Ось взаимодействия кишечник-легкие (аннотация)
Широко известно, что заболевания или расстройства желудочно-кишечного тракта сопровождают заболевания легких.
Широкий спектр микроорганизмов колонизирует в эпителиальной ткани желудочно-кишечного тракта и легких, а слизистые оболочки кишечника и дыхательных путей обеспечивают физиологический и иммунный барьер против вторжения патогенов. В последнее время все больше исследований показывают, что уникальный состав, структура и функции микробов кишечника и, следовательно, их уникальная продукция метаболитов и других компонентов могут эффективно влиять на возникновение и развитие заболеваний легких. Таким образом, хотя ткани кишечника и легких относительно далеки друг от друга по своему анатомическому строению, они имеют сходное происхождение клеток и тесные физиологические связи, что обусловливает возникновение и поддержание столь обширных и интенсивных коммуникаций между кишечником и легкими.
Однако причинно-следственные связи между заболеваниями легких и кишечника в основном клинически и физиологически не описаны, и, в частности, до сих пор неясны конкретные микроорганизмы или микробные компоненты, которые играют важную роль в опосредовании здоровья и заболеваний кишечника или легких через ось кишечник-легкие, и механизмы, лежащие в их основе. Поэтому выявление точных микробных компонентов и механизмов, регулирующих взаимодействие кишечника и легких, имеет фундаментальное значение и может способствовать разработке новых терапевтических средств против заболеваний легких и желудочно-кишечного тракта. Этот обзор содержит четыре оригинальные статьи, исследующие потенциальные связи и механизмы, лежащие в основе оси взаимодействия кишечника и легких.
Xi et al. использовали анализ метагенома кала для оценки ассоциации между сигнатурами микробиома кишечника и прогрессированием заболевания у пациентов с местно-распространенным немелкоклеточным раком легкого (LA-NSCLC), получавших химиолучевую терапию (CCRT). Они обнаружили, что исходный состав и функциональность микробиома кишечника могут быть связаны с показателями выживаемости без прогрессирования у больных LA-NSCLC, получающих CCRT, и, что интересно, более высокое исходное разнообразие микробиома и результаты CCRT могут модулироваться через бактериальные метаболические пути. Более того, результаты исследования показали, что экспрессия генов резистентности к антибиотикам может играть определенную роль в прогрессировании заболевания, что дает потенциально новую информацию о взаимосвязи между использованием антибиотиков и терапевтической эффективностью CCRT при LA-NSCLC.
Xia et al. провели сравнительный анализ микробиоты легких и иммунных профилей легких в бронхоальвеолярной лаважной жидкости (БАЛ), полученной от 78 пациентов, включая 21 пациента с первичным туберкулезом легких (ПТБ), 8 пациентов с недавно диагностированным раком легких (РЛ) и 49 пациентов с внебольничной пневмонией (ВНП). Они обнаружили повышенное α-разнообразие и богатство бактерий у пациентов с РЛ, а легочная микробиота, ассоциированная с ВНП, значительно отличалась между пациентами с ПТБ и РЛ. Кроме того, профили цитокинов в БАЛ значительно отличались и коррелировали с ключевыми функциональными сигнатурами бактерий в легочной микробиоте пациентов с ПТБ, РЛ и ВНП.
Zhu et al. исследовали механизмы патогенеза пневмоцистной пневмонии (ПЦП), обусловленные микробиомом, у ВИЧ-пациентов. Они обнаружили, что ВИЧ-инфекция и ПЦП значительно изменили видовой состав микробиома легких и кишечника, а ВИЧ-инфекция значительно повлияла на функции генов кишечного микробиома. Они также выявили тесные корреляции между различными микроорганизмами и клиническими показателями и их классификационными моделями, которые могут иметь потенциал для дифференциации ВИЧ+ от ВИЧ- пациентов.
Mazzarelli et al. проанализировали связь между микробиотой кишечника и комбинацией нескольких клинических переменных для характеристики бактериальных сигнатур, связанных с легкими или тяжелыми симптомами во время инфекции SARS-CoV-2. Они обнаружили значительно большую долю Campylobacterota и Actinobacteriota на уровне филума у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, у которых развились более тяжелые заболевания, характеризующиеся респираторным дистрессом, требующим инвазивной или неинвазивной вентиляции. Их результаты показали, что пациенты, инфицированные SARS-CoV-2 с легкими или тяжелыми симптомами, демонстрировали значительно отличающиеся профили микробиоты кишечника, которые могут быть использованы в качестве потенциальных прогностических биомаркеров, прокладывающих новый путь к интегративным терапевтическим подходам.
В заключение следует отметить, что эти четыре статьи представили ряд интересных фактов, способствующих нашему пониманию роли "оси взаимодействия кишечника и легких" в механизмах патогенеза легочных заболеваний и СПИДа. Тем не менее, необходимы дополнительные работы для дальнейшего изучения точных молекулярных событий в оси взаимодействия кишечник - легкие, модулирующих механизмы патогенеза заболеваний, что может дать новое понимание диагностики, профилактики и лечения легочных, кишечных и, возможно, других системных заболеваний.
