m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2025

Неизлечимое возмущение изилиальной микробиотой в множестве склерозов.

СтатьяКомментарийНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Jensen Lise Torp, Fugger Lars

Аннотация

Аннотация не предоставлена источником.
Оригинал публикации

Immune perturbation by the ileal microbiota in multiple sclerosis.

Читать полный текст на русском ↓

Полный текст на русском

Машинный перевод · не проверен

По-прежнему трудно понять, каким образом воздействие на окружающую среду взаимодействует с генетическими предрасположениями, приводящими в движение процессы заболевания при множественном склерозе (МС). MS является хроническим воспалительным заболеванием центральной нервной системы. Она имеет хорошо отлаженную генетическую архитектуру с более чем 200 Выяснилось, в частности, наличие прочных связей с антигенными лейкоцитами человека (HLA). Однако оценки наследственности свидетельствуют о том, что на генетические факторы приходится лишь около 30% общего риска заболеваний, при этом большинство из них связано с воздействием на окружающую среду. К их числу относятся вирусная инфекция Эпштейн-Барр, низкий уровень воздействия солнечного света и уровень витамина D, рацион питания, ожирение и курение. В последнее время все большее внимание стало уделяться кишечной микробиоте и ее метаболитам в качестве модуляторов патогенеза MS (MS patogenesis). 1 ). Хотя в многочисленных, но в основном малогабаритных исследованиях неоднородность микробного состава кишечника увязывается с риском заражения MS и иммунными фенотипами, остается нерешенным один из ключевых вопросов: какие микробные таксоны или функции, если таковые имеются, являются причиной возникновения или развития болезни? В этой связи Юн и др. 2 (Фиг. 1 ).MS-изобилие микробиота поощряет автоиммунитет CNS в мышах, подверженных воздействию EAE. Перенос иллюзийных бактерий из близнецов, затронутых MS, в безгрудную трансгенную модель мыши вызвал ЭССХ, иммунный скачок и расширение Е. Тайи и Лахнокластродридия, что привело к тому, что эти таксы стали причиной заболевания. Изучая монозиготные пары близнецов, расходящиеся для MS, исследование контролируется как для генетических, так и для ранних экологических путешественников. Они сравнили микробиоту с фекалиями, лизой и толстой кишечником с различными иммунными свойствами, и перенесли микробиоту из лилеума в безгрудную трансгенную модель мыши, предрасположенную к спонтанному экспериментальному аутоиммунальному энцефаломиэлиту (EAE). Илеальные микробиота близнецов, затронутых MS, вызывали EAE в мышах-реципиентах более часто, чем пробы их здоровых котвинов, особенно у женских мышей. Микробиологическое профилирование показало, что развитие заболеваний связано с заметным расширением - или расцветом - таксонов Лахноспирасае, включая Эйзенбергиеллу Тайи и Лахнокластродридия, что сопровождалось подавлением таких таксов, как Аккермансия и Алистип. Эти расцветы соотносятся с увеличением реакции TH17 и снижением регулирования Т клеток, что предполагает, что микробное смещение в разрешительной окружающей среде может навести иммунный баланс на провоспалительное состояние.Ранние исследования, проведенные той же исследовательской группой, показали, что фекальные микробиота пациентов MS может способствовать профламмированию иммунных фенотипов и содействовать развитию EAE в гнотобиологических мышах, что означает ранний переход от корреляции к механистическим выводам. В последнее время в рамках крупномасштабных усилий, таких, как Международное исследование MS Microbiome, были выявлены десятки таксонов, связанных с MS, среди различных групп населения и с различными видами воздействия, обеспечивающими ценную и крайне необходимую основу для понимания микробных вариаций, связанных с болезнями (см. 3 ). Расширяя эту линию исследования, настоящее исследование добавляет пространственное и функциональное разрешение, увязывающее микробиоту, изолированную от подвздошной кости, с поляризацией иммунных клеток и выражением болезней в механистической модели мыши. Растущие данные о нейро-воспалительных и нейродегенеративных условиях усиливают значение оси кишечника-мозгов для модуляции системного и центрального воспаления. В болезни Паркинсонас доклинические данные свидетельствуют о том, что микробиота манипулирует через антибиотики, пробиотики или фекалийную микробиоту трансплантацию (FMT) может влиять на симптомы моторных двигателей, нейроинфламмацию и патологию α-синуклеина (см. 4 ). Тем не менее недавние клинические испытания дали неоднозначные результаты: хотя ДРМ доказало свою безопасность и может повлиять на некоторые результаты исследований, последовательное совершенствование основных клинических мер пока не было отмечено (см. 5 ). В болезни Альцгеймера 6 ) и нервно-психологических заболеваний, таких, как анорексия нервоза (Anorexia nervosa). 7 ) и шизофрения 8 ), перенос микробов из пациентов в модели грызунов в определенной степени повторяет поведенческие и метаболические особенности болезни. В этих условиях микробиомы кишечника могут оказывать влияние на физиологию принимающей страны через их метаболиты, включая короткоцепные жирные кислоты, желчные кислоты и метаболиты триптофана, которые оказывают различное воздействие на иммунную реакцию, нейро-воспалительные пути и целостность барьера между кровью и мозгом. В частности, микробные генры, такие, как Akkermansia , Feecalibacterium , и Prevotella, неоднократно ассоциировались с нейро-воспалительными и нейродегенеративными условиями, включая MS, болезнь Паркинсонаса, болезнь Альцгеймера и инсульта, хотя в некоторых случаях, например, Prevotella , направление и последовательность этих ассоциаций по-прежнему изменяются (см. 9 ). Эти выводы свидетельствуют о том, что общие микробные сигналы могут совпадать по различным иммунологическим цепям в зависимости от их уязвимости и контекста. Привязывая их исследование к генетически контролируемой человеческой когорте, изолируя место микробного пробоотбора и следя за результатами с помощью функциональной модели спонтанного CNS автоиммунитет, Юн и др. добавляют часть в развивающееся понимание микробиома в MS. Хотя исследование Юн и др. представляет собой методологический прогресс, оно также отражает внутренние трудности механистических микробиомных исследований в организме человека. Только two Несовпадающие пары-близнецы прошли энтоскопию, что ограничило статистическую обобщенность и повысило вероятность того, что результаты могут не отражать более широкие межиндивидуальные вариации. Перемены на уровне общин после передачи человека от мышьяка могут также привести к экологической дрейфу, осложнив отнесение иммунных последствий к конкретным таксам. Более того, хотя one В течение более десяти лет донор MS не лечился, а другой получал интерферон-β во время взятия проб, что высветило более широкую проблему в микробиомах: иммунологические последствия терапии трудно отделить от микробных сигналов, связанных с заболеваниями. Интерферон-β, например, может частично осуществлять свою терапевтическую деятельность, регулируя короткоцепные перевозчики жирной кислоты, тем самым формируя не только иммунитет принимающей стороны, но и метаболические взаимодействия между микробиологами и призраками, которые оказывают регулирующее воздействие на баланс Трега и ТТ17 ниже по течению (см. 3 ). В неочищенных MS доля кишечных бактерий с кишечным покрытием Ига значительно сокращается, что сопровождается изменениями в таксах, преимущественно ориентированных на мукозальные антитела по отношению к здоровым людям (см. 10 ). В частности, после разрушающей клетки В терапии некоторые из этих моделей сдвигаются к моделям, наблюдаемым при здоровом контроле, предполагая, что лечение может частично восстановить функциональные иммуно-микробные связи. В более широком смысле антибиотики, особенно широкоспектральные агенты, могут вызывать долговременные экологические нарушения, изменяя производство метаболита и мукозальный иммунитет таким образом, что это может повлиять на риск заболевания или реакцию на него (см. 11 ). Эти терапевтическо-микробные взаимодействия усложняют толкование, но также указывают на потенциальные пути вмешательства, если они будут изучены с надлежащим экологическим и механистическим разрешением.В настоящее время проводится активное изучение таких аутоиммунных заболеваний, как аутоиммунные заболевания, такие, как провокационное кишечное заболевание, тип микробных консорциумов, синтетических коммензальных или метаболических средств. 1 диабет, и системный волчанки эритематос. Например, трансплантация фекальной микробиоты показала клиническую пользу в язвительном колите (см. 12 ) и в настоящее время приступает к ранним этапам испытаний в MS. Даже традиционные антибиотики, такие, как ванкомицин, были продемонстрированы как смягчающие остроту EAE в мышах посредством поощрения нормативного такса (). 13 ) подчеркивание потенциала для экологической перекалибровки. Кроме того, в качестве одного из способов воздействия на иммунологический баланс изучается возможность использования микробных метаболитов - таких, как короткоцепные жирные кислоты, желчные кислоты или производные триптофана, - через диету или добавки, - хотя по-прежнему сохраняются механистическая сложность и препятствия для перевода (см. 1 , 14 ). Терапевтические последствия этого исследования заключаются не только в выявлении микробных носителей MS, но и в уточнении того, каким образом можно было бы использовать такие знания. Текущая иммунодуляторная терапия была разработана для непосредственной борьбы с иммунными путями, однако все больше данных свидетельствует о том, что она также оказывает воздействие на микробный состав и функции, что по-прежнему недостаточно изучено (см. 15 ). Настоящее исследование согласуется с формирующимся интересом к преднамеренной модуляции кишечной экосистемы, будь то через рацион питания, инженерные консорциумы или добавки метаболита, а также фармакологические агенты, оказывающие прямое или косвенное воздействие на микробные сети. Тем не менее воплощение таких идей в клиническую практику по-прежнему сопряжено с трудностями. Например, в качестве недавних руководящих принципов подготовки и пробиотического экспериментального проекта (см.16) подчеркнуть, что будущие мероприятия потребуют не только таксономической точности, но и экологической оценки, механистической проверки и стратификации принимающей стороны, признавая при этом, что такие стратегии могут оказаться наиболее эффективными на ранних или доклинических стадиях заболевания.Появляющаяся картина такова: one , в которых взаимодействие микробиота-призрак не может быть сведено к перечням таксонов или составных изменений. Понимание таких иммунных заболеваний, как MS, потребует внимания к местам проживания микробов, тому, как они ведут себя в своих нишах, что они производят и как реагирует иммунитет принимающей стороны, и, в свою очередь, как хостинг иммунитета формирует микробную экологию. Привязывая их исследование к генетически контролируемой человеческой когорте, изолируя место микробного пробоотбора и следя за результатами с помощью функциональной модели спонтанного CNS автоиммунитет, Юн и др. добавляют часть в развивающееся понимание микробиома в MS. Основная сила заключается в уточнении того, как, где и при каких условиях кишечная микробиота влияет на иммунную реакцию. Вопросы проектирования, сайты и контекст - микробные и хостинговые - могут иметь наибольшее значение. Признания L.F. поддерживаются Фондом Ок. Автор сообщения L.T.J. и L.F. написали документ. Авторы заявляют о том, что у них нет конкурирующих интересов. См. сопутствующую статью: "Многообразный склероз и кишечная микробиота: Lachnospiracae from the ileum of MS-близнецов вызывает сходную с MS болезнь у безфиногенных трансгенных мышей - беспристрастное функциональное исследование," 10.1073/Пнас.2419689122 . Справочные материалы
Читать найденный полный текст

This article is distributed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives License 4.0 (CC BY-NC-ND) .

Deciphering how environmental exposures interact with genetic predispositions to drive the disease processes in multiple sclerosis (MS) remains elusive. MS is a chronic inflammatory disease of the central nervous system. It has a well-characterized genetic architecture with more than 200 susceptibility loci identified, including strong associations with human leukocyte antigen (HLA) alleles. Yet heritability estimates suggest that genetic factors account for only about 30% of overall disease risk, leaving the majority attributable to environmental influences. Among these, Epstein-Barr virus infection, low sunlight exposure and vitamin D levels, dietary patterns, obesity, and smoking are well-established contributors. More recently, increasing attention has turned to the gut microbiota and its metabolites as modulators of MS pathogenesis ( 1 ). While numerous but mostly low-powered studies have linked heterogeneous shifts in gut microbial composition to MS risk and immune phenotypes, a key question remains unresolved: Which microbial taxa or functions, if any, are causally involved in the initiation or progression of disease? In this issue of PNAS, Yoon et al. address this question ( 2 ) ( Fig. 1 ).

MS-derived ileal microbiota promotes CNS autoimmunity in EAE-prone mice. Transfer of ileal bacteria from MS-affected twins to a germ-free transgenic mouse model induced EAE, immune skewing, and expansion of E. tayi and Lachnoclostridium , implicating these taxa in the triggering of disease.

By studying monozygotic twin pairs discordant for MS, the study controlled for both genetic and early-life environmental confounders. They compared the microbiota from faeces, ileum, and colon—regions with distinct immune characteristics—and transferred ileum microbiota to a germ-free transgenic mouse model predisposed to spontaneous experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Ileal microbiota from MS-affected twins induced EAE in recipient mice with greater frequency than samples from their healthy cotwins, particularly in female mice. Microbial profiling showed that disease development is associated with marked expansion—or blooming—of Lachnospiraceae taxa, including Eisenbergiella tayi and Lachnoclostridium , which was accompanied by suppression of taxa such as Akkermansia and Alistipes . These blooms correlated with increased Th17 responses and reduced regulatory T cells, suggesting that a microbial shift in a permissive host environment can tip immune balance toward a proinflammatory state.

Early studies by the same research group demonstrated that faecal microbiota from MS patients can promote proinflammatory immune phenotypes and facilitate EAE development in gnotobiotic mice, marking an early move from correlation to mechanistic inference. More recently, large-scale efforts such as the International MS Microbiome Study have identified dozens of taxa associated with MS across different populations and treatment exposures, providing a valuable and highly needed foundation for understanding disease-linked microbial variations ( 3 ). Extending this line of investigation, the present study adds spatial and functional resolution—linking microbiota isolated from the ileum to immune cell polarization and disease expression in a mechanistically controlled mouse model.

Growing evidence from neuroinflammatory and neurodegenerative conditions reinforces the importance of the gut–brain axis in modulating systemic and central inflammation. In Parkinson’s disease, preclinical evidence indicates that microbiota manipulation—through antibiotics, probiotics, or fecal microbiota transplantation (FMT)—can influence motor symptoms, neuroinflammation, and α-synuclein pathology ( 4 ). Yet, recent clinical trials have yielded mixed results: While FMT has proven safe and may affect some exploratory outcomes, consistent improvements in core clinical measures have not yet been observed ( 5 ). In Alzheimer's disease ( 6 ) and neuropsychiatric diseases such as anorexia nervosa ( 7 ) and schizophrenia ( 8 ), microbial transfer from patients to rodent models replicates to a certain extent behavioral and metabolic features of the illness. Across these conditions, gut microbiomes may influence host physiology through their metabolites, including short-chain fatty acids, bile acids, and tryptophan metabolites with various downstream effects on immune responses, neuroinflammatory pathways, and the integrity of the blood–brain barrier. Notably, microbial genera such as Akkermansia , Faecalibacterium , and Prevotella have been repeatedly associated with neuroinflammatory and neurodegenerative conditions—including MS, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, and stroke—though in some cases, such as Prevotella , the direction and consistency of these associations remain variable ( 9 ). These findings suggest that common microbial signals may converge on distinct immunological circuits depending on host susceptibility and context.

By anchoring their study in a genetically controlled human cohort, isolating the site of microbial sampling, and following outcomes through a functional model of spontaneous CNS autoimmunity, Yoon et al. add a piece to the evolving understanding of the microbiome in MS.

While the study from Yoon et al. represents a methodological advance, it also reflects the inherent constraints of mechanistic microbiome research in humans. Only two discordant twin pairs underwent enteroscopy, limiting statistical generalizability and raising the possibility that findings may not capture broader interindividual variation. Community shifts following human-to-mouse transfer may also introduce ecological drift, complicating the attribution of immune effects to specific taxa. Moreover, while one MS donor had been treatment-free for over a decade, the other was receiving interferon-β at the time of sampling, highlighting a broader challenge in microbiome studies: The immunological consequences of therapy are difficult to separate from disease-related microbial signals. Interferon-β, for instance, may exert its therapeutic activity partially by upregulating short-chain fatty acid transporters, thereby shaping not only host immunity but also microbial–host metabolic interactions with downstream regulatory effects on the Treg and Th17 balance ( 3 ). In untreated MS, the proportion of IgA-coated gut bacteria is significantly reduced, accompanied by shifts in the taxa preferentially targeted by mucosal antibodies relative to healthy individuals ( 10 ). Notably, following B cell depleting therapy, some of these patterns shift toward those seen in healthy controls—suggesting that treatment may partially reestablish functional immune-microbial relationships. More broadly, antibiotics—especially broad-spectrum agents—can induce lasting ecological disruption, altering metabolite production and mucosal immunity in ways that may influence disease risk or treatment response ( 11 ). These therapeutic–microbial interactions complicate interpretation but also point to potential avenues for intervention—if studied with appropriate ecological and mechanistic resolution.

Microbiota-based strategies—ranging from defined probiotics to engineered microbial consortia, synthetic commensals, or metabolite-based interventions—are under active investigation in autoimmune diseases such as inflammatory bowel disease, type 1 diabetes, and systemic lupus erythematosus. For instance, fecal microbiota transplantation has shown clinical benefit in ulcerative colitis ( 12 ) and is now entering early-stage trials in MS. Even traditional antibiotics, such as vancomycin, have been shown to attenuate EAE severity in mice by promoting regulatory taxa ( 13 ) underscoring a potential for ecological recalibration. Targeting microbially derived metabolites—such as short-chain fatty acids, bile acids, or tryptophan derivatives—through diet or supplementation is also being explored as a way to influence immunological balance, though mechanistic complexity and translational barriers remain ( 1 , 14 ).

The therapeutic implications of this study lie not only in identifying microbial contributors to MS but also in refining how such insights might be leveraged. Current immunomodulatory treatments were developed to target immune pathways directly, yet increasing evidence suggests that they also exert effects on microbial composition and functions, effects that remain underexplored ( 15 ). The present study aligns with an emerging interest in intentional modulation of the gut ecosystem—whether through diet, engineered consortia, or metabolite supplementation, as well as pharmacological agents with direct or collateral effects on microbial networks. Still, translating such insights into clinical practice remains challenging. For instance, as recent guidelines for pre- and probiotic trial design (16) emphasize, future interventions will require not only taxonomic precision but also ecological insight, mechanistic validation, and host stratification—while acknowledging that such strategies may prove most effective at early or preclinical disease stages.

The emerging picture is one in which microbiota–host interactions cannot be reduced to lists of taxa or compositional shifts alone. Understanding immune-mediated diseases such as MS will require attention to where microbes reside, how they behave within their niches, what they produce, and how host immunity responds—and, reciprocally, how, in turn, host immunity shapes microbial ecology. By anchoring their study in a genetically controlled human cohort, isolating the site of microbial sampling, and following outcomes through a functional model of spontaneous CNS autoimmunity, Yoon et al. add a piece to the evolving understanding of the microbiome in MS. The principal strength lies in refining how, where, and under what conditions, the gut microbiota influences host immune responses. Design matters, site matters, and context— microbial and host—may matter most.

Acknowledgments

L.F. is supported by the Oak Foundation.

Author contributions

L.T.J. and L.F. wrote the paper.

Competing interests

The authors declare no competing interest.

Footnotes

See companion article, “Multiple sclerosis and gut microbiota: Lachnospiraceae from the ileum of MS twins trigger MS-like disease in germfree transgenic mice—An unbiased functional study,” 10.1073/pnas.2419689122 .

References

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты