Advances in Current BiologyAdvances in Current BiologyУспехи современной биологии0042-13243034-6347The Russian Academy of Sciences68142710.31857/S0042132424060014NSBTPEArticlesСтатьиResearch ArticleSystemic endotoxinemia as a basic element of adaptation, initiation of systemic inflammation and agingСистемная эндотоксинемия как базисный элемент адаптации, инициации системного воспаления и старенияMarkelovaM. M.МаркеловаМ. М.
Russian Federation
yakovlev-lps@yandex.ruMorozovS. G.МорозовС. Г.
Russian Federation
yakovlev-lps@yandex.ruSozinovA. S.СозиновА. С.
Russian Federation
yakovlev-lps@yandex.ruIakovlevM. Yu.ЯковлевМ. Ю.
Russian Federation
yakovlev-lps@yandex.ruInstitute of General Pathology and PathophysiologyНаучно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологииKazan State Medical UniversityКазанский государственный медицинский университет15122024144660361430052025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0042-1324/article/view/681427

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

Системная эндотоксинемия является облигатным фактором гомеостаза и, наряду со стрессом, регулирует функциональное состояние адаптивных систем, в том числе иммунной, гиперактивация которой избытком липополисахаридов в общем кровотоке (эндотоксиновой агрессией) индуцирует системное воспаление, лежащее в основе патогенеза если не всех, то большинства нозологических форм. В основе процессов старения также лежит воспаление, аутоиммунное в том числе, носящее, как правило, низкоинтенсивный характер. Единство облигатных факторов адаптации и старения в лице эндотоксина и стресса, наряду с самой природой иммунитета, направленной не только на защиту организма, но и его самоуничтожение, обеспечивает самообновление популяции и является одним из фундаментальных основ эволюции вида.

systemic endotoxinemiaadaptationendotoxin aggressioninflammationendotoxinlipopolysaccharideagingсистемная эндотоксинемияадаптацияэндотоксиновая агрессиявоспалениеэндотоксинлипополисахаридстарение

100-летию Доната Семеновича Саркисова посвящается

Аниховская И.А., Кубатиев А.А., Майский И.А. и др. Направления поиска средств снижения концентрации эндотоксина в общей гемоциркуляции // Патогенез. 2014. Т. 12 (4). С. 25–30.Аниховская И.А., Белоглазов В.А., Гордиенко A.И. и др. Краткая история изучения роли кишечного фактора в старении и/или индукции системного воспаления: достижения, проблемы, перспективы // Патогенез. 2019. Т. 17 (1). С. 4–17.Анохин В.А., Булатова Г.Р., Крупник А.Н., Яковлев М.Ю. Системная эндотоксинемия и бронхообструктивный синдром при острой респираторной вирусной инфекции у детей // Казан. мед. журн. 1992. Т. 73 (2). С. 8–12.Белоглазов В.А., Яцков И.А., Кумельский Е.Д., Половинкина В.В. Метаболическая эндотоксинемия: возможные причины и последствия // Ожир. метабол. 2021. Т. 18 (3). С. 320–326.Вышегуров Я.Х., Аниховская И.А., Батманов Ю.Е., Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин в патогенезе воспалительной патологии глаза и антиэндотоксиновая составляющая лечения // Пат. физиол. экспер. терапия. 2007. Т. 1. С. 12–14.Гордиенко А.И., Белоглазов В.Н., Кубышкин А.В. Дисбаланс показателей гуморального антиэндотоксинового иммунитета и низкоинтенсивное воспаление при сахарном диабете 1 и 2 типа // Пат. физиол. экспер. терапия. 2016. Т. 60 (3). С. 61–67.Зозуля С.А., Отман И.Н., Олейчик И.В. и др. Сопряженность процессов системного воспаления и системной эндотоксинемии при эндогенных психозах // Сиб. вестн. психиатр. наркол. 2020а. Т. 108 (3). С. 17–27. https://doi.org/10.26617/1810-3111-2020-3(108)-17-27Зозуля С.А., Отман И.Н., Юнилайнен И.А. и др. Показатели маркеров системного воспаления и системной эндотоксинемии у пациентов с эндогенными психозами // Патогенез. 2020б. Т. 18 (1). С. 34–41. https://doi.org/10.25557/2310-0435.2020.01.34-41Зозуля С.А., Яковлев М.Ю., Клюшник Т.П. Микробиота кишечника и нейровоспаление или участие эндотоксина в патогенезе эндогенных психозов // Психиатрия. 2023. Т. 21 (5). С. 86–96.Конев Ю.В., Лазебник Л.Б., Аниховская И.А. Атеросклероз и эндотоксин // Клин. геронтол. 2002. Т. 10 (7). С. 36–42.Меджитов Р., Джаневей Ч. Врожденный иммунитет // Казан. мед. журн. 2004. Т. 85 (3). С. 161–167.Мечников И.И. Этюды о природе человека. М.: Наука, 1961. 290 с.Мешков М.В., Аниховская И.А., Гатауллин Ю.К., Яковлев М.Ю. Эндотоксиновая агрессия как универсальный фактор патогенеза расстройств гемостаза у детей с урологическими заболеваниями // Урология. 2006. Т. 1. С. 15–19.Мешков М.В., Гатауллин Ю.К., Иванов В.Б., Яковлев М.Ю. Эндотоксиновая агрессия как причина послеоперационных осложнений в детской хирургии. Новые перспективы профилактики. Кн. 2. М.: КДО-тест, 2007. 144 с.Расческов А.А., Маркелова М.М., Аниховская И.А. и др. Определение этиологии эндотоксиновой агрессии как перспектива повышения эффективности лечебно-профилактического процесса // Казан. мед. журн. 2022. Т. 103 (3). С. 467–475. https://doi.org/10.17816/KMJ2022-467Уразаев Р.А., Крупник А.Н., Яковлев М.Ю. Эндотоксинемия в раннем периоде адаптации новорожденных и их матерей // Казан. мед. журн. 1992. Т. 73 (2). С. 114–118.Хасанова Г.Р., Биккинина О.И., Анохин В.А. и др. Кишечный фактор прогрессирования ВИЧ-инфекции // Успехи соврем. биол. 2020. Т. 140 (3). С. 278–288. https://doi.org/10.31857/ S004213242030059Энукидзе Г.Г., Аниховская И.А., Марачев А.А., Яковлев М.Ю. Антиэндотоксиновое направление в лечении хронического воспаления и женского бесплодия. Новые лечебно-диагностические технологии. Кн. 3. М.: КДО-тест, 2007. 129 с.Яковлев М.Ю. Роль кишечной микрофлоры и недостаточность барьерной функции печени в развитии и эндотоксинемиии воспаления // Казан. мед. журн. 1988. Т. 69 (5). С. 353–358.Яковлев М.Ю. “Эндотоксиновая агрессия” как предболезнь или универсальный фактор патогенеза заболеваний человека и животных // Успехи соврем. биол. 2003. Т. 123 (1). С. 31–40.Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин и воспаление. Дерматовенерология. Национальное руководство. Краткое издание. Гл. 8. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. С. 70–76.Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин: иммунитет — воспаление — старение как звенья одной цепи // Патогенез. 2020. Т. 18 (1). С. 82–94.Яковлев М.Ю. Системная эндотоксинемия: гомеостаз и общая патология. M.: Наука, 2021. 184 с.Ярцев И.А., Белоглазов В.А., Климчук А.В. и др. Влияние избыточной массы тела и ожирения на показатели эндотоксинемии и системного воспаления при остром SARS-CoV-2-поражении легких // Мед. альянс. 2021. Т. 9 (4). С. 54–61.Яцков И.А., Белоглазов В.А., Кубышкин А.В. и др. Влияние антибиотикотерапии на показатели эндотоксинемии и системного воспаления при остром SARS-CoV-2-поражении легких // Инфек. болез. 2022. Т. 7 (1). С. 12–17.Anikhovskaya I.A., Vyshegurov Ya.Kh., Rascheskov A.Yu. et al. Bifidobacteria as a means of prevention or treatment of endotoxin aggression in patients with chronic diseases during remission or exacerbation // Hum. Physiol. 2004. V. 30 (6). P. 732–733. https://doi.org/10.1023/B:HUMP. 0000049597.09577.22Anikhovskaya I.A., Oparina O.N., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Intestinal endotoxin as a universal factor of adaptation and pathogenesis of general adaptation syndrome // Hum. Physiol. 2006. V. 32 (2). P. 200–203. https://doi.org/10.1134/s0362119706020149Anikhovskaya I.A., Golyshev I.S., Tebloev K.I. et al. The role of endotoxin agression in pathogenesis of acute myocardial infarction // Hum. Physiol. 2014. V. 40 (3). P. 348–351. https://doi.org/10.1134/S0362119714030037Anikhovskaya I.A., Kubatiev A.A., Khasanova G.R., Yakovlev M.Yu. Endotoxin is a component in the pathogenesis of chronic viral diseases // Hum. Physiol. 2015a. V. 41 (3). P. 328–335. https://doi.org/10.1134/S0362119715030020Anikhovskaya I.A., Kubatiev A.A., Yakovlev M.Yu. Endotoxin theory of aterosclerosis // Hum. Physiol. 2015b. V. 41 (1). P. 89–97. https://doi.org/10.1134/S0362119715010028Athari Nik Azm S., Djazayeri A., Safa M. et al. Lactobacilli and Bifidobacteria ameliorate memory and learning deficits and oxidative stress in β-amyloid (1-42) injected rats // Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2018. V. 43 (7). Р. 718–726. https://doi.org/10.1139/apnm-2017-0648Bäckhed F., Roswal J., Peng Y. et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life // Cell Host Microbe. 2015. V. 17. P. 690–703.Cani P.D. Human gut microbiome: hopes, threats and promises // Gut. 2018. V. 67 (9). P. 1716–1725. https://doi.org/10.10.1136/gutjn1-2018-316723Chernikhova E.A., Anikhovskaya I.A., Gataullin Yu.K. et al. Enterosorption as an approach to the elimination of chronic endotoxin aggression // Hum. Physiol. 2007. V. 33 (3). P. 373–374.Doroszkiewicz J., Groblewska M., Mroczko B. The role of gut microbiota and gut–brain interplay in selected diseases of the central nervous system // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22 (18). P. 10028. https://doi.org/10.3390/ijms221810028Fallani M., Young D., Scott J. et al. Intestinal microbiota of 6-week-old infants across Europe: geographic influence beyond delivery mode, breast-feeding and antibiotics // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2010. V. 51. P. 77–84.Foster J., Lyte M., Meyer E., Cryan J. Gut microbiota and brain function: an evolving field in neuroscience // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2015. V. 19 (5). Р. 114. https://doi.org/10.1093/ijnp/pyv114Franceschi С., Garagnani P., Parini P. et al. Inflammaging: a new immune-metabolic viewpoint for age-related diseases // Nat. Rev. Endocrinol. 2018. V. 14 (10). P. 576–590. https://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4Franceschi С. Inflammaging and its role in aging and age-related diseases. 2019. Presentation at the Moscow Physical and Technical University.García-Peña C., Álvarez-Cisneros T., Quiroz-Baez R., Friedland R.P. Microbiota and aging. A review and commentary // Arch. Med. Res. 2017. V. 48 (8). P. 681–689. https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2017.11.005Gordienko A.I., Beloglazov V.A., Kubyshkin A.V. et al. Humoral anti-endotoxin immunity imbalance as a probable factor in the pathogenesis of autoimmune diseases // Hum. Physiol. 2019. V. 45 (3). P. 337–341. https://doi.org/10.1134/S036211971903006XGordienko A.I., Khimich N.V., Beloglazov V.A. et al. Polyreactive transformation of class G immunoglobulins as a vector for search of potential means for improving the activity of anti-endotoxin immunity // Hum. Physiol. 2020. V. 46 (5). P. 554–559. https://doi.org/10.1134/S03621197200-40052Gordienko A.I., Beloglazov V.A., Anikhovskaya I.A. et al. Activity of humoral antiendotoxin immunity is associated with low-intensity inflammation and oxidative stress in ankylosing spondylitis: endotoxin component of disease pathogenesis // Hum. Physiol. 2022. V. 48 (5). P. 577–581. https://doi.org/10.1134/S0362119722600230Izvolskaia M., Sharova V., Zakharova L. Prenatal programming of neuroendocrine system development by lipopolysaccharide: long-term effects // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19 (11). P. 3695.Miere F., Ganea M., Nagy C., Vicas L.G. The interdepen-dence between diet, microbiome and human body health — a systemic review // Pharmacophore. 2022. V. 13 (2). P. 1–6.Mohammadi G., Dargahi L., Naserpour T. et al. Probiotic mixture of Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175 attenuates hippocampal apoptosis induced by lipopolysaccharide in rats // Int. Microbiol. 2019. V. 22 (9). P. 317. https://doi.org/10.1007/s10123-018-00051-3Okorokov P.L., Anikhovskaya I.A., Volkov I.E., Yakovlev M.Yu. Intestinal endotoxin as a trigger of type 1 diabetes mellitus // Hum. Physiol. 2011. V. 37 (2). P. 247–249.Okorokov P.L., Anikhovskaya I.A., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Nutritional factors of inflammation induction or lipid mechanism of endotoxin transport // Hum. Physiol. 2012. V. 38 (6). P. 649–655. https://doi.org/10.1134/S0362119712060102Pokusaeva D.P., Anikhovskaya I.A., Korobkova L.A. еt al. Prognostic importance of systemic endotoxinemia indicators in atherogenesis // Hum. Physiol. 2019. V. 45 (5). P. 543–551.Sun P., Su L., Zhu H. et al. Gut microbiota regulation and their implication in the development of neurodegenerative disease // Microorganisms. 2021. V. 9 (11). P. 2281. https://doi.org/10.3390/microorganisms9112281Sozinov A.S. Systemic endotoxinemia during chronic viral hepatitis // Bull. Exp. Biol. Med. 2002. V. 133 (2). P. 153–155.Sozinov A.S., Anikhovskaya I.A., Enaleeva D.S. et al. Functional activity of endotoxin binding factors in chronic viral hepatitis B and C // J. Microbiol. Epidemiol. Immunol. 2001. V. 6. P. 56–59.Tan L.Y., Yeo X.Y., Bae H.G. et al. Association of gut microbiome dysbiosis with neurodegeneration: can gut microbe-modifying diet prevent or alleviate the symptoms of neurodegenerative diseases? // Life (Basel). 2021. V. 11 (7). P. 698. https://doi.org/10.3390/life11070698Toledo L., Monroy G., Salazar F. et al. Gut–brain axis as a pathological and therapeutic target for neurodegenerative disorders // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23 (3). P. 1184. https://doi.org/10.3390/ijms23031184www.lpsexpo.ru. Первый международный конгресс “Микробиота: гомеостаз, воспаление, старение”, Республика Татарстан РФ, Казань–Набережные челны, 2026.Zhao J., Bi W., Xiao S. et al. Neuroinflammation induced by lipopolysaccharide causes cognitive impairment in mice // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 5790. https://doi.org/10.1038/s41598-019-42286-8