Обзор: механизмы синергичного метаболизма токсичных растений травоядными при участии печени и кишечной микробиоты

Межвидовые взаимодействия имеют центральное значение для экологических исследований. Растения вырабатывают вторичные метаболиты растений (ВМР) в качестве защитного механизма от чрезмерного выпаса травоядными, что постепенно приводит к их адаптации к токсичным веществам, обеспечивая толерантность или детоксикацию. Ферменты P450 в печени травоядных связываются с ВМР, тогда как уридиндифосфат-глюкуронозилтрансфераза и глутатион-S-трансфераза повышают гидрофобность связанных ВМР, способствуя детоксикации. Кишечные микроорганизмы, например представители Bacteroidetes, метаболизируют целлюлазу и другие макромолекулы, расщепляя токсичные компоненты. Однако детоксикация представляет собой общий ответ организма и требует координации различных органов для обезвреживания поступивших ВМР. ВМР подвергаются детоксикации при участии печени и кишечной микробиоты, о чём свидетельствует усиление сигнальных процессов, связанных с желчными кислотами, воспалительными сигнальными молекулами и арилуглеводородным рецептором. В настоящем обзоре кратко рассмотрено, каким образом метаболиты печени и кишечной микробиоты травоядных способствуют усилению метаболизма ВМР. Основное внимание уделено молекулярному взаимодействию между печенью и кишечной микробиотой, включающему эндокринные, иммунные и метаболические процессы детоксикации. Также обсуждается потенциальная возможность в будущем изменять кишечную микробиоту травоядных для усиления метаболической активности печени и повышения способности организма к детоксикации и метаболизму ВМР.