Взаимодействие между микробиотой кишечника и короткоцепочечными жирными кислотами: значение для здоровья и заболеваний организма хозяина

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — ацетат, пропионат и бутират — представляют собой важные метаболиты бактериальной ферментации, регулирующие многие ключевые аспекты физиологии человека. Снижение концентрации одной или нескольких КЦЖК связано с различными неблагоприятными последствиями для организма хозяина. В предыдущих исследованиях КЦЖК, продуцируемые микробиотой кишечника, преимущественно рассматривали как единую группу, практически не проводя различий между ацетатом, пропионатом и бутиратом, хотя каждый из них оказывает существенно отличающиеся эффекты на организм. В этом обзоре подробно охарактеризованы функции этих КЦЖК с акцентом на сродство к рецепторам, участие в сигнальных путях и суммарные физиологические эффекты для организма хозяина. Особое внимание уделено бутирату в связи с его уникальной ролью в функциях желудочно-кишечного тракта, особенно в поддержании целостности кишечного барьера. Бутират способствует формированию плотных контактов между эпителиальными клетками, служит источником энергии для синтеза АТФ колоноцитами и регулирует работу иммунной системы. Взаимодействие с иммунной системой происходит локально в желудочно-кишечном тракте и системно, в том числе в головном мозге. Анализ исследований путей образования бутирата и конкретных бактерий, участвующих в этом процессе, указывает на особый риск, связанный с применением антибиотиков, активных против грамположительных бактерий. Мы рассматриваем и обсуждаем данные о взаимосвязи между продуцирующим бутират грамположительным родом Roseburia и чувствительностью к широко применяемым антибиотикам, назначаемым для воздействия на грамположительные бактерии. Учет влияния антибиотикотерапии на микробиоту кишечника при выборе препарата может улучшить исходы лечения пациентов.