Кривой Рог

Дисбактериоз

Определение

Дисбактериоз (дисбиоз) — это состояние, при котором нарушается нормальный баланс микрофлоры кишечника.

Кишечник человека содержит около 100 трлн различных микроорганизмов — бактерий, вирусов, грибов, архей, простейших, которые формируют кишечную микробиоту. В желудке и двенадцатиперстной кишке численность микроорганизмов самая низкая из-за высокой кислотности желудочного сока и быстрого прохождения пищи, а именно 103–104 КОЕ/мл (КОЕ/мл — колониеобразующие единицы на мл). Желудок — неблагоприятная среда для роста бактерий. Тем не менее в желудке определяются бактерии Firmicutes (Lactobacillus, Streptococcus, Clostridium, Veilonella), Proteobacteria (Escherichia), Actinobacteria (Bifidobacterium), а также грибы рода Candida. При этом наиболее распространенным патогеном в желудке является Helicobacter pylori.

Наибольшее количество бактерий выявляют в дистальном отделе кишечника (подвздошной кишке — 108 КОЕ/мл, толстой кишке — 1011 КОЕ/мл). Масса бактерий в толстой кишке составляет 1,5–2 кг. Большинство из них являются анаэробными (Bacteroides, Clostridium, Ruminococcus, Fusobacterium, Butyrivibrio, Peptostreptococcus, Eubacterium и Bifidobacterium), аэробными и относительно аэробными (грамотрицательные из семейства Enterobacteriaceae, грамположительные из семейств Lactobacillus, Enterococcus и Streptococcus).

Численность микроорганизмов в организме человека — 1014 КОЕ/мл. Около 160 видов микроорганизмов включают Firmicutes, Actinobacteria, Pseudomonadota, Fusobacteria и Verrucomicrobia. 90% микробиоты кишечника человека составляют бактерии типов Firmicutes и Bacteroidetes:

  • тип Firmicutes представлен более чем 200 различными родами бактерий, включая Lactobacillus, Clostridium, Enterococcus и Ruminococcus;
  • тип Bacteroidetes представлен преимущественно родами Bacteroides и Prevotella.

Наиболее распространенными вирусами в кишечной микробиоте являются двухцепочечные ДНК-вирусы Caudovirales (Podoviridae, Siphoviridae и Myoviridae) и одноцепочечные ДНК-бактериофаги (Microviridae). Наиболее распространенными типами грибов являются Candida, Cladosporium, Cryptococcus и Saccharomyces, но во многих образцах кала можно также выявить Malassezia spp., Eurotiales spp., Botrysphaeriales spp. и Filobasidiales spp. (Banaszak M. et al., 2023).

Примером дисбактериоза, часто описываемым в литературе по микробиому кишечника, является повышенное относительное содержание протеобактерий, включая виды Escherichia coli и Klebsiella. Например, хотя относительная численность протеобактерий у здоровых людей обычно составляет <10%, у пациентов с дисбактериозом отмечалась относительная численность около 20–30% (Bidell M.R. et al., 2022).

Изменения в составе микробиоты фиксируются при ожирении, сахарном диабете, заболеваниях печени, а также при онкологических и нейродегенеративных заболеваниях (Shen Y. et al., 2025).

Функции здорового микробиома

Согласно результатам исследования, комменсальная микробиота кишечника выполняет ряд важных функций:

  • поддержание целостности эпителия кишечника. Бактерии микробиома способствуют укреплению слизистой оболочки кишечника, предотвращая проникновение патогенов и токсинов в организм;
  • участие в пищеварении и метаболизме. Микроорганизмы помогают расщеплять пищу, усваивать питательные вещества и участвуют в метаболизме сложных соединений, обеспечивая организм необходимой энергией;
  • синтез полезных веществ. Микробиом участвует в производстве витаминов и других биологически активных веществ, важных для нормального функционирования организма;
  • взаимодействие с иммунной системой. Микробиота помогает бороться с инфекциями и воспалительными процессами, модулируя работу иммунной системы.

Защитные функции кишечной микробиоты

Одной из ключевых полезных функций микроорганизмов кишечника является устойчивость к колонизации. Этот феномен включает стратегии, с помощью которых микробиота снижает риск локальной колонизации потенциально патогенными бактериями и поддерживает стабильное сообщество «хороших» микроорганизмов.

Основные механизмы устойчивости к колонизации:

  • конкуренция микроорганизмов в кишечнике за питательные вещества и пространство. Это предотвращает чрезмерный рост потенциально патогенных микроорганизмов и способствует поддержанию гомеостатической численности микробиоты;
  • выделение специфических антимикробных веществ (бактериоцинов) некоторыми бактериями. Бактериоцины способны повреждать клетки других видов или даже штаммов того же вида. Механизм действия бактериоцинов: образование пор в клеточных мембранах, деградация нуклеиновых кислот, нарушение синтеза клеточной стенки;
  • представители Bacteroidetes и Proteobacteria обладают антибактериальными системами секреции, которые могут вызывать повреждение любых генетически неидентичных окружающих клеток.

Иммуномодуляция кишечной микробиоты

Кишечная микробиота также участвует во врожденном и адаптивном иммунитете. В целом микробиота взаимодействует с иммунной системой хозяина, помогая модулировать про- и противовоспалительные реакции в кишечнике.

Основные механизмы иммуномодуляции:

  • комменсальные микроорганизмы помогают иммунной системе хозяина различать безопасные микроорганизмы и потенциальные патогены. Например, Toll-подобные рецепторы в эпителии кишечника взаимодействуют с местными бактериями, помогая иммунной системе организма отличать знакомых комменсалов от патогенных микробов;
  • комменсальные бактерии стимулируют выработку IgA в кишечнике, а также взаимодействуют с кишечными Т-лимфоцитами, способствуя поддержанию сбалансированного взаимодействия между иммуностимулирующими Т-хелперами и иммуносупрессивными регуляторными Т-клетками. Виды Firmicutes (например Clostridia), Bacteroidetes (например fragilis) и Bifidobacterium infantis стимулируют привлечение регуляторных T-клеток. Faecalibacterium prausnitzii (Firmicutes) снижает уровень провоспалительных цитокинов (например интерлейкина (IL)-12) и повышает уровень противовоспалительных цитокинов (например IL-10).

Метаболические функции кишечной микробиоты

Гомеостаз желчных кислот

В переваривании жиров и всасывании жирорастворимых витаминов после их секреции в тонкую кишку участвуют желчные кислоты (ЖК), синтезируемые в печени. В то время как первичные ЖК секретируются в конъюгированной форме, некоторые комменсальные бактерии — представители Firmicutes (например Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus), Bacteroidetes (например Bacteroides) и Actinobacteria (например Bifidobacterium) — экспрессируют гидролазу желчных солей, которая деконъюгирует их обратно в неконъюгированную форму. Это обеспечивает энтерогепатическую рециркуляцию большей части пула ЖК.

Небольшая часть первичных ЖК, достигающих толстой кишки, подвергается превращению во вторичные ЖК. Этот процесс осуществляется определенными видами (<0,025% всей кишечной микробиоты), экспрессирующими α-дегидроксилазы. Наиболее изученным видом является Clostridium scindens.

Первичные и вторичные ЖК вовлечены в регуляцию глюкозного метаболизма, а также обладают детергентными антимикробными свойствами, которые поддерживают колонизационную резистентность. Вторичные ЖК играют особенно важную роль в подавлении роста Clostridioides difficile.

Учитывая ключевое участие микробиоты в регуляции пула ЖК, соотношение первичных и вторичных ЖК рассматривается как перспективный биомаркер состояния микробиома:

  • здоровый микробиом — преобладание вторичных ЖК в толстой кишке;
  • нарушенный микробиом — повышение первичных ЖК.

Выработка короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК)

Кишечная микробиота ферментирует неусвоенные крахмалы и растворимые пищевые волокна, что приводит к образованию КЦЖК. Диеты, богатые растительной клетчаткой и ферментированными продуктами, считаются «полезными для кишечника» именно благодаря стимуляции продукции КЦЖК. Наиболее распространенные КЦЖК — ацетат, пропионат и бутират.

Выработка КЦЖК является распространенной функцией многих микробных групп. Особое значение имеет бутират, который служит основным источником энергии для эпителиальных клеток толстой кишки. Ключевыми продуцентами бутирата являются представители типа Firmicutes (например Roseburia, Ruminococcus). По оценкам, микробиальный бутират обеспечивает 5–10% суточной энергетической потребности организма, обеспечивая энергией клетки толстой кишки.

Кроме энергетической функции, КЦЖК участвуют:

  • в регуляции аппетита и глюкозного метаболизма;
  • в иммуномодуляции, включая ослабление действия провоспалительных цитокинов на эпителий кишечника;
  • во влиянии на активность нейтрофилов, регулируя их локальный ответ.

Таким образом, КЦЖК поддерживают барьерную функцию кишечника, обеспечивая эпителий энергией и снижая локальное воспаление.

Синтез витаминов

Кишечная микробиота играет ключевую роль в синтезе эндогенных витаминов:

  • некоторые витамины группы B, включая цианокобаламин (витамин B12), синтезируются исключительно микробиотой. Основными продуцентами являются представители Firmicutes, Actinobacteria и Proteobacteria. Эти витамины необходимы для множества метаболических процессов, включая репликацию и восстановление ДНК;
  • некоторые комменсальные бактерии также вырабатывают витамин K, включая Bacteroides fragilis, Eubacterium lentum, Enterobacter agglomerans, Serratia marcescens и Enterococcus faecium.

Изменение численности этих микроорганизмов может напрямую влиять на биодоступность витаминов, синтезируемых в просвете кишечника (Bidell M.R. et al., 2022).

Причины дисбактериоза

Факторы, обусловливающие развитие дисбактериоза:

  • питание и образ жизни;
  • антибиотики и другие лекарственные средства;
  • инфекции и воспаление;
  • генетическая предрасположенность хозяина.

Диетические и поведенческие факторы

Первичная колонизация кишечной микробиоты формируется в ранний постнатальный период и в значительной степени определяется микробиотой матери. Однако последующее развитие микробиоты зависит от питания и образа жизни человека.

Например, диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием клетчатки способствует увеличению численности бактерий рода Proteus. Высокое потребление красного мяса способствует образованию микробных метаболитов — сероводорода и триметиламина, которые далее превращаются в триметиламин-N-оксид (ТМАО) и связаны с развитием атеросклероза и нарушением кишечного барьера.

Антибиотики и другие лекарственные средства

Антибиотики остаются одной из наиболее частых причин нарушений микробного баланса. Их применение снижает филогенетическое разнообразие микробиоты, уменьшает численность нормобиоты и увеличивает долю протеобактерий, включая энтеробактерии. Это формирует провоспалительный фенотип, а также повышается экспрессия генов антибиотикорезистентности.

Особенно выраженные последствия отмечаются при применении антибиотиков в раннем возрасте. Например, макролиды вызывают устойчивое сокращение численности Firmicutes и Actinobacteria при одновременном увеличении Bacteroidetes и Proteobacteria (табл. 1). Восстановление микробиоты зависит от частоты и длительности курсов антибактериальной терапии. При многократном применении антибиотиков изменения микробиоты могут становиться практически постоянными.

Таблица. 1 Антибиотикотерапия и ее влияние на микробиом кишечника
Класс антибиотика Антибиотикотерапия Влияние на микробиоту кишечника
Повышается Снижается
Бета-лактамы Амоксициллин с клавулановой кислотой Enterobacteriaceae

Parabacteroides distasonis

Escherichia Enterobacter

Bifidobacterium

Clostridium cluster XIVa

Bacteroides fragilis

Roseburia

Имипенем Akkermansia muciniphilia Enterobacteriaceae

Clostridia

Bacteroides

Enterococcus

Меропенем Enterococcus

Bacteroides

Enterobacteriaceae

Clostridia

Бета-лактамы + ингибитор бета-лактамазы Пиперациллин и тазобактам Enterobacteriaceae

Bifidobacterium

Eubacterium

Lactobacillus

Несколько классов Амоксициллин с кларитромицином Firmicutes Bacteroidetes
Макролиды Кларитромицин Bacteroides

Proteobacteria

Actinobacteria

Firmicutes

Азитромицин Bifidobacterium
Суротомицин Bacteroidetes

Prevotella

Clostridium Lactobacillus

Bifidobacterium

Enterococcus

Streptococcus

Enterobacterium

Bacteroides fragilis

Несколько классов Кларитромицин + метронидазол + омепразол Firmicutes

Proteobacteria

Enterococci

Actinobacteria

Bifidobacterium

Clostridium

Bacteroides

Гликопептиды Ванкомицин Firmicutes Lactobacillus

Clostridium

Firmicutes (в зависимости от исследований повышаются или снижаются)

Хинолоны Левофлоксацин Escherichia coli
Ципрофлоксацин Bacteroides

Enterococcus

Bifidobacterium

Enterobacteriaceae

Alistipes

Faecalibacterium

Oscillospira

Ruminococcus

Dialister

Линкозамиды Клиндамицин Clostridioides difficile

Bacteroides Lactobacillus Clostridia

Bifidobacterium

Lactobacillus (в зависимости от исследований повышаются или снижаются)

Enterococcus

Klebsiella

Enterobacter

Cirtrobacter

Цефалоспорины (2-е поколение) Цефпрозил Lachnoclostridium bolteae Bacteroides enterotype
Цефалоспорины (3-е поколение) Цефтазидим Enterobacteriaceae

Lactobacillus

Цефалоспорины (4-е поколение) Цефепим Escherichia coli

Bifidobacterium

Антибиотик-индуцированный дисбактериоз влияет не только на микробный состав, но и на транскриптом и эпитранскриптом хозяина, включая модификации типа m6A, через действие микробных метаболитов (Alagiakrishnan K. et al., 2024).

Влияние других препаратов на микробиоту кишечника:

  • метформин — ассоциирован с увеличением количества Akkermansia muciniphila, Escherichia spp. и Lactobacillus при сокращении численности Intestinibacter. Прием метформина способствует стимуляции продукции КЦЖК, улучшению барьерной функции и метаболическому гомеостазу кишечника;
  • антидепрессанты при длительном приеме могут снижать плотность микробиоты. Например, одновременное введение flavefaciens с дулоксетином ослабляло антидепрессивный эффект препарата;
  • антипсихотические препараты также изменяют состав микробиоты — длительный прием рисперидона способствует росту Bifidobacterium и Escherichia coli, а также снижению численности Clostridium coccoides и Lactobacillus. У женщин, принимавших атипичные антипсихотические препараты, отмечалось снижение микробного разнообразия, включая Lachnospiraceae, Akkermansia и Sutterella, в отличие от мужчин, у которых существенных изменений не выявлено. Также у пациентов отмечалось изменение соотношения Firmicutes:Bacteroidetes, что может приводить к увеличению массы тела;
  • прием нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) вызывает дисбиотические изменения. Так, целекоксиб и ибупрофен увеличивают численность бактерий семейства Enterococcaceae, Enterobacteriaceae, Erysipelotrichaceae, Acidaminococcaceae и Desulfovibrionaceae. У пожилых пациентов, принимающих НПВП, отмечается снижение Lactobacillus и Collinsella aerofaciens и повышение Roseburia;
  • опиоиды — могут приводить к бактериальной транслокации через нарушение кишечного барьера. У пациентов в стационарах применение опиоидов связано с повышением Parabacteroides, Propionimicrobium, Alistipes, Sutterella, Clostridium, Bifidobacterium, а также Lachnospiraceae и Pyramidobacter. Замедление транзита пищи по желудочно-кишечному тракту под действием опиоидов может приводить к росту бактерий в толстой кишке и увеличению микробного разнообразия;
  • статины. У пациентов с болезнью Паркинсона лечение статинами приводило к увеличению относительного числа Burkholderiaceae, Propionibacteriaceae, Enterococcaceae, Actinomycetaceae и Enterobacteriaceae, а также количества вирусов. Розувастатин ассоциируется с корреляцией Firmicutes и Fusobacteria с уровнем холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), а цианобактерии и Lentisphaerae — с его снижением в плазме крови (Alagiakrishnan K. et al., 2024).

Инфекции и воспаление

Инфекционные агенты и чрезмерная активация иммунитета нарушают микробный баланс и вызывают кишечное воспаление, приводящее к дисбактериозу. В норме микробиота поддерживает иммунную толерантность, но при ее нарушении увеличивается доля провоспалительных микробов, что приводит к развитию заболеваний, таких как рассеянный склероз и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК).

Избыточная активация T-хелперов усиливает воспалительный каскад — патогены выделяют токсины, повреждают эпителий и повышают кишечную проницаемость. Например, Klebsiella pneumoniae может проникать через слизистый слой, инфицировать эпителий и активировать макрофаги, вызывая выброс IL-1β и фактора некроза опухоли (TNF)-α, что поддерживает дисбиоз.

Генетическая предрасположенность хозяина

Согласно результатам исследования, генетические вариации человека связаны с особенностями его микробиома — как с метаболическими показателями (индекс массы тела, артериальное давление), так и с функциональными характеристиками микробов, включая системы секреции и механизмы антибиотикорезистентности. Выявлено, что инсулинонезависимый сахарный диабет (ІІ типа) и некоторые неврологические заболевания могут быть связаны с генетическими вариантами, влияющими на состав кишечной микробиоты.

Отдельные гены напрямую участвуют в формировании риска ВЗК и регулировании взаимодействий «хозяин — микроб». К ним относятся SLC22A5, GPR35 и GPR65. Некоторые вариации оказывают конкретное влияние на состав микробов. Так, полиморфизм в локусе гена лактазы (LCT) связан с численностью Actinobacteria и Bifidobacterium, а варианты в генах ABO и FUT2 — с обилием определенных бактериальных групп.

Генетические вариации могут:

  • непосредственно вызывать патологические фенотипы, которые затем вторично изменяют микробиоту;
  • прямо изменять микробный состав, создавая предпосылки для формирования патологического фенотипа.

Как дисбактериоз приводит к развитию болезней?

Основные механизмы, посредством которых дисбактериоз приводит к развитию патологии, включают:

  • дисбаланс микробных метаболитов;
  • нарушение барьерной функции кишечника;
  • дисрегуляцию иммунной системы (табл. 2).

Дисбаланс микробных метаболитов

Дисбактериоз приводит не только к изменению состава микробного сообщества, но и к нарушению продукции метаболитов, которые играют критическую роль в регуляции системных функций организма, включая иммунитет, сердечно-сосудистую систему и ось «кишечник — головной мозг».

Некоторые примеры:

  • ЖК и тревожные расстройства. Например, снижение Lactobacillus murinus повышает уровень вторичных ЖК в плазме крови. Это усиливает экспрессию провоспалительных цитокинов и нейровоспаление, что приводит к развитию тревожных расстройств;
  • КЦЖК и сердечно-сосудистые заболевания. Снижение численности представителей рода Akkermansia при дисбактериозе — снижают уровень КЦЖК, повышая риск артериальной гипертензии (АГ) и сердечно-сосудистых заболеваний;
  • КЦЖК и нейродегенерация. Снижение продукции бутирата бутиратпродуцирующими бактериями (Clostridium, Eubacterium, Ruminococcus и Coprococcus) усиливает воспаление в центральной нервной системе, нарушает созревание микроглии и приводит к олигомеризации β-амилоида, ускоряя развитие болезни Альцгеймера. Снижение продукции пропионата пропионатпродуцирующими бактериями (Propionibacterium, например, acidipropionici, P. thoenii, P. jensenii) ухудшает выживаемость дофаминергических нейронов и обусловливает прогрессирование болезни Паркинсона;
  • триптофан и воспалительные заболевания. Микробные метаболиты триптофана активируют путь AHR, влияя на развитие сердечно-сосудистых заболеваний и хронической болезни почек. Снижение уровня индолпропионовой кислоты вызывает дисбаланс Th27/Treg и приводит к развитию АГ;
  • витамин D3. Дисбактериоз подавляет его синтез, что дополнительно повышает риск АГ.
Таблица 2. Механизмы развития заболеваний, вызванных дисбактериозом
Тип заболевания Механизмы, связанные с дисбактериозом
Заболевания желудочно-кишечного тракта
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) К ВЗК относят язвенный колит и болезнь Крона.

В норме симбиотические микроорганизмы поддерживают целостность кишечного барьера благодаря продукции защитных метаболитов. Однако генетическая предрасположенность, иммунные нарушения, внешние триггеры и особенности рациона могут приводить к переходу части симбионтов в патобионты — бактерии, лучше приспособленные к измененной среде.

Рост патобионтов сопровождается снижением количества полезных микробов и уровня их метаболитов, что усиливает воспаление и поддерживает «порочный круг» дисбиоза и иммунной активации.

При ВЗК такие виды, как Ruminococcus gnavus, разрушают муцин, а Enterococcus faecalis вырабатывает металлопротеиназы, повреждающие слизистый барьер кишки. Это повышает проницаемость слизистого барьера и приводит к проникновению бактериальных антигенов в подслизистые отделы, что поддерживает хроническое воспаление.

Дисбиоз также нарушает баланс микробных метаболитов — ЖК, КЦЖК, метаболитов триптофана, среднецепочечных жирных кислот и ТМАО. Эти молекулы регулируют активацию NLRP3-инфламмасомы, секрецию цитокинов и дифференцировку Т-клеток (Treg/Th27), влияя на течение воспалительного процесса.

Синдром раздраженного кишечника (СРК) Некоторые бактерии, например Ruminococcus gnavus, синтезируют триптамин и фенилэтиламин, которые усиливают инсулинорезистентность, связанную с дисбактериозом при СРК, и сахарный диабет II типа. Эти метаболиты активируют сигнальный путь TAAR1–MAPK/ERK, что ухудшает чувствительность тканей к инсулину.

При разных формах СРК изменяются и метаболические пути микробиоты:

  • СРК с диареей  — усиливается продукция сероводорода;
  • СРК с запором — активируется синтез пальмитиновой кислоты.
Колоректальный рак (КРР) Диета с высоким содержанием жиров увеличивает количество патогенных Alistipes и сокращает численность пробиотического Parabacteroides distasonis, что ослабляет барьерную функцию кишечника и приводит к развитию КРР.

Тауродезоксихолевая кислота активирует канцерогенный путь MAPK/ERK, усиливая пролиферацию эпителиальных клеток толстой кишки. В отличие от нее, КЦЖК оказывают протекторное действие — подавляют рост опухолевых клеток, стимулируют апоптоз, уменьшают выраженность воспаления и препятствуют образованию канцерогенных вторичных ЖК. Они также регулируют экспрессию онкогенов, действуя как опухолевые супрессоры.

У пациентов с КРР и аденомами часто выявляют повышенное содержание Fusobacterium nucleatum. Выявление ее ДНК в слюне рассматривается как независимый прогностический маркер КРР.

Колит Enterococcus способствует разрушению кишечного барьера. Развиваются нарушения барьерной функции и иммунного баланса.
Алкогольный гепатит Воспаление кишечника, вызванное дисбактериозом, активирует фактор некроза опухоли-1 (ФНО-1).
Неврологические расстройства
Болезнь Альцгеймера (БА) Дисбактериоз может приводить к агрегации β-амилоида (Aβ), поддерживать нейровоспаление, оксидативный стресс и инсулинорезистентность — ключевые механизмы развития БА.

Микробные метаболиты по-разному влияют на амилоидный гомеостаз. КЦЖК подавляют сборку Aβ, тогда как TMAO повышает активность β-секретазы и способствует его накоплению. Повышение уровня ЖК нарушает плотные контакты эндотелия и повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера, облегчая проникновение периферических молекул в центральную нервную систему.

Обогащение Dubosiella может замедлять прогрессирование БА благодаря синтезу пальмитолеиновой кислоты

Болезнь Паркинсона (БП) Дисбактериоз нарушает флору и гомеостаз Th27 в подвздошной кишке, вызывая каскад, распространяющийся на головной мозг.

КЦЖК могут усиливать агрегацию α-синуклеина, активировать микроглию и приводить к нейровоспалению и двигательным расстройствам.

У пациентов с БП снижены уровни КЦЖК, что связано с прогрессированием болезни, хроническим воспалением и нарушением кишечного барьера.

C90RF72-ассоциированные боковой амиотрофический склероз/фронтотемпоральная деменция Нейровоспаление
Депрессия Нарушения метаболизма триптофана, пролина
Депрессия, тревога Снижение бактериального разнообразия и уменьшение синтеза триптофана
Метаболические заболевания
Сахарный диабет І типа Метаболизм ЖК и чувствительность к инсулину

Изменение состава микробиоты кишечника и метаболизма ЖК

Сахарный диабет І типа + жировая дистрофия печени, связанная с метаболической дисфункцией Нарушение целостности кишечного барьера и взаимодействия «хозяин – микробиом»
Сахарный диабет ІІ типа У пациентов с сахарным диабетом II типа отмечается снижение обилия Firmicutes и Clostridium butyricum, при этом соотношения Bacteroidetes/Firmicutes и Bacteroides–Prevotella/Clostridium coccoides–Eubacterium положительно коррелируют с уровнем глюкозы в плазме крови, указывая на связь микробного дисбаланса с нарушением гликемического контроля.

Сахарный диабет II типа сопровождается повышением системных воспалительных маркеров, включая липолисахариды, которые активируют TLR4/NF-κB, вызывая агрегацию макрофагов, высвобождение провоспалительных цитокинов и подавление секреции инсулина.

КЦЖК, метаболиты микробиоты, через FFAR2/FFAR3 на L-клетках кишечника стимулируют секрецию GLP-1 и пептида YY, усиливая высвобождение инсулина и снижая уровень глюкагона. Бутират поддерживает целостность кишечного барьера и обладает противовоспалительным эффектом, способствуя дифференцировке регуляторных Т-клеток.

Таким образом, дисбаланс микробиоты снижает продукцию КЦЖК, повышает уровень липополисахаридов и активирует провоспалительные пути, создавая условия для развития и прогрессирования сахарного диабета II типа.

Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) Метаболиты кишечной микробиоты участвуют в патогенезе НАЖБП через несколько механизмов. Бактерии, продуцирующие ЖК, регулируют печеночный и внепеченочный метаболизм липидов, углеводов и воспалительных медиаторов через рецепторы ЖК.

Однако подавление кишечного синтеза церамидов снижает накопление липидов в печени и предотвращает развитие НАЖБП при кетодиете. При стеатозе и неалкогольном стеатогепатите отмечено повышение Proteobacteria, связанное с изменениями гистидина и его метаболитов, тогда как родовые таксоны Clostridia и Lactobacillus демонстрируют дисбиотические изменения, схожие с таковыми при сахарном диабете II типа.

Дисбактериоз приводит к повышению кишечной проницаемости и поступлению бактериальных продуктов в системный кровоток, усиливая воспаление и прогрессирование метаболических заболеваний. На фоне неправильного питания он также изменяет внутриполостной метаболизм нутриентов, повышает продукцию отдельных КЦЖК и усиливает потребление холина, что усугубляет развитие НАЖБП.

НАЖБП, раковые стволовые клетки Кишечная микробиота регулирует периферический иммунный ответ.
НАЖБП, фиброз печени Изменение метаболической функции микробиоты: Bacteroidetes ассоциированы с неалкогольным стеатогепатитом, а Ruminococcus — с тяжелым фиброзом печени.
Ожирение При ожирении кишечная микробиота влияет на метаболизм и воспаление несколькими путями:

  • микробиота типа Megamonas разрушает инозитол и усиливает всасывание липидов;
  • снижение или исчезновение Akkermansia сопровождаются повреждением кишечного барьера и метаболическим воспалением;
  • отсутствие Tlr9 в B-клетках нарушает состав кишечной микрофлоры.
Другие заболевания
Хроническая спонтанная крапивница Низкое разнообразие микробиоты снижает продукцию КЦЖК и повышает уровни липолисахаридов, приводя к воспалению кожи, вызванному тучными клетками.
Аллергические заболевания Дисбактериоз усиливает иммунный ответ.
Атопический дерматит (АД) Развитие АД у младенцев связывают с повышенным содержанием арахидоновой кислоты (АК) в грудном молоке, что может вызывать дисбиоз кишечной микробиоты и увеличивать площадь кожных поражений. Faecalibacterium prausnitzii, Akkermansia muciniphila и Ruminococcus играют защитную роль, предотвращая колонизацию кожи патогенами через конкурентное ингибирование и усиленную продукцию КЦЖК.
Атеросклероз При атеросклерозе Candida albicans активирует кишечный HIF-2α (фактор 2α, индуцируемый кишечной гипоксией).
Мастит При мастите кишечная микробиота регулирует воспаление и проницаемость гемато-молочного барьера, тогда как дисбактериоз приводит к эндотоксемии и снижению активности противовоспалительных ферментов.
Артериальная гипертензия Характерен избыточный рост Prevotella и Klebsiella.

Нарушение иммунной регуляции

Повышенная проницаемость кишечника и изменение состава микробиоты ведут к дисбалансу местного и системного иммунного ответа, что обусловливает развитие воспалительных и аутоиммунных заболеваний:

  • дисбактериоз повышает количество паразитических бактерий (например сегментированных нитчатых бактерий), которые усиливают дифференцировку Th27-клеток и продукцию аутоантител, провоцируя артрит;
  • Cellulomonas flava изменяют баланс Th27/Treg, нарушают иммунный гомеостаз и приводят к развитию аутоиммунных заболеваний;
  • у пациентов при избытке бактерий, продуцирующих ацетат и пропионат, что влияет на функции нейтрофилов, часто развивается сахарный диабет ІІ типа;
  • повышение количества провоспалительных бактерий стимулирует дифференцировку Th2/Th27, что приводит к усилению нейровоспаления и развитию РС.

Выраженность симптомов некоторых аутоиммунных заболеваний частично уменьшается при введении пробиотиков и пребиотиков (Shen Y. et al., 2025).

Симптомы дисбактериоза

Симптомы дисбактериоза со стороны пищеварения:

Системные проявления:

  • хроническая усталость, снижение энергии;
  • головная боль;
  • нарушение концентрации, ощущение «тумана в голове»;
  • снижение иммунитета, частые простуды.

Со стороны кожи:

Гормональные и метаболические изменения:

  • отеки, склонность к задержке жидкости;
  • колебания массы тела;
  • изменения аппетита.

Другие возможные симптомы: непереносимость отдельных продуктов (особенно молочных), нарушение сна, тревожность; неприятный запах изо рта.

Диагностика дисбактериоза

Дисбактериоз невозможно диагностировать с помощью стандартных анализов крови или эндоскопических исследований (эндоскопии или колоноскопии). Однако многие исследования могут помочь в диагностике дисбактериоза, например комплексный анализ кала — CDSA (Comprehensive Digestive Stool Analysis).

С помощью CDSA можно оценить состав и функцию кишечной микробиоты. В рамках анализа исследуются различные виды микроорганизмов, включая лактобациллы, бифидобактерии, кишечную палочку, протей, синегнойную палочку, сальмонеллу, шигеллу, вибрион, дрожжи. Помимо этого, анализ охватывает микробиом на более глубоком уровне с использованием секвенирования (16S рРНК и полногеномное дробовое секвенирование — WGS), метагеномики и метатранскриптомики, индексов дисбактериоза, оценки микробных метаболитов (КЦЖК). CDSA также включает тест на водородную чувствительность (HbD), который выявляет количество газов, продуцируемых бактериями (табл. 3) (Alagiakrishnan K. et al., 2024).

Таблица 3. Диагностические тесты на дисбактериоз
Тест Описание
Анализ кала С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) можно определить соотношение Firmicutes и Bacteroidetes, а также наличие Lactobacillus и Bifidobacterium.
Разнообразие микробиоты (индексы дисбактериоза) Часто используются оценки альфа- и бета-разнообразия, которые должны интерпретироваться в контексте клинической картины. Альфа-разнообразие рассчитывают с использованием индекса Шеннона в зависимости от генетического и видового профиля.
Анализ мочи Используется для выявления микробных метаболитов в моче с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Оценка кишечной проницаемости или тест на проницаемость с маннитолом и лактулозой С помощью этого теста возможно исследовать кишечную проницаемость и дисбактериоз, а также он может указать на синдром «дырявого кишечника». Пациент употребляет сахара маннитол и лактулозу. При повышенной проницаемости кишечника эти сахара выявляют в моче в повышенных концентрациях.
Тест на водород или метан в выдыхаемом воздухе Сначала измеряется базовый газ в дыхании, затем пациент принимает стандартный раствор субстрата (обычно лактулозу), который не переваривается человеком, но ферментируется бактериями. Дыхание измеряется каждые 20 мин для оценки количества водорода и метана. Резкое и устойчивое повышение этих газов указывает на дисбактериоз.
Масштабное профилирование бактериальных маркеров Метод идентификации с использованием специфических маркеров для различных видов/таксонов бактерий. Например, GA-Map dysbiosis test использует 54 зонда, нацеленных на ген 16S рРНК, охватывающих Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Tenericutes и Verrucomicrobia.

Для более точной оценки микробного разнообразия толстой кишки могут использоваться образцы из внутренней части кишечника — биопсия слизистой оболочки, микродиссекция, люминальный анализ или промывание кишечника.

Лечение дисбактериоза

При лечении дисбактериоза эффективны:

  • диета;
  • отказ от препаратов, приводящих к нарушению микробиоты;
  • снижение стрессовой нагрузки;
  • исключение ультраобработанных продуктов и алкоголя.

С помощью этих мер возможно восстановить баланс кишечной микробиоты и улучшить состояние здоровья (Alagiakrishnan K. et al., 2024).

Пробиотики и пребиотики

Международное общество пробиотиков и пребиотиков определяет пробиотики как живые микроорганизмы, которые при употреблении в адекватном количестве оказывают пользу для здоровья хозяина (табл. 4).

Таблица 4. Данные исследований применения пре- и пробиотиков при различных заболеваниях
Заболевание Лечение Цель / механизм
Сахарный диабет ІІ типа Пребиотики (резистентный декстрин)

Синбиотики (Lactobacillus paracasei Shirota + Bifidobacterium breve Yakult + галакто-олигосахариды)

Улучшение функции иммунной системы и стимуляция продукции КЦЖК

Улучшение кишечной среды у пациентов с сахарным диабетом ІІ типа, увеличение числа двух видов Lactobacillus

СРК Пребиотики (короткоцепочечные фрукто-олигосахариды) Стимуляция роста Bifidobacterium
Аутизм Пребиотики (галакто-олигосахариды)

Пребиотики (галакто-олигосахариды)

Пробиотики (Lactobacillus acidophilus)

Пробиотики (L. acidophilus, L. rhamnosus, B. longum)

Пребиотики (фрукто-олигосахариды) + пробиотики

Значительное увеличение Lachnospiraceae, изменение метаболитов кала и мочи

Увеличение Bifidobacterium и рост ацетата и бутиратов

Уменьшение выраженности тревожности и коммуникативных дисфункций. Снижение Desulfovibrio и Bifidobacterium, значительное уменьшение TNFα

Улучшение функции желудочно-кишечного тракта

Увеличение полезных бактерий (Bifidobacteriales и B. longum), подавление патогенных (Clostridium), снижение тяжести аутизма и уменьшение выраженности симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта

Депрессия Пробиотики (Bifidobacterium) Значительное снижение баллов по шкале депрессии

Регуляция кишечного микробиома и метаболизма триптофана для уменьшения выраженности депрессии

Псориаз Пробиотики

Пробиотики + пребиотическая смесь (precision prebiotic oligosaccharide mixture)

Ремоделирование кишечного микробиома

Противовоспалительное действие, регулирование цитокинов, улучшение качества жизни

Ожирение Пробиотики (Akkermansia muciniphila)

Пробиотики (Bifidobacterium) + пребиотики (галакто-олигосахариды)

Синбиотики (Bifidobacterium + L. acidophilus + транc-галакто-олигосахариды)

Снижение инсулинемии и общего холестерина, улучшение чувствительности к инсулину

Улучшение функции кишечного барьера по отдельности, без синергетического эффекта в составе синбиотиков

Нормализация глюкозы плазмы крови, увеличение Lactobacillus

КРР Пробиотики (B. infants, L. acidophilus, E. faecalis, B. cereus) Значительное уменьшение осложнений химиотерапии (симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта, дисбактериоз)
Кариес Пребиотики + пробиотики Снижение частоты кариеса у детей
НАЖБП Синбиотики (фрукто-олигосахариды + Bifidobacterium animalis subsp. lactis) Эффективно улучшают микробиоту кишечника, но не влияют на маркеры фиброза печени
СРК с диареей Синбиотики (Lactobacillus + Bifidobacterium + короткоцепочечные фрукто-олигосахариды) Улучшение показателей по вздутию живота, стулу и общим симптомам СРК

Механизмы их действия:

  • синтез противовоспалительных метаболитов и снижение продукции провоспалительных факторов;
  • подавление роста патогенных бактерий;
  • укрепление кишечного барьера;
  • регуляция пролиферации и дифференцировки иммунных клеток;
  • синтез аминокислот, витаминов и других нутриентов хозяина;
  • повышение уровня КЦЖК и снижение pH кишечного содержимого, что подавляет рост патогенов.

Хотя пробиотики, как правило, не формируют стабильной колонизации кишечника, их длительный экзогенный прием способен временно влиять на состав микробиоты, что способствует уменьшению выраженности симптомов.

Пробиотики действуют через аддитивные и субтрактивные эффекты:

  • аддитивные — повышение уровня КЦЖК, стимулирование синтеза белков плотных контактов, повышение продукции муцинов — все это укрепляет кишечный барьер;
  • субтрактивные — расщепление вредных веществ, уменьшение выраженности воспаления, конкуренция с патогенами за субстраты и места адгезии.

Действие пробиотиков может быть штаммоспецифичным. Например:

  • штаммы Lactobacillus и Bifidobacterium при сердечно-сосудистых заболеваниях снижают уровень холестерина благодаря связыванию ЖК;
  • Bifidobacterium longum с кластером AbfA эффективнее метаболизирует арабинан, улучшая перистальтику кишечника и уменьшая выраженность запоров.

Пребиотики — это субстраты, которые избирательно ферментируются полезными микроорганизмами, усиливая их рост и активность. Например, инулин и фруктоолигосахариды служат источником энергии для определенных групп бактерий, регулируют метаболизм и иммунные реакции. В отличие от пробиотиков, пребиотики воздействуют на микробиоту более комплексно и вызывают меньший риск побочных эффектов.

Согласно результатам исследования, прием галактоолигосахаридов снижал реакцию кортизола после пробуждения и улучшал эмоциональный фон. Также доказано влияние пребиотиков на ось «микробиота — кишечник — головной мозг».

Пребиотики, обеспечивая конкурентные преимущества для полезных бактерий, косвенно влияют на весь микробиом. Например, добавление инулина, богатого олигофруктозой, у взрослых с сахарным диабетом І типа снижало уровень С-пептида и повышало обилие Bifidobacterium, что усиливало продукцию КЦЖК и укрепляло кишечный барьер.

Несмотря на быстрое развитие исследований относительно влияния пробиотиков и пребиотиков, все еще существует ряд ограничений — необходимость доказательств эффективности конкретных штаммов и субстратов, накопление данных клинических исследований, а также разработка персонализированных подходов.

Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ)

ТФМ представляет собой перенос калового раствора донора в кишечник реципиента с целью лечения заболеваний. Наиболее доказанным и значимым достижением ТФМ является лечение рецидивирующих инфекций, вызванных Clostridioides difficile, с частотой излечения до 90%. Кроме того, ТФМ показала эффективность как надежная терапевтическая альтернатива ванкомицину и фидаксомицину.

Сообщалось также о применении ТФМ при:

  • онкологических заболеваниях;
  • рассеянном склерозе;
  • болезни Паркинсона;
  • НАЖБП;
  • сахарном диабете;
  • реакции «трансплантат против хозяина»;
  • прогерии.

Механизмы действия ТФМ:

  • деколонизация устойчивых бактерий — ТФМ способствует устранению множественной лекарственной устойчивости посредством прямого микробного замещения и предотвращает рецидив инфекции;
  • восстановление метаболитов — ТФМ повышает концентрацию КЦЖК, ЖК, антимикробных пептидов и других метаболитов, что поддерживает ось «микробиота — кишечник — головной мозг»;
  • реколонизация и восстановление иммунной функции.

При всей эффективности ТФМ остаются важные ограничения:

  • гетерогенность донорского материала. Кал содержит бактерии, вирусы, грибы, паразитов, человеческие клетки, слизь и метаболиты. Их состав зависит от возраста, образа жизни и приема лекарственных средств донора;
  • выбор донора — ключевыми вопросами остаются безопасность материала и предотвращение передачи инфекций;
  • сложность экосистемы реципиента — восстановление стабильного состояния зависит от генетических факторов, иммунной системы, окружающей среды, применения антибиотиков и других взаимодействий;
  • стандартизация — отсутствие стандартизированных и воспроизводимых микробных смесей ограничивает масштабное применение (Shen Y. et al., 2025).

Профилактика дисбактериоза

Профилактика дисбактериоза кишечной микробиоты основывается на комплексе мер, направленных на поддержание ее стабильности и функционального разнообразия. Ключевую роль играют:

  • образ жизни и диета. Состояние кишечной микробиоты тесно связано с рационом питания. В традиционной китайской медицине подчеркивается, что «болезнь входит через рот», и современные данные подтверждают значимость диеты в формировании микробиома. Диета с низким содержанием жиров и высоким содержанием клетчатки у пациентов с язвенным колитом (ЯК) способствовала снижению уровня воспалительных маркеров в кале и степени дисбактериоза. На фоне такой диеты отмечалось увеличение численности Bacteroides и снижение Actinobacteria. Рост численности Faecalibacterium prausnitzii и других бутиратпродуцирующих бактерий сопровождался выраженным противовоспалительным эффектом. Таким образом, долгосрочные рациональные диетические вмешательства представляют собой эффективную стратегию коррекции дисбактериоза. Также полезно употреблять ферментированные продукты. Они обеспечивают организм пробиотиками, пребиотиками и биоактивными метаболитами, поддерживая стабильность микробиоты;
  • избегание избыточной антибиотикотерапии. Антибиотики — один из главных факторов нарушения кишечной микробиоты. Они уменьшают микробное разнообразие, нарушая кишечный барьер и изменяя метаболический профиль микробиоты. Например, при ≥3 курсах антибиотиков риск возникновения ВЗК повышается на 55%; снижение уровня индол-3-пропионовой кислоты в раннем возрасте связано с повышенным риском аллергических болезней дыхательных путей; потеря оксалатметаболизирующих бактерий повышает частоту мочекаменной болезни. Восстановление микробиоты после антибиотикотерапии занимает месяцы или годы. Поэтому ограничение избыточного применения антибиотиков является важным и эффективным способом профилактики нарушений микробиоты и связанных с ними заболеваний;
  • ранние меры по оптимизации кишечного микробиома. Формирование кишечной микробиоты в первые месяцы жизни оказывает длительное влияние на здоровье. Заселение микрофлорой желудочно-кишечного тракта начинается с рождения: микроорганизмы передаются от матери через кожу, влагалище, каловую микробиоту и грудное молоко. При вагинальных родах микробиота ребенка напоминает микрофлору матери, при кесаревом сечении — преобладают микроорганизмы, характерные для кожи и окружающей среды. Таким образом, здоровье матери напрямую влияет на формирование микробиома ребенка. Кормление грудью способствует заселению кишечника полезной микробиотой и действует дозозависимо: при искусственном вскармливании отмечаются больше Bacteroidetes и Firmicutes, усиленный углеводный метаболизм и сниженная активность путей липидного и витаминного обмена. У детей после кесарева сечения дополнительно выявляют снижение Proteus, что повышает риск неблагоприятных исходов. Однако независимо от способа родоразрешения, кормление грудью способствует развитию здоровой микробиоты и снижает риск раннего дисбактериоза.

Основные принципы сбалансированного рациона:

  • высокое потребление пищевых волокон;
  • ферментированные продукты;
  • умеренное потребление белков и жиров;
  • ограничение сахаров, насыщенных жиров и переработанных продуктов;
  • включение пребиотиков (резистентный крахмал, олигосахариды) (Shen Y. et al., 2025).

Прогноз дисбактериоза

В большинстве случаев прогноз при дисбактериозе благоприятный, потому что это функциональное и обратимое состояние, а не отдельный самостоятельный диагноз.

После антибиотикотерапии, стресса, отравления — микробиота обычно восстанавливается через несколько недель-месяцев. При хронических заболеваниях кишечника (болезнь Крона, неспецифический язвенный колит), сахарном диабете, гормональных расстройствах — восстановление дольше.

У людей с достаточным белковым питанием, хорошим сном и низким уровнем стресса микробиота восстанавливается значительно быстрее. Ускоряют нормализацию кишечной микробиоты употребление клетчатки, овощей, пробиотических продуктов, достаточное количество жидкости.