Вклад микробиоты кишечника стареющих животных в различные изменения антиоксидантной защиты сердца и печени после ее переноса стерильным мышам

Возрастное ослабление антиоксидантной защиты является одной из важных причин окислительного стресса, а у пожилых людей обычно наблюдаются изменения микробиоты кишечника (МК). Исследования указывают на возможную взаимосвязь между МК и изменениями антиоксидантной защиты у стареющих животных. Прямые доказательства влияния возрастных изменений МК на антиоксидантную защиту отсутствуют. Сердце представляет собой постмитотическую ткань и более подвержено окислительному стрессу, чем печень, являющаяся митотической тканью. Чтобы изучить и сравнить влияние старой МК на изменения антиоксидантной защиты в сердце и печени хозяина, МК молодых (5 недель) или старых (20 месяцев) мышей переносили молодым (5 недель) мышам, содержащимся в безмикробных условиях (GF; N = 5 в каждой группе), методом трансплантации фекальной микробиоты (FMT). Через четыре недели после первой трансплантации FMT собирали образцы фекалий для секвенирования 16S рРНК. Образцы крови, сердца и печени собирали для анализа маркеров окислительного стресса и антиоксидантной защиты. Результаты показали, что у мышей, получавших молодую или старую микробиоту, наблюдались четкие различия в составе и разнообразии МК. У мышей, получавших старую микробиоту, отношение Bacteroidetes/Firmicutes на уровне типа было ниже, а относительная представленность четырех родов МК — Akkermansia, Dubosiella, Alistipes и Rikenellaceae_RC9_gut_group — повышалась. Кроме того, показатели α-разнообразия МК, рассчитанные по индексам Шеннона и Симпсона, были значительно выше у мышей, получавших старую МК. Анализ маркеров окислительного стресса и антиоксидантной защиты показал, что FMT от старых доноров не оказывала значимого влияния на содержание малонового диальдегида в сыворотке, сердце или печени. Однако способность обезвреживать гидроксильные радикалы в сердце и печени, а также способность обезвреживать супероксид-анионы в печени значительно повышались у мышей со старой микробиотой. FMT от старых доноров повышала активность супероксиддисмутазы Cu/Zn (Cu/Zn-SOD), каталазы (CAT) и глутатион-S-трансферазы в сердце, а также активность Cu/Zn-SOD в печени. Выявлены положительные корреляции между активностью Cu/Zn-SOD и способностью связывать радикалы. В то же время у мышей, получавших старую МК, снижались активность глутатионредуктазы и содержание глутатиона в печени. Эти результаты свидетельствуют о том, что трансплантация старой МК от доноров-хозяев достаточна для влияния на систему антиоксидантной защиты молодых реципиентов в органоспецифичной manner, что подчеркивает важность МК в процессе старения хозяина.