Кратко: кишечная микробиота — ключевой модуль иммунной системы: она формирует барьер, «обучает» врождённый и адаптивный иммунитет и синтезирует метаболиты, которые модулируют воспаление и толерантность. Нарушение состава (дисбактериоз) приводит к утрате этих регуляторных функций и способствует хроническому воспалению и развитию многих заболеваний.
Механизмы влияния микробиоты на иммунитет
- Барьерная функция: микроорганизмы стимулируют выработку слизи, экспрессию белков плотных контактов и антимикробных пептидов (напр., RegIIIγ), поддерживая эпителиальный барьер и предотвращая транслокацию микроорганизмов/компонентов.
- Обучение и формирование иммунной ткани: микробиота участвует в развитии GALT (примерно $\sim 70\%$ иммунных клеток ассоциированы с кишечником), индуцирует продукцию секреторного IgA, влияет на созревание дендритных клеток и макрофагов.
- Баланс T‑клеточных субпопуляций: микробные сигнальные молекулы и метаболиты стимулируют дифференцировку регуляторных T‑клеток (Treg) или, наоборот, провоспалительных Th17/Th1. Примерно: некоторые бактерии (Bacteroides fragilis — полисахарид A) индуцируют Treg; сегментированные фитильные бактерии — Th17.
- Метаболиты как медиаторы: короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA: ацетат, пропионат, бутират) через рецепторы (GPR41/43/109A) и ингибирование HDAC усиливают Treg и эпителиальную устойчивость; бактериальная трансформация желчных кислот регулирует иммунную сигнализацию (FXR/TGR5).
- Колонизационная резистентность: нормальная микробиота конкурирует с патогенами за ниши и ресурсы, нейтрализует токсичные соединения.
Как дисбактериоз способствует хроническим заболеваниям
- Увеличение проницаемости кишечника («leaky gut») → транслокация LPS и бактериальных молекул → системная низкоуровневая воспалительная реакция (метаболическая эндотоксемия) с активацией TLR4/NF‑κB и повышением цитокинов (IL‑6, TNF‑α) → инсулинорезистентность, ожирение, неалкогольная жировая болезнь печени.
- Уменьшение SCFA и потери Treg → потеря иммунной толерантности → риск аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит, множественный склероз), аллергий и хронических воспалительных состояний.
- Сдвиг в составе с увеличением патобионтов (E. coli, Enterococcus, Proteobacteria) → активная стимуляция провоспалительных путей и повреждение эпителия → воспалительные заболевания кишечника (IBD).
- Изменённый микробный метаболизм → образование вредных метаболитов: триметиламин (TMA) превращается в печи в TMAO (связано с атеросклерозом), некоторые штаммы продуцируют генотоксины (напр., colibactin) — вклад в колоректальный рак.
- Нарушение метаболизма желчных кислот и ими‑опосредованная иммуносигнализация → влияние на метаболизм и воспаление печени и кишечника.
- Ранние нарушения микробиоты (низкое разнообразие) → повышенный риск аллергий и астмы через недостаточную индуцированную толерантность в детстве.
Практические следствия и возможности вмешательства
- Профилактика/коррекция дисбактериоза: диета с высоким содержанием пищевых волокон (пребиотики) повышает SCFA; пробиотики/синбиотики могут восстановить баланс; фекальная трансплантация эффективна при рецидивирующем C. difficile и исследуется при других состояниях.
- Осторожность с антибиотиками, которые нарушают микробиоту и повышают риск хронических нарушений.
- Таргетная терапия метаболитами микробиоты (аналогами SCFA, модуляции желчных кислот) и персонализированная коррекция микробиоты — перспективные направления.
Вывод: микробиота поддерживает иммунную гомеостаз через барьерную защиту, метаболиты и обучение иммунитета; дисбактериоз смещает эти механизмы в сторону про‑воспалительного состояния, что служит триггером или усилителем множества хронических заболеваний.