Impact of gut microbiota on immune reactions relevant to lung pathologies

Abstract

Bacterial microbiota of the gastrointestinal tract is known to prevent the invasion of pathogenic microorganisms and regulate intestinal permeability, digestion, metabolism, and immune response. It affects function, homeostasis, and disease outcomes in the gastrointestinal tract and extra-intestinal sites such as the lungs. This review summarizes the currently available knowledge regarding the gut-lung axis. The association of bacterial composition and/or dysbiosis in the gut with asthma, chronic obstructive lung disease, cystic fibrosis, recurrent respiratory tract infections, and lung cancer in humans is highlighted, as well as data obtained from animal models of pulmonary inflammation, which indicated that modulation of immune system activity lies at the base of this interaction. Additionally, the potential use of prebiotics, probiotics, and postbiotics in the treatment of lung inflammation is presented.

Poznato je da bakterije prisutne u gastrointestinalnom traktu imaju ulogu u sprečavanju invazije patogenih mikroorganizama, regulaciji propustljivosti creva, varenju hrane, metabolizmu i imunskom odgovoru. Ove bakterije utiču na funkciju, održavanje homeostaze i ishod bolesti kako u gastrointestinalnom traktu, tako i u udaljenim organima kao što su pluća. Ovaj pregledni rad sumira trenutno dostupna znanja o osi creva-pluća. Prikazana je veza između bakterijskog sastava i/ili disbioze u crevima sa različitim bolestima kod ljudi kao što su astma, hronična opstruktivna bolest pluća, cistična fibroza, rekurentne infekcije respiratornog trakta i karcinom pluća, kao i podaci dobijeni u životinjskim modelima inflamacije pluća koji su pokazali da modulacija aktivnosti imunskog sistema leži u osnovi ove interakcije. Potencijalna upotreba prebiotika, probiotika i postbiotika u terapiji inflamacije u plućima je takođe prikazana.