Systemic endotoxinemia as a basic element of adaptation, initiation of systemic inflammation and aging

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Systemic endotoxinemia is an obligate factor of homeostasis and, along with stress, regulates the functional state of adaptive systems, including the immune system, whose hyperactivation by an excess of lipopolysaccharides in the general bloodstream (“endotoxin aggression”) induces systemic inflammation, which underlies the pathogenesis of if not all, then most nosological forms of diseases. The aging process is also based on inflammation and autoimmune, including, as a rule, low-intensity. The unity of obligate factors of adaptation and aging in the face of endotoxin and stress, along with the very nature of immunity, aimed not only at protecting the body, but also its self-destruction, ensures self-renewal of the population and is one of the fundamental foundations of the evolution of the species.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

M. Markelova

Institute of General Pathology and Pathophysiology

Email: yakovlev-lps@yandex.ru
Rússia, Moscow

S. Morozov

Institute of General Pathology and Pathophysiology

Email: yakovlev-lps@yandex.ru
Rússia, Moscow

A. Sozinov

Kazan State Medical University

Email: yakovlev-lps@yandex.ru
Rússia, Kazan

M. Iakovlev

Institute of General Pathology and Pathophysiology

Autor responsável pela correspondência
Email: yakovlev-lps@yandex.ru
Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Аниховская И.А., Кубатиев А.А., Майский И.А. и др. Направления поиска средств снижения концентрации эндотоксина в общей гемоциркуляции // Патогенез. 2014. Т. 12 (4). С. 25–30.
  2. Аниховская И.А., Белоглазов В.А., Гордиенко A.И. и др. Краткая история изучения роли кишечного фактора в старении и/или индукции системного воспаления: достижения, проблемы, перспективы // Патогенез. 2019. Т. 17 (1). С. 4–17.
  3. Анохин В.А., Булатова Г.Р., Крупник А.Н., Яковлев М.Ю. Системная эндотоксинемия и бронхообструктивный синдром при острой респираторной вирусной инфекции у детей // Казан. мед. журн. 1992. Т. 73 (2). С. 8–12.
  4. Белоглазов В.А., Яцков И.А., Кумельский Е.Д., Половинкина В.В. Метаболическая эндотоксинемия: возможные причины и последствия // Ожир. метабол. 2021. Т. 18 (3). С. 320–326.
  5. Вышегуров Я.Х., Аниховская И.А., Батманов Ю.Е., Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин в патогенезе воспалительной патологии глаза и антиэндотоксиновая составляющая лечения // Пат. физиол. экспер. терапия. 2007. Т. 1. С. 12–14.
  6. Гордиенко А.И., Белоглазов В.Н., Кубышкин А.В. Дисбаланс показателей гуморального антиэндотоксинового иммунитета и низкоинтенсивное воспаление при сахарном диабете 1 и 2 типа // Пат. физиол. экспер. терапия. 2016. Т. 60 (3). С. 61–67.
  7. Зозуля С.А., Отман И.Н., Олейчик И.В. и др. Сопряженность процессов системного воспаления и системной эндотоксинемии при эндогенных психозах // Сиб. вестн. психиатр. наркол. 2020а. Т. 108 (3). С. 17–27. https://doi.org/10.26617/1810-3111-2020-3(108)-17-27
  8. Зозуля С.А., Отман И.Н., Юнилайнен И.А. и др. Показатели маркеров системного воспаления и системной эндотоксинемии у пациентов с эндогенными психозами // Патогенез. 2020б. Т. 18 (1). С. 34–41. https://doi.org/10.25557/2310-0435.2020.01.34-41
  9. Зозуля С.А., Яковлев М.Ю., Клюшник Т.П. Микробиота кишечника и нейровоспаление или участие эндотоксина в патогенезе эндогенных психозов // Психиатрия. 2023. Т. 21 (5). С. 86–96.
  10. Конев Ю.В., Лазебник Л.Б., Аниховская И.А. Атеросклероз и эндотоксин // Клин. геронтол. 2002. Т. 10 (7). С. 36–42.
  11. Меджитов Р., Джаневей Ч. Врожденный иммунитет // Казан. мед. журн. 2004. Т. 85 (3). С. 161–167.
  12. Мечников И.И. Этюды о природе человека. М.: Наука, 1961. 290 с.
  13. Мешков М.В., Аниховская И.А., Гатауллин Ю.К., Яковлев М.Ю. Эндотоксиновая агрессия как универсальный фактор патогенеза расстройств гемостаза у детей с урологическими заболеваниями // Урология. 2006. Т. 1. С. 15–19.
  14. Мешков М.В., Гатауллин Ю.К., Иванов В.Б., Яковлев М.Ю. Эндотоксиновая агрессия как причина послеоперационных осложнений в детской хирургии. Новые перспективы профилактики. Кн. 2. М.: КДО-тест, 2007. 144 с.
  15. Расческов А.А., Маркелова М.М., Аниховская И.А. и др. Определение этиологии эндотоксиновой агрессии как перспектива повышения эффективности лечебно-профилактического процесса // Казан. мед. журн. 2022. Т. 103 (3). С. 467–475. https://doi.org/10.17816/KMJ2022-467
  16. Уразаев Р.А., Крупник А.Н., Яковлев М.Ю. Эндотоксинемия в раннем периоде адаптации новорожденных и их матерей // Казан. мед. журн. 1992. Т. 73 (2). С. 114–118.
  17. Хасанова Г.Р., Биккинина О.И., Анохин В.А. и др. Кишечный фактор прогрессирования ВИЧ-инфекции // Успехи соврем. биол. 2020. Т. 140 (3). С. 278–288. https://doi.org/10.31857/ S004213242030059
  18. Энукидзе Г.Г., Аниховская И.А., Марачев А.А., Яковлев М.Ю. Антиэндотоксиновое направление в лечении хронического воспаления и женского бесплодия. Новые лечебно-диагностические технологии. Кн. 3. М.: КДО-тест, 2007. 129 с.
  19. Яковлев М.Ю. Роль кишечной микрофлоры и недостаточность барьерной функции печени в развитии и эндотоксинемиии воспаления // Казан. мед. журн. 1988. Т. 69 (5). С. 353–358.
  20. Яковлев М.Ю. “Эндотоксиновая агрессия” как предболезнь или универсальный фактор патогенеза заболеваний человека и животных // Успехи соврем. биол. 2003. Т. 123 (1). С. 31–40.
  21. Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин и воспаление. Дерматовенерология. Национальное руководство. Краткое издание. Гл. 8. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. С. 70–76.
  22. Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин: иммунитет — воспаление — старение как звенья одной цепи // Патогенез. 2020. Т. 18 (1). С. 82–94.
  23. Яковлев М.Ю. Системная эндотоксинемия: гомеостаз и общая патология. M.: Наука, 2021. 184 с.
  24. Ярцев И.А., Белоглазов В.А., Климчук А.В. и др. Влияние избыточной массы тела и ожирения на показатели эндотоксинемии и системного воспаления при остром SARS-CoV-2-поражении легких // Мед. альянс. 2021. Т. 9 (4). С. 54–61.
  25. Яцков И.А., Белоглазов В.А., Кубышкин А.В. и др. Влияние антибиотикотерапии на показатели эндотоксинемии и системного воспаления при остром SARS-CoV-2-поражении легких // Инфек. болез. 2022. Т. 7 (1). С. 12–17.
  26. Anikhovskaya I.A., Vyshegurov Ya.Kh., Rascheskov A.Yu. et al. Bifidobacteria as a means of prevention or treatment of endotoxin aggression in patients with chronic diseases during remission or exacerbation // Hum. Physiol. 2004. V. 30 (6). P. 732–733. https://doi.org/10.1023/B:HUMP. 0000049597.09577.22
  27. Anikhovskaya I.A., Oparina O.N., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Intestinal endotoxin as a universal factor of adaptation and pathogenesis of general adaptation syndrome // Hum. Physiol. 2006. V. 32 (2). P. 200–203. https://doi.org/10.1134/s0362119706020149
  28. Anikhovskaya I.A., Golyshev I.S., Tebloev K.I. et al. The role of endotoxin agression in pathogenesis of acute myocardial infarction // Hum. Physiol. 2014. V. 40 (3). P. 348–351. https://doi.org/10.1134/S0362119714030037
  29. Anikhovskaya I.A., Kubatiev A.A., Khasanova G.R., Yakovlev M.Yu. Endotoxin is a component in the pathogenesis of chronic viral diseases // Hum. Physiol. 2015a. V. 41 (3). P. 328–335. https://doi.org/10.1134/S0362119715030020
  30. Anikhovskaya I.A., Kubatiev A.A., Yakovlev M.Yu. Endotoxin theory of aterosclerosis // Hum. Physiol. 2015b. V. 41 (1). P. 89–97. https://doi.org/10.1134/S0362119715010028
  31. Athari Nik Azm S., Djazayeri A., Safa M. et al. Lactobacilli and Bifidobacteria ameliorate memory and learning deficits and oxidative stress in β-amyloid (1-42) injected rats // Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2018. V. 43 (7). Р. 718–726. https://doi.org/10.1139/apnm-2017-0648
  32. Bäckhed F., Roswal J., Peng Y. et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life // Cell Host Microbe. 2015. V. 17. P. 690–703.
  33. Cani P.D. Human gut microbiome: hopes, threats and promises // Gut. 2018. V. 67 (9). P. 1716–1725. https://doi.org/10.10.1136/gutjn1-2018-316723
  34. Chernikhova E.A., Anikhovskaya I.A., Gataullin Yu.K. et al. Enterosorption as an approach to the elimination of chronic endotoxin aggression // Hum. Physiol. 2007. V. 33 (3). P. 373–374.
  35. Doroszkiewicz J., Groblewska M., Mroczko B. The role of gut microbiota and gut–brain interplay in selected diseases of the central nervous system // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22 (18). P. 10028. https://doi.org/10.3390/ijms221810028
  36. Fallani M., Young D., Scott J. et al. Intestinal microbiota of 6-week-old infants across Europe: geographic influence beyond delivery mode, breast-feeding and antibiotics // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2010. V. 51. P. 77–84.
  37. Foster J., Lyte M., Meyer E., Cryan J. Gut microbiota and brain function: an evolving field in neuroscience // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2015. V. 19 (5). Р. 114. https://doi.org/10.1093/ijnp/pyv114
  38. Franceschi С., Garagnani P., Parini P. et al. Inflammaging: a new immune-metabolic viewpoint for age-related diseases // Nat. Rev. Endocrinol. 2018. V. 14 (10). P. 576–590. https://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4
  39. Franceschi С. Inflammaging and its role in aging and age-related diseases. 2019. Presentation at the Moscow Physical and Technical University.
  40. García-Peña C., Álvarez-Cisneros T., Quiroz-Baez R., Friedland R.P. Microbiota and aging. A review and commentary // Arch. Med. Res. 2017. V. 48 (8). P. 681–689. https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2017.11.005
  41. Gordienko A.I., Beloglazov V.A., Kubyshkin A.V. et al. Humoral anti-endotoxin immunity imbalance as a probable factor in the pathogenesis of autoimmune diseases // Hum. Physiol. 2019. V. 45 (3). P. 337–341. https://doi.org/10.1134/S036211971903006X
  42. Gordienko A.I., Khimich N.V., Beloglazov V.A. et al. Polyreactive transformation of class G immunoglobulins as a vector for search of potential means for improving the activity of anti-endotoxin immunity // Hum. Physiol. 2020. V. 46 (5). P. 554–559. https://doi.org/10.1134/S03621197200-40052
  43. Gordienko A.I., Beloglazov V.A., Anikhovskaya I.A. et al. Activity of humoral antiendotoxin immunity is associated with low-intensity inflammation and oxidative stress in ankylosing spondylitis: endotoxin component of disease pathogenesis // Hum. Physiol. 2022. V. 48 (5). P. 577–581. https://doi.org/10.1134/S0362119722600230
  44. Izvolskaia M., Sharova V., Zakharova L. Prenatal programming of neuroendocrine system development by lipopolysaccharide: long-term effects // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19 (11). P. 3695.
  45. Miere F., Ganea M., Nagy C., Vicas L.G. The interdepen-dence between diet, microbiome and human body health — a systemic review // Pharmacophore. 2022. V. 13 (2). P. 1–6.
  46. Mohammadi G., Dargahi L., Naserpour T. et al. Probiotic mixture of Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175 attenuates hippocampal apoptosis induced by lipopolysaccharide in rats // Int. Microbiol. 2019. V. 22 (9). P. 317. https://doi.org/10.1007/s10123-018-00051-3
  47. Okorokov P.L., Anikhovskaya I.A., Volkov I.E., Yakovlev M.Yu. Intestinal endotoxin as a trigger of type 1 diabetes mellitus // Hum. Physiol. 2011. V. 37 (2). P. 247–249.
  48. Okorokov P.L., Anikhovskaya I.A., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Nutritional factors of inflammation induction or lipid mechanism of endotoxin transport // Hum. Physiol. 2012. V. 38 (6). P. 649–655. https://doi.org/10.1134/S0362119712060102
  49. Pokusaeva D.P., Anikhovskaya I.A., Korobkova L.A. еt al. Prognostic importance of systemic endotoxinemia indicators in atherogenesis // Hum. Physiol. 2019. V. 45 (5). P. 543–551.
  50. Sun P., Su L., Zhu H. et al. Gut microbiota regulation and their implication in the development of neurodegenerative disease // Microorganisms. 2021. V. 9 (11). P. 2281. https://doi.org/10.3390/microorganisms9112281
  51. Sozinov A.S. Systemic endotoxinemia during chronic viral hepatitis // Bull. Exp. Biol. Med. 2002. V. 133 (2). P. 153–155.
  52. Sozinov A.S., Anikhovskaya I.A., Enaleeva D.S. et al. Functional activity of endotoxin binding factors in chronic viral hepatitis B and C // J. Microbiol. Epidemiol. Immunol. 2001. V. 6. P. 56–59.
  53. Tan L.Y., Yeo X.Y., Bae H.G. et al. Association of gut microbiome dysbiosis with neurodegeneration: can gut microbe-modifying diet prevent or alleviate the symptoms of neurodegenerative diseases? // Life (Basel). 2021. V. 11 (7). P. 698. https://doi.org/10.3390/life11070698
  54. Toledo L., Monroy G., Salazar F. et al. Gut–brain axis as a pathological and therapeutic target for neurodegenerative disorders // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23 (3). P. 1184. https://doi.org/10.3390/ijms23031184
  55. www.lpsexpo.ru. Первый международный конгресс “Микробиота: гомеостаз, воспаление, старение”, Республика Татарстан РФ, Казань–Набережные челны, 2026.
  56. Zhao J., Bi W., Xiao S. et al. Neuroinflammation induced by lipopolysaccharide causes cognitive impairment in mice // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 5790. https://doi.org/10.1038/s41598-019-42286-8

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. An age-related increase in LPS levels in the bloodstream with a decrease in the body's ability to raise body temperature is accompanied by a progressive course of chronic diseases and an increase in their number (Yakovlev, 2021). Along the abscissa axis: age, years. Along the ordinate axis: body temperature (°C) and endotoxin concentration (EU/ml).

Baixar (205KB)
Metadados
3. Fig. 2. Dynamics of changes in endotoxin concentration in the general bloodstream (micro-LAL test) before and after physical stress (PWC170) depending on the level of athletic skill (Anikhovskaya et al., 2006). On the ordinate axis: endotoxin concentration (EU/ml).

Baixar (136KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dynamics of changes in endotoxin concentration in masters of sports depending on the ability to tolerate physical activity PWC170 (Anikhovskaya et al., 2006). On the ordinate axis: endotoxin concentration (EU/ml).

Baixar (79KB)
Metadados
5. Fig. 4. The periodicity of SIRS in HIV infection, when the phase of LPS-induced hyperactivation of the immune system is replaced by its exhaustion, is associated with cycles of viral replication and the resulting damage to the intestinal barrier (Anikhovskaya et al., 2015a). SIRS is a systemic inflammatory response syndrome.

Baixar (108KB)
Metadados
6. Fig. 5. The universal role of systemic endotoxinemia in adaptation, induction of systemic inflammation, pathogenesis of diseases and aging (Yakovlev, 2021) in the author's modification. VMP - high-tech medical care.

Baixar (342KB)
Metadados

Nota

100-летию Доната Семеновича Саркисова посвящается


Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024