1. Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия 2. Национальный медицинский исследовательский центр онкологии, Ростов-на-Дону, Россия
Микробиота кишечника — один из ключевых поставщиков метаболитов триптофана катаболитов, которые выполняют различные функции в организме хозяина, в том числе являются сигнальными молекулами. Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) получила достаточно широкое применение как метод, позволяющий определить вклад микроорганизмов в содержание различных метаболитов в холоорганизме. В связи с этим целью нашего исследования было изучение влияния ТФМ на уровень метаболитов триптофана в кале и крови у гнотобионтных мышей. Установлено, что как до, так и после ТФМ доминантными метаболитами триптофана в кишечнике являются индол-3-лактат и хинолиновая кислота. ТФМ повышает содержание как индолов (индол-3-ацетата, индол-3-акрилата, индол-3-бутирата, индол-3-лактата), так и кинуренинов (антраниловой и ксантуреновой кислот) в кишечнике. В сыворотке крови после проведения ТФМ повышаются преимущественно индольные метаболиты (индол-3-бутират, индол-3-карбоксальдегид, индол-3-лактат, индол-3-пропионат), однако также повышаются триптамин и ксантуреновая кислота. Применение ТФМ демонстрирует, что микробиота кишечника — источник не только индольных производных триптофана, а и метаболитов кинуренинового пути.
Шатова О.П., Шестопалов А.В., Златник Е.Ю., Новикова И.А., Гончарова А.С., Максимов А.Ю. (2025) Влияние трансплантации фекальной микробиоты на уровень метаболитов триптофана в кишечнике и сыворотке крови гнотобионтных мышей. Биомедицинская химия, 71(3), 209-216.
Шатова О.П. и др. Влияние трансплантации фекальной микробиоты на уровень метаболитов триптофана в кишечнике и сыворотке крови гнотобионтных мышей // Биомедицинская химия. - 2025. - Т. 71. -N 3. - С. 209-216.
Шатова О.П. и др., "Влияние трансплантации фекальной микробиоты на уровень метаболитов триптофана в кишечнике и сыворотке крови гнотобионтных мышей." Биомедицинская химия 71.3 (2025): 209-216.
Шатова, О. П., Шестопалов, А. В., Златник, Е. Ю., Новикова, И. А., Гончарова, А. С., Максимов, А. Ю. (2025). Влияние трансплантации фекальной микробиоты на уровень метаболитов триптофана в кишечнике и сыворотке крови гнотобионтных мышей. Биомедицинская химия, 71(3), 209-216.
Список литературы
Dong F., Hao F., Murray I.A., Smith P.B., Koo I., Tindall A.M., Kris-Etherton P.M., Gowda K., Amin S.G., Patterson A.D., Perdew G.H. (2020) Intestinal microbiota-derived tryptophan metabolites are predictive of Ah receptor activity. Gut Microbes, 12(1), 1–24. CrossRef Scholar google search
Illiano P., Brambilla R., Parolini C. (2020) The mutual interplay of gut microbiota, diet and human disease. FEBS J., 287(5), 833–855. CrossRef Scholar google search
Шатова О.П., Шестопалов А.В. (2023) Метаболизм триптофана: новый взгляд на роль триптофановых производных в организме человека. Успехи современной биологии, 143(1), 3–5. CrossRef Scholar google search
Banfi D., Moro E., Bosi A., Bistoletti M., Cerantola S., Crema F., Maggi F., Giron M., Giaroni C., Baj A. (2021) Impact of microbial metabolites on microbiota-gut-brain axis in inflammatory bowel disease. Int. J. Mol. Sci., 22(4), 1623. CrossRef Scholar google search
Шатова О.П., Ягодкина Е.М., Кайдошко С.С., Заболотева А.А., Шестопалов А.В. (2023) Роль метаболитов триптофанового обмена и короткоцепочечных жирных кислот в патогенезе аутоиммунных заболеваний. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 109(8), 1028–1044. CrossRef Scholar google search
Шатова О.П., Заболотнева А.А., Микин И.Е., Бриль Д.В., Шестопалов А.В., Румянцев С.А. (2022) Роль метаболитов триптофана в обмене веществ и патогенезе ожирения. Профилактическая медицина, 25(10), 97–103. CrossRef Scholar google search
Bernard A., le May C., Dastugue A., Ayer A., Blanchard C., Martin J.-C., Pais de Barros J.-P., Delaby P., le Bourgot C., Ledoux S. (2021) The tryptophan/kynurenine pathway: a novel cross-talk between nutritional obesity, bariatric surgery and taste of fat. Nutrients, 13(4), 1366. CrossRef Scholar google search
Zhang B., Chen T., Cao M., Yuan C., Reiter R.J., Zhao Z., Zhao Y., Chen L., Fan W., Wang X., Zhou X., Li C. (2022) Gut microbiota dysbiosis induced by decreasing endogenous melatonin mediates the pathogenesis of Alzheimer's disease and obesity. Front. Immunol., 13, 900132. CrossRef Scholar google search
Basson C., Serem J.C., Hlophe Y.N., Bipath P. (2023) An in vitro investigation of l-kynurenine, quinolinic acid, and kynurenic acid on B16 F10 melanoma cell cytotoxicity and morphology. Cell Biochem. Funct., 41(7), 912–922. CrossRef Scholar google search
Kumavath R., Pavithran H., Paul S., Anju V.T., Busi S., Dyavaiah M. (2024) Effects of gut microbiome and obesity on the development, progression and prevention of cancer (review). Int. J. Oncol., 64(1), 4. CrossRef Scholar google search
Jamshed L., Debnath A., Jamshed S., Wish J.V., Raine J.C., Tomy G.T., Thomas P.J., Holloway A.C. (2022) An emerging cross-species marker for organismal health: tryptophankynurenine pathway. Int. J. Mol. Sci., 23(11), 6300. CrossRef Scholar google search
Li X., Zhang B., Hu Y., Zhao Y. (2021) New insights into gut-bacteria-derived indole and its derivatives in intestinal and liver diseases. Front. Pharmacol., 12, 769501. CrossRef Scholar google search
Cervenka I., Agudelo L.Z., Ruas J.L. (2017) Kynurenines: tryptophan's metabolites in exercise, inflammation, and mental health. Science, 357(6349), eaaf9794. CrossRef Scholar google search
Cao Z.G., Qin X.B., Liu F.F., Zhou L.L. (2015) Tryptophan-induced pathogenesis of breast cancer. Afr. Health Sci., 15(3), 982–985. CrossRef Scholar google search
Sudar-Milovanovic E., Gluvic Z., Obradovic M., Zaric B., Isenovic E.R. (2022) Tryptophan metabolism in atherosclerosis and diabetes. Curr. Med. Chem., 29(1), 99–113. CrossRef Scholar google search
Chajadine M., Laurans L., Radecke T., Mouttoulingam N., Al-Rifai R., Bacquer E., Delaroque C., Rytter H., Bredon M., Knosp C., Vilar J., Fontaine C., Suffee N., Vandestienne M., Esposito B., Dairou J., Launay J.M., Callebert J., Tedgui A., Ait-Oufella H., Sokol H., Chassaing B., Taleb S. (2024) Harnessing intestinal tryptophan catabolism to relieve atherosclerosis in mice. Nat. Commun., 15(1), 6390. CrossRef Scholar google search
Baumgartner R., Forteza M.J., Ketelhuth D.J. (2019) The interplay between cytokines and the Kynurenine pathway in inflammation and atherosclerosis. Cytokine, 122, 154148. CrossRef Scholar google search
Alexeev E.E., Lanis J.M., Kao D.J., Campbell E.L., Kelly C.J., Battista K.D., Gerich M.E., Jenkins B.R., Walk S.T., Kominsky D.J., Colgan S.P. (2018) Microbiota-derived indole metabolites promote human and murine intestinal homeostasis through regulation of interleukin-10 receptor. Am. J. Pathol., 188(5), 1183–1194. CrossRef Scholar google search
Agus A., Planchais J., Sokol H. (2018) Gut microbiota regulation of tryptophan metabolism in health and disease. Cell Host Microbe, 23(6), 716–724. CrossRef Scholar google search
Lamas B., Richard M.L., Leducq V., Pham H.P., Michel M.L., da Costa G., Bridonneau C., Jegou S., Hoffmann T.W., Natividad J.M., Brot L., Taleb S., Couturier-Maillard A., Nion-Larmurier I., Merabtene F., Seksik P., Bourrier A., Cosnes J., Ryffel B., Beaugerie L., Launay J.M., Langella P., Xavier R.J., Sokol H. (2016) CARD9 impacts colitis by altering gut microbiota metabolism of tryptophan into aryl hydrocarbon receptor ligands. Nat. Med., 22(6), 598–605. CrossRef Scholar google search
Bokoliya S.C., Dorsett Y., Panier H., Zhou Y. (2021) Procedures for fecal microbiota transplantation in murine microbiome studies. Front. Cell. Infect. Microbiol., 11, 711055. CrossRef Scholar google search
Shestopalov A.V., Kit O.I., Zabolotneva A.A., Zlatnik E.Y., Maksimov A.Y., Novikova I.A., Sagakyants A.B., Timofeeva S.V., Goncharova A.S., Galina A.V., Appolonova S.A., Markin P.A., Makarov V.V., Yudin S.M., Keskinov A.A., Roumiantsev S.A., Meshkov O.I. (2023) Alkylresorcinols as a new type of gut microbiota regulators influencing immune therapy efficiency in lung cancer treatment. Advanced Gut Microbiome Research, 2023, 2333767. CrossRef Scholar google search
Sigall Boneh R., van der Kruk N., Wine E., Verburgt C.M., de Meij T.G.J., Löwenberg M., Gecse K.B., Wierdsma N., Derikx J.P.M., de Jonge W.J., d'Haens G., Ghiboub M., van Limbergen J.E. (2025) Tryptophan metabolites profile predict remission with dietary therapy in pediatric Crohn's disease. Therap. Adv. Gastroenterol., 18, 17562848251323004. CrossRef Scholar google search
Bioanalytical Method Validation. Guidance for Industry. May 2018. U.S. Department of Health and Human Services. Food and Drug Administration. Scholar google search
Шестопалов А.В., Шатова О.П., Заболотнева А.А., Гапонов А.М., Москалева Н.Е., Апполонова С.А., Макаров В.В., Юдин С.М., Румянцев А.Г., Румянцев С.А. (2021) Особенности сопряжения кишечного и сывороточного пулов индолов при ожирении. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 24(10), 3–12. CrossRef Scholar google search
Zhang X., Akhtar M., Chen Y., Ma Z., Liang Y., Shi D., Cheng R., Cui L., Hu Y., Nafady A.A., Ansari A.R., Abdel-Kafy E.M., Liu H. (2023) Chicken jejunal microbiota improves growth performance by mitigating intestinal inflammation. Microbiome, 10(1), 107. CrossRef Scholar google search
Haq S., Grondin J.A., Khan W.I. (2021) Tryptophan-derived serotonin-kynurenine balance in immune activation and intestinal inflammation. FASEB J., 35(10), e21888. CrossRef Scholar google search
Hendrikx T., Schnabl B. (2019) Indoles: metabolites produced by intestinal bacteria capable of controlling liver disease manifestation. J. Intern. Med., 286(1), 32–40. CrossRef Scholar google search
Fazio F., Lionetto L., Curto M., Iacovelli L., Copeland C.S., Neale S.A., Bruno V., Battaglia G., Salt T.E., Nicoletti F. (2017) Cinnabarinic acid and xanthurenic acid: two kynurenine metabolites that interact with metabotropic glutamate receptors. Neuropharmacology, 112(Pt B), 365–372. CrossRef Scholar google search
Metidji A., Omenetti S., Crotta S., Li Y., Nye E., Ross E., Li V., Maradana M.R., Schiering C., Stockinger B. (2018) The environmental sensor AHR protects from inflammatory damage by maintaining intestinal stem cell homeostasis and barrier integrity. Immunity, 49(2), 353–362. CrossRef Scholar google search
Arora U., Kedia S., Ahuja V. (2024) The practice of fecal microbiota transplantation in inflammatory bowel disease. Intest. Res., 22(1), 44–64. CrossRef Scholar google search
