Пробиотики, психобиотики и метабиотики: проблемы и перспективы

Обложка
  • Авторы: Олескин А.В.1, Шендеров Б.А.2
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
    2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского»
  • Выпуск: Том 2, № 3 (2020)
  • Страницы: 233-243
  • Раздел: НАУЧНЫЙ ОБЗОР
  • URL: https://journal-vniispk.ru/2658-6843/article/view/25811
  • DOI: https://doi.org/10.36425/rehab25811
  • ID: 25811

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Микробиоте человеческого организма посвящено большое число публикаций последних десятилетий. Особенно важную роль играет микробиота кишечника, в первую очередь его «густонаселенной» микроорганизмами дистальной части (толстой кишки). В литературе кишечник рассматривается как самый большой пищеварительный, иммунный и эндокринный орган. Функционирование микробиоты осуществляется через продукцию множества микробных низкомолекулярных соединений, являющихся эффекторами, кофакторами и/или сигнальными молекулами, причем важную роль играют нейрохимические агенты. Для восстановления и улучшения микробной экологии человека используются различные лекарственные препараты, биологически активные добавки к пище, продукты функционального питания. Наиболее популярны из них те, которые содержат специально подобранные штаммы лактобацилл, бифидобактерий и других живых микроорганизмов (пробиотики), а также биологически активные соединения, связанные с метаболической активностью симбиотических микроорганизмов, — метабиотики. Среди пробиотиков выделяется подгруппа, которая обозначается в литературе как психобиотики — микроорганизмы или их компоненты, которые при введении в адекватных количествах улучшают здоровье пациентов с психиатрическими проблемами.

Об авторах

Александр Владимирович Олескин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: aoleskin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6816-1615
SPIN-код: 7781-7886

д.биол.н., профессор

Россия, Москва

Борис Аркадьевич Шендеров

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского»

Email: shenderof@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3298-6508
SPIN-код: 7566-7706

д.м.н., профессор

Россия, Москва

Список литературы

  1. Олескин А.В., Шендеров Б.А., Роговский В.С. Социальность микроорганизмов и взаимоотношения в системе микробиота-хозяин: роль нейромедиаторов. — Москва: Изд-во МГУ, 2020. — 286 с. [Oleskin AV, Shenderov BA, Rogovskiy VS. Sotsial’nost’ mikroorganizmov i vzaimootnosheniya v sisteme mikrobiota-khozyain: rol’ neyromediatorov. Moscow: Izd-vo MGU; 2020. 286 р. (In Russ).]
  2. Kaper JB, Sperandio V. Bacterial cell-to-cell signaling in the gastrointestinal tract. Infect Immun. 2005;73: 3197–3209. doi: 10.1128/IAI.73.6.3197-3209.2005.
  3. Dinan TG, Stilling RM, Stanton C, Cryan JF. Collective unconscious: how gut microbes shape human behavior. J Psychiatr Res. 2015;63:1–9. doi: 10.1016/ j.jpsychires.2015.02.021.
  4. Олескин А.В., Эль-Регистан Г.И., Шендеров Б.А. Межмикробные химические взаимодействия и диалог микробиота-хозяин: роль нейромедиаторов // Микробиология. — 2016. — Т. 85. — № 1. — С. 1–24. [Oleskin AV, El’-Registan GI, Shenderov BA. Role of neuromediators in the functioning of the human microbiota: «Business talks» among microorganisms and the microbiota-host dialogue. Microbiology (Mikrobiologiya). 2016;85(1):1–22. (In Russ).] doi: 10.7868/S0026365616010080.
  5. Шендеров Б.А., Синица А.В., Захарченко М.М. Метабиотики: вчера, сегодня, завтра. — Санкт-Петербург: Крафт, 2017. — 79 с. [Shenderov BA, Sinitsa AV, Zakharchenko MM. Metabiotiki: vchera, segodnya, zavtra. Sankt Peterburg: Kraft; 2017. 79 р. (In Russ).]
  6. Van de Wouw M, Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota-gut-brain axis: modulator of host metabolism and appetite. J Nutr. 2017;147:727–745. doi: 10.3945/jn.116.240481.
  7. Bik EM, Ugalde JA, Cousins J, et al. Microbial biotransformations in the human distal gut. Brit J Pharmacol. 2018;175(24):4404–4414. doi: 10.1111/bph.14085.
  8. Nicholson JK, Holmes E, Kinross J, et al. Host-gut microbiota metabolic interactions. Science. 2012;336: 1262–1267. doi: 10.1126/science.1223813.
  9. Lyte M. Microbial endocrinology in the microbiome-gut-brain axis: how bacterial production and utilization of neurochemicals influence behavior. Plos Pathogen. 2013;9(11):1003726. doi: 10.1371/journal.ppat.1003726.
  10. FAO/WHO. Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutritional, Paper No. 85. Scientific Research Publishing Inc. All Rights Reserved; 2006. Available from: https://www.scirp.org/reference/referencespapers.aspx?referenceid=1757344.
  11. Akinsemolu AA. The role of microorganisms in achieving the sustainable development goals. J Clean Prod. 2018; 182:139–155. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.02.081.
  12. Ивашкин В.Т., Ивашкин К.В. Кишечный микробиом как фактор регуляции деятельности энтеральной и центральной нервной системы // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колоректопроктологии. — 2017. — Т. 27. — № 5. — С. 11–19. [Ivashkin VT, Ivashkin KV. Intestinal microbiome as effective regulator of enteral and central nervous system activity. Russian journal of gastroenterology, hepatology, coloproctology. 2017;27(5):11–19. (In Russ).] doi: 10.22416/1382-4376-2017-27-5-11-19.
  13. Martins FS, Nardi RM, Arantes RM, et al. Scanning of yeasts as probiotics based on capacities to colonize the gastrointestinal tract and to protect against enteropathogenic challenge in mice. J Gen Appl Microbiol. 2005;51: 83–92. doi: 10.2323/jgam.51.83.
  14. Tejero-Sariñena S, Barlow J, Costabile A, et al. Antipathogenic activity of probiotics against Salmonella Typhimurium and Clostridium difficile in anaerobic batch culture systems: is it due to synergies in probiotic mixtures or the specificity of single strains. Anaerob. 2013;24:60–65. doi: 10.1016/j.anaerobe.2013.09.011.
  15. Kerry RG, Pradhan P, Samal D, et al. Probiotics: the ultimate nutritional supplement. In: J.K. Patra, G. Das, H.-S. Shin (ed.). Microbial Biotechnology. V. 2. Application in Food and Pharmacology. Singapore: Springer Nature Singapore Pte. Ltd.; 2018. Рр. 141–152. doi: 10.1007/978-981-10-7140-9_7.
  16. Liang S, Wu X, Jin F. Gut-brain physiology: rethinking psychology from the microbiota-gut-brain axis. Front Integr Neurosci. 2018;12(33):1–24. doi: 10.3389/fnint.2018.00033.
  17. Mishra M, Vishwakarma K, Singh J, et al. Exploring the multifaceted role of microbes in pharmacology. In: J.K. Patra, G. Das, H.-S. Shin (ed.). Microbial Biotechnology. V. 2. Application in Food and Pharmacology. Singapore: Springer Nature Singapore Pte. Ltd.; 2018. Рр. 319–329. doi: 10.1007/978-981-10-7140-9_7.
  18. Mazzoli R, Pessione E. The neuro-endocrinological role of microbial glutamate and GABA signaling. Front Microbiol. 2016;7:1934. doi: 10.3389/fmicb.2016.01934.
  19. Cryan JF, Dinan TG. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behavior. Nature Rev Neurosci. 2012;13:701–712. doi: 10.1038/nrn3346.
  20. O’Mahony SM, Clarke G, Borre YE, et al. Serotonin, tryptophan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behav Brain Res. 2014;277:32–48. doi: 10.1016/ j.bbr.2014.07.027.
  21. Anh NL. Health-promoting microbes in traditional Vietnamese fermented foods: a review. Food Sci Human Wellness. 2015;4:147–161. doi: 10.1016/j.fshw.2015.08.009.
  22. Boddu RS, Divakar K. Metagenomic insights into environmental microbiome and their application in food/pharmaceutical industry. In: J.K. Patra, G. Das, H.-S. Shin (ed.). Microbial Biotechnology. V. 2. Application in Food and Pharmacology. Singapore: Springer Nature Singapore Pte. Ltd.; 2018. Рр. 23–38. doi: 10.1007/978-981-10-7140-9_7.
  23. Parashar A, Udayabanu M. Gut microbiota regulates key modulators of social behavior. Eur Neuropsychopharmocol. 2016;26:78–91. doi: 10.1016/j.euroneuro.2015.11.002.
  24. Bravo JA, Forsythe P, Chew V, et al. Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA expression in a mouse via the vagus nerve. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:16050–16055. doi: 10.1073/pnas.1102999108.
  25. Sampson TR, Mazmanian SK. Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell Host Microbe. 2015;17(5):565–576. doi: 10.1016/ j.chom.2015.04.011.
  26. Bercik P, Park AJ, Sinclair D, et al. The anxiolytic effect of Bifidobacterium longum NCC3001 involves vagal pathways for gut-brain communication. Neurogastroenterol Motil. 2011;23:132–1139. doi: 10.1111/j.1365-2982.2011.01796.x.
  27. Rohrscheib CE, Brownlie JC. Microorganisms that manipulate complex animal behaviours by affecting the host’s nervous system. Springer Sci Rev. 2013;1:133–140. doi: 10.1007/s40362-013-0013-8.
  28. Lyte M. Microbial endocrinology and the microbiota-gut-brain axis. In: M. Lyte, J.F. Cryan (eds.). Microbial Endocrinology: The Microbiota-Gut-Brain Axis in Health and Disease. Advances in Experimental Medicine and Biology. New York: Springer; 2014. Рр. 3–24. doi: 10.1007/978-1-4939-0897-4_1.
  29. Foster JA, Lyte M, Meyer E, Cryan JF. Gut microbiota and brain function: an evolving field in neuroscience. Int J Neuropsychopharmacol. 2016;19(5):pyv114. doi: 10.1093/ijnp/pyv114.
  30. We-Hsien L, Hsiao-Li C, Yen-Te H, et al. Alteration of behavior and monoamine levels attributable to Lactobacillus plantarum PS 128 in germ-free mice. Behaviour Brain Res. 2016;298(1):202–209. doi: 10.1016/ j.bbr.205.10.046.
  31. Desbonnet L, Garrett L, Clarke G, et al. Effect of the probiotic Bifidobaterium infantis in the maternal separation model of depression. Neuroscience. 2010;170:1179–1188. doi: 10.5056/jnm16018.
  32. Desbonnet L, Clarke G, Shanahan F, et al. Microbiota is essential for social development in the mouse. Mol Psychiatry. 2014;19:146–148. doi: 10.1038/mp.2013.65.
  33. Desbonnet L, Clarke G, Traplin A, et al. Gut microbiota depletion from early adolescence in mice: Implications for brain and behavior. Brain Behav Immun. 2015;48:165–173. doi: 10.1016/j.bbi.2015.04.004.
  34. Clarke G, Stilling RM, Kennedy PJ, et al. Gut microbiota: the neglected endocrine organ. Mol Endocrinol. 2014;28: 1221–1238. doi: 10.1210/me.2014-1108.
  35. Bercik P, Collins SM, Verdu EF. Microbes and the gut-brain axis. Neurogastoenterol Motil. 2012;24(5):405–413. doi: 10.1111/j.1365-2982.2012.01906.x.
  36. Buffington SA, Di Prisco GV, Auchtung TA, et al. Microbial reconstitution reverses maternal diet-induced social and synaptic deficits in offspring. Cell. 2016;165:1762–1775. doi: 10.1016/j.cell.2016.06.001.
  37. Rao AV, Bested AC, Beaulne TM, et al. A randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study of a probiotic in emotional symptoms of chronic fatigue syndrome. Gut Pathogenesis. 2009;1:6. doi: 10.1186/1757-4749-1-6.
  38. Somit A, Peterson SA. (eds.). Research in biopolitics. Vol. 9. Biology and politics. The cutting edge. Bingley, UK: Emerald Group Publ. Ltd.; 2011. 255 p. doi: 10.1108/S2042-9940(2011)0000009005.
  39. Tillisch K, Labus J, Kilpatrick L, et al. Consumption of fermented milk product with probiotic modulates brain activity. Gastroenterol. 2013;144:1394–1401. doi: 10.1053/ j.gastro.2013.02.043.
  40. Steenbergen L, Sellaro R, van Hemert S, et al. A randomized controlled trial to test the effect of multispecies probiotics on cognitive reactivity to sad mood. Brain Behav Immunol. 2015;48:258–264. doi: 10.1016/j.bbi.2015.04.003.
  41. Benton D, Williams C, Brown A. Impact of consuming a milk drink containing a probiotic on mood and cognition. Eur J Clin Nutr. 2007;61(3):355–361. doi: 10.1038/sj.ejcn.1602546.
  42. Олескин А.В. Биополитика. Политический потенциал современной биологии. — М.: Научный мир, 2007. — 508 с. [Oleskin AV. Biopolitika. Politicheskiy potentsial sovremennoy biologii. Moscow: Nauchnyy mir; 2007. 508 р. (In Russ).]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Олескин А.В., Шендеров Б.А., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).