Серотонинергические и иммуномодулирующие свойства кандидата в психобиотики Bacteroides finegoldii UO.H1052 и его внеклеточных везикул

Без заголовка: UO.H1052 — представитель нормальной микробиоты кишечника человека — оценивали на предмет потенциальных психобиотических и иммуномодулирующих свойств. Полногеномный анализ подтвердил отсутствие факторов вирулентности, плазмид и генов антибиотикорезистентности. Метаболомное профилирование бесклеточных супернатантов (БС) и постбиотиков на основе внеклеточных везикул (ВВ) выявило зависимую от среды продукцию нейроактивных метаболитов, включая γ-аминомасляную кислоту, триптофан, тирозин и тирамин, а также физиологически значимые концентрации короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат, пропионат и бутират. БС повышали целостность эпителиального барьера, увеличивая трансэпителиальное электрическое сопротивление и ослабляя вызванное липополисахаридом нарушение барьера в монослоях Caco-2/HT29 без цитотоксического действия. БС и ВВ обладали иммуномодулирующими свойствами: в базальных условиях они повышали соотношение IL-10/TNF-α, а в макрофагах RAW 264.7, стимулированных липополисахаридом, значительно подавляли экспрессию TNF-α. Примечательно, что БС и ВВ повышали экспрессию гена триптофангидроксилазы 1 (Tph1) в энтерохромаффинных клетках RIN14B соответственно в 6,6 и 3,2 раза, что указывает на усиление серотонинергической активности. Эти результаты характеризуют UO.H1052 как перспективного кандидата в психобиотики следующего поколения, обладающего нейроактивными, барьеропротекторными и иммунорегуляторными свойствами, и подтверждают его потенциальную способность модулировать ось «кишечник—мозг».

Значимость: Накопленные данные свидетельствуют о критической роли микробиоты кишечника в регуляции нейрофизиологии и иммунной функции организма через ось «кишечник—мозг». В этой работе подробно охарактеризован UO.H1052 — представитель нормальной микробиоты кишечника человека, обладающий перспективными психобиотическими свойствами, включая продукцию нейроактивных соединений и внеклеточных везикул с иммунорегуляторным действием и способностью стимулировать синтез серотонина. Штамм имеет благоприятный профиль безопасности: факторы вирулентности и передаваемая антибиотикорезистентность не выявлены. Бесклеточные супернатанты и внеклеточные везикулы укрепляли целостность эпителиального барьера, модулировали провоспалительный и противовоспалительный цитокиновый ответ и значительно повышали экспрессию Tph1 — ключевого фермента биосинтеза серотонина. Эти результаты подчёркивают потенциал UO.H1052 как кандидата в психобиотики следующего поколения и указывают на внеклеточные везикулы как на эффективные постбиотические посредники взаимодействия микроорганизмов с организмом хозяина. Исследование расширяет представления о психобиотиках на основе Bacteroides finegoldii и создаёт основу для их разработки с целью модуляции кишечных, нейровоспалительных и иммунных путей, имеющих значение при нейровоспалительных и желудочно-кишечных заболеваниях.