Fibromyalgian ja ärtyvän suolen oireyhtymän vuorovaikutus: Mahdollinen rooli suoliston mikrobiotalle ja suolen ja aivojen akselilleⅡ

2. Ihmisen mikrobiota ja suoliston ja aivojen akseli terveydessä ja sairauksissa

Ihmisen suoliston mikrobiota koostuu monimutkaisesta, dynaamisesta ja heterogeenisestä ekosysteemistä, jossa asuu yli biljoona mikro-organismia, mukaan lukien bakteerit, arkit, sienet, virukset, alkueläimet ja helmintit, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja isännän kanssa [39–41]. bakteeripopulaatiossa ihmisen suoliston mikrobiotaan kuuluu seitsemän fylaa: Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia ja Cyanobacteria, ja Bacteroidetes ja Firmicutes edustavat yli 90 % kaikista bakteereista [42]. Firmicutes- ja Bacteroidetes-suhdetta pidetään tärkeänä parametrina, joka on otettava huomioon suolistosairauksien hoidossa [43]. Bacteroidetesphylum sisältää Bacteroides- ja Prevotella-suvun, Firmicutes-suvun Clostridium-, Eubacterium- ja Ruminococcus-suvut [44].

Napsauta nopeasti vaikuttavaa laksatiivia

Silti bakteerifylan suhteellinen rikkaus voi vaihdella merkittävästi yksilöiden välillä [44]. Ihmisisännän ja suoliston mikrobiston välinen suhde on sekä kommensaalinen että molemminpuolinen: vaikka isäntä tarjoaa ekologisen markkinaraon kaikille suoliston mikrobiotan komponenteille, osa niistä edistää isännän kehitystä, kuntoa ja aineenvaihduntaa. Ensinnäkin elämällä ja lisääntymällä. suoliston pinnoilla suoliston mikrobiota luo vakaan järjestelmän, joka estää patogeenisten mikro-organismien tunkeutumisen. Lisäksi suolistomikrobit syntetisoivat useita ravintoaineluokkia, kuten haaraketjuisia aminohappoja, amiineja, fenoleja, indoleja, fenyylietikkahappoa ja vitamiineja [41,45–47]. Erityisesti Bacteroides osallistuu biotiinin, riboflaviinin, pantotenaatin ja askorbaatin synteesiin, kun taas Prevotella osallistuu tiamiinin ja folaatin synteesiin [44].

Suoliston mikrobiota edistää sappihappojen ja kolesterolin synteesiä sekä kalsiumin, magnesiumin ja raudan imeytymistä [46,48]. Lisäksi se tehostaa stressiolosuhteissa ravintoaineiden imeytymistä pidentämällä suoliston villien ja mikrovillien pituutta Suoliston mikrobiota pidetään pääasiallisena välittäjänä sulamattomien hiilihydraattien, kuten selluloosan, pektiinin ja oligosakkaridien, aineenvaihdunnassa lyhytketjuisiksi rasvahapoiksi (SCFA:iksi) (asetaatiksi, propionaatiksi ja butyraattiksi), joita pääasiassa tuottavat Firmicutes, Bacteroidetes ja jotkut anaerobiset suoliston mikro-organismit [49].

Epiteelisolut absorboivat ne nopeasti joko passiivisen diffuusion tai aktiivisen kuljetuksen kautta G-proteiiniin kytkettyjen reseptorien, kuten GPR41, GPR43 ja GPR109A, kautta [50]. SCFA:iden, erityisesti voihapon ja butyraatin, tiedetään olevan perustavanlaatuisia suoliston esteen ylläpitämisessä, koska ne pystyvät edistämään musiinien, antimikrobisten peptidien ja tiivisliitosproteiinien ilmentymistä [41,45,51,52]. SCFA:ita on myös käytetty. on osoitettu olevan anti-inflammatorisia vaikutuksia. Erityisesti GPR43:een sitoutumalla butyraatti indusoi anti-inflammatoristen sytokiinien, kuten TGF:n ja IL-10, tuotantoa sekä säätelevien T-solujen (Tregs) päätranskriptiotekijän FoxP3:n lisääntymistä [50]. Butyraatti estää myös histonin deasetylaasiaktiivisuutta ja heikentää ydintekijä-κ:tä, joka on yksi tulehdusvasteen tärkeimmistä välittäjistä [50]. Lisäksi propionaatin ja butyraatin yhdistelmä estää lipopolysakkaridien (LPS) aiheuttamaa tulehdusta aktivoimalla Tregejä ja vähentämällä tulehduksellisten sytokiinien, kuten IL-6 ja IL-12, tuotantoa [53].

Prekliiniset todisteet viittaavat myös siihen, että suoliston mikrobiota ja sen aineenvaihduntatuotteet osallistuvat käyttäytymisen ja aivoprosessien, mukaan lukien stressiherkkyyden, tunnekäyttäytymisen ja kivun modulaation, modulointiin [54]. Suoliston mikrobiotan on raportoitu pystyvän syntetisoimaan erilaisia ​​välittäjäaineita ja neurotrofisia tekijöitä, kuten dopamiinia, noradrenaliinia, serotoniinia, gamma-aminovoihappoa (GABA), asetyylikoliinia ja histamiinia, jotka voivat vaikuttaa keskushermostoon ja perifeerisiin enterojärjestelmiin [40, 55]. Signalointi enterisestä mikrobiosta aivoihin välittyy epiteelisolujen, reseptorivälitteisen signaalin ja lamina propria -solujen suoran stimuloinnin kautta [4]. Toisaalta aivot vaikuttavat enteeriseen mikrobiotaan ruoansulatuskanavan motiliteettien, läpäisevyyden ja vapautumisen muutosten kautta.signaalimolekyylejä suoliston luumenissa.

Tämä yhteys, joka tunnetaan nimellä suolisto-aivo-akseli, on äärimmäisen tärkeä ruoansulatuskanavan homeostaasin ylläpitämiseksi. Suolen ja aivojen välinen akseli on myös mukana hermosolujen, endokriinisten ja immuunireittien säätelyssä [38, 40, 56]. Siksi vakaa mikrobiota on kriittinen suoliston normaalin fysiologian ylläpitämiselle ja asianmukaiselle siirtymiselle suolen ja aivojen akselilla. Päinvastoin, dysbioosi eli epätasapaino suolen mikrobipopulaatioissa vaikuttaa negatiivisesti suoliston homeostaasiin ja saattaa aiheuttaa suoli-aivo-akselin sopimattoman toiminnan [43,57] sekä aistisyötteiden keskuskäsittelyn heikkenemistä [57,58]. ]. Lukuisten riskitekijöiden on ehdotettu liittyvän suoliston dysbioosin alkamiseen: altistuminen antibiooteille ja ksenobiooteille, kuten raskasmetalleille ja torjunta-aineille, liikalihavuus, runsasrasvainen ja sokerinen ruokavalio, isännän genetiikka, ikä ja syntymätapa [40, 51].Dysbioosi on liitetty monien tulehdussairauksien patogeneesiin [17,25,51]. Lisäksi FM:ssä on äskettäin raportoitu muutoksia suoliston mikrobiotan koostumuksessa [59,60].

Siksi dysbioosi saattaa olla epäsuotuisa tila, joka edistää FM-kehitystä. Yhdessä dysbioosin kanssa SIBO (pienen suolen bakteerien liikakasvu) edustaa toisen tyyppistä suoliston mikrobiotan laadullista ja kvantitatiivista muutosta, joka vaikuttaa suoliston ja aivojen akselin kommunikaatioon [61]. Normaaliolosuhteissa grampositiiviset bakteerit, joissa on 103 organismia/ml, kolonisoivat pääasiassa ohutsuolen yläosassa. Päinvastoin, SIBO:n aikana bakteeripesäkkeet lisääntyvät yli 105–106 organismia/ml [62]. Ihmisisäntä säätelee enterobakteeripopulaatioiden kasvua useiden mekanismien kautta. Mahahapot todellakin hävittävät mikro-organismeja, peristaltiikka pyyhkäisee bakteerit paksusuoleen ja niiden pääsy estyy epiteelisolujen tiiviiden liitoskohtien ansiosta.

Lisäksi monet antimikrobiset tuotteet auttavat estämään bakteerien liikakasvua [63,64]. Yhden tai useamman homeostaattisen puolustusmekanismin heikkeneminen sekä tietyt anatomiset poikkeavuudet altistavat SIBO:n kehittymiselle. Yleensä SIBO-potilailla on epäspesifisiä oireita, kuten turvotusta, vatsan turvotusta, kipua tai epämukavuutta, ripulia, väsymystä, ahdistusta/masennusta ja heikkoutta [4]. Itse asiassa FM:n ja SIBO:n oireiden samankaltaisuutta on havaittu, mikä viittaa SIBO:n mahdolliseen rooliin FM:ssä [65,66].

3. Mikrobiootan koostumus FM-potilailla: yhtäläisyydet ja erot IBS:n ​​kanssa

Kuten aiemmin mainittiin, muutokset suoliston mikrobiotassa voivat vaikuttaa suoliston aivoakseliin [43,67]. Siksi on todennäköistä, että dysbioosi saattaa vaikuttaa FM-patogeneesiin muuttaen kivuliaiden ärsykkeiden havaitsemista ja käsittelyä [2,68]. Näin ollen FM-potilaiden suoliston mikrobiotan analyysi osoitti muuttuneen koostumuksen [59, 60].

Erityisesti Lachnospiraceae- ja Ruminococcaceae- sekä Eubacterium- ja Bifidobacterium-suvuihin kuuluvien bakteerien esiintyvyys FM-potilaiden suoliston mikrobistossa oli pienempi, kun taas Rikenellaceae-perhe ja monet Clostridia-luokkaan kuuluvat lajit olivat yliedustettuina [59,]. Monet lajit, joiden runsaus on muuttunut FM-potilailla, ovat mukana SCFA-aineenvaihdunnassa. Itse asiassa Lachnospiraceae osallistuu voihapon synteesiin, kun taas Eubacterium-lajit ja Ruminoccaceae-heimoon kuuluva Faecalibacterium prausnitzii tuottavat butyraattia [53]. Siten niiden ehtyminen viittaa heikentyneeseen SCFA:iden tuotantoon, mikä puolestaan ​​vaikuttaisi negatiivisesti suolen läpäisevyyteen. Koska suurin osa suoliston bakteereista on gramnegatiivisia lajeja eritteleviä LPS:iä, vuotava suolistoeste voi aiheuttaa sen systeemisen vapautumisen. Perifeerissä LPS voi parantaa kivun havaitsemista joko olemalla suoraan vuorovaikutuksessa ääreishermosolujen kanssa tai aiheuttamalla laajaa immuunijärjestelmän aktivaatiota, mikä puolestaan ​​erittää nosiseptorneuroneja herkistäviä tulehdusvälittäjiä [69].

Lisäksi SCFA:t moduloivat veri-aivoesteen läpäisevyyttä edistämällä tiukkojen liitoskohtien oikeaa organisointia [70]. Siksi SCFA:n ehtyessä LPS voisi saavuttaa myös keskushermoston (CNS) ja toimia keskushermoston tasolla. Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, SCFA:illa on anti-inflammatorinen vaikutus vähentämällä leukosyyttien kemotaksista, adheesiota ja tulehdusta edistävien tekijöiden eritystä, mikä estää LPS:n vaikutuksia [71]. Nämä hyödylliset vaikutukset ovat kuitenkin annoksesta riippuvaisia, koskasuurten butyraatin pitoisuuksien on osoitettu edistävän suolistosolujen apoptoosia, mikä häiritsee suoliston estettä [72].

FM-potilailla useat SCFA:ita tuottavat Clostridia-luokan bakteerit lisääntyvät [60]. Tämän havainnon mukaisesti voihapon pitoisuus lisääntyi näiden koehenkilöiden seerumissa ja virtsassa [60,68], mikä tukee hypoteesia FM-potilaiden SCFA-tuotannon epäsäännöllisyydestä pikemminkin kuin puutteesta. Toisaalta Bifidobacteriumista peräisin olevat bakteerit -suku osallistuu välittäjäaineiden aineenvaihduntaan syntetisoimalla GABA:ta glutamaatista [73]. GABA on tärkein keskushermoston inhiboiva välittäjäaine ja se toimii indusoimalla hermosolujen hyperpolarisaatiota ja lisäämällä kiihtyvyyskynnystä, mikä estää kivun havaitsemista ja nosiseptiivisten hermosolujen välittämistä. Sitä vastoin glutamaatti toimii päinvastoin ja edustaa siten pääasiallista kiihottavaa välittäjäainetta, joka osallistuu kivun herkistymiseen [74].

Seurauksena on, että GABA:ta tuottamaan kykenevien bakteerien, kuten Bifidobacterium, vähentynyt läsnäolo muuttaisi GABA/glutamaatin tasapainoa jälkimmäisen hyväksi. Näin ollen glutamaatin perifeeristen tasojen havaittiin kohonneen FM-potilailla [59]. Kaiken kaikkiaan nämä todisteet viittaavat siihen, että FM-potilailla havaittu lisääntynyt ja hajautunut kipuherkkyys saattaa sisältää suoliston mikrobiotan heikentyneen kyvyn tuottaa GABA:ta, mikä yhdessä suoliston esteen lisääntyneen läpäisevyyden kanssa puolestaan ​​​​aiheuttaisi glutamaatin systeemistä kertymistä ja hermosolujen nosiseptoreiden laajaa kiihtymistä. Clostridia-luokkaan kuuluviin bakteerilajeihin liittyi myös sairauden vaikeusasteen oireita, mukaan lukien laajalle levinnyt kipuindeksi, kivun voimakkuus, väsymys ja unihäiriöt [60]. Clostridia-jäsenten joukossa Clostridium-tuhojen on ehdotettu lisäävän kivun herkistymistä, koska niillä on rooli sappihappojen tuotannossa. C. scindens on yksi harvoista lajeista, jotka kykenevät suorittamaan 7a-dehydroksylaatiota, joka tarvitaan muuntumiseen primäärisistä sappihapoista sekundaariseksi [75], jonka on ehdotettu osallistuvan nosiseptioon [38].

Vastaavasti sekundääristen sappihappojen havaittiin muuttuneen merkittävästi FM-potilaiden seerumissa, ja ne liittyvät C. cinderin lisääntyneeseen esiintymiseen ja yleistyneeseen bakteerilajien suhteellisessa esiintymisessä, jonka oletetaan aiheuttavan sappihapon tuotantoa suolistossa. Erityisesti raportoitiin -murikolihapon vähenemistä, jonka C. scindensin tiedetään hajottavan. Lisäksi -murikolihapon seerumin pitoisuus korreloi negatiivisesti FM-oireiden kanssa, mikä tukee epäsuorasti C:n mahdollista patogeneettistä roolia. tuhka ja sappihappomuutokset myötävirtamekanismina FM:ssä [76,77]. Toisaalta sappihapot ovat myrkyllisiä grampositiivisille bakteereille ja aiheuttavat Clostridia-bakteerien leviämistä ja samalla heikentävät hyödyllisiä lajeja [78].

Näin ollen positiivisen palautesilmukan kautta sappihapot voivat edelleen lisätä suoliston dysbioosia, joka havaitaan FM:ssä. Mielenkiintoista on, että FM:ssä havaitut muutokset suoliston mikrobiota koostumuksessa on raportoitu myös IBS:ssä (taulukko 1). Ruminococcaceae-perhe, mukaan lukien F. prausnitzii, ja Bifidobacterium-suku ovat vähentyneet IBS-potilailla [52,79–81]. F. prausnitziiabundanssi korreloi negatiivisesti oireiden vaikeusasteen kanssa IBS:ssä [82], mikä on linjassa sen roolin kanssa suojella suolistoestettä SCFA-tuotannon kautta. Mielenkiintoista on, että ei-inflammatorisessa IBS:n ​​kaltaisessa rottamallissa sairauden oireita ja F. prausnitzii -kannan vähenemistä havaittiin eläimillä, jotka kokivat stressaavia tapahtumia varhaisessa elämässä [83], mikä vahvistaa käsitystä siitä, että neurotransmissio voi moduloida suolen mikrobiotan koostumusta suoli-aivo-akselin kautta, mikä puolestaan vaikuttaa tuskallisten ärsykkeiden alkamiseen. Toisaalta Bifidobacterium-suvun bakteerien on osoitettu aiheuttavan useita suojaavia vaikutuksia guthomeostaasia vastaan, kuten tiukan liitoksen proteiinien säätelyä sekä tulehduksellisten välittäjäaineiden tuotannon vähenemistä sekä suolisto- että immuunisoluista [84–86 ]. Siksi Bifidobacterium-suvun ehtyminen saattaa edistää suolisto-oireiden ilmaantumista sekä IBS:ssä että FM:ssä.

Koska Bifidobacterium-suvun kyky vähentää tulehdusta systeemisellä tasolla [86] ja tuottaa GABA:ta [73], se saattaa kuitenkin myös todennäköisesti vaikuttaa keskushermostoon. Bifidobacterium-suvun on osoitettu liittyvän negatiivisesti masennukseen IBS-potilailla. [87,88]. Lachnospiraceaesta on raportoitu enemmän ristiriitaisia ​​todisteita. Tämän bakteeriperheen rikastuminen havaittiin erityisesti IBS-potilailla, joilla oli ripuli [89–91].

Kuitenkin, kun IBS-potilaiden suoliston mikrobiota karakterisoitiin suoliston oireista riippumatta, Lachnospiraceae-bakteerin yleinen väheneminen raportoitiin [92–94].

Mahdollisesti tämä ero voi johtua tiettyjen lajien rikastumisesta/häviöstä tässä suvussa, joita ei ole kuvattu yksityiskohtaisesti näissä tutkimuksissa. Huomionarvoista on, että alhaisia ​​Lachnospiraceae-tasoja raportoitiin IBS-potilailla, joilla oli ahdistusta ja masennusta [93, 95, 96], jotka ovat yleisiä oireita FM:ssä [25], mikä viittaa siihen, että Lachnospiraceae voi olla spesifisesti osallisena näiden kahden taudin yhteydessä havaittujen psyykkisten häiriöiden puhkeamisessa. .

Vaikka saatavilla on hyvin vähän tietoa C. cinderin lisääntyneestä runsaudesta IBS:ssä [97], sappihappojen rooli taudissa tunnetaan muuten hyvin. Lisääntynyttä ulosteen sappihappopitoisuutta on raportoitu IBS-potilailla, erityisesti niillä, joilla on ripulioireita. Itse asiassa sappihapot osallistuvat useisiin ripuliin liittyviin ilmiöihin, kuten lisääntyneeseen suolen läpäisevyyteen, suolen motiliteettiin ja vatsakipuun [98]. Näin ollen C. scindensin laajenemista on raportoitu erityisesti ripulilla IBS-potilailla [99].

Toisin kuin FM (taulukko 1), Eubacterium-suvun runsauden IBS-potilailla on viime aikoina havaittu lisääntyneen IBS:ssä ja korreloivan oireiden vakavuuden kanssa, kuten Lachnospiraceae [89,99]. Toisaalta Rikenellaceae-lajit, jotka ovat lisääntyneet FM:ssä, ovat yleensä köyhtyneet IBS:ssä [90, 91], vaikka jotkut kirjoittajat korreloivat niiden runsautta psykologisiin oireisiin [95]. Kvantitatiivisia muutoksia suoliston mikrobiotassa on raportoitu myös FM:ssä. Suurin osa FM-potilaista on todellakin todettu positiiviseksi SIBO-testin suhteen laktuloosivetyhengitystestillä [65,66]. SIBO:n ilmaantuvuus oli korkeampi FM-potilailla kuin IBS-potilailla ja korreloi kivun vaikeusasteen kanssa [66], kun taas antibioottien käyttö lievitti suoliston oireita sekä FM- että IBS-potilailla [65 100].

On ehdotettu, että laajentunut yleinen bakteeripopulaatio voisi aiheuttaa bakteerien endotoksiinien massiivisen siirtymisen vaurioituneen suolistoesteen läpi, mikä johtaa lisääntyneeseen tulehdukseen ja hyperalgesiaan, joita FM ja IBS jakavat [39]. FM-potilailla oli kuitenkin taipumus tuottaa enemmän vetyvetyä kuin IBS-potilaita [66], mikä viittaa siihen, että yhdessä yleisen bakteerikasvun kanssa tiettyjen kipuherkistymiseen osallistuvien lajien lisääntyminen saattaa ilmetä erityisesti FM:ssä. Kaiken kaikkiaan tämä näyttö viittaa siihen, että suoliston dysbioosi saattaa olla yleinen. johtava syy sekä FM:n että IBS:n ​​puhkeamiseen. Dysbioosi yhdessä SIBO:n kanssa osallistuu FM:n ja IBS:n ​​patogeneesiin, ja samankaltaisuudet suoliston mikrobiotan muutoksissa voivat selittää näiden kahden taudin päällekkäiset oireet.

Luonnollinen kasviperäinen lääke ummetuksen lievitykseen-Cistanche

Cistanche on loiskasvien suku, joka kuuluu Orobanchaceae-heimoon. Nämä kasvit tunnetaan lääkeominaisuuksistaan, ja niitä on käytetty perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessä (TCM) vuosisatojen ajan. Cistanche-lajeja esiintyy pääasiassa kuivilla ja aavikkoalueilla Kiinassa, Mongoliassa ja muissa Keski-Aasian osissa. Cistanche-kasveille on tunnusomaista niiden mehevät, kellertävät varret, ja niitä arvostetaan suuresti niiden mahdollisten terveyshyötyjen vuoksi. TCM:ssä Cistanchella uskotaan olevan tonisoivia ominaisuuksia, ja sitä käytetään yleisesti munuaisten ravitsemiseen, elinvoiman lisäämiseen ja seksuaalisen toiminnan tukemiseen. Sitä käytetään myös ikääntymiseen, väsymykseen ja yleiseen hyvinvointiin liittyvien ongelmien ratkaisemiseen. Vaikka Cistanchella on pitkä käyttöhistoria perinteisessä lääketieteessä, sen tehoa ja turvallisuutta koskeva tieteellinen tutkimus on jatkuvaa ja rajallista. Sen tiedetään kuitenkin sisältävän erilaisia ​​bioaktiivisia yhdisteitä, kuten fenyylietanoidiglykosideja, iridoideja, lignaaneja ja polysakkarideja, jotka voivat myötävaikuttaa sen lääkevaikutuksiin.

Wecistanchencistanche-jauhe, cistanche-tabletit, cistanche-kapselitja muita tuotteita kehitetään käyttämälläaavikkocistancheraaka-aineina, joilla kaikilla on hyvä vaikutus ummetusta lievittämään. Erityinen mekanismi on seuraava: Cistanchen uskotaan olevan potentiaalisia etuja ummetuksen lievittämisessä sen perinteisen käytön ja tiettyjen sen sisältämien yhdisteiden perusteella. Vaikka tieteellinen tutkimus Cistanchen vaikutuksesta ummetukseen on rajallista, sillä uskotaan olevan useita mekanismeja, jotka voivat edistää sen potentiaalia lievittää ummetusta. Laksatiivinen vaikutus:CistancheSitä on pitkään käytetty perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessä ummetuksen lääkkeenä. Sillä uskotaan olevan lievä laksatiivinen vaikutus, mikä voi auttaa edistämään suoliston liikkeitä ja aiheuttamaan ummetusta. Tämä vaikutus voi johtua useista Cistanchesta löytyvistä yhdisteistä, kuten fenyylietanoidiglykosideista ja polysakkarideista. Suoliston kosteuttaminen: Perinteisen käytön perusteella Cistanchella katsotaan olevan kosteuttavia ominaisuuksia, jotka kohdistuvat erityisesti suolistoon. Suoliston kosteutuksen ja voitelun edistäminen voi auttaa pehmentämään työkaluja ja helpottamaan kulkua, mikä lievittää ummetusta. Tulehdusta ehkäisevä vaikutus: Ummetus voi joskus liittyä ruoansulatuskanavan tulehdukseen. Cistanche sisältää tiettyjä yhdisteitä, mukaan lukien fenyylietanoidiglykosideja ja lignaaneja, joilla uskotaan olevan anti-inflammatorisia ominaisuuksia. Tulehduksen vähentäminen suolistossa voi auttaa parantamaan suoliston säännöllisyyttä ja lievittämään ummetusta.