Влияние кишечной микробиоты на кишечный иммунитет, опосредованное метаболизмом триптофана

Кишечная микробиота влияет на здоровье хозяина, особенно на иммунный гомеостаз кишечника и кишечный иммунный ответ. Помимо участия в обеспечении питательными веществами, L-триптофан (Trp) играет ключевую роль в балансе между иммунной толерантностью в кишечнике и поддержанием кишечной микробиоты. Недавние данные показали, что изменения микробиоты модулируют иммунную систему хозяина через изменение метаболизма Trp. Кроме того, Trp, эндогенные метаболиты Trp (кинуренины, серотонин и мелатонин) и бактериальные метаболиты Trp (индол, индолилуксусная кислота, скатол и триптамин) оказывают выраженное влияние на состав кишечной микробиоты, микробный метаболизм, иммунную систему хозяина, интерфейс хозяин — микробиом и взаимодействия между иммунной системой хозяина и кишечной микробиотой. Ароматический углеводородный рецептор (AhR) опосредует регуляцию кишечного иммунитета метаболитами Trp (как лигандами AhR), что способствует поддержанию иммунного гомеостаза. Среди метаболитов Trp лигандами AhR являются эндогенные метаболиты, включая кинуренин, кинуреновую кислоту, ксантуреновую кислоту и цинхомановую кислоту, а также бактериальные метаболиты, включая индол, индолпропионовую кислоту, индолуксусную кислоту, скатол и триптамин. Дополнительные факторы, такие как старение, стресс, пробиотики и заболевания (спондилоартрит, синдром раздраженного кишечника, воспалительные заболевания кишечника, колоректальный рак), связанные с вариабельностью метаболизма Trp, могут влиять на взаимодействия между Trp, микробиомом и иммунной системой в кишечнике и также участвовать в регуляции кишечного иммунитета. В этом обзоре разъясняется, как кишечная микробиота регулирует метаболизм Trp, и определяются лежащие в основе этих взаимодействий молекулярные механизмы. Более глубокое понимание того, как микробиота модулирует кишечную иммунную систему через метаболизм Trp, может позволить выявить новые микробиом-ориентированные методы диагностики, а также подобрать адекватную пищевую добавку Trp для профилактики или уменьшения кишечного воспаления. Кроме того, этот обзор дает новое представление о влиянии кишечной микробиоты на метаболизм Trp. Дополнительный комплексный анализ целевых метаболитов Trp (включая эндогенные и бактериальные метаболиты) необходим для точности экспериментальных исследований, поскольку вклад кишечной микробиоты нельзя игнорировать; это может объяснять противоречивые результаты в литературе.