ПРИЧИННО-НАСЛІДКОВІ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКИ МІЖ МІКРОБІОТОЮ КИШЕЧНИКУ ТА ПЕРЕБІГОМ ІШЕМІЧНО-РЕПЕРФУЗІЙНОГО ПОШКОДЖЕННЯ ГОЛОВНОГО МОЗКУ

C.C. Ткачук; M.A. Повар; В.І. Штефанюк; О.В. Ткачук

doi:10.24061/1727-4338.XIX.4.74.2020.17

Автор(и)

C.C. Ткачук
M.A. Повар
В.І. Штефанюк
О.В. Ткачук

DOI:

https://doi.org/10.24061/1727-4338.XIX.4.74.2020.17

Ключові слова:

ішемічні ушкодження головного мозку, мікробіота кишечнику, механізми взаємозв’язку

Анотація

Мета роботи – здійснити аналіз сучасних наукових даних щодо взаємовідносин
у системі «мікробіота кишечнику – головний мозок» при ішемічно-реперфузійних
ушкодженнях останнього.
Висновки.
1. Аналіз даних літератури засвідчує про суперечливість існуючих на сьогодні
поглядів про роль дисбактеріозу (нейропротекторну чи нейродегенеративну) у
перебігу ішемічних ушкоджень головного мозку.
2. Численними експериментальними дослідженнями обгрунтована роль мікробіоти
кишечнику: у порушенні гомеостазу Т-клітин, яким належить визначальна роль
при вторинному нейрозапаленні після ішемії мозку; у зміні співвідношення їх
субпопуляцій Treg-Th17 та міграції лімфоцитів кишечнику в ішемізований головний
мозок.

Посилання

Arya AK, Hu B. Brain–gut axis after stroke. Brain Circ.

;4(4):165–73. doi: 10.4103/bc.bc_32_18

Camara-Lemarroy CR, Ibarra-Yruegas BE, Gongora-Rivera F.

Gastrointestinal complications after ischemic stroke. J Neurol

Sci. 2014;346(1-2):20-5. doi: 10.1016/j.jns.2014.08.027

Yamashiro K, Tanaka R, Urabe T, Ueno Y, Yamashiro Y, Nomoto

K, et al. Gut dysbiosis is associated with metabolism and

systemic inflammation in patients with ischemic stroke. PloS One

[Internet]. 2017[cited 2021 Jan 29];12(2):e0176062. Available

from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/

journal.pone.0171521 doi: 10.1371/journal.pone.0171521

Zeng X, Gao X, Peng Y, Wu Q, Zhu J, Tan C, et al. Higher Risk

of Stroke Is Correlated With Increased Opportunistic Pathogen

Load and Reduced Levels of Butyrate-Producing Bacteria in the

Gut. Front Cell Infect Microbiol [Internet]. 2019[cited 2021 Feb

;9:4. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/

articles/PMC6369648/pdf/fcimb-09-00004.pdf doi: 10.3389/

fcimb.2019.00004

Shi K, Wood K, Shi FD, Wang X, Liu Q. Stroke-induced

immunosuppression and poststroke infection. Stroke Vasc Neurol.

;3(1):34–41. doi: 10.1136/svn-2017-000123

Shim R, Wong CH. Ischemia, Immunosuppression and Infection-

-Tackling the Predicaments of Post-Stroke Complications. Int J

Mol Sci [Internet]. 2016[cited 2021 Jan 29];17(1):E64. Available

from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4730309/

pdf/ijms-17-00064.pdf doi: 10.3390/ijms17010064

Liesz A, Dalpke A, Mracsko E, Antoine DJ, Roth S, Zhou W, et al.

DAMP signaling is a key pathway inducing immune modulation

after brain injury. J Neurosci. 2015;35(2):583-98. doi: 10.1523/

JNEUROSCI.2439-14.2015

Singh V, Roth S, Veltkamp R, Liesz A. HMGB1 as a Key

Mediator of Immune Mechanisms in Ischemic Stroke. Antioxid

Redox Signal. 2016;24(12):635-51. doi: 10.1089/ars.2015.6397

Prass K, Meisel C, Hoflich C, Braun J, Halle E, Wolf T, et al. Strokeinduced immunodeficiency promotes spontaneous bacterial

infections and is mediated by sympathetic activation reversal by

poststroke T helper cell type 1-like immunostimulation. J Exp

Med. 2003;198(5):725-36. doi: 10.1084/jem.20021098

Cheng X, Boza-Serrano A, Turesson MF, Deierborg T, Ekblad

E, Voss U. Galectin-3 causes enteric neuronal loss in mice after

left sided permanent middle cerebral artery occlusion, a model of

stroke. Sci Rep 2016;6:32893. doi: 10.1038/srep32893

Winek K, Meisel A, Dirnagl U. Gut microbiota impact on stroke

outcome: Fad or fact? J Cereb Blood Flow Metab. 2016;36(5):891-

doi: 10.1177/0271678X16636890

Nie J, Xie L, Zhao BX, Li Y, Qiu B, Zhu F, et al. Serum

trimethylamine N-oxide concentration is positively associated

with first stroke in hypertensive patients. Stroke. 2018;49(9):2021–

doi: 10.1161/STROKEAHA.118.021997

Hagiwara S, Yoshida A, Omata Y, Tsukada Y, Takahashi H,

Kamewada H, et al. Desulfovibrio desulfuricans bacteremia in

a patient hospitalized with acute cerebral infarction: Case report

and review. J Infect Chemother. 2014;20:274–7. doi: 10.1016/j.

jiac.2013.10.009

Tascilar N, Irkorucu O, Tascilar O, Comert F, Eroglu O, Bahadir

B, et al. Bacterial translocation in experimental stroke: What

happens to the gut barrier? Bratisl Lek Listy. 2010;111(4):194–9.

Samary CS, Ramos AB, Maia LA, Rocha NN, Santos CL,

Magalhães RF, et al. Focal ischemic stroke leads to lung injury

and reduces alveolar macrophage phagocytic capability in rats.

Crit Care [Internet]. 2018[cited 2021 Jan 27];22(1):249. Available

from: https://ccforum.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/

s13054-018-2164-0.pdf doi: 10.1186/s13054-018-2164-0

Stanley D, Mason LJ, Mackin KE, Srikhanta YN, Lyras D,

Prakash MD, et al. Translocation and dissemination of commensal

bacteria in post-stroke infection. Nat Med. 2016;22(11):1277-84.

doi: 10.1038/nm.4194

Houlden A, Goldrick M, Brough D, Vizi ES, Lenart N,

Martinecz B, et al. Brain injury induces specific changes in the

caecal microbiota of mice via altered autonomic activity and

mucoprotein production. Brain Behav Immun. 2016;57:10-20.

doi: 10.1016/j.bbi.2016.04.003

Wong CH, Jenne CN, Lee WY, Leger C, Kubes P. Functional

innervation of hepatic iNKT cells is immunosuppressive

following stroke. Science. 2011;334(6052):101-5. doi: 10.1016/j.

bbi.2016.04.003

Ai TL, Solomon BD, Hsieh CS. T-cell selection and intestinal

homeostasis. Immunol Rev. 2014;259(1):60-74. doi: 10.1111/

imr.12171

Luu M, Weigand K, Wedi F, Breidenbend C, Leister H,

Pautz S, et al. Regulation of the effector function of CD8+ T

cells by gut microbiota-derived metabolite butyrate. Sci Rep

[Internet]. 2018[cited 2021 Feb 10];8(1):14430. Available from:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6158259/

pdf/41598_2018_Article_32860.pdf doi: 10.1038/s41598-018-

-x

Tanabe S. The effect of probiotics and gut microbiota on

Th17 cells. Int Rev Immunol. 2013;32(5-6):511-25. doi:

3109/08830185.2013.839665

Selvaraj UM, Stowe AM. Long-term T cell responses in the brain

after an ischemic stroke. Discov Med. 2017;24(134):323-33.

Gu L, Jian Z, Stary C, Xiong X. T Cells and Cerebral Ischemic

Stroke. Neurochem Res. 2015;40(9):1786-91. doi: 10.1007/

s11064-015-1676-0

Singh V, Sadler R, Heindl S, Llovera G, Roth S, Benakis C, et al.

The gut microbiome primes a cerebroprotective immune response

after stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 2018;38(8):1293-8. doi:

1177/0271678X18780130

Sadler R, Singh V, Benakis C, Garzettide D, Breac D, Stecherde

B, et al. Microbiota differences between commercial breeders

impacts the post-stroke immune response. Brain Behav Immun.

;66:23-30. doi: 10.1016/j.bbi.2017.03.011

Gelderblom M, Weymar A, Bernreuther C, Velden J,

Arunachalam P, Steinbach K, Orthey E, et al. Neutralization of

the IL-17 axis diminishes neutrophil invasion and protects from

ischemic stroke. Blood. 2012;120(18):3793-802. doi: 10.1182/

blood-2012-02-412726

Round JL, Mazmanian SK. Inducible Foxp3+ regulatory

T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal

microbiota. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107:12204–9. doi:

1073/pnas.0909122107

Magrone T, Jirillo E. The interaction between gut microbiota

and age-related changes in immune function and inflammation.

Immun Ageing [Internet]. 2013[cited 2021 Jan 24];10:31.

Available from: https://immunityageing.biomedcentral.com/

track/pdf/10.1186/1742-4933-10-31 doi: 10.1186/1742-4933-10-

Liu YH, Ding Y, Gao CC, Li LS, Wang YX, Xu JD. Functional

macrophages and gastrointestinal disorders. World J Gastroenterol.

;24(11):1181-95. doi: 10.3748/wjg.v24.i11.1181

Bain CC, Mowat AM. The monocyte-macrophage axis in the

intestine. Cell Immunol. 2014;291(1-2):41-8. doi: 10.1016/j.

cellimm.2014.03.012

Ge R, Tornero D, Hirota M, Monni E, Laterza C, Lindvall O, et al.

Choroid plexus-cerebrospinal fluid route for monocyte-derived

macrophages after stroke. J Neuroinflammation [Internet].

[cited 2021 Feb 10];14:153. Available from: https://

jneuroinflammation.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/

s12974-017-0909-3 doi: 10.1016/j.cellimm.2014.03.012

Benakis C, Brea D, Caballero S, Faraco G, Moore J, Murphy M,

et al. Commensal microbiota affects ischemic stroke outcome by

regulating intestinal γδ T cells. Nat Med. 2016;22(5):516-23. doi:

1038/nm.4068

Shiokawa A, Kotaki R, Takano T, Nakajima-Adachi H, Hachimura

S. Mesenteric lymph node CD11b-CD103+PD-L1High

dendritic cells highly induce regulatory T cells. Immunology.

;152(1):52-64. doi: 10.1111/imm.12747

Enzmann G, Kargaran S, Engelhardt B. Ischemia-reperfusion

injury in stroke: impact of the brain barriers and brain immune

privilege on neutrophil function. Ther Adv Neurol Disord

[Internet]. 2018[cited 2021 Jan 27];11:1756286418794184.

Available from: https://journals.sagepub.com/doi/

pdf/10.1177/1756286418794184 doi: https://doi.

org/10.1177/1756286418794184

ПРИЧИННО-НАСЛІДКОВІ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКИ МІЖ МІКРОБІОТОЮ КИШЕЧНИКУ ТА ПЕРЕБІГОМ ІШЕМІЧНО-РЕПЕРФУЗІЙНОГО ПОШКОДЖЕННЯ ГОЛОВНОГО МОЗКУ

Автор(и)

DOI:

Ключові слова:

Анотація

Посилання

##submission.downloads##

Опубліковано

Номер

Розділ

Ліцензія

Інформація

##plugins.block.developedBy.blockTitle##

Мова

Подати статтю