В организме человека обитает огромная экосистема микроорганизмов, в совокупности известных как микробиом, который играет важнейшую роль в здоровье и развитии болезней. Недавние исследования выявили двунаправленную связь между оральным микробиомом (бактерии во рту) и кишечным микробиомом (бактерии в пищеварительном тракте), названную орально-кишечной осью микробиома. На эту ось влияют различные факторы, включая диету, образ жизни и медицинские вмешательства. Одной из новых областей интереса является фотобиомодуляция (ФБМ) — неинвазивная терапия с использованием низкоинтенсивного света для стимуляции клеточной активности. Эта статья исследует, как ФБМ взаимодействует с орально-кишечной осью микробиома, ее терапевтический потенциал и будущие проблемы, основываясь на трех ключевых исследованиях.

Что такое фотобиомодуляция (ФБМ)?

ФБМ, также называемая низкоуровневой световой терапией, использует определенные длины волн красного или ближнего инфракрасного света (обычно 600–1000 нм) для проникновения в ткани и активации молекул, таких как цитохромоксидаза в митохондриях. Этот процесс увеличивает выработку энергии (АТФ), уменьшает воспаление и способствует восстановлению клеток. В отличие от лазерной хирургии, ФБМ не генерирует тепло и не повреждает ткани. Она уже используется в клинической практике для заживления ран, снятия боли и лечения неврологических состояний.

Орально-кишечная ось микробиома

Оральный и кишечный микробиомы взаимосвязаны несколькими путями:

1. Прямая передача: Бактерии полости рта могут попадать в кишечник при глотании, особенно во время стоматологических процедур или при плохой гигиене полости рта.
2. Иммунное взаимодействие: Инфекции или воспаления во рту (например, пародонтит) могут вызывать системные иммунные реакции, влияющие на здоровье кишечника.
3. Метаболические взаимодействия: Бактериальные метаболиты (например, короткоцепочечные жирные кислоты), продуцируемые в кишечнике, могут влиять на бактерии полости рта, и наоборот.

Дисбиоз (дисбаланс) в любом микробиоме был связан с такими заболеваниями, как ожирение, диабет и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК). Например, пародонтит связан с повышенным риском воспаления кишечника и метаболических нарушений.

Как ФБМ влияет на микробиом

1. Прямое воздействие на бактерии

ФБМ может изменять поведение бактерий путем:

• Разрушения ДНК и метаболизма: Световая энергия может повреждать бактериальную ДНК или вмешиваться в работу ферментов, участвующих в метаболизме. Например, определенные длины волн (например, 660 нм) могут замедлять рост вредных оральных бактерий, таких как Porphyromonas gingivalis (ключевой пародонтальный патоген).
• Модуляции биопленок: Бактерии в биопленках (липких сообществах) более устойчивы к лечению. Было показано, что ФБМ разрушает оральные биопленки, делая бактерии более уязвимыми для антибиотиков.

2. Косвенное воздействие через клетки хозяина

ФБМ также действует через собственные клетки организма:

• Уменьшения воспаления: ФБМ подавляет провоспалительные цитокины (например, IL-1β, TNF-α) и активирует противовоспалительные пути (например, NF-κB), что может восстановить микробный баланс.
• Улучшения иммунной функции: ФБМ усиливает активность иммунных клеток, таких как макрофаги и Т-клетки, помогая организму бороться с инфекциями и поддерживать здоровый микробиом.
• Улучшения барьерной функции кишечника: Хроническое воспаление ослабляет слизистую оболочку кишечника, позволяя вредным бактериям проникать в кровоток. ФБМ укрепляет кишечный барьер, способствуя образованию белков плотных контактов.

Терапевтическое применение

1. Здоровье полости рта

• Пародонтит: ФБМ уменьшает воспаление десен и глубину пародонтальных карманов, воздействуя на P. gingivalis и другие патогены. В отчете о случае у пациента с тяжелым пародонтитом, леченного ФБМ, было отмечено значительное улучшение здоровья десен и уменьшение количества вредных оральных бактерий.
• Раны в полости рта: ФБМ ускоряет заживление язв или послеоперационных ран, стимулируя фибробласты и уменьшая воспаление.
• Сухость во рту: ФБМ может увеличить выработку слюны, что помогает вымывать вредные бактерии и поддерживать баланс pH в полости рта.

2. Здоровье кишечника

• Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК): ФБМ уменьшает воспаление кишечника в животных моделях ВЗК, восстанавливая баланс между полезными (например, Bacteroides) и вредными (например, Escherichia coli) бактериями.
• Синдром раздраженного кишечника (СРК): ФБМ может облегчить симптомы СРК, такие как боль в животе и вздутие живота, за счет уменьшения проницаемости кишечника и модуляции иммунной системы.
• Нейродегенеративные заболевания: Появляющиеся данные свидетельствуют о том, что ФБМ может улучшить разнообразие микробиома кишечника у пациентов с болезнью Паркинсона. Ретроспективное исследование показало, что 12 недель лечения ФБМ снизили соотношение Firmicutes/Bacteroidetes (F/B) (маркер здоровья кишечника) и увеличили количество противовоспалительных бактерий, таких как Bacteroides.

3. Системное здоровье

• Метаболические нарушения: ФБМ может улучшить чувствительность к инсулину и снизить ожирение, изменяя кишечные бактерии, участвующие в жировом обмене.
• Психическое здоровье: Микробиом кишечника влияет на функцию мозга через ось кишечник-мозг. Противовоспалительные эффекты ФБМ на кишечник могут помочь в управлении тревогой и депрессией.

Проблемы и ограничения

1. Оптимизация дозы: Оптимальная длина волны, интенсивность и продолжительность света варьируются в зависимости от целевой ткани и состояния. Например, для глубоких тканей, таких как кишечник, могут потребоваться более высокие дозы, в то время как для рта достаточно более низких доз.
2. Индивидуальная вариабельность: Состав микробиома сильно различается у разных людей, что затрудняет прогнозирование того, как ФБМ повлияет на каждого пациента. Генетические факторы и образ жизни также играют роль.
3. Долгосрочная безопасность: Большинство исследований ФБМ являются краткосрочными. Долгосрочные эффекты на микробиом и общее состояние здоровья остаются неясными.
4. Комбинированная терапия: ФБМ часто более эффективна в сочетании с другими методами лечения, такими как антибиотики или пробиотики. Однако взаимодействия между этими методами лечения и ФБМ не до конца изучены.

Будущие направления

• Персонализированная медицина: Адаптация протоколов ФБМ к профилю микробиома человека может повысить эффективность.
• Более широкие клинические испытания: Необходимы крупномасштабные исследования для подтверждения преимуществ ФБМ при таких состояниях, как ВЗК и болезнь Паркинсона.
• Новые устройства: Портативные устройства ФБМ для домашнего использования могут улучшить доступность, но их безопасность и эффективность требуют подтверждения.

Заключение

Фотобиомодуляция предлагает многообещающий, неинвазивный подход к модуляции орально-кишечной оси микробиома и лечению ряда заболеваний. Путем прямого воздействия на бактерии и косвенного усиления иммунитета хозяина, ФБМ обладает потенциалом восстановления микробного баланса и улучшения здоровья. Однако необходимы дополнительные исследования для преодоления таких проблем, как оптимизация дозы и индивидуальная вариабельность. По мере роста нашего понимания ФБМ может стать ключевым инструментом в персонализированных микробиом-основанных терапиях.

Ссылки

1. Hakimiha N, Jahani Sherafat S, Laakso EL, Fekrazad R. Photobiomodulation and the oral-gut microbiome axis: therapeutic potential and challenges. Front Med (Lausanne). 2025 Apr 9;12:1555704. doi: 10.3389/fmed.2025.1555704. PMID: 40270495; PMCID: PMC12014685.

2. Liebert A, Bicknell B, Johnstone DM, Gordon LC, Kiat H, Hamblin MR. "Photobiomics": Can Light, Including Photobiomodulation, Alter the Microbiome? Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2019 Nov;37(11):681-693. doi: 10.1089/photob.2019.4628. Epub 2019 Oct 9. PMID: 31596658; PMCID: PMC6859693.

3. Bicknell B, Laakso EL, Liebert A, Kiat H. Modifying the Microbiome as a Potential Mechanism of Photobiomodulation: A Case Report. Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2022 Feb;40(2):88-97. doi: 10.1089/photob.2021.0057. Epub 2021 Dec 28. PMID: 34962422.