Роль микробиома кишечника в раннем детстве в развитии бронхиальной астмы у детей

Boulund U. et al. The role of the early-life gut microbiome in childhood asthma //Gut Microbes. – 2025. DOI: 10.1080/19490976.2025.2457489

Авторы статьи: Ulrika Boulund, Jonathan Thorsen, Urvish Trivedi, Kaare Tranæs, Jie Jiang, Shiraz A. Shah, Jakob Stokholm

Оригинал статьи распространяется по лицензии CC BY 4.0

Перевод статьи: ©2025 ООО «Издательство «Открытые системы», распространяется по лицензии CC BY-NC-ND 4.0

Аннотация

Бронхиальная астма – это хроническое заболевание, которым страдают миллионы детей во всем мире. В тяжелых случаях она требует госпитализации. Этиология астмы многофакторна, обусловлена как генетическими факторами, так и факторами внешней среды. В последние годы стала очевидной роль микробиома кишечника в раннем возрасте в развитии бронхиальной астмы, что подтверждается растущим числом исследований in vivo, а также популяционных и интервенционных исследований. В настоящее время считается, что многочисленные факторы в раннем возрасте, которые на протяжении десятилетий связывали с риском развития астмы у детей, оказывают свое влияние через изменения микробиома кишечника. Помимо прочих, эти факторы включают кесарево сечение, применение антибиотиков, грудное вскармливание, а также наличие братьев и сестер или домашних животных. В исследованиях взаимосвязей было выделено несколько конкретных микроорганизмов, количество которых меняется у детей при развитии бронхиальной астмы, но могут наблюдаться вариации в зависимости от исследований и фенотипа заболевания. Это демонстрирует важную роль микробной экосистемы кишечника при бронхиальной астме и необходимость хорошо спланированных исследований для проверки основных механизмов и последующей разработки клинических руководств. В этом обзоре рассмотрена актуальная литература о роли микробиома кишечника при бронхиальной астме у детей и выявлены пробелы в исследованиях, которые позволят в будущем применять микробно-ориентированную терапию при бронхиальной астме.

Введение

Бронхиальная астма является наиболее распространенным хроническим заболеванием детского возраста, которым страдают примерно 23 миллиона детей во всем мире [1]. Это воспалительное заболевание, которое часто развивается в раннем возрасте и характеризуется такими симптомами, как хрипы и одышка, причем в тяжелых случаях требуется госпитализация [2]. Хотя точная этиология астмы неясна, генетические факторы риска [3–8], способ родоразрешения [9, 10] респираторные инфекции в раннем возрасте [11] и применение антибиотиков [12], а также воздействие факторов окружающей среды, таких как загрязнение воздуха [13–15] и пыль [16, 17], являются известными факторами риска. В нескольких исследованиях было показано, что микробиом кишечника в раннем возрасте участвует в развитии бронхиальной астмы [10, 18–28] и других связанных с ней заболеваний, таких как аллергия [29] или атопический дерматит [20], которые имеют несколько общих факторов риска и патофизиологических механизмов [30].

Микробиом кишечника человека формируется вскоре после рождения, и на его состав влияют несколько факторов, таких как способ родоразрешения [31–33], диета [34–36], лекарственные препараты [33, 37], домашняя среда [38] и в меньшей степени генетика [39–41]. Микроорганизмы кишечника участвует в многочисленных процессах в организме человека, таких как обучение иммунной системы [42–44], защита от патогенных инфекций [45–47], синтез витаминов [48] и короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) [49], а также расщепление пищевых продуктов с последующим всасыванием основных питательных веществ [50–52]. Ось «кишечник-легкие» представляет собой взаимосвязь между двумя системами организма и их взаимовлияние [53]. Для объяснения этой связи было предложено несколько механизмов, таких как активность кишечных микроорганизмов посредством иммунной системы [54–58] или влияние продуктов жизнедеятельности микроорганизмов на иммунный статус дыхательных путей [59–61].

В этом обзоре основное внимание уделяется взаимосвязи между микробиомом кишечника в раннем возрасте, в частности бактериями и вирусами, и развитием бронхиальной астмы у детей. С учетом сложностей бронхиальной астмы у детей, таких как типы заболеваний, этиология и патофизиология, наряду с тонкостями экологии микробиома кишечника, состоящего из тысяч различных видов микроорганизмов, эта область исследований имеет большой потенциал для клинического применения.

Характеристики бронхиальной астмы у детей

Бронхиальная астма — это воспалительное заболевание дыхательных путей, которое обычно характеризуется приступами выраженной бронхоконстрикции и гиперреактивностью дыхательных путей. Это приводит к приступам обструкции воздушного потока, вызывая такие симптомы, как хрипы, одышка, чувство стеснения в груди и кашель, которые оказывают значительное влияние на качество жизни. Заболевание обычно возникает в детстве, а его проявления меняются на протяжении всей жизни, что делает возраст чрезвычайно важной переменной, наряду с точной фенотипической характеристикой, которую следует учитывать при оценке бронхиальной астмы в качестве конечной точки исследования. В зависимости от возраста и клинической картины ребенка приступы бронхиальной астмы/хрипов в дошкольные годы могут быть обозначены как «эпизоды обструкции», «хрипы у дошкольника» или «бронхиальная астма у дошкольника» [62]. В северных регионах хрипы у дошкольника очень распространены, причем около трети родителей сообщают о симптомах у детей в возрасте до трех лет; однако почти 60 % этих детей к возрасту 6 лет находятся в стадии ремиссии [63]. Такие хрипы у дошкольника могут быть гетерогенными и зависеть от конкретных факторов риска, включая генетику макроорганизма, предрасположенность и воздействие окружающей среды [62].

Текущие определения бронхиальной астмы не подходят для постановки точного диагноза у детей дошкольного возраста, поскольку в их основе лежат объективные измерения (например, объем форсированного выдоха за 1 секунду, форсированная жизненная емкость легких и фракция оксида азота в выдыхаемом воздухе), редко доступные в этой возрастной группе [64]. Фенотипически бронхиальную астму можно классифицировать на аллергическую/атопическую бронхиальную астму и неаллергическую/неатопическую бронхиальную астму в зависимости от наличия атопии. Аллергическая/атопическая бронхиальная астма характеризуется сопутствующей аллергической сенсибилизацией (положительная кожная проба или повышенный уровень специфического иммуноглобулин E (IgE)) и атопическим заболеванием (аллергический ринит и/или атопический дерматит), тогда как неаллергическая/неатопическая не сопровождается данными сопутствующими заболеваниями. Характеристики бронхиальной астмы также различаются в зависимости от возраста, у взрослых и детей старшего возраста она обычно характеризуется эозинофильным воспалением в дыхательных путях, в то время как у детей младшего возраста данное явление наблюдается редко. Поэтому исследования были направлены на оценку основных функциональных подтипов (эндотипов) бронхиальной астмы, из которых наиболее распространенным и хорошо изученным является эндотип с высоким уровнем T2-ответа (эозинофильный). Этот эндотип отличается выраженной атопией, повышенными уровнями эозинофилов как в мокроте, так и в крови, повышенными уровнями цитокинов иммунного ответа типа 2 (ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13) [65] и признаками ремоделирования дыхательных путей [66] (например, нарушение целостности эпителия, увеличение массы гладкомышечной ткани, увеличение бокаловидных клеток и подслизистых желез, а также неоваскуляризация). Эозинофильное воспаление часто отсутствует у маленьких детей, что соответствует неатопическому и неэозинофильному (с низким уровнем T2-ответа) эндотип [63, 67]. Нейтрофилез нижних дыхательных путей также был описан у детей дошкольного возраста с астматическими симптомами, но в настоящее время неизвестно, оказывают ли в данном случае нейтрофилы провоспалительный, защитный эффект или же инфильтрация нейтрофилами вторична по отношению к бактериальной колонизации/инфекции [68]. Эффекты воздействия факторов окружающей среды и микроорганизмов в раннем возрасте могут зависеть от генетического риска ребенка в отношении развития бронхиальной астмы [69–71] — данное явление известно как взаимодействие генов и окружающей среды, или предрасположенность, основанная на статусе бронхиальной астмы у матери [72].

Все эти факторы чрезвычайно важны при проведении исследований взаимосвязей у детей, валидационных исследований in vivo и интервенционных клинических исследований. Исследования бронхиальной астмы могут фактически анализировать различные аспекты заболевания в зависимости от возраста участника, возраста на момент постановки диагноза, аллергической или неаллергической бронхиальной астмы, высокого или низкого фенотипа T2-ответа и наличия генетической предрасположенности. «Бронхиальная астма у дошкольника» не является универсальным диагнозом. Многие исследования микробиома кишечника в связи с бронхиальной астмой проводятся у детей дошкольного возраста без учета генетического риска ребенка, фенотипа бронхиальной астмы или течения заболевания и ремиссии, что затрудняет сопоставление между исследованиями.

Факторы риска развития бронхиальной астмы в раннем возрасте, опосредованные микробиомом кишечника

За последние 50 лет заболеваемость бронхиальной астмой увеличилась в промышленно развитых странах вместе с другими неинфекционными заболеваниями [73], однако в последние десятилетия она, по-видимому, стабилизировалась [74]. Это увеличение риска не может быть объяснено изменением генетики, что делает факторы окружающей среды в раннем возрасте очевидным направлением исследования. Изучение микробиома человека в раннем возрасте в связи с бронхиальной астмой и связанными с ней иммуноопосредованными расстройствами основано на многочисленных эпидемиологических исследованиях значимых факторов риска в раннем возрасте. Было предложено несколько факторов окружающей среды, влияющих на риск развития бронхиальной астмы, и многие из них могут оказывать свое влияние посредством микробиома кишечника. На рисунке 1 показаны некоторые факторы, которые могут влиять на повышение или снижение риска развития бронхиальной астмы у ребенка, причем многие из этих факторов потенциально опосредованы микробиомом кишечника.

Рисунок 1. Факторы окружающей среды, траектории развития микробиома кишечника и бронхиальная астма у детей. Существует несколько факторов, которые могут влиять на динамику развития у конкретного ребенка и его риск развития бронхиальной астмы, причем многие из этих факторов опосредованы микробиомом.

Новорожденный рождается стерильным [75] и, по всей вероятности, впервые подвергается воздействию микроорганизмов во процессе родов [75, 76]. Родоразрешение путем кесарева сечения является одним из самых сильных и наиболее стабильных факторов риска окружающей среды в отношении развития бронхиальной астмы [77]. В последние годы были описаны особенно выраженные изменения микробиома кишечника при рождении ребенка посредством помощью кесарева сечения, причем данные изменения в некоторых случаях могут сохраняться в течение длительного времени. Дети, рожденные с помощью кесарева сечения, имеют более низкое альфа-разнообразие, а также более низкую относительную численность представителей типов Bacteroidetes и Actinobacteria при одновременном увеличении численности Firmicutes и Proteobacteria. Кроме того, дети, рожденные с помощью кесарева сечения, чей микробиом кишечника отличается от микробиома кишечника детей, рожденных через естественные пути, в течение первого года жизни имеют гораздо более высокий риск развития бронхиальной астмы по сравнению с детьми, у которых первоначальные изменения микробиома разрешаются [10]. Это указывает на новые возможности для профилактики заболеваний путем воздействия на факторы, оказывающие воздействие на микробиом в раннем возрасте, такие как кесарево сечение [78]. Антибиотики также влияют на микробиом кишечника, и в настоящее время рекомендуется введение антибиотиков во время кесарева сечения. Чтобы оценить, может ли применение антибиотиков во время родов быть причиной эффектов, наблюдаемых при кесаревом сечении, было изучено применение антибиотиков у детей, рожденных через естественные родовые пути. Результаты продемонстрировали, что состав микробиома кишечника детей, рожденных посредством вагинальных родов, подвергшихся воздействию антибиотиков во время родов, был промежуточным между составом микробиома детей, рожденных путем кесарева сечения, и детей, рожденных через естественные пути, не подвергавшихся воздействию антибиотиков во время родов [10]. Таким образом, антибиотики могут объяснить некоторые, но не все, эффекты кесарева сечения на микробиом ребенка. Применение антибиотиков пренатально или в ранние сроки после рождения также независимо связано с повышенным риском бронхиальной астмы [79, 80]. Предполагается, что у детей такая связь проявляется через воздействие на микробиом кишечника [81]. Однако, как предполагается, связь с беременностью в первую очередь обусловлена склонностью организма матери к инфекциям, а не модуляцией микробиома кишечника [82].

Грудное вскармливание может модулировать микробиом кишечника в раннем возрасте посредством нескольких механизмов [83], и в нескольких исследованиях было выдвинуто предположение о защитном эффекте грудного вскармливания в отношении риска развития бронхиальной астмы [84–87]. Интересно, что исследование в когорте VDAART, опубликованное в 2023 году, показало, что значительная часть защитного эффекта грудного вскармливания в отношении бронхиальной астмы была опосредована зрелостью микробиома кишечника [88], что указывает на роль микробиома кишечника в этих взаимоотношениях. Аналогичным образом было отмечено, что грудное вскармливание может потенциально помочь уменьшить выраженность некоторых микробных изменений у детей, рожденных с помощью кесарева сечения [81, 89]. Частично эти эффекты могут быть связаны с модулирующим действием олигосахаридов грудного молока на микробиом кишечника [90].

Исходная гигиеническая гипотеза [91] предполагала, что взросление с более старшими детьми в домашних условиях приводило к защите от развития аллергии. Братья и сестры (особенно с небольшим разрывом в возрасте) являются основным фактором формирования микробиома кишечника в раннем возрасте путем переноса различных микроорганизмов (как патогенных, так и условно патогенных) [92, 93] и способствуют ускоренному созреванию микробиома кишечника [19, 94], а также восстановлению после нарушений, связанных с кесаревым сечением [10]. Считается, что воздействие большего микробного разнообразия вследствие контактов со старшими братьями и сестрами способствует развитию иммунной системы ребенка, обучая ее различать опасные и неопасные раздражители и, таким образом, способствуя формированию толерантности, что снижает риск развития атопического заболевания. Более того, изменения в поведении родителей в отношении гигиены и диеты могут еще больше усилить эффект сиблингов. Недавно было показано, что созревание микробиома кишечника является ключевым промежуточным фактором в связи между братьями и сестрами и защитой от пищевой аллергии [95]. Подобно наличию братьев и сестер, многие дети контактируют с другими детьми при посещении детского сада. Проведено несколько исследований, в которых установлено снижение риска развития бронхиальной астмы у детей, которые посещают детский сад [96, 97], потенциально из-за эффекта, подобного эффекту сиблингов, однако в некоторых исследованиях обнаружено повышение риска [98], что может быть связано с более высоким риском инфекций в раннем возрасте [99]. Хотя гигиеническая гипотеза была интерпретирована как то, что дети, растущие в условиях с более низким микробным разнообразием и нагрузкой, могут подвергаться более высокому риску заболевания из-за ограниченного воздействия патогенов, позже она была уточнена в рамках «гипотезы старых друзей», подчеркивающей важность воздействия условно-патогенных бактерий, совместно с которыми развивался человек, и которые играют ключевую роль в развитии иммунной системы [100].

«Гипотеза биоразнообразия» далее утверждает, что разнообразные внешние воздействия окружающей среды также имеют решающее значение для формирования развивающейся иммунной системы [101]. Такие воздействия были проиллюстрированы в отношении защиты от бронхиальной астмы при проживании в тесном контакте с домашним скотом в условиях фермы (контакт с домашним скотом, кормом для животных, сеном, зерном и необработанным коровьим молоком посредством вдыхания или проглатывания антигенов) [102] и проживанию в детстве в сельской среде, которая характеризуется обычно более богатым микробным разнообразием по сравнению с городскими условиями [38]. Важно отметить, что проживание в городских и сельских условиях и загрязнение воздуха являются значимыми факторами риска развития бронхиальная астмы у детей, и для них описана сильная корреляция, что делает распознавание специфических эффектов сложным для исследования [103]. Было показано, что эти воздействия влияют как на внешний [104], так и на внутренний [38] микробиом, который в свою очередь может оказывать влияние на механизмы как врожденного, так и адаптивного иммунитета с целью уменьшения чрезмерно выраженного воспалительного ответа. Аналогичным образом было показано, что домашние животные влияют на микробиом людей в домашнем хозяйстве путем переноса различных микрорганизмов [105, 106], которые могут влиять на иммунную регуляцию. Было показано, что взросление с собакой [107] или кошкой [70] в домашних условиях снижает риск развития бронхиальной у лиц с самым сильным известным генетическим вариантом бронхиальной астмы у детей, что свидетельствует о взаимодействии генов и окружающей среды, влияющем на риск развития заболевания. Это один из примеров того, как различия в изученной популяции или диагнозе могут объяснить, почему в исследованиях часто наблюдаются расхождения в направленности воздействия.

Исследования микробиома кишечника и развития иммунной системы при бронхиальной астме у детей

С момента появления гигиенической гипотезы [91] описана связь между контактом с микроорганизмами и микробным разнообразием с аллергическими заболеваниями, включая бронхиальную астму. Исторически сложилось так, что отдельные виды бактерий, чьи свойства изучены бактериологическим методом или с помощью кПЦР, оценивались в отношении более позднего развития аллергических заболеваний [20, 29]. С тех пор проведены исследования с помощью таких методов, как гель-электрофорез, для оценки микробиома кишечника в целом в когортах лиц того же возраста [18]. Новые молекулярные методы, включая секвенирование ампликонов гена 16S рРНК и метагеномное секвенирование методом дробовика, позволили глубоко изучить таксономический и функциональный репертуар и состав микробиома. Это может быть применено к образцам кала, собранным в рамках долгосрочных исследований лиц одного возраста с проспективным отслеживанием диагноза бронхиальной астмы, для непосредственной оценки связи между микробиомом кишечника в раннем возрасте и развитием бронхиальной астмы у детей. В то время как ранние усилия были сосредоточены на понятии разнообразия как отличительной черты здорового микробиома кишечника, в недавних долгосрочных исследованиях описано естественное развитие микробиома как нелинейного процесса, включающего последовательность сменяющих друг друга множества видов [108, 109]. Изначально микробиом формируется с участием микроорганизмов, колонизирующих кишечник на ранних сроках, способных развиваться в среде с низкой сложностью, а затем подвергается влиянию грудного вскармливания и введения твердой пищи, что приводит к сдвигам в доступности питательных веществ и способствует иммиграции новых видов в сообщество. В конце концов появляются специализированные виды микроорганизмов с множественными экологическими взаимосвязями и сложными структурами сообществ в микробиоме [109–111]. Хотя этот процесс неуклонно увеличивает разнообразие в течение первых лет жизни ребенка, понятие созревания микробиома кишечника младенца также стало важной концепцией в этой области [112]. Таким образом, можно считать, что хронологический возраст младенца и состав микробиома кишечника развиваются по параллельным траекториям, а соответствующая зрелость микробиома по отношению к возрасту ребенка рассматривается как показатель здорового развития [19].

Среди более крупных проспективных исследований когорт одного возраста в канадском исследовании с участием 319 детей впервые были получены подтверждения связи характеристик микробиома кишечника человека на основе последовательности с более поздним фенотипом бронхиальной астмы [113]. В этом исследовании авторы показали снижение количества бактерий родов Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella и Rothia (FLVR) через 3 месяца у детей с атопией и симптомами обструкции в возрасте 1 года. Этот фенотип был связан с более высоким риском развития бронхиальной астмы в дальнейшем. В исследовании также обнаружено снижение уровня короткоцепочечных жирных кислот и других метаболитов в возрасте 3 месяцев у этих детей и показано, что добавление видов FLVR уменьшало выраженность воспаления дыхательных путей у мышей, инокулированных образцами кала от детей с симптомами атопии и обструкции. Исследование 298 новорожденных из когорты одного возраста в округе Уэйн показало, что состояния кишечного микробиома в возрасте от 0,5 до 4,5 месяцев было связано преимущественно с атопией с мультисенсибилизацией в возрасте 2 лет и бронхиальной астмой, диагностированной врачом на основании жалоб родителей, в возрасте 4 лет [21]. Состояние кишечного микробиома с высоким риском характеризовалось значительным снижением количества бактерий родов Bifidobacterium, Lactobacillus, Faecalibacterium и Akkermansia. Кроме того, состояние высокого риска ассоциировалось с провоспалительными метаболитами, включая 12,13-дигидрокси-9Z-октадеценовую кислоту (12,13-DiHOME), которые индуцировали дифференциальную активацию CD4+ Т-клеток.

В исследовании с участием 690 детей из когорты матерей и детей COPSAC2010 использовалась концепция возраста микробиома [40], чтобы связать отсроченное созревание микробиома кишечника в возрасте 1 года с риском диагностированной врачом бронхиальной астмы в возрасте 5 лет [19]. Примечательно, что это отсроченное созревание сопровождалось более низким содержанием бактерий родов Faecalibacterium, Bifidobacterium, Roseburia, Alistipes, Lachnospiraceae, Ruminococcus, Dialister и более высоким относительным содержанием Veillonella и наблюдалось только у детей, рожденных от матерей с диагностированной врачом бронхиальной астмой в анамнезе. Связь созревания микробиома кишечника и бронхиальной астмы была воспроизведена и дополнена в нескольких последующих исследованиях. В исследовании когорты детей одного возраста PASTURE (n = 930), из которых 50 % детей выросли на семейных фермах, обнаружены связи между характеристиками микробиома кишечника в возрасте 2 и 12 месяцев и развитием бронхиальной астмы в возрасте 6 лет [114]. Затем исследователи воспроизвели связь между созреванием микробиома кишечника и бронхиальной астмой и выявили опосредованный защитный эффект проживания в условиях фермы [115], в частности, обусловленного выработкой бутирата. Представляющие интерес таксоны, которые связаны как с созреванием, так и с концентрацией бутирата, включали Roseburia и Faecalibacterium. В расширенном анализе из исследования CHILD (n = 589) связь между созреванием микробиома кишечника и бронхиальной астмой была дополнена для включения также аллергического ринита, атопического дерматита и пищевой аллергии [116]. Важные микроорганизмы, способствующие формированию зрелого микробиома кишечника, включали Clostridium innocuum, Ruminococcus gnavus, Faecalibacterium prausnitzii, Anaerostipes hadrus и Blautia wexlerae. Аналогичным образом в исследовании Barwon Infant Study установлено, что созревание микробиома кишечника в возрасте 1 года демонстрировало прямую корреляцию с наличием старших братьев и сестер и обратную корреляцию с пищевой аллергией в возрасте 1 года (n = 323) [95]. Кроме того, в когорте VDAART в США получены результаты, подтверждающие, что низкая зрелость микробиома кишечника в возрасте 1 года является фактором риска развития бронхиальной астмы, в то время как ранняя (3–6 месяцев) высокая степень созревания также была фактором риска, указывающим на важность своевременного созревания [88].

Другое исследование из когорты CHILD продемонстрировало, что грудное вскармливание может частично нивелировать вызванное антибиотиками нарушение микробиома, тем самым снижая последующий риск развития бронхиальной астмы [81]. Важно отметить, что положительный эффект грудного вскармливания, по-видимому, обусловлен селективным обогащением Bifidobacterium longum subsp. infantis у младенцев, которые находились на грудном вскармливании во время проведения антибиотикотерапии. Это подчеркивает механизмы того, как микробиом кишечника взаимодействует с различными факторами и событиями в раннем младенчестве, влияя на развитие иммунной системы и на риск развития заболеваний в будущем.

Как уже упоминалось, многочисленные проспективные исследования взаимосвязей выявили потенциальную роль микробиома кишечника в развитии бронхиальной астмы у детей, обнаружив несколько бактерий-кандидатов, сообществ и общую зрелость микробиома в качестве важных детерминант [19, 21, 81, 88, 113, 114, 116]. Эти исследования обобщены в таблице 1. Благодаря клинически значимому дизайну, надежным диагнозам бронхиальной астмы и часто длительному последующему наблюдению эти исследования позволяют изучить развитие микробиома кишечника и бронхиальной астмы с течением времени. Кроме того, они отражают реалистичные клинические проявления заболевания, а также неоднородность и сложность микробиома кишечника у жителей разных географических регионов. Эти исследования дают неоценимую информацию и являются важным вкладом в разработку и направления дальнейших научных разработок. Тем не менее, получаемые результаты иногда противоречивы, возможно, из-за различий в дизайне исследования, технической методологии, размере выборки или географическом положении (что отражает вариации микробиома у жителей разных регионов). Кроме того, эти исследования по своей сути не способны установить причинно-следственные связи или предоставить сведения о механизмах развития заболевания. Поэтому крайне важны исследования in vivo, позволяющие анализировать лежащие в основе механизмы и отличать причинно-следственные связи от корреляций. Новые данные указывают на то, что микробиом младенца может быть восприимчив к воздействию на уровне микробиома в раннем возрасте [78, 117], что является многообещающим направлением, открывающим перспективы разработки множества вариантов вмешательств. Вопрос о том, могут ли такие вмешательства привести к профилактике бронхиальной астмы, является одним из самых приоритетных научных вопросов, и далее будет рассмотрено несколько исследований, посвященных данной теме.

Манипулирование составом микробиома кишечника и роль вирома кишечника при бронхиальной астме у детей

Хотя связь между бронхиальной астмой и кишечными бактериями хорошо установлена, роль кишечных вирусов, в частности бактериофагов (фагов), изучена хуже [119]. Фаги инфицируют бактериальные клетки и, таким образом, влияют на макроорганизма, главным образом, путем регулирования бактериального сообщества. Терапия фагами основана на использовании вирулентных фагов для уничтожения целевых патогенных бактерий и имеет долгую научную и клиническую историю [120, 121]. Однако эта методология основана на конкретных знаниях об этиологически значимых бактериях, играющих роль в развитии заболевания, и не позволяет реализовать общие изменения состава. Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) представляет собой подход к улучшению общего состава микробиома кишечника за счет использования кала от здорового донора и в основном используется при инфекциях Clostridium difficile [122], но также применяется и при других заболеваниях [123]. Однако сообщения о серьезных нежелательных явлениях, таких как трансплантация патогенных или устойчивых к антибиотикам бактерий [123], а также риск передачи генов вирулентности или паразитов [124] демонстрируют риски этой процедуры и необходимость дальнейшего развития. Различные способы трансплантации фекального вирома (ТФВ) и родственные подходы (например, перенос фекального фильтрата (ПФФ)) были изучены в качестве альтернатив ТФМ, позволяя устранить многие риски переноса бактерий при использовании бактериомодулирующего потенциала бактериофагов [125]. Материал для ПФФ содержит, помимо вирусов, также метаболиты, пептиды и бактериальную ДНК, в то время как материал для ТФМ обрабатывается с помощью дополнительной стадии фильтрации, которая позволяет удалять метаболиты, пептиды и т. д., и, таким образом, содержит по сути только вирусы [126–128]. Интересно отметить, что бактериальный состав реципиентов ПФФ напоминает состав микробиоты донора [129]. Поскольку ПФФ содержит другие соединения и бактериальную ДНК донора, кроме вирусов, он потенциально может стимулировать микробиом реципиента посредством модуляции иммунной системы или микробной активности. В настоящее время проводится исследование того, как методика ТФВ может быть дополнительно скорректирована для снижения потенциальных рисков [130]. Однако для ТФМ и ТФВ остается несколько препятствий, например, как идентифицировать и определить здорового донора, следует ли использовать комбинации доноров, персонализированных доноров или родственных доноров, не говоря уже о расходах, связанных с выявлением подходящих доноров [131]. Кроме того, метод забора материала у донора (капсулы, колоноскопия, назодуоденальный зонд) может играть определенную роль в приживлении микробов и успехе процедуры [132, 133]. Эти факторы необходимо учитывать и оценивать в будущих исследованиях, чтобы определить возможность клинического применения.

Уже имеются некоторые доказательства влияния ТФВ на мышиных моделях [134, 135], а также в исследованиях на пациентах с различными заболеваниями [129, 136–138]. В текущем клиническом исследовании изучают ПФФ для лечения некротизирующего энтероколита (НЭК), плохо изученного и представляющего угрозу для жизни желудочно-кишечного заболевания, развивающегося у недоношенных детей, частично характеризующегося нарушением микробиома и избыточным ростом бактерий [139]. Орогастральное введение ПФФ предотвращало НЭК в доклинической модели поросят, увеличивало вирусное разнообразие и уменьшало относительную численность Pseudomonadota (Proteobacteria) на слизистой оболочки подвздошной кишки. Наконец, применение ТФВ от матери младенцу недавно было одобрено для экспериментального восстановления нарушения микробиома, связанного с родоразрешением путем кесарева сечения [140] в качестве дополнения к полученным ранее сведениям, демонстрирующим нормализующий эффект при использовании ТФМ от матери младенцу после кесарева сечения [78].

В дополнение к модулирующему действию фагов на бактериальное сообщество, новые данные свидетельствуют о том, что фаги также могут непосредственно влиять на небактериальные клетки [141]. Активация TLR9 была продемонстрирована в дендритных клетках мыши, обработанных фаговыми антигенами после воздействия частиц фага, содержащих одноцепочечные геномы ДНК, богатые CpG-мотивами135142, и было показано, что одноцепочечная ДНК, полученная из фагов M13, активирует выработку интерферона в сыворотке крови у мышей [143]. В клетках человека захват фага происходит путем эндоцитоза [144, 145], и, оказавшись внутри клетки, фаги могут влиять на клеточные реакции. Исследование показало, что мононуклеарные клетки периферической крови человека, инфицированные фагом Pf4 к Pseudomonas aeruginosa, не подвергались фагоцитозу и демонстрировали измененную продукцию антибактериальных рецепторов и цитокинов, эффективно предотвращая удаление P. aeruginosa из инфицированных ран [144]. Хотя доказательства взаимодействия TLR-фагов человека отсутствуют, такая активация является правдоподобной, учитывая множество структурных сходств между фагами и эукариотическими вирусами [146].

В отличие от исследований кишечных бактерий, исследований взаимосвязи между виромами и заболеваниями очень мало. Виром представляет собой небольшую часть общего микробиома кишечника. Таким образом, удаление бактериальных клеток и фрагментов перед секвенированием является важным этапом для обеспечения достаточной глубины секвенирования с целью полной оценки разнообразия состава вирома.

Другой сложностью является проблема темной материи вирома [147], поскольку вирусы более генетически разнообразны, чем бактерии, и не имеют специфических маркерных генов, таких как ген 16S рРНК для бактерий, и, таким образом, не могут быть идентифицированы традиционными методами. Кроме того, большинство человеческих вирусов не представлено в базах данных, отчасти из-за высокой индивидуальной уникальности в каждом образце. В недавних исследованиях была предпринята попытка исчерпывающе изучить образец вирусной темной материи как путем ручной обработки [148] с использованием маркерных генов [149], так и путем создания специфических для конкретных ниш баз данных по вирусам [150]. В одном из таких наборов данных о вироме кишечника младенцев со сведениями о темной материи [148] выявлена связь между фекальным виромом и развитием бронхиальной астмы у 647 детей в возрасте 1 года из когорты COPSAC2010 [151]. Состав латентного вирома был изменен, и обнаружено более высокое численное содержание у детей, у которых развилась бронхиальная астма к пяти годам. Кроме того, несколько семейств фагов, инфицирующих различные бактерии, такие как Clostridiales, Oscillospirales и Bacteroidales, имели меньшую численность в этой группе. Кроме того, взаимосвязи фагов были частично независимы от взаимосвязей бактерий. Выявлены взаимодействия с генотипом TLR9 у ребенка, что позволяет предположить, что кишечные фаги могут напрямую влиять на риск развития бронхиальной в детском возрасте. Это единственная опубликованная статья о роли кишечного вирома при бронхиальной астме у детей; однако результаты этого исследования подтверждаются сходными выводами о независимой связи фагов с атопическим дерматитом [152] — заболеванием, имеющим несколько аспектов, сходных с бронхиальной астмой [30]. Вместе эти данные указывают на возможную иммуногенность фагов и потенциал применения при заболеваниях человека в раннем возрасте. Будущие исследования должны быть нацелены на выяснение механизмов прямых взаимодействий между организмом человека и фагами и сосредоточиться на характеристике темной материи вирома в исследованиях на людях для дальнейшего определения разнообразия вирома кишечника. Помимо бактериофагов, виром кишечника также содержит небольшую долю эукариотических вирусов, которые инфицируют клетки человека, причем многие из этих вирусов остаются неизученными с точки зрения их воздействия на макроорганизм. На эукариотический виром могут влиять различные факторы, и он может иметь важное значение для развития иммунной системы в раннем возрасте [153–155].

Механистическое понимание вклада микробиома кишечника в патогенез бронхиальной астмы

Бронхиальная астма у людей представляет собой сложное заболевание, которое трудно воспроизвести в моделях на животных. Тем не менее, у некоторых животных могут наблюдаться астмоподобные состояния, такие как эозинофильный бронхит у кошек и эмфизема легких у лошадей [156, 157]. За последние несколько десятилетий для изучения бронхиальной астмы использовались различные животные, в том числе Drosophila melanogaster (плодовые мушки), морские свинки, крысы, собаки, свиньи, крупный рогатый скот, овцы, лошади и приматы [158–163]. Хотя каждый вид предлагает уникальные преимущества и понимание механизмов, связанных с заболеваниями, мыши стали наиболее широко используемыми видами в исследованиях бронхиальной астмы из-за их простоты разведения, обращения с ними и возможности генетических манипуляций [164].

Мышиные модели, особенно линии BALB/c, C57BL/6 и A/J, сыграли важную роль в научных исследованиях атопических заболеваний и роли Th2-опосредованного иммунного ответа при бронхиальной астме [164, 165]. Однако важно отметить, что у мышей астмоподобный фенотип спонтанно не развивается, необходима искусственная индукция заболевания. У мышей были разработаны как острая, так и хроническая модели бронхиальной астмы, каждая из которых имела свои преимущества и ограничения [166, 167]. Острые мышиные модели успешно воспроизводили многие признаки бронхиальной астмы, включая повышенные уровни сывороточного IgE, воспаление и гиперчувствительность дыхательных путей и гиперплазию бокаловидных клеток. Однако эти модели отличаются от бронхиальной астмы у человека характером и распределением воспаления в легких, а воспаление дыхательных путей, как правило, разрешается в течение нескольких недель после последней провокационной пробы с аллергеном [168, 169]. Хронические мышиные модели, с другой стороны, более близко воспроизводят бронхиальную астму у человека, особенно в отношении ремоделирования дыхательных путей и персистирующего воспаления. Эти модели включают многократное воздействие аллергена, приводящее к стойкой гиперреактивности дыхательных путей и воспалению в легких, что лучше отражает хроническую природу бронхиальной астмы у людей [170–173].

Исследование аллергической бронхиальной астмы на животных моделях включает двухэтапный процесс: сенсибилизацию и стимуляцию. Сенсибилизация представляет собой процесс, при котором животное впервые подвергается воздействию аллергена, что заставляет иммунную систему распознавать его и приводит к выработке специфических антител IgE, которые связываются с тучными клетками и базофилами [174, 175]. В результате иммунная система становится более чувствительной к будущему воздействию аллергена. Фаза провокации включает повторное воздействие аллергена на сенсибилизированное животное, что запускает иммунный ответ с активацией тучных клеток и базофилов и приводит к бронхоспазму, отеку стенок дыхательных путей и секреции слизи, что типично для бронхиальной астмы [175]. Затем может последовать ответ поздней фазы, характеризующийся накоплением эозинофилов и других лейкоцитов, приводя к хроническому эозинофильному воспалению, что является отличительной чертой бронхиальной астмы у взрослых. Для изучения бронхиальной астмы использовали широкий спектр аллергенов, причем овальбумин широко используется из-за его доступности и мощной индукции аллергической реакции [176], хотя он не является естественным аллергеном бронхиальной астмы у человека. Для решения этой проблемы исследователи используют клещей домашней пыли, которые являются значимыми триггерами бронхиальной астмы у человека и в большей степени воспроизводят естественный путь воздействия аллергена у человека. Аллергены клещей домашней пыли эффективны в индуцировании аллергического воспаления из-за их ферментативной активности и способности активировать врожденные иммунные клетки через рецептор дектина-2 [177, 178].

Модели на мышах сыграли важную роль в изучении связи микробиома кишечника с бронхиальной астмой, продемонстрировав, как изменения микробиома в раннем возрасте влияют на иммунные ответы и предрасположенность к бронхиальной астме. В исследовании, в котором мыши в раннем возрасте подвергались воздействию антибиотиков (азитромицина или амоксициллина), было обнаружено, что развивающиеся нарушения микробиома кишечника усиливают аллергические реакции при последующем воздействии аллергенов клещей домашней пыли [179]. В частности, у мышей, подвергшихся воздействию азитромицина, наблюдались повышенные уровни IgE и ИЛ-13, ключевых показателей аллергической бронхиальной астмы, наряду с измененным микробным составом кишечника, включая снижение разнообразия и изменения в ключевых таксонах, таких как Lachnospiraceae и Muribaculaceae. Когда мышей, не содержащих микроорганизмов, колонизировали микробиомом мышей, подвергшихся воздействию антибиотиков, у их потомства развивался повышенный иммунный ответ и симптомы, подобные бронхиальной астме, указывая на то, что состав микробиома кишечника в раннем возрасте может усиливать иммунные пути Th2/Th17, запускаемые аллергенами, и реакции дыхательных путей в зависимости от возраста. В другом исследовании была установлена причинно-следственная связь между микробиомом в раннем возрасте и предрасположенностью к бронхиальной астме с использованием мышиной модели с гуманизированным микробиомом [113]. Мышей, не содержащих микроорганизмов, колонизировали образцами фекалий от младенцев с высоким риском развития бронхиальной астмы и наблюдали усиление воспаления дыхательных путей у этих мышей. Однако, когда мышам вводили бактерии четырех конкретных родов — Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella и Rothia (FLVR) — дефицит которых был обнаружен у младенцев с атопией и обструкцией, у мышей наблюдалось значительное снижение выраженности воспаления в легких. Эти и другие исследования показывают, что изменения в определенных кишечных бактериях в раннем возрасте могут влиять на развитие иммунной системы, вследствие чего повышается предрасположенность к бронхиальной астме [180, 181], подчеркивая потенциал вмешательств на основе микробиома в младшем возрасте для снижения риска бронхиальной астмы. Однако, как обсуждалось ранее, у детей редко наблюдается типичный аллергический фенотип, обусловленный Th2, в отличие от большинства взрослых с бронхиальной астмой. Это может представлять проблему, и ее необходимо учитывать при принятии решения о создании трансляционной мышиной модели для исследования микробиома кишечника и бронхиальной астмы у детей.

Продукты жизнедеятельности микроорганизмов, такие как КЦЖК и метаболиты триптофана, также влияют на пути, имеющие решающее значение для патогенеза бронхиальной астмы. КЦЖК, в частности, ацетат, пропионат и бутират, продуцируются кишечными бактериями при ферментации пищевых волокон и воздействуют на рецепторы, связанные с G-белком (GPR41, GPR43, GPR109A), способствуя дифференцировке регуляторных Т-клеток и ингибируя эозинофильный рекрутинг, подавляя вызванное Th2 аллергическое воспаление при бронхиальной астме [182, 183]. ККЖК усиливают дифференцировку Treg, ингибируя гистондеацетилазу [183–186], что приводит к эпигенетическим изменениям, которые активируют иммунорегуляторные гены, включая участвующие в выработке интерферона-гамма (ИФН-γ). Этот сдвиг в сторону иммунного ответа Th1 помогает сбалансировать ось Th1/Th2, уменьшая аллергическое воспаление. КЦЖК также снижают экспрессию молекул адгезии на эндотелии, уменьшая миграцию эозинофилов в дыхательные пути [187]. На мышиных моделях было показано, что введение КЦЖК уменьшает аллергическое воспаление дыхательных путей, а исследования у человека показали, что более низкие уровни фекальных КЦЖК в младенчестве связаны с повышенным риском развития бронхиальной астмы в более позднем возрасте [61, 113, 188, 189]. Кроме того, КЦЖК повышают иммунитет слизистой оболочки, стимулируя выработку IgA, что помогает защищаться от аллергенов и патогенных микроорганизмов в дыхательных путях [190].

Метаболиты триптофана, в основном образующиеся в процессе жизнедеятельности кишечных микроорганизмов, действуют через арильные углеводородные рецепторы (AhR) и пути индоламин-2,3-диоксигеназы (ИДО). Активация AhR метаболитами, такими как индол-3-ацетат, индол-3-альдегид и триптамин, усиливает иммунную толерантность, стимулируя дифференцировку Treg и подавляя продукцию провоспалительных цитокинов Th2, в частности ИЛ-5, ИЛ-13 и ИЛ-33, все из которых играют центральную роль в аллергических реакциях, наблюдаемых при бронхиальной астме [191–194]. AhR также модулирует врожденные лимфоидные клетки (ILC3), что приводит к выработке ИЛ-22 [194], повышая целостность эпителиального барьера. Одновременно путь ИДО метаболизирует триптофан в кинуренин, который ингибирует пролиферацию Т-клеток путем снижения доступности триптофана и индуцирует регуляторные Т-клетки посредством передачи сигналов рецептора кинуренина. Важно отметить, что экспрессия ИДО регулируется гамма-интерфероном (ИФН-γ), цитокином, критически важным для противовирусной и антибактериальной защиты [195, 196], который может дополнительно ослаблять воспалительные реакции при бронхиальной астме путем модуляции баланса Th1/Th2. ИФН-γ индуцирует ИДО в антигенпрезентирующих клетках, создавая иммунотолерантную среду, которая подавляет аллергическое воспаление дыхательных путей. Эти механизмы подчеркивают многогранную роль метаболитов микробного происхождения в модуляции иммунных реакций и снижении риска развития бронхиальной астмы за счет как системных, так и местных эффектов.

Новое направление, которое может частично преодолеть разрыв между исследованиями in vivo и исследованиями на людях, чтобы помочь понять взаимосвязь между микробиомом кишечника и бронхиальной астмой, — это кишечные органоиды [197]. Необходимо преодолеть несколько препятствий, таких как отсутствие иммунных клеток, которые могут иметь большое значение в кишечнике, наряду с отсутствием иннервации и кровеносных сосудов [198]. Кроме того, органоиды демонстрируют ограниченное разнообразие клеток и не могут моделировать полиорганную патологию, что имеет большое значение при изучении взаимосвязей между микробиомом кишечника и бронхиальной астмой [198]. Однако дальнейшие достижения, которые позволяют повысить сложность органоидов, вероятно, помогут в анализе сообществ бактерий и их влияния на кишечник.

Использование модельных систем и организмов позволяет глубже изучить обнаруженные взаимосвязи между кишечными бактериями и бронхиальной астмой, чтобы разобраться в биологических процессах. Однако модельные организмы или системы никогда не смогут полностью описать гетерогенность как бронхиальной астмы, так и микробиома кишечника. Мышиные модели основаны на фенотипах индуцированной бронхиальной астмы с небольшими различиями в репрезентативности и иммунных механизмах заболевания, аналогичным образом микробиом кишечника лабораторных мышей значительно отличается от микробиома человека как с точки зрения разнообразия, таксонов, так и функций [199]. Таким образом, для полного преодоления разрыва между исследованиями взаимосвязей у человека и результатами in vivo необходимы интервенционные исследования с участием людей.

Клинические исследования пре- и пробиотиков при бронхиальной астме у детей

В течение первого года жизни микробиом кишечника очень динамичен, и этот период часто называют «окном возможностей» из-за потенциала для профилактических вмешательств, когда введенные бактериальные штаммы могут закрепиться в кишечнике. Одним из способов переноса данных о взаимосвязи между микробиомом кишечника и бронхиальной астмой в клинические условия являются интервенционные исследования с пробиотическими бактериями. Пробиотические бактерии определяются как бактерии, которые в достаточных количествах оказывают благоприятное воздействие на организм хозяина [200]. На основании полученных ранее данных было предложено несколько потенциальных пробиотиков, например, представители родов Bifidobacterium, Lactobacillus, Lacticaseibacillus, Ligilactobacillus и Lactococcus.

Первый систематический обзор, в котором изучали влияние пробиотиков на бронхиальную астму, включал четыре РКИ и был опубликован в 2008 г. [201]. Его авторы пришли к выводу, что ни в одном из исследований не получены статистически значимые результаты. В 2013 г. Elazab и соавт. [202] опубликовали систематический обзор, исследующий введение пробиотиков в раннем возрасте при атопии. Они оценили 14 исследований, из которых 10 РКИ были посвящены бронхиальной астме. Они не обнаружили статистически значимого снижения частоты развития бронхиальной астмы или обструктивного синдрома, а также данных в пользу наличия эффекта по результатам анализа подгрупп на основе возраста, продолжительности лечения, продолжительности последующего наблюдения, пробиотического штамма, введенной дозы или определения исхода. В другом систематическом обзоре, опубликованном в 2013 г. Azad и соавт. [203], проанализировано 19 РКИ, посвященных влиянию введения пробиотиков во время беременности или младенчества на бронхиальную астму. Авторы отметили, что ни одно из исследований не обладало достаточной мощностью для выявление бронхиальной астмы в качестве первичного исхода, а медиана последующего наблюдения составила всего 24 месяца. В целом не получено значимых данных в пользу того, что пробиотики защищают от бронхиальной астмы.

В 2019 г. Wei и соавт. [204] опубликовали систематический обзор 27 исследований пробиотиков при бронхиальной астме. Пробиотики вводили либо пренатально, либо постнатально, либо в виде комбинации того и другого, в некоторых случаях в сочетании с пребиотической клетчаткой, которая выступает в качестве источника пищи для кишечных бактерий. Исследования в основном проводились в популяциях с высоким риском развития бронхиальной астмы у младенцев на основании семейного анамнеза. Авторы пришли к выводу об отсутствии статистически значимого влияния пробиотиков на бронхиальную астму, а также каких-либо значимых эффектов по результатам анализа подгрупп в отношении сроков вмешательства, риска бронхиальной астмы, режима профилактики, пробиотического микроорганизма, продолжительности вмешательства или продолжительности последующего наблюдения.

Позже в 2019 г. Du и соавт. [205] изучили 16 РКИ, в которых большинство участников имели высокий риск развития бронхиальной астмы, и не обнаружили статистически значимого влияния пробиотиков на развитие бронхиальной астмы. Однако анализ подгрупп показал, что введение L. rhamnosus статистически значимо снижало риск развития бронхиальной астмы по сравнению с плацебо.

Совсем недавно, в 2022 г., Uwaezuoke и соавт. [206] проанализировали три РКИ влияния пробиотиков на бронхиальную астму. Пробиотики (с пребиотической клетчаткой или без нее) вводили либо непосредственно после родов, либо детям более старшего возраста. Cabana и соавт. обнаружили, что L. rhamnosus снижает заболеваемость бронхиальной астмой к 5 годам; Huang и соавт. показали, что L. paracasei, L. fermentum или их комбинация улучшают клинические исходы бронхиальной астмы; Drago и соавт. обнаружили, что Ligilactobacillus salivarius и B. breve снижают частоту обострений бронхиальной астмы. Uwaezuoke и соавт. не проводили количественного анализа этих исследований.

Таким образом, проведено множество РКИ, изучающих эффективность пробиотиков в отношении бронхиальной астмы у детей, причем некоторые из них демонстрируют многообещающие результаты. Однако большинство систематических обзоров этих исследований не показали статистически значимого эффекта. В таблице 2 представлены сводные данные опубликованных мета-анализов, посвященных изучению влияния пробиотиков на бронхиальную астму. Причины этих неоднозначных результатов могут заключаться в том, что сложные аспекты как бронхиальные астмы, так и микробиома кишечника, которые представлены в этом обзоре, не были рассмотрены или учтены должным образом. Некоторые из этих сложных аспектов представлены на рисунке 2. Многие исследования имели малые размеры выборки и не обладали достаточной мощностью для моделирования бронхиальной астмы в качестве исхода. Кроме того, исследования иногда проводились в общей популяции младенцев без учета, например, возраста постановки диагноза, генетического риска или факторов окружающей среды, хотя некоторые из были проведены в популяциях высокого риска на основе семейного анамнеза. Кроме того, клиническое определение бронхиальной астмы широко варьировалось в разных исследованиях, что приводило к расхождениям в изучаемых фенотипах бронхиальной астмы (аллергические/неаллергические, высокий/низкий T2 ответ, обструктивный синдром, интермиттирующая или персистирующая бронхиальная астма, продолжительность последующего наблюдения или другие клинические характеристики, связанные с бронхиальной астмой). Что касается введения пробиотиков, в большинстве исследований изучались отдельные или простые комбинации существующих пробиотических штаммов, иногда с пребиотиками, но не учитывалась сложность микробиома кишечника или не рассматривались сообщества бактерий, которые были признаны защитными в проспективных исследованиях, подробно описанных выше.

Рисунок 2. Сложные аспекты бронхиальной астмы у детей и микробиома кишечника. Бронхиальная астма у детей и микробиом кишечника являются сложными системами с множеством аспектов, которые необходимо учитывать при изучении их взаимосвязи. Неоднородность дизайна исследования и результатов затрудняет понимание связи между микробиомом кишечника и бронхиальной астмой. Этот рисунок подготовлен с использованием гипотетических данных.

В этой таблице отмечены только отдельные пробиотики, хотя в некоторых исследованиях было исследовано несколько комбинаций пробиотиков, иногда в комбинации с пребиотиками. В столбце с количеством исследований приведено общее количество исследований, включенных в метаанализ, а также указано количество уникальных исследований (не включенных ни в один из более ранних метаанализов).

Ранее упоминалось, что ТФМ и ТФВ от здоровых доноров могут быть рассмотрены для профилактики бронхиальной астмы, поскольку они все более успешно используются при других заболеваниях [207]. Одним из основных преимуществ ТФМ или ТФВ, как обсуждалось выше, является то, что они потенциально модулируют весь микробиом, а не вводят один новый вид бактерий, который раньше отсутствовал. Интересно, что Durack и соавт. исследовали влияние L. rhamnosus на улучшение общей микробной зрелости кишечника [117], предполагая, что общие микробные эффекты на самом деле возможны даже при простых вмешательствах с использованием пробиотиков. В многочисленных исследованиях было продемонстрировано, насколько важны факторы окружающей среды для развития бронхиальной астмы [103, 208–210], и некоторые исследователи изучают потенциал воздействия биоразнообразия для модуляции состава микробиома кишечника с целью снижения тяжести бронхиальной астмы [211]. Кроме того, время вмешательства (пренатально, первая неделя/месяцы/годы жизни) имеет важное значение, поскольку некоторые пробиотики могут быть более эффективными в раннем или позднем детстве, потенциально завися от таких факторов, как способ родоразрешения, созревание микробиома, грудное вскармливание, наличие домашних животных или братьев и сестер. Кроме того, интервал, продолжительность, комбинация с пребиотиком и способ введения (капсулы, капли, молочные продукты) были разными в разных исследованиях, и неясно, какой подход дает наилучшее приживление или клинический эффект. Считается, что сочетание пробиотиков с пребиотическими волокнами может обеспечить благоприятную среду для пробиотического штамма и позволить ему дольше удерживаться, чтобы оказать эффект, однако на этот счет имеются противоречивые данные [212, 213]. Также возможно, что одни пребиотики могут оказывать благоприятное воздействие и сопровождаться меньшими рисками, действуя в качестве источника питания для роста полезных микроорганизмов и вытеснения патогенных бактерий-резидентов кишечника [214], улучшать целостность кишечного барьера [215, 216], способствуя продукции короткоцепочечных жирных кислот [217, 218] и снижению рН кишечника, формируя благоприятный состав микробиома [219–221]. Факторы, влияющие на приживление различных бактерий, до сих пор неясны и активно изучаются, а недавние исследования ТФМ показывают, что постоянное приживление может даже не быть необходимым условием для достижения клинического эффекта [132, 133].

Выводы и будущие направления

Уже имеется большое количество данных, полученных в исследованиях взаимосвязей микробиома кишечника и бронхиальной астмы у детей. Тем не менее, эти исследования по своей сути дают мало информации о лежащих в основе механизмах или практических клинических применениях. Опираясь на эти данные, исследования in vivo на модельных организмах пролили некоторый свет на эти механизмы. Кроме того, исследования in vivo могут быть полезны для снижения клинического риска и могут уменьшить разрыв между обсервационными и интервенционными исследованиями. Наряду с этим, все большее количество исследований, посвященных РКИ человека с использованием различных вмешательств, направлено на демонстрацию причинной роли микробиома кишечника при бронхиальной астме у детей. Тем не менее, полученные результаты противоречивы, что, вероятно, связано со сложностями микробиома кишечника и тонкостями бронхиальной астмы у детей, и это снижает сопоставимость между разными интервенционными исследованиями. Некоторые соображения, которые, по мнению авторов, важны для будущих исследований бронхиальной астмы у детей, представлены на рисунке 3 и обобщены в данном разделе.

Рисунок 3. Дорожная карта защитных вмешательств в отношении бронхиальной астмы для улучшения здоровья детей. Здесь обобщены несколько методов, обсуждаемых в данном обзоре, которые следует рассматривать при разработке интервенционных исследований для снижения риска развития бронхиальной астмы у детей

Будущие РКИ должны основываться на текущих знаниях, поскольку многие опубликованные РКИ в значительной степени основаны на использования известных пробиотиков при других заболеваниях, и данные этих исследования могут быть неприменимы к раннему возрасту пациентов или этиологии бронхиальной астмы, что приводит к противоречивым результатам, которые не предоставляют последовательных доказательств.

Авторы полагают, что такие вмешательства, как ТФВ, применение сообществ пробиотических бактерий, оказывающих специфический эффект в отношении бронхиальной астмы, или естественные вмешательства с низким риском, имеют большой потенциал применения в будущих РКИ при бронхиальной астме. При рассмотрении сообществ бактерий важно, чтобы они были идентифицированы в ходе предыдущих исследований именно при бронхиальной астме и применялись в конкретной популяции, где они были впервые идентифицированы (например, дети с генетическим риском или с целью предотвращения только определенного фенотипа бронхиальной астмы), а также их функциональная синергия должна быть оценена для обеспечения дополнительных механизмов. Кроме того, авторы рекомендуют в будущих интервенционных исследованиях сосредоточиться на детях, подверженных риску, как вследствие микробных нарушений (например, раннее применение антибиотиков и кесарево сечение), так и вследствие предрасположенности из-за особенностей макроорганизма или окружающей среды (например, генетический риск или проживание в городских условиях), поскольку микробиом может иметь в данном случае особое значение. Кроме того, из-за низкой сложности микробиома кишечника младенцев в раннем возрасте вмешательства в этом возрасте, вероятно, приведут к очень значимым и потенциально длительным эффектам. Последовательный мониторинг в течение первого года жизни имеет важное значение для оценки приживления микроорганизмов и клинического эффекта. После прекращения грудного вскармливания и с введением твердой пищи микробиом претерпевает большой сдвиг, который также можно использовать для вмешательства. Однако примерно через год микробиом становится более стабильным и похожим на кишечник взрослого человека, и на данном этапе реализация изменений в составе может быть затруднена.

Общей проблемой РКИ микробиома является их недостаточная мощность из-за либо малого размера выборки, либо вследствие трудностей, например, с анализом большого количества образцов, соблюдением длительных протоколов приема добавок или длительным последующим наблюдением. Со снижением стоимости секвенирования и более глубоким пониманием сложности микробиома кишечника человека открываются широкие возможности для раскрытия взаимосвязи микроорганизмов кишечника и бронхиальной астмы. Чтобы в полной мере воспользоваться этими возможностями, исследователям следует согласовать протоколы на основе выбранного типа вмешательства, тщательно рассмотреть биологически значимые сроки и продолжительность вмешательства и последующего наблюдения, а также обеспечить соответствие количества участников надлежащим расчетам мощности, основанным на конкретном исследуемом исходе бронхиальной астмы. Кроме того, клинические оценки бронхиальной астмы также должны быть гармонизированы, чтобы гарантировать, что изучаются и сравниваются одни и та же этиологические факторы в разных исследованиях. Благодаря повышению однородности методов анализа и клинических оценок авторы предполагают, что микробиом кишечника будет играть ключевую роль в профилактике бронхиальной астмы у детей во всем мире.

Сокращения

6S = Секвенирование ампликона 16S рРНК
AhR = Арильный углеводородный рецептор
Когортное исследование CHILD = Долгосрочное когортное исследование развития здоровых новорожденных в Канаде (Canadian Healthy Infant Longitudinal Development cohort study)
COPSAC = Копенгагенские проспективные исследования бронхиальной астмы у детей (Copenhagen prospective studies on asthma in childhood)
ДНК = Дезоксирибонуклеиновая кислота
ПФФ = Перенос фекального фильтрата
FLVR = Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella и Rothia
ТФМ = Трансплантация фекальной микробиоты
ТФВ = Трансплантация фекального вирома
GPR = Рецепторы, связанные с G-белком (G-protein-coupled receptors)
ИДО = Индоламин 2,3-диоксигеназа
ИФН-γ = Интерферон-гамма
Ig = Иммуноглобулин (Immunoglobulin)
ИЛ = Интерлейкин
ISAAC = Международное исследование бронхиальной астмы и аллергии у детей (International Study of Asthma and Allergies in Childhood)
MAZ = Z-показатель микробиома по возрасту (Microbiome-by-age z-score)
НЭК = Некротизирующий энтероколит
Когортное исследование детей одного возраста PASTURE = Защита от аллергии: когортное исследование детей одного возраста, проживающих в сельской местности (Protection Against Allergy: Study in Rural Environments birth cohort study)
РКИ = Рандомизированное контролируемое исследование
КЦЖК = Короткоцепочечные жирные кислоты
TLR = Toll-подобный рецептор (Toll like receptor)
VDAART = Исследование применения витамина D во время беременности для снижения частоты бронхиальной астмы (Vitamin D Antenatal Asthma Reduction Trial)

Список литературы

1. Zhang D, Zheng J. The burden of childhood asthma by age group, 1990–2019: a systematic analysis of global burden of disease 2019 data. Front Pediatr. 2022;10:823399. doi:10.3389/fped.2022.823399.
2. Bisgaard H, Szefler S. Prevalence of asthma-like symptoms in young children. Pediatr Pulmonol. 2007;42(8):723–25. doi:10.1002/ppul.20644.
3. Thomsen SF, Duffy DL, Kyvik KO, Backer V. Genetic influence on the age at onset of asthma: a twin study. J Allergy Clin Immunol. 2010;126(3):626–630. doi:10.1016/j.jaci.2010.06.017
4. Palmer CNA, Irvine AD, Terron-Kwiatkowski A, Zhao Y, Liao H, Lee SP, Goudie DR, Sandilands A, Campbell LE, Smith FJD, et al. Common loss-of-function variants of the epidermal barrier protein filaggrin are a major predisposing factor for atopic dermatitis. Nat Genet. 2006;38(4):441–446. doi:10.1038/ng1767
5. Schuttelaar MLA, Kerkhof M, Jonkman MF, Koppelman GH, Brunekreef B, De Jongste JC, Wijga A, McLean WHI, Postma DS. Filaggrin mutations in the onset of eczema, sensitization, asthma, hay fever and the interaction with cat exposure. Allergy. 2009;64(12):1758–1765. doi:10.1111/j.1398-9995.2009.02080.x
6. Moffatt MF, Kabesch M, Liang L, Dixon AL, Strachan D, Heath S, Depner M, von Berg A, Bufe A, Rietschel E, et al. Genetic variants regulating ORMDL3 expression contribute to the risk of childhood asthma. Nature. 2007;448(7152):470–473. doi:10.1038/nature06014
7. Bisgaard H, Bønnelykke K, Sleiman PMA, Brasholt M, Chawes B, Kreiner-Møller E, Stage M, Kim C, Tavendale R, Baty F, et al. Chromosome 17q21 gene variants are associated with asthma and exacerbations but not atopy in early childhood. Am J Respir Crit Care Med. 2009;179(3):179–185. doi:10.1164/rccm.200809-1436OC
8. Bouzigon E, Corda E, Aschard H, Dizier M-H, Boland A, Bousquet J, Chateigner N, Gormand F, Just J, Le Moual N, et al. Effect of 17q21 variants and smoking exposure in early-onset asthma. N Engl J Med. 2008;359(19):1985–1994. doi:10.1056/NEJMoa0806604
9. Sevelsted A, Stokholm J, Bisgaard H. Risk of asthma from cesarean delivery depends on membrane rupture. J Pediatr. 2016;171:38–42.e4. doi:10.1016/j.jpeds.2015.12.066
10. Stokholm J, Thorsen J, Blaser MJ, Rasmussen MA, Hjelmsø M, Shah S, Christensen ED, Chawes BL, Bønnelykke K, Brix S, et al. Delivery mode and gut microbial changes correlate with an increased risk of childhood asthma. Sci Transl Med. 2020;12(569). doi:10.1126/scitranslmed.aax9929.
11. van Meel ER, Mensink-Bout SM, den Dekker HT, Ahluwalia TS, Annesi-Maesano I, Arshad SH, Baïz N, Barros H, von Berg A, Bisgaard H, et al. Early-life respiratory tract infections and the risk of school-age lower lung function and asthma: a meta-analysis of 150 000 European children. Eur Respir J. 2022;60(4):2102395. doi:10.1183/13993003.02395-2021. 
12. Duong Q A, Pittet L F, Curtis N and Zimmermann P. (2022). Antibiotic exposure and adverse long-term health outcomes in children: A systematic review and meta-analysis. Journal of Infection, 85(3), 213–300. 10.1016/j.jinf.2022.01.005 
13. Schurman SH, Bravo MA, Innes CL, Jackson WB, McGrath JA, Miranda ML, Garantziotis S. Toll-like receptor 4 pathway polymorphisms interact with pollution to influence asthma diagnosis and severity. Sci Rep. 2018;8(1):12713. doi:10.1038/s41598-018-30865-0. 
14. Brunst KJ, Ryan PH, Brokamp C, Bernstein D, Reponen T, Lockey J, Khurana Hershey GK, Levin L, Grinshpun SA, LeMasters G. Timing and duration of traffic-related air pollution exposure and the risk for childhood wheeze and asthma. Am J Respir Crit Care Med. 2015;192(4):421–427. doi:10.1164/rccm.201407-1314OC. 
15. Wing SE, Bandoli G, Telesca D, Su JG, Ritz B. Chronic exposure to inhaled, traffic-related nitrogen dioxide and a blunted cortisol response in adolescents. Environ Res. 2018;163:201–207. doi:10.1016/j.envres.2018.01.011. 
16. Voorhorst R, Spieksma FTM, Varekamp H, Leupen MJ, Lyklema AW. The house-dust mite (Dermatophagoides pteronyssinus) and the allergens it produces. Identity with the house-dust allergen. J Allergy. 1967;39(6):325–339. doi:10.1016/0021-8707(67)90045-7. 
17. Miyamoto T, Oshima S, Ishizaki T, Sato SH. Allergenic identity between the common floor mite (Dermatophagoides farinae Hughes, 1961) and house dust as a causative antigen in bronchial asthma. J Allergy. 1968;42(1):14–28. doi:10.1016/0021-8707(68)90128-7. 
18. Bisgaard H, Li N, Bonnelykke K, Chawes BLK, Skov T, Paludan-Müller G, Stokholm J, Smith B, Krogfelt KA. Reduced diversity of the intestinal microbiota during infancy is associated with increased risk of allergic disease at school age. J Allergy Clin Immunol. 2011;128(3):646–652.e5. doi:10.1016/j.jaci.2011.04.060. 
19. Stokholm J, Blaser MJ, Thorsen J, Rasmussen MA, Waage J, Vinding RK, Schoos AMM, Kunøe A, Fink NR, Chawes BL, et al. Maturation of the gut microbiome and risk of asthma in childhood. Nat Commun. 2018;9(1):141. doi:10.1038/s41467-017-02573-2. 
20. Penders J, Thijs C, van den Brandt PA, Kummeling I, Snijders B, Stelma F, Adams H, van Ree R, Stobberingh EE. Gut microbiota composition and development of atopic manifestations in infancy: the KOALA birth cohort study. Gut. 2007;56(5):661–667. doi:10.1136/gut.2006.100164. 
21. Fujimura KE, Sitarik AR, Havstad S, Lin DL, Levan S, Fadrosh D, Panzer AR, LaMere B, Rackaityte E, Lukacs NW, et al. Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell differentiation. Nat Med. 2016;22(10):1187–1191. doi:10.1038/nm.4176. 
22. Thorsen J, Li XJ, Peng S, Sunde RB, Shah SA, Bhattacharyya M, Poulsen CS, Poulsen CE, Leal Rodriguez C, Widdowson M, et al. The airway microbiota of neonates colonized with asthma-associated pathogenic bacteria. Nat Commun. 2023;14(1):6668. doi:10.1038/s41467-023-42309-z. 
23. Vissing NH, Chawes BLK, Bisgaard H. Increased risk of pneumonia and bronchiolitis after bacterial colonization of the airways as neonates. Am J Respir Crit Care Med. 2013;188(10):1246–1252. doi:10.1164/rccm.201302-0215OC. 
24. Bisgaard H, Hermansen MN, Buchvald F, Loland L, Halkjaer LB, Bønnelykke K, Brasholt M, Heltberg A, Vissing NH, Thorsen SV, et al. Childhood asthma after bacterial colonization of the airway in neonates. N Engl J Med. 2007;357(15):1487–1495. doi:10.1056/NEJMoa052632. 
25. von Linstow M-L, Schønning K, Hoegh AM, Sevelsted A, Vissing NH, Bisgaard H. Neonatal airway colonization is associated with troublesome lung symptoms in infants. Am J Respir Crit Care Med. 2013;188(8):1041–1042. doi:10.1164/rccm.201302-0395LE. 
26. Hilty M, Burke C, Pedro H, Cardenas P, Bush A, Bossley C, Davies J, Ervine A, Poulter L, Pachter L, et al. Disordered microbial communities in asthmatic airways. PLOS ONE. 2010;5(1):e8578. doi:10.1371/journal.pone.0008578. 
27. van Nimwegen FA, Penders J, Stobberingh EE, Postma DS, Koppelman GH, Kerkhof M, Reijmerink NE, Dompeling E, van den Brandt PA, Ferreira I, et al. Mode and place of delivery, gastrointestinal microbiota, and their influence on asthma and atopy. J Allergy Clin Immunol. 2011;128(5):948–955.e3. doi:10.1016/j.jaci.2011.07.027. 
28. Penders J, Gerhold K, Thijs C, Zimmermann K, Wahn U, Lau S, Hamelmann E. New insights into the hygiene hypothesis in allergic diseases: mediation of sibling and birth mode effects by the gut microbiota. Gut Microbes. 2014;5(2):239–244. doi:10.4161/gmic.27905. 
29. Björkstén B, Sepp E, Julge K, Voor T, Mikelsaar M. Allergy development and the intestinal microflora during the first year of life. J Allergy Clin Immunol. 2001;108(4):516–520. doi:10.1067/mai.2001.118130. 
30. Diaz-Cabrera NM, Sánchez-Borges MA, Ledford DK. Atopy: a collection of comorbid conditions. J Allergy Clin Immunol Pract. 2021;9(11):3862–3866. doi:10.1016/j.jaip.2021.09.002. 
31. Penders J, Thijs C, Vink C, Stelma FF, Snijders B, Kummeling I, van den Brandt PA, Stobberingh EE. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics. 2006;118(2):511–521. doi:10.1542/peds.2005-2824. 
32. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Fierer N, Knight R. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(26):11971–11975. doi:10.1073/pnas.1002601107. 
33. Stokholm J, Thorsen J, Chawes BL, Schjørring S, Krogfelt KA, Bønnelykke K, Bisgaard H. Cesarean section changes neonatal gut colonization. J Allergy Clin Immunol. 2016;138(3):881–889.e2. doi:10.1016/j.jaci.2016.01.028. 
34. Zimmer J, Lange B, Frick J-S, Sauer H, Zimmermann K, Schwiertz A, Rusch K, Klosterhalfen S, Enck P. A vegan or vegetarian diet substantially alters the human colonic faecal microbiota. Eur J Clin Nutr. 2012;66(1):53–60. doi:10.1038/ejcn.2011.141. 
35. Bäckhed F, Manchester JK, Semenkovich CF, Gordon JI. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104(3):979–984. doi:10.1073/pnas.0605374104. 
36. Lindskog Jonsson A, Caesar R, Akrami R, Reinhardt C, Fåk Hållenius F, Borén J, Bäckhed F. Impact of gut microbiota and diet on the development of atherosclerosis in apoe −/− mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018;38(10):2318–2326. doi:10.1161/ATVBAHA.118.311233. 
37. Azad MB, Konya T, Persaud RR, Guttman DS, Chari RS, Field CJ, Sears MR, Mandhane PJ, Turvey SE, Subbarao P, et al. Impact of maternal intrapartum antibiotics, method of birth and breastfeeding on gut microbiota during the first year of life: a prospective cohort study. BJOG. 2016;123(6):983–993. doi:10.1111/1471-0528.13601. 
38. Lehtimäki J, Thorsen J, Rasmussen MA, Hjelmsø M, Shah S, Mortensen MS, Trivedi U, Vestergaard G, Bønnelykke K, Chawes BL, et al. Urbanized microbiota in infants, immune constitution, and later risk of atopic diseases. J Allergy Clin Immunol. 2021;148(1):234–243. doi:10.1016/j.jaci.2020.12.621. 
39. Yassour M, Vatanen T, Siljander H, Hämäläinen A-M, Härkönen T, Ryhänen SJ, Franzosa EA, Vlamakis H, Huttenhower C, Gevers D, et al. Natural history of the infant gut microbiome and impact of antibiotic treatment on bacterial strain diversity and stability. Sci Transl Med. 2016;8(343):343ra81. doi:10.1126/scitranslmed.aad0917. 
40. Bokulich NA, Chung J, Battaglia T, Henderson N, Jay M, Li H, Lieber AD, Wu F, Perez-Perez GI, Chen Y, et al. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life. Sci Transl Med. 2016;8(343):343ra82. doi:10.1126/scitranslmed.aad7121. 
41. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, Trehan I, Dominguez-Bello MG, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Baldassano RN, Anokhin AP, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012;486(7402):222–227. doi:10.1038/nature11053. 
42. Romano-Keeler J, Moore DJ, Wang C, Brucker RM, Fonnesbeck C, Slaughter JC, Li H, Curran DP, Meng S, Correa H, et al. Early life establishment of site-specific microbial communities in the gut. Gut Microbes. 2014;5(2):192–201. doi:10.4161/gmic.28442. 
43. McDermott AJ, Huffnagle GB. The microbiome and regulation of mucosal immunity. Immunology. 2014;142(1):24–31. doi:10.1111/imm.12231. 
44. Gensollen T, Iyer SS, Kasper DL, Blumberg RS. How colonization by microbiota in early life shapes the immune system. Science. 2016;352(6285):539–544. doi:10.1126/science.aad9378. 
45. Bohnhoff M, Miller CP, Martin WR. Resistance of the mouse’s intestinal tract to experimental salmonella infection. I. Factors which interfere with the initiation of infection by oral inoculation. J Exp Med. 1964;120(5):805–816. doi:10.1084/jem.120.5.805. 
46. Bohnhoff M, Drake BL, Miller CP. Effect of streptomycin on susceptibility of intestinal tract to experimental salmonella infection. Proc Soc Exp Biol Med. 1954;86(1):132–137. doi:10.3181/00379727-86-21030. 
47. Sorbara MT, Pamer EG. Interbacterial mechanisms of colonization resistance and the strategies pathogens use to overcome them. Mucosal Immunol. 2019;12(1):1–9. doi:10.1038/s41385-018-0053-0.
48. Hill MJ. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. Eur J Cancer Prev. 1997;6(Suppl 1):S43–5. doi:10.1097/00008469-199703001-00009. 
49. Topping DL, Clifton PM. Short-chain fatty acids and human colonic function: roles of resistant starch and nonstarch polysaccharides. Physiol Rev. 2001;81(3):1031–1064. doi:10.1152/physrev.2001.81.3.1031. 
50. Macfarlane GT, Cummings JH, Allison C. Protein degradation by human intestinal bacteria. J Gen Microbiol. 1986;132(6):1647–1656. doi:10.1099/00221287-132-6-1647. 
51. Smith EA, Macfarlane GT. Enumeration of human colonic bacteria producing phenolic and indolic compounds: effects of pH, carbohydrate availability and retention time on dissimilatory aromatic amino acid metabolism. J Appl Bacteriol. 1996;81(3):288–302. doi:10.1111/j.1365-2672.1996.tb04331.x. 
52. Rowland I, Gibson G, Heinken A, Scott K, Swann J, Thiele I, Tuohy K. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. Eur J Nutr. 2018;57(1):1–24. doi:10.1007/s00394-017-1445-8. 
53. Marsland BJ, Trompette A, Gollwitzer ES. The gut–lung axis in respiratory disease. Ann Am Thorac Soc. 2015;12(Suppl 2):S150–6. doi:10.1513/AnnalsATS.201503-133AW. 
54. He Y, Wen Q, Yao F, Xu D, Huang Y, Wang J. Gut–lung axis: the microbial contributions and clinical implications. Crit Rev Microbiol. 2017;43(1):81–95. doi:10.1080/1040841X.2016.1176988. 
55. Tsay T-B, Yang M-C, Chen P-H, Hsu C-M, Chen L-W. Gut flora enhance bacterial clearance in lung through toll-like receptors 4. J Biomed Sci. 2011;18(1):68. doi:10.1186/1423-0127-18-68. 
56. Olszak T, An D, Zeissig S, Vera MP, Richter J, Franke A, Glickman JN, Siebert R, Baron RM, Kasper DL, et al. Microbial exposure during early life has persistent effects on natural killer T cell function. Science. 2012;336(6080):489–493. doi:10.1126/science.1219328. 
57. Russell SL, Gold MJ, Hartmann M, Willing BP, Thorson L, Wlodarska M, Gill N, Blanchet M-R, Mohn WW, McNagny KM, et al. Early life antibiotic-driven changes in microbiota enhance susceptibility to allergic asthma. EMBO Rep. 2012;13(5):440–447. doi:10.1038/embor.2012.32. 
58. Russell SL, Gold MJ, Willing BP, Thorson L, McNagny KM, Finlay BB. Perinatal antibiotic treatment affects murine microbiota, immune responses and allergic asthma. Gut Microbes. 2013;4(2):158–164. doi:10.4161/gmic.23567. 
59. Arpaia N, Campbell C, Fan X, Dikiy S, van der Veeken J, deRoos P, Liu H, Cross JR, Pfeffer K, Coffer PJ, et al. Metabolites produced by commensal bacteria promote peripheral regulatory T-cell generation. Nature. 2013;504(7480):451–455. doi:10.1038/nature12726. 
60. Furusawa Y, Obata Y, Fukuda S, Endo TA, Nakato G, Takahashi D, Nakanishi Y, Uetake C, Kato K, Kato T, et al. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature. 2013;504(7480):446–450. doi:10.1038/nature12721. 
61. Trompette A, Gollwitzer ES, Yadava K, Sichelstiel AK, Sprenger N, Ngom-Bru C, Blanchard C, Junt T, Nicod LP, Harris NL, et al. Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis. Nat Med. 2014;20(2):159–166. doi:10.1038/nm.3444. 
62. Ducharme FM, Tse SM, Chauhan B. Diagnosis, management, and prognosis of preschool wheeze. Lancet. 2014;383(9928):1593–1604. doi:10.1016/S0140-6736(14)60615-2. 
63. Maison N, Omony J, Illi S, Thiele D, Skevaki C, Dittrich A-M, Bahmer T, Rabe KF, Weckmann M, Happle C, et al. T2-high asthma phenotypes across lifespan. Eur Respir J. 2022;60(3):2102288. doi:10.1183/13993003.02288-2021. 
64. Conrad LA, Cabana MD, Rastogi D. Defining pediatric asthma: phenotypes to endotypes and beyond. Pediatr Res. 2021;90(1):45–51. doi:10.1038/s41390-020-01231-6. 
65. Wynn TA. Type 2 cytokines: mechanisms and therapeutic strategies. Nat Rev Immunol. 2015;15(5):271–282. doi:10.1038/nri3831. 
66. Bergeron C, Tulic MK, Hamid Q. Airway remodelling in asthma: from benchside to clinical practice. Can Respir J. 2010;17(4):e85–93. doi:10.1155/2010/318029. 
67. Hammad H, Lambrecht BN. The basic immunology of asthma. Cell. 2021;184(9):2521–2522. doi:10.1016/j.cell.2021.04.019. 
68. Saglani S. Preventing progression of preschool wheezing to asthma: opportunities for intervention. Pediatr Allergy Immunol. 2024;35(6):e14180. doi:10.1111/pai.14180. 
69. Krautenbacher N, Kabesch M, Horak E, Braun‐Fahrländer C, Genuneit J, Boznanski A, von Mutius E, Theis F, Fuchs C, Ege MJ, et al. Asthma in farm children is more determined by genetic polymorphisms and in non-farm children by environmental factors. Pediatr Allergy Immunol. 2021;32(2):295–304. doi:10.1111/pai.13385. 
70. Stokholm J, Chawes BL, Vissing N, Bønnelykke K, Bisgaard H. Cat exposure in early life decreases asthma risk from the 17q21 high-risk variant. J Allergy Clin Immunol. 2018;141(5):1598–1606. doi:10.1016/j.jaci.2017.07.044. 
71. Calışkan M, Bochkov YA, Kreiner-Møller E, Bønnelykke K, Stein MM, Du G, Bisgaard H, Jackson DJ, Gern JE, Lemanske RF, et al. Rhinovirus wheezing illness and genetic risk of childhood-onset asthma. N Engl J Med. 2013;368(15):1398–1407. doi:10.1056/NEJMoa1211592. 
72. Hjelmsø MH, Shah SA, Thorsen J, Rasmussen M, Vestergaard G, Mortensen MS, Brejnrod A, Brix S, Chawes B, Bønnelykke K, et al. Prenatal dietary supplements influence the infant airway microbiota in a randomized factorial clinical trial. Nat Commun. 2020;11(1):426. doi:10.1038/s41467-020-14308-x. 
73. Bach J-F. The effect of infections on susceptibility to autoimmune and allergic diseases. N Engl J Med. 2002;347(12):911–920. doi:10.1056/NEJMra020100. 
74. Sevelsted A, Chawes B, Stokholm J, Bønnelykke K, Bisgaard H. Time trends of chronic immune diseases by year of birth in Danish registries. Eur J Epidemiol. 2021;36(11):1179–1185. doi:10.1007/s10654-021-00804-x. 
75. Kennedy KM, de Goffau MC, Perez-Muñoz ME, Arrieta M-C, Bäckhed F, Bork P, Braun T, Bushman FD, Dore J, de Vos WM, et al. Questioning the fetal microbiome illustrates pitfalls of low-biomass microbial studies. Nature. 2023;613(7945):639–649. doi:10.1038/s41586-022-05546-8. 
76. Perez-Muñoz ME, Arrieta M-C, Ramer-Tait AE, Walter J. A critical assessment of the “sterile womb” and “in utero colonization” hypotheses: implications for research on the pioneer infant microbiome. Microbiome. 2017;5(1):48. doi:10.1186/s40168-017-0268-4. 
77. Zhong Z, Chen M, Dai S, Wang Y, Yao J, Shentu H, Huang J, Yu C, Zhang H, Wang T, et al. Association of cesarean section with asthma in children/adolescents: a systematic review and meta-analysis based on cohort studies. BMC Pediatr. 2023;23(1):571. doi:10.1186/s12887-023-04396-1. 
78. Korpela K, Helve O, Kolho K-L, Saisto T, Skogberg K, Dikareva E, Stefanovic V, Salonen A, Andersson S, de Vos WM. Maternal fecal microbiota transplantation in cesarean-born infants rapidly restores normal gut microbial development: a proof-of-concept study. Cell. 2020;183(2):324–334.e5. doi:10.1016/j.cell.2020.08.047. 
79. Stensballe LG, Simonsen J, Jensen SM, Bønnelykke K, Bisgaard H. Use of antibiotics during pregnancy increases the risk of asthma in early childhood. J Pediatr. 2013;162(4):832–838.e3. doi:10.1016/j.jpeds.2012.09.049. 
80. Marra F, Lynd L, Coombes M, Richardson K, Legal M, FitzGerald JM, Marra CA. Does antibiotic exposure during infancy lead to development of asthma?: a systematic review and metaanalysis. Chest. 2006;129(3):610–618. doi:10.1378/chest.129.3.610. 
81. Dai DLY, Petersen C, Hoskinson C, Del Bel KL, Becker AB, Moraes TJ, Mandhane PJ, Finlay BB, Simons E, Kozyrskyj AL, et al. Breastfeeding enrichment of B. longum subsp. infantis mitigates the effect of antibiotics on the microbiota and childhood asthma risk. Med (NY). 2023;4(2):92–112.e5. doi:10.1016/j.medj.2022.12.002. 
82. Stokholm J, Sevelsted A, Bønnelykke K, Bisgaard H. Maternal propensity for infections and risk of childhood asthma: a registry-based cohort study. Lancet Respir Med. 2014;2(8):631–637. doi:10.1016/S2213-2600(14)70152-3. 
83. Fehr K, Moossavi S, Sbihi H, Boutin RCT, Bode L, Robertson B, Yonemitsu C, Field CJ, Becker AB, Mandhane PJ, et al. Breastmilk feeding practices are associated with the Co-occurrence of bacteria in mothers’ milk and the infant gut: the CHILD cohort study. Cell Host Microbe. 2020;28(2):285–297.e4. doi:10.1016/j.chom.2020.06.009. 
84. Xue M, Dehaas E, Chaudhary N, O’Byrne P, Satia I, Kurmi OP. Breastfeeding and risk of childhood asthma: a systematic review and meta-analysis. ERJ Open Res. 2021;7(4):00504–2021. doi:10.1183/23120541.00504-2021. 
85. Wilson K, Gebretsadik T, Adgent MA, Loftus C, Karr C, Moore PE, Sathyanarayana S, Byington N, Barrett E, Bush N, et al. The association between duration of breastfeeding and childhood asthma outcomes. Ann Allergy Asthma Immunol. 2022;129(2):205–211. doi:10.1016/j.anai.2022.04.034. 
86. Klopp A, Vehling L, Becker AB, Subbarao P, Mandhane PJ, Turvey SE, Lefebvre DL, Sears MR, Azad MB, Daley D, et al. Modes of infant feeding and the risk of childhood asthma: a prospective birth cohort study. J Pediatr. 2017;190:192–199.e2. doi:10.1016/j.jpeds.2017.07.012. 
87. Sonnenschein-van der Voort AMM, Jaddoe VWV, van der Valk RJP, Willemsen SP, Hofman A, Moll HA, de Jongste JC, Duijts L. Duration and exclusiveness of breastfeeding and childhood asthma-related symptoms. Eur Respir J. 2012;39(1):81–89. doi:10.1183/09031936.00178110. 
88. Chen Y-C, Chen Y, Lasky-Su J, Kelly RS, Stokholm J, Bisgaard H, Bønnelykke K, Pedersen CET, Chawes B, Laranjo N, et al. Environmental and genetic associations with aberrant early-life gut microbial maturation in childhood asthma. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(6):1494–1502.e14. doi:10.1016/j.jaci.2023.01.006. 
89. Bogaert D, van Beveren GJ, de Koff EM, Lusarreta Parga P, Balcazar Lopez CE, Koppensteiner L, Clerc M, Hasrat R, Arp K, Chu MLJN, et al. Mother-to-infant microbiota transmission and infant microbiota development across multiple body sites. Cell Host Microbe. 2023;31(3):447–460.e6. doi:10.1016/j.chom.2023.01.018. 
90. Kijner S, Kolodny O, Yassour M. Human milk oligosaccharides and the infant gut microbiome from an eco-evolutionary perspective. Curr Opin Microbiol. 2022;68:102156. doi:10.1016/j.mib.2022.102156. 
91. Strachan DP. Hay fever, hygiene, and household size. BMJ. 1989;299(6710):1259–1260. doi:10.1136/bmj.299.6710.1259. 
92. Laursen MF, Zachariassen G, Bahl MI, Bergström A, Høst A, Michaelsen KF, Licht TR. Having older siblings is associated with gut microbiota development during early childhood. BMC Microbiol. 2015;15(1):154. doi:10.1186/s12866-015-0477-6. 
93. Christensen ED, Hjelmsø MH, Thorsen J, Shah S, Redgwell T, Poulsen CE, Trivedi U, Russel J, Gupta S, Chawes BL, et al. The developing airway and gut microbiota in early life is influenced by age of older siblings. Microbiome. 2022;10(1):106. doi:10.1186/s40168-022-01305-z. 
94. Laursen MF, Laursen RP, Larnkjær A, Mølgaard C, Michaelsen KF, Frøkiær H, Bahl MI, Licht TR. Faecalibacterium Gut colonization is accelerated by presence of older siblings. mSphere. 2017;2(6). doi:10.1128/mSphere.00448-17. 
95. Gao Y, Stokholm J, O’Hely M, Ponsonby A-L, Tang MLK, Ranganathan S, Saffery R, Harrison LC, Collier F, Gray L, et al. Gut microbiota maturity mediates the protective effect of siblings on food allergy. J Allergy Clin Immunol. 2023;152(3):667–675. doi:10.1016/j.jaci.2023.02.034. 
96. Gurka MJ, Blackman JA, Heymann PW. Risk of childhood asthma in relation to the timing of early child care exposures. J Pediatr. 2009;155(6):781. doi:10.1016/j.jpeds.2009.06.035. 
97. Rantala AK, Magnus MC, Karlstad Ø, Stigum H, Håberg SE, Nafstad P, Nystad W, Jaakkola JJK. Is the association of early day care attendance with childhood asthma explained by underlying susceptibility? Epidemiology. 2020;31(3):451. doi:10.1097/EDE.0000000000001163. 
98. Day-care center attendance and risk of asthma—a systematic review. http://www.elsevier.es/en-revista-allergologia-et-immunopathologia-105-avance-resumen-day-care-center-attendance-risk-asthmaa-S0301054618300776(open in a new window). 
99. Kyvsgaard JN, Brustad N, Hesselberg LM, Vahman N, Thorsen J, Schoos AMM, Bønnelykke K, Stokholm J, Chawes BL. Key risk factors of asthma-like symptoms are mediated through infection burden in early childhood. J Allergy Clin Immunol. 2024;153(3):684–694. doi:10.1016/j.jaci.2023.11.019. 
100. Rook GAW, Martinelli R, Brunet LR. Innate immune responses to mycobacteria and the downregulation of atopic responses. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2003;3(5):337–342. doi:10.1097/00130832-200310000-00003. 
101. von Hertzen L, Hanski I, Haahtela T. Natural immunity. Biodiversity loss and inflammatory diseases are two global megatrends that might be related. EMBO Rep. 2011;12(11):1089–1093. doi:10.1038/embor.2011.195. 
102. von Mutius E, Vercelli D. Farm living: effects on childhood asthma and allergy. Nat Rev Immunol. 2010;10(12):861–868. doi:10.1038/nri2871. 
103. Tingskov Pedersen C-E, Eliasen AU, Ketzel M, Brandt J, Loft S, Frohn LM, Khan J, Brix S, Rasmussen MA, Stokholm J, et al. Prenatal exposure to ambient air pollution is associated with early life immune perturbations. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(1):212–221. doi:10.1016/j.jaci.2022.08.020. 
104. Kirjavainen PV, Karvonen AM, Adams RI, Täubel M, Roponen M, Tuoresmäki P, Loss G, Jayaprakash B, Depner M, Ege MJ, et al. Farm-like indoor microbiota in non-farm homes protects children from asthma development. Nat Med. 2019;25(7):1089–1095. doi:10.1038/s41591-019-0469-4. 
105. Song SJ, Lauber C, Costello EK, Lozupone CA, Humphrey G, Berg-Lyons D, Caporaso JG, Knights D, Clemente JC, Nakielny S, et al. Cohabiting family members share microbiota with one another and with their dogs. Elife. 2013;2:e00458. doi:10.7554/eLife.00458. 
106. Du G, Huang H, Zhu Q, Ying L, Zoetendal EG. Effects of cat ownership on the gut microbiota of owners. PLOS ONE. 2021;16(6):e0253133. doi:10.1371/journal.pone.0253133. 
107. Tutino M, Granell R, Curtin JA, Haider S, Fontanella S, Murray CS, Roberts G, Arshad SH, Turner S, Morris AP, et al. Dog ownership in infancy is protective for persistent wheeze in 17q21 asthma-risk carriers. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(2):423–430. doi:10.1016/j.jaci.2022.10.012. 
108. Wernroth M-L, Peura S, Hedman AM, Hetty S, Vicenzi S, Kennedy B, Fall K, Svennblad B, Andolf E, Pershagen G, et al. Development of gut microbiota during the first 2 years of life. Sci Rep. 2022;12(1):9080. doi:10.1038/s41598-022-13009-3. 
109. Stewart CJ, Ajami NJ, O’Brien JL, Hutchinson DS, Smith DP, Wong MC, Ross MC, Lloyd RE, Doddapaneni H, Metcalf GA, et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study. Nature. 2018;562(7728):583–588. doi:10.1038/s41586-018-0617-x. 
110. Bäckhed F, Roswall J, Peng Y, Feng Q, Jia H, Kovatcheva-Datchary P, Li Y, Xia Y, Xie H, Zhong H, et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host Microbe. 2015;17(5):690–703. doi:10.1016/j.chom.2015.04.004. 
111. Roswall J, Olsson LM, Kovatcheva-Datchary P, Nilsson S, Tremaroli V, Simon M-C, Kiilerich P, Akrami R, Krämer M, Uhlén M, et al. Developmental trajectory of the healthy human gut microbiota during the first 5 years of life. Cell Host Microbe. 2021;29(5):765–776.e3. doi:10.1016/j.chom.2021.02.021. 
112. Subramanian S, Huq S, Yatsunenko T, Haque R, Mahfuz M, Alam MA, Benezra A, DeStefano J, Meier MF, Muegge BD, et al. Persistent gut microbiota immaturity in malnourished Bangladeshi children. Nature. 2014;510(7505):417–421. doi:10.1038/nature13421. 
113. Arrieta M-C, Stiemsma LT, Dimitriu PA, Thorson L, Russell S, Yurist-Doutsch S, Kuzeljevic B, Gold MJ, Britton HM, Lefebvre DL, et al. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma. Sci Transl Med. 2015;7(307):307ra152. doi:10.1126/scitranslmed.aab2271. 
114. Depner M, Taft DH, Kirjavainen PV, Kalanetra KM, Karvonen AM, Peschel S, Schmausser-Hechfellner E, Roduit C, Frei R, Lauener R, et al. Maturation of the gut microbiome during the first year of life contributes to the protective farm effect on childhood asthma. Nat Med. 2020;26(11):1766–1775. doi:10.1038/s41591-020-1095-x. 
115. Illi S, Depner M, Genuneit J, Horak E, Loss G, Strunz-Lehner C, Büchele G, Boznanski A, Danielewicz H, Cullinan P, et al. Protection from childhood asthma and allergy in Alpine farm environments—the GABRIEL advanced studies. J Allergy Clin Immunol. 2012;129(6):1470–1477.e6. doi:10.1016/j.jaci.2012.03.013. 
116. Hoskinson C, Dai DLY, Del Bel KL, Becker AB, Moraes TJ, Mandhane PJ, Finlay BB, Simons E, Kozyrskyj AL, Azad MB, et al. Delayed gut microbiota maturation in the first year of life is a hallmark of pediatric allergic disease. Nat Commun. 2023;14(1):4785. doi:10.1038/s41467-023-40336-4. 
117. Durack J, Kimes NE, Lin DL, Rauch M, McKean M, McCauley K, Panzer AR, Mar JS, Cabana MD, Lynch SV. Delayed gut microbiota development in high-risk for asthma infants is temporarily modifiable by lactobacillus supplementation. Nat Commun. 2018;9(1):707. doi:10.1038/s41467-018-03157-4. 
118. Beasley R. Worldwide variation in prevalence of symptoms of asthma, allergic rhinoconjunctivitis, and atopic eczema: ISAAC. The international study of asthma and allergies in childhood (ISAAC) steering committee. Lancet. 1998;351(9111):1225–1232. doi:10.1016/S0140-6736(97)07302-9. 
119. Mageiros L, Megremis S, Papadopoulos NG. The virome in allergy and asthma: a nascent, ineffable player. J Allergy Clin Immunol. 2023;152(6):1347–1351. doi:10.1016/j.jaci.2023.09.022. 
120. Luong T, Salabarria A-C, Roach DR. Phage therapy in the resistance era: where do we stand and where are we going? Clin Ther. 2020;42(9):1659–1680. 
121. Hatfull GF, Dedrick RM, Schooley RT. Phage therapy for antibiotic-resistant bacterial infections. Annu Rev Med. 2022;73(1):197–211. doi:10.1146/annurev-med-080219-122208. 
122. Baunwall SMD, Lee MM, Eriksen MK, Mullish BH, Marchesi JR, Dahlerup JF, Hvas CL. Faecal microbiota transplantation for recurrent infection: an updated systematic review and meta-analysis. EClinicalMedicine. 2020;29-30:100642. doi:10.1016/j.eclinm.2020.100642. 
123. Marcella C, Cui B, Kelly CR, Ianiro G, Cammarota G, Zhang F. Systematic review: the global incidence of faecal microbiota transplantation-related adverse events from 2000 to 2020. Aliment Pharmacol Ther. 2021;53(1):33–42. doi:10.1111/apt.16148. 
124. DeFilipp Z, Bloom PP, Torres Soto M, Mansour MK, Sater MRA, Huntley MH, Turbett S, Chung RT, Chen Y-B, Hohmann EL. Drug-resistant E. coli bacteremia transmitted by fecal microbiota transplant. N Engl J Med. 2019;381(21):2043–2050. doi:10.1056/NEJMoa1910437. 
125. Rasmussen TS, Koefoed AK, Jakobsen RR, Deng L, Castro-Mejía JL, Brunse A, Neve H, Vogensen FK, Nielsen DS. Bacteriophage-mediated manipulation of the gut microbiome – promises and presents limitations. FEMS Microbiol Rev. 2020;44(4):507–521. doi:10.1093/femsre/fuaa020. 
126. Conceição-Neto N, Zeller M, Lefrère H, De Bruyn P, Beller L, Deboutte W, Yinda CK, Lavigne R, Maes P, Ranst MV, et al. Modular approach to customise sample preparation procedures for viral metagenomics: a reproducible protocol for virome analysis. Sci Rep. 2015;5(1):16532. doi:10.1038/srep16532. 
127. Offersen SM, Mao X, Spiegelhauer MR, Larsen F, Li VR, Sandris Nielsen D, Aunsholt L, Thymann T, Brunse A. Fecal virus-like particles are sufficient to reduce necrotizing enterocolitis. Gut Microbes. 2024;16(1):2392876. doi:10.1080/19490976.2024.2392876. 
128. Larsen F, JakobsenR , Mao X, Castro-Mejia J, Deng L, Nielsen D. Purification and up-concentration of bacteriophages and viruses from fecal samples. Methods Mol Biol. 2024;2738:105–110 doi:10.1007/978-1-0716-3549-0_6.37966594 
129. Ott SJ, Waetzig GH, Rehman A, Moltzau-Anderson J, Bharti R, Grasis JA, Cassidy L, Tholey A, Fickenscher H, Seegert D, et al. Efficacy of sterile fecal filtrate transfer for treating patients with clostridium difficile infection. Gastroenterology. 2017;152(4):799–811.e7. doi:10.1053/j.gastro.2016.11.010. 
130. Rasmussen TS, Mao X, Forster S, Larsen SB, Von Münchow A, Tranæs KD, Brunse A, Larsen F, Mejia JLC, Adamberg S, et al. Overcoming donor variability and risks associated with fecal microbiota transplants through bacteriophage-mediated treatments. Microbiome. 2024;12(1):119. doi:10.1186/s40168-024-01820-1. 
131. Bénard MV, de Bruijn CMA, Fenneman AC, Wortelboer K, Zeevenhoven J, Rethans B, Herrema HJ, van Gool T, Nieuwdorp M, Benninga MA, et al. Challenges and costs of donor screening for fecal microbiota transplantations. PLOS ONE. 2022;17(10):e0276323. doi:10.1371/journal.pone.0276323. 
132. Schmidt TSB, Li SS, Maistrenko OM, Akanni W, Coelho LP, Dolai S, Fullam A, Glazek AM, Hercog R, Herrema H, et al. Drivers and determinants of strain dynamics following fecal microbiota transplantation. Nat Med. 2022;28(9):1902–1912. doi:10.1038/s41591-022-01913-0. 
133. Ianiro G, Punčochář M, Karcher N, Porcari S, Armanini F, Asnicar F, Beghini F, Blanco-Míguez A, Cumbo F, Manghi P, et al. Variability of strain engraftment and predictability of microbiome composition after fecal microbiota transplantation across different diseases. Nat Med. 2022;28(9):1913–1923. doi:10.1038/s41591-022-01964-3. 
134. Brunse A, Deng L, Pan X, Hui Y, Castro-Mejía JL, Kot W, Nguyen DN, Secher JBM, Nielsen DS, Thymann T. Fecal filtrate transplantation protects against necrotizing enterocolitis. Isme J. 2021;16(3):686–694. doi:10.1038/s41396-021-01107-5. 
135. Mao X, Larsen S, Zachariassen L, Brunse A, Adamberg S, Castro J, Larsen F, Adamberg K, Nielsen D, Hansen A, et al. Transfer of modified fecal viromes improve blood glucose regulation and alleviates symptoms of metabolic dysfunction-associated fatty liver disease in an obesity male mouse model. bioRxiv. 2024; 2023320.532903. doi:10.1101/2023.03.20.532903. 
136. Chechushkov A, Desyukevich P, Yakovlev T, Al Allaf L, Shrainer E, Morozov V, Tikunova N. Sterile fecal microbiota transplantation boosts anti-inflammatory T-Cell response in ulcerative colitis patients. Int J Mol Sci. 2024;25(3):1886. doi:10.3390/ijms25031886. 
137. Wortelboer K, de Jonge PA, Scheithauer TPM, Attaye I, Kemper EM, Nieuwdorp M, Herrema H. Phage-microbe dynamics after sterile faecal filtrate transplantation in individuals with metabolic syndrome: a double-blind, randomised, placebo-controlled clinical trial assessing efficacy and safety. Nat Commun. 2023;14(1):5600. doi:10.1038/s41467-023-41329-z. 
138. Zhong H-J, Xie X, Chen W-J, Zhuang Y-P, Hu X, Cai Y-L, Zeng H-L, Xiao C, Li Y, Ding Y, et al. Washed microbiota transplantation improves renal function in patients with renal dysfunction: a retrospective cohort study. J Transl Med. 2023;21(1):740. doi:10.1186/s12967-023-04570-0. 
139. ClinicalTrials.gov. https://www.clinicaltrials.gov/study/NCT05272579?term=Prephage&rank=1
140. ClinicalTrials.gov. https://classic.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT06264219(open in a new window). 
141. Champagne-Jorgensen K, Luong T, Darby T, Roach DR. Immunogenicity of bacteriophages. Trends Microbiol. 2023;31(10):1058–1071. doi:10.1016/j.tim.2023.04.008. 
142. Sartorius R, D’Apice L, Trovato M, Cuccaro F, Costa V, De Leo MG, Marzullo VM, Biondo C, D’Auria S, De Matteis MA, et al. Antigen delivery by filamentous bacteriophage fd displaying an anti- DEC -205 single-chain variable fragment confers adjuvanticity by triggering a TLR 9-mediated immune response. EMBO Mol Med. 2015;7(7):973–988. doi:10.15252/emmm.201404525. 
143. Mori K, Kubo T, Kibayashi Y, Ohkuma T, Kaji A. Anti-vaccinia virus effect of M13 bacteriophage DNA. Antiviral Res. 1996;31(1–2):79–86. doi:10.1016/0166-3542(96)00951-5. 
144. Sweere JM, Van Belleghem JD, Ishak H, Bach MS, Popescu M, Sunkari V, Kaber G, Manasherob R, Suh GA, Cao X, et al. Bacteriophage trigger antiviral immunity and prevent clearance of bacterial infection. Science. 2019;363(6434). doi:10.1126/science.aat9691. 
145. Hodyra-Stefaniak K, Miernikiewicz P, Drapała J, Drab M, Jończyk-Matysiak E, Lecion D, Kaźmierczak Z, Beta W, Majewska J, Harhala M, et al. Mammalian host-versus-phage immune response determines phage fate in vivo. Sci Rep. 2015;5(1):14802. doi:10.1038/srep14802. 
146. Iwasaki A. A virological view of innate immune recognition. Annu Rev Microbiol. 2012;66(1):177–196. doi:10.1146/annurev-micro-092611-150203. 
147. Fitzgerald CB, Shkoporov AN, Upadrasta A, Khokhlova EV, Ross RP, Hill C. Probing the “dark matter” of the human gut phageome: culture assisted metagenomics enables rapid discovery and host-linking for novel bacteriophages. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:616918. doi:10.3389/fcimb.2021.616918. 
148. Shah SA, Deng L, Thorsen J, Pedersen AG, Dion MB, Castro-Mejía JL, Silins R, Romme FO, Sausset R, Jessen LE, et al. Expanding known viral diversity in the healthy infant gut. Nat Microbiol. 2023;8(5):986–998. doi:10.1038/s41564-023-01345-7. 
149. Camargo AP, Roux S, Schulz F, Babinski M, Xu Y, Hu B, Chain PSG, Nayfach S, Kyrpides NC. Identification of mobile genetic elements with geNomad. Nat Biotechnol. 2024;42(8):1303–1312. doi:10.1038/s41587-023-01953-y. 
150. Nayfach S, Páez-Espino D, Call L, Low SJ, Sberro H, Ivanova NN, Proal AD, Fischbach MA, Bhatt AS, Hugenholtz P, et al. Metagenomic compendium of 189,680 DNA viruses from the human gut microbiome. Nat Microbiol. 2021;6(7):960–970. doi:10.1038/s41564-021-00928-6. 
151. Leal Rodríguez C, Shah SA, Rasmussen MA, Thorsen J, Boulund U, Pedersen CET, Castro-Mejía JL, Poulsen CE, Poulsen CS, Deng L, et al. The infant gut virome is associated with preschool asthma risk independently of bacteria. Nat Med. 2024;30(1):138–148. doi:10.1038/s41591-023-02685-x. 
152. Lu X, Wang H, Zhang J, Jin K, Ma L, Wang Y, Yang S, Wang X, Shen Q, Zhou T, et al. Comparison of gut viral communities in atopic dermatitis and healthy children. Front Med. 2022;9:835467. doi:10.3389/fmed.2022.835467. 
153. Boulund U, Thorsen J, Larsen F, Poulsen C, Widdowson M, Jiang Jie, Tranæs K, Deng L, Rasmussen M, Chawes B, et al. Early life factors shaping infant gut anellovirus composition and associations with childhood atopic disease. Res Square. 2024; doi:10.21203/rs.3.rs-4569700/v1. 
154. Kaczorowska J, van der Hoek L. Human anelloviruses: diverse, omnipresent and commensal members of the virome. FEMS Microbiol Rev. 2020;44(3):305–313. doi:10.1093/femsre/fuaa007. 
155. Lim ES, Zhou Y, Zhao G, Bauer IK, Droit L, Ndao IM, Warner BB, Tarr PI, Wang D, Holtz LR. Early life dynamics of the human gut virome and bacterial microbiome in infants. Nat Med. 2015;21(10):1228–1234. doi:10.1038/nm.3950. 
156. Herszberg B, Ramos-Barbón D, Tamaoka M, Martin JG, Lavoie J-P. Heaves, an asthma-like equine disease, involves airway smooth muscle remodeling. J Allergy Clin Immunol. 2006;118(2):382–388. doi:10.1016/j.jaci.2006.03.044. 
157. Williams K, Roman J. Studying human respiratory disease in animals–role of induced and naturally occurring models. J Pathol. 2016;238(2):220–232. doi:10.1002/path.4658. 
158. Blume C, Davies DE. In vitro and ex vivo models of human asthma. Eur J Pharm Biopharm. 2013;84(2):394–400. doi:10.1016/j.ejpb.2012.12.014. 
159. Kirschvink N, Reinhold P. Use of alternative animals as asthma models. Curr Drug Targets. 2008;9(6):470–484. doi:10.2174/138945008784533525. 
160. Zosky GR, Sly PD. Animal models of asthma. Clin Exp Allergy. 2007;37(7):973–988. doi:10.1111/j.1365-2222.2007.02740.x
161. Fairbairn SM, Page CP, Lees P, Cunningham FM. Early neutrophil but not eosinophil or platelet recruitment to the lungs of allergic horses following antigen exposure. Clin Exp Allergy. 1993;23(10):821–828. doi:10.1111/j.1365-2222.1993.tb00259.x. 
162. Evans MJ, Fanucchi MV, Baker GL, Van Winkle LS, Pantle LM, Nishio SJ, Schelegle ES, Gershwin LJ, Miller LA, Hyde DM, et al. Atypical development of the tracheal basement membrane zone of infant rhesus monkeys exposed to ozone and allergen. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2003;285(4):L931–9. doi:10.1152/ajplung.00175.2003. 
163. Bautsch W, Hoymann H-G, Zhang Q, Meier-Wiedenbach I, Raschke U, Ames RS, Sohns B, Flemme N, Meyer Zu Vilsendorf A, Grove M, et al. Cutting edge: guinea pigs with a natural C3a-receptor defect exhibit decreased bronchoconstriction in allergic airway disease: evidence for an involvement of the C3a anaphylatoxin in the pathogenesis of asthma. J Immunol. 2000;165(10):5401–5405. doi:10.4049/jimmunol.165.10.5401
164. Shin YS, Takeda K, Gelfand EW. Understanding asthma using animal models. Allergy Asthma Immunol Res. 2009;1(1):10–18. doi:10.4168/aair.2009.1.1.10. 
165. Leong KP, Huston DP. Understanding the pathogenesis of allergic asthma using mouse models. Ann Allergy Asthma Immunol. 2001;87(2):96–110. doi:10.1016/S1081-1206(10)62201-6. 
166. Nials AT, Uddin S. Mouse models of allergic asthma: acute and chronic allergen challenge. Dis Model Mech. 2008;1(4–5):213–220. doi:10.1242/dmm.000323. 
167. Fernandez-Rodriguez S, Ford WR, Broadley KJ, Kidd EJ. Establishing the phenotype in novel acute and chronic murine models of allergic asthma. Int Immunopharmacol. 2008;8(5):756–763. doi:10.1016/j.intimp.2008.01.025. 
168. Kanehiro A, Ikemura T, MÄKELÄ M, Lahn M, Joetham A, Dakhama A, Gelfand E. Inhibition of phosphodiesterase 4 attenuates airway hyperresponsiveness and airway inflammation in a model of secondary allergen challenge. Am J Respir Crit Care Med. 2001;163(1):173–184. doi:10.1164/ajrccm.163.1.2001118. 
169. Joetham A, Takeda K, Taube C, Miyahara N, Kanehiro A, Dakhama A, Gelfand EW. Airway hyperresponsiveness in the absence of CD4+ T cells after primary but not secondary challenge. Am J Respir Cell Mol Biol. 2005;33(1):89–96. doi:10.1165/rcmb.2004-0414OC. 
170. Koya T, Kodama T, Takeda K, Miyahara N, Yang E-S, Taube C, Joetham A, Park J-W, Dakhama A, Gelfand EW. Importance of myeloid dendritic cells in persistent airway disease after repeated allergen exposure. Am J Respir Crit Care Med. 2006;173(1):42–55. doi:10.1164/rccm.200505-783OC. 
171. Kumar RK, Herbert C, Yang M, Koskinen AM, McKenzie AN, Foster PS. Role of interleukin-13 in eosinophil accumulation and airway remodelling in a mouse model of chronic asthma. Clin Exp Allergy. 2002;32(7):1104–1111. doi:10.1046/j.1365-2222.2002.01420.x. 
172. McMillan SJ, Lloyd CM. Prolonged allergen challenge in mice leads to persistent airway remodelling. Clin Exp Allergy. 2004;34(3):497–507. doi:10.1111/j.1365-2222.2004.01895.x. 
173. Johnson JR, Wiley RE, Fattouh R, Swirski FK, Gajewska BU, Coyle AJ, Gutierrez-Ramos J-C, Ellis R, Inman MD, Jordana M. Continuous exposure to house dust mite elicits chronic airway inflammation and structural remodeling. Am J Respir Crit Care Med. 2004;169(3):378–385. doi:10.1164/rccm.200308-1094OC. 
174. Han RT, Kim S, Choi K, Jwa H, Lee J, Kim HY, Kim HJ, Kim H-R, Back SK, Na HS. Asthma-like airway inflammation and responses in a rat model of atopic dermatitis induced by neonatal capsaicin treatment. J Asthma Allergy. 2017;10:181–189. doi:10.2147/JAA.S124902. 
175. Stone KD, Prussin C, Metcalfe DD. IgE, mast cells, basophils, and eosinophils. J Allergy Clin Immunol. 2010;125(2):S73–80. doi:10.1016/j.jaci.2009.11.017. 
176. Fuchs B, Braun A. Improved mouse models of allergy and allergic asthma–chances beyond ovalbumin. Curr Drug Targets. 2008;9(6):495–502. doi:10.2174/138945008784533589. 
177. Kim CH, Ahn JH, Kim SJ, Lee S-Y, Kim YK, Kim KH, Moon HS, Song JS, Park SH, Kwon SS. Co-administration of vaccination with DNA encoding T cell epitope on the Der p and BCG inhibited airway remodeling in a murine model of chronic asthma. J Asthma. 2006;43(5):345–353. doi:10.1080/02770900600701424. 
178. Barrett NA, Maekawa A, Rahman OM, Austen KF, Kanaoka Y. Dectin-2 recognition of house dust mite triggers cysteinyl leukotriene generation by dendritic cells. J Immunol. 2009;182(2):1119–1128. doi:10.4049/jimmunol.182.2.1119. 
179. Borbet TC, Pawline MB, Zhang X, Wipperman MF, Reuter S, Maher T, Li J, Iizumi T, Gao Z, Daniele M, et al. Influence of the early-life gut microbiota on the immune responses to an inhaled allergen. Mucosal Immunol. 2022;15(5):1000–1011. doi:10.1038/s41385-022-00544-5. 
180. Wilson NG, Hernandez-Leyva A, Rosen AL, Jaeger N, McDonough RT, Santiago-Borges J, Lint MA, Rosen TR, Tomera CP, Bacharier LB, et al. The gut microbiota of people with asthma influences lung inflammation in gnotobiotic mice. iScience. 2023;26(2):105991. doi:10.1016/j.isci.2023.105991. 
181. Zhang X, Borbet TC, Fallegger A, Wipperman MF, Blaser MJ, Müller A. An antibiotic-impacted microbiota compromises the development of colonic regulatory T cells and predisposes to dysregulated immune responses. MBio. 2021;12(1). doi:10.1128/mBio.03335-20.
182. Halnes I, Baines K, Berthon B, MacDonald-Wicks L, Gibson P, Wood L. Soluble fibre meal challenge reduces airway inflammation and expression of GPR43 and GPR41 in asthma. Nutrients. 2017;9(1):57. doi:10.3390/nu9010057. 
183. Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell. 2016;165(6):1332–1345. doi:10.1016/j.cell.2016.05.041. 
184. Jin U-H, Cheng Y, Park H, Davidson LA, Callaway ES, Chapkin RS, Jayaraman A, Asante A, Allred C, Weaver EA, et al. Short chain fatty acids enhance aryl hydrocarbon (ah) responsiveness in mouse colonocytes and caco-2 human colon cancer cells. Sci Rep. 2017;7(1):10163. doi:10.1038/s41598-017-10824-x. 
185. Yip W, Hughes MR, Li Y, Cait A, Hirst M, Mohn WW, McNagny KM. Butyrate shapes immune cell fate and function in allergic asthma. Front Immunol. 2021;12:628453. doi:10.3389/fimmu.2021.628453. 
186. Kaiko GE, Ryu SH, Koues OI, Collins PL, Solnica-Krezel L, Pearce EJ, Pearce EL, Oltz EM, Stappenbeck TS. The colonic crypt protects stem cells from microbiota-derived metabolites. Cell. 2016;165(7):1708–1720. doi:10.1016/j.cell.2016.05.018. 
187. Theiler A, Bärnthaler T, Platzer W, Richtig G, Peinhaupt M, Rittchen S, Kargl J, Ulven T, Marsh LM, Marsche G, et al. Butyrate ameliorates allergic airway inflammation by limiting eosinophil trafficking and survival. J Allergy Clin Immunol. 2019;144(3):764–776. doi:10.1016/j.jaci.2019.05.002. 
188. Zaiss MM, Rapin A, Lebon L, Dubey L, Mosconi I, Sarter K, Piersigilli A, Menin L, Walker A, Rougemont J, et al. The intestinal microbiota contributes to the ability of helminths to modulate allergic inflammation. Immunity. 2015;43(5):998–1010. doi:10.1016/j.immuni.2015.09.012. 
189. Tan J, McKenzie C, Vuillermin P, Goverse G, Vinuesa C, Mebius R, Macia L, Mackay C. Dietary fiber and bacterial SCFA enhance oral tolerance and protect against food allergy through diverse cellular pathways. Cell Rep. 2016;15(12):2809–2824. doi:10.1016/j.celrep.2016.05.047. 
190. Kim M, Qie Y, Park J, Kim CH. Gut microbial metabolites fuel host antibody responses. Cell Host & Microbe. 2016;20(2):202–214. doi:10.1016/j.chom.2016.07.001. 
191. Cheng Y, Jin U-H, Allred CD, Jayaraman A, Chapkin RS, Safe S. Aryl hydrocarbon receptor activity of tryptophan metabolites in young adult mouse colonocytes. Drug Metab Dispos. 2015;43(10):1536–1543. doi:10.1124/dmd.115.063677. 
192. Ettmayer P, Mayer P, Kalthoff F, Neruda W, Harrer N, Hartmann G, Epstein MM, Brinkmann V, Heusser C, Woisetschläger M. A novel low molecular weight inhibitor of dendritic cells and B cells blocks allergic inflammation. Am J Respir Crit Care Med. 2006;173(6):599–606. doi:10.1164/rccm.200503-468OC. 
193. Quintana FJ, Basso AS, Iglesias AH, Korn T, Farez MF, Bettelli E, Caccamo M, Oukka M, Weiner HL. Control of T(reg) and T(H)17 cell differentiation by the aryl hydrocarbon receptor. Nature. 2008;453(7191):65–71. doi:10.1038/nature06880. 
194. Li S, Bostick JW, Ye J, Qiu J, Zhang B, Urban JF, Avram D, Zhou L. Aryl hydrocarbon receptor signaling cell intrinsically inhibits intestinal group 2 innate lymphoid cell function. Immunity. 2018;49(5):915–928.e5. doi:10.1016/j.immuni.2018.09.015. 
195. Yoshida R, Urade Y, Tokuda M, Hayaishi O. Induction of indoleamine 2,3-dioxygenase in mouse lung during virus infection. Proc Natl Acad Sci USA. 1979;76(8):4084–4086. doi:10.1073/pnas.76.8.4084. 
196. Schmidt SV, Schultze JL. New insights into IDO biology in bacterial and viral infections. Front Immunol. 2014;5:384. doi:10.3389/fimmu.2014.00384. 
197. Aizpurua O, Blijleven K, Trivedi U, Gilbert MTP, Alberdi A. Unravelling animal–microbiota evolution on a chip. Trends Microbiol. 2023;31(10):995–1002. doi:10.1016/j.tim.2023.04.010. 
198. Clevers H. Modeling development and disease with organoids. Cell. 2016;165(7):1586–1597. doi:10.1016/j.cell.2016.05.082. 
199. Nguyen TLA, Vieira-Silva S, Liston A, Raes J. How informative is the mouse for human gut microbiota research? Dis Model Mech. 2015;8(1):1–16. doi:10.1242/dmm.017400. 
200. Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B, Morelli L, Canani RB, Flint HJ, Salminen S, et al. Expert consensus document. The international scientific association for probiotics and prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506–514. doi:10.1038/nrgastro.2014.66.
201. Vliagoftis H, Kouranos VD, Betsi GI, Falagas ME. Probiotics for the treatment of allergic rhinitis and asthma: systematic review of randomized controlled trials. Ann Allergy Asthma Immunol. 2008;101(6):570–579. doi:10.1016/S1081-1206(10)60219-0. 
202. Elazab N, Mendy A, Gasana J, Vieira ER, Quizon A, Forno E. Probiotic administration in early life, atopy, and asthma: a meta-analysis of clinical trials. Pediatrics. 2013;132(3):e666–76. doi:10.1542/peds.2013-0246.
203. Azad MB, Coneys JG, Kozyrskyj AL, Field CJ, Ramsey CD, Becker AB, Friesen C, Abou-Setta AM, Zarychanski R. Probiotic supplementation during pregnancy or infancy for the prevention of asthma and wheeze: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2013;347(dec04 12):f6471. doi:10.1136/bmj.f6471. 
204. Wei X, Jiang P, Liu J, Sun R, Zhu L. Association between probiotic supplementation and asthma incidence in infants: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Asthma. 2020;57(2):167–178. doi:10.1080/02770903.2018.1561893. 
205. Du X, Wang L, Wu S, Yuan L, Tang S, Xiang Y, Qu X, Liu H, Qin X, Liu C. Efficacy of probiotic supplementary therapy for asthma, allergic rhinitis, and wheeze: a meta-analysis of randomized controlled trials. Allergy Asthma Proc. 2019;40(4):250–260. doi:10.2500/aap.2019.40.4227.
206. Uwaezuoke SN, Ayuk AC, Eze JN, Odimegwu CL, Ndiokwelu CO, Eze IC. Postnatal probiotic supplementation can prevent and optimize treatment of childhood asthma and atopic disorders: a systematic review of randomized controlled trials. Front Pediatr. 2022;10:956141. doi:10.3389/fped.2022.956141. 
207. Wortelboer K, Nieuwdorp M, Herrema H. Fecal microbiota transplantation beyond clostridioides difficile infections. EBioMedicine. 2019;44:716–729. doi:10.1016/j.ebiom.2019.05.066. 
208. Lehtimäki J, Gupta S, Hjelmsø M, Shah S, Thorsen J, Rasmussen MA, Soverini M, Li X, Russel J, Trivedi U, et al. Fungi and bacteria in the beds of rural and urban infants correlate with later risk of atopic diseases. Clin Exp Allergy. 2023;53(12):1268–1278. doi:10.1111/cea.14414. 
209. Casas L, Tischer C, Täubel M. Pediatric asthma and the indoor microbial environment. Curr Environ Health Rep. 2016;3(3):238–249. doi:10.1007/s40572-016-0095-y. 
210. von Mutius E. The microbial environment and its influence on asthma prevention in early life. J Allergy Clin Immunol. 2016;137(3):680–689. doi:10.1016/j.jaci.2015.12.1301. 
211. Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, Nurminen N, Oikarinen S, Gazali AM, Cinek O, Kramná L, Siter N, Vari HK, et al. Biodiversity intervention enhances immune regulation and health-associated commensal microbiota among daycare children. Sci Adv. 2020;6(42). doi:10.1126/sciadv.aba2578. 
212. Kasatpibal N, Whitney JD, Saokaew S, Kengkla K, Heitkemper MM, Apisarnthanarak A. Effectiveness of probiotic, prebiotic, and synbiotic therapies in reducing postoperative complications: a systematic review and network meta-analysis. Clin Infect Dis. 2017;64(suppl_2):S153–S160. doi:10.1093/cid/cix114. 
213. Rauch CE, Mika AS, McCubbin AJ, Huschtscha Z, Costa RJS. Effect of prebiotics, probiotics, and synbiotics on gastrointestinal outcomes in healthy adults and active adults at rest and in response to exercise—a systematic literature review. Front Nutr. 2022;9:1003620. doi:10.3389/fnut.2022.1003620. 
214. Gibson GR, Beatty ER, Wang X, Cummings JH. Selective stimulation of bifidobacteria in the human colon by oligofructose and inulin. Gastroenterology. 1995;108(4):975–982. doi:10.1016/0016-5085(95)90192-2. 
215. Muccioli GG, Naslain D, Bäckhed F, Reigstad CS, Lambert DM, Delzenne NM, Cani PD. The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis. Mol Syst Biol. 2010;6(1):392. doi:10.1038/msb.2010.46.
216. Satchithanandam S, Vargofcak-Apker M, Calvert RJ, Leeds AR, Cassidy MM. Alteration of gastrointestinal mucin by fiber feeding in rats. J Nutr. 1990;120(10):1179–1184. doi:10.1093/jn/120.10.1179. 
217. Barcelo A, ClaustreJ, Moro F, Chayviallea J-A, Cuber J-C, Plaisanciéa P. Mucin secretion is modulated by luminal factors in the isolated vascularly perfused rat colon. Gut. 2000;46(2):218–224. doi:10.1136/gut.46.2.218. 
218. Bouhnik Y, Flourié B, D’Agay-Abensour L, Pochart P, Gramet G, Durand M, Rambaud J-C. Administration of transgalacto-oligosaccharides increases fecal bifidobacteria and modifies colonic fermentation metabolism in healthy humans. J Nutr. 1997;127(3):444–448. doi:10.1093/jn/127.3.444. 
219. Walker AW, Duncan SH, McWilliam Leitch EC, Child MW, Flint HJ. pH and peptide supply can radically alter bacterial populations and short-chain fatty acid ratios within microbial communities from the human colon. Appl Environ Microbiol. 2005;71(7):3692–3700. doi:10.1128/AEM.71.7.3692-3700.2005. 
220. Kleessen B, Hartmann L, Blaut M. Oligofructose and long-chain inulin: influence on the gut microbial ecology of rats associated with a human faecal flora. Br J Nutr. 2001;86(2):291–300. doi:10.1079/BJN2001403. 
221. Campbell JM, Fahey GC Jr, Wolf BW. Selected indigestible oligosaccharides affect large bowel Mass, cecal and fecal Short-Chain fatty acids, pH and microflora in rats. J Nutr. 1997;127(1):130–136. doi:10.1093/jn/127.1.130.