микробиом кишечника оказывает существенное влияние на старение и его модуляция может способствовать здоровому старению и профилактике заболеваний.
Старение - это универсальный и сложный процесс, затрагивающий все живые организмы и характеризующийся такими ключевыми генетическими особенностями, как укорочение теломер, нестабильность генома и эпигенетические изменения. С течением времени старение вызывает физические, биохимические и метаболические изменения в организме человека.
Одним из важных, но малоизученных факторов в этом процессе является микробиом кишечника - разнообразное микробное сообщество, оказывающее глубокое влияние на здоровье. В недавнем обзоре рассматривается динамическое взаимодействие между микробиомом кишечника и старением, выделяются зависящие от микробиоты механизмы, регулирующие старение, и рассматриваются мероприятия, направленные на содействие здоровому старению путем модуляции микробиома.
Микробиом кишечника развивается с самого рождения под влиянием режима родов, грудного вскармливания и воздействия микробов в раннем возрасте. В младенчестве микробиом менее разнообразен, в нем преобладают Bifidobacterium у детей, находящихся на грудном вскармливании и Bacteroides у младенцев, питающихся молочными смесями.
К зрелому возрасту формируется прочный «основной микробиом», модулирующий иммунные и метаболические функции. В период полового созревания в микробиоме происходят изменения, связанные с влиянием гормонов. У пожилых людей микробное разнообразие снижается, что приводит к обилию микроорганизмов, ассоциированных с физической нестабильностью, таких как Christensenellaceae, и снижению количества продуцентов короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Эти изменения влияют на такие возрастные заболевания, как саркопения и остеопороз.
Изменения микробиома кишечника, связанные со старением, ассоциируются с различными возрастными заболеваниями, включая нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера (БА) и болезнь Паркинсона (БП). Дисбиоз причастен к хроническому воспалению низкой степени, которое ускоряет старение. Этот процесс связан с такими заболеваниями, как БА, БП, сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2-го типа. Снижение уровня полезных бактерий, продуцирующих КЦЖК, и повышенная проницаемость кишечника усиливают воспаление, что ускоряет прогрессирование болезни.
Микробиом кишечника играет важнейшую роль в формировании иммунной системы с младенчества до старости. Иммуносенситивность, постепенное снижение иммунной функции, тесно взаимосвязана с изменениями в микробиоме кишечника. Утрата микробного разнообразия в кишечнике снижает способность иммунной системы противостоять инфекциям, что особенно проблематично для пожилых людей. Исследования показывают, что поддержание микробного баланса у пожилых людей может потенциально отсрочить иммуносенситивность и улучшить иммунный ответ, снижая восприимчивость к инфекциям и возрастным заболеваниям.
Микробиом кишечника производит целый ряд метаболитов, включая КЦЖК, полиамины и реактивные формы кислорода, которые влияют на метаболические процессы и старение. Было показано, что КЦЖК, такие как бутират, предотвращают возрастное ухудшение физиологических функций, усиливая барьерную функцию кишечника, модулируя иммунные реакции и подавляя клеточное старение. Однако дисбактериоз нарушает эти процессы, способствуя таким метаболическим нарушениям, как ожирение и инсулинорезистентность.
Модуляция микробиома с помощью пребиотиков, пробиотиков и диетических вмешательств открывает перспективы для здорового старения. Пробиотические штаммы, такие как Bifidobacterium longum и Lactobacillus rhamnosus, способствуют укреплению иммунной функции и уменьшению воспаления у пожилых людей. Физическая активность и сбалансированное питание также способствуют поддержанию разнообразного и стабильного микробиома, что имеет решающее значение для долголетия и здоровья стареющего населения планеты.
Микробиом кишечника играет центральную роль в старении человека, оказывая влияние на все аспекты - от метаболических функций до иммунного здоровья. Модулируя микробиом кишечника путем изменения образа жизни и вмешательств, можно замедлить процесс старения, снизить риск возрастных заболеваний и способствовать более здоровому старению.
