Мікробіота організму людини

Тип: На вибір студента

Кафедра: мікробіології

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
34Диференційований залік

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
332 годиниМасловська О. Д.

Практичні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
316 годин

Опис курсу

Дисципліна «Мікробіота організму людини» є вибірковою дисципліною з спеціальності 091 «Біологія» для ОПП другого (магістерського) рівня вищої освіти, яка викладається в 3 семестрі в обсязі
4 кредитів (за ECTS). Програма навчального курсу складається з таких змістових модулів:

1. Мікробіом та його значення для життєдіяльності організму людини. Мікробіом шкірних покривів, кон’юктиви, дихальних шляхів людини.

2. Мікробіом травного тракту і сечостатевої системи. Концепції підтримання та відновлення мікробіому людини.

Під час вивчення першого модуля студенти знайомляться із загальними відомостями про мікробіом людини, локалізацію мікробіому у тілі людини, зміни мікробіому у процесі онтогенезу, функції мікробіому. Студенти вивчають склад мікробіому шкірних покривів, кон’юктиви, дихальних шляхів людини і роль автохтонної мікробіоти в етіології захворювань та сучасні методи корекції цих станів. У другому модулі студенти ознайомлюються із складом мікробіому травного тракту і сечостатевої системи, змінами складу мікробоценозів цих біотопів в етіології широкого спектру шлунково-кишкових і системних захворювань, зокрема, запальних захворювань шлунково-кишкового тракту, ожиріння, метаболічного синдрому, серцево-судинних патологій, автоімунних, нейроповедінкових захворювань тощо. Також студенти ознайомлюються із сучасними підходами оздоровлення мікробіому, концепціями персоналізованого харчування, персоналізованої медицини і фармакомікробіоміки на основі даних складу мікробіому кишківника.

Рекомендована література

Основна література:

1.              Appanna V. D. Human microbes – the power within. Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2018. 175. https://doi.org/10.1007/978-981-10-7684-8.

2.              Aragona P., Baudouin C., Benitez del Castillo J. et. al. The ocular microbiome and microbiota and their effects on ocular surface pathophysiology and disorders // Survey of Ophthalmology. 2021. Vol. 66. № 6. P. 907–925. https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2021.03.010.

3.             Belizário J. E., Napolitano M. Human microbiomes and their roles in dysbiosis, common diseases, and novel therapeutic approaches // Front. Microbiol. 2015. Vol. 6. № 1050. P. 1 – 16. https://doi.org/10.3389/fmicb.
2015.01050.

4.                 Berg G., Rybakova D., Fischer D. et al. Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges // Microbiome. 2020. Vol. 8. № 1. https://doi.org/10.1186/
s40168-020-00875-0.

5.               Boxberger M., Cenizo V., Cassir N., La Scola B. Challenges in exploring and manipulating the human skin microbiome // Microbiome. 2021. Vol. 9. № 125.
P. 1–14. https://doi.org/10.1186/s40168-021-01062-5.

6.               Cassani L., Gerbino E., Gómez-Zavaglia A. Technology aspects of probiotic production and live biotherapeutics. Probiotics for Human Nutrition in Health and Disease. 2022. P. 143–170. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-89908-6.00007-8.

7.               Čeprnja M., Hadžić E., Oros D. et al. Current viewpoint on female urogenital microbiome – the cause or the consequence? // Microorganisms. 2023. Vol. 11. № 5. P. 1207. https://doi.org/10.3390/microorganisms
11051207.

8.                 Chiang M.-C., Chern E. Ocular surface microbiota: ophthalmic infectious disease and probiotics // Frontiers in Microbiology. 2022. Vol. 13. https://doi.org/10.3389/
fmicb.2022.952473.

9.                 Chiu C. Y., Miller S. A. Clinical metagenomics // Nature Reviews Genetics. 2019. Vol. 20, № 6. P. 341–355. doi: 10.1038/s41576-019-0113-7.

10.             Conti G., D’Amico F., Fabbrini M. et al. Pharmacomicrobiomics in anticancer therapies: why the gut microbiota should be pointed out // Genes. 2022. Vol. 14. № 1. P. 55. https://doi.org/10.3390/genes
14010055.

11.             Doestzada M., Vila A. V., Zhernakova A. et. al. Pharmacomicrobiomics: a novel route towards personalized medicine? // Protein & Cell. 2018. Vol. 9. № 5. P. 432–445. https://doi.org/10.1007/s13238-018-0547-2.

12.             Dong T., Gupta A. Influence of early life, diet, and the environment on the microbiome // Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2019. Vol. 17. № 2. P. 231–242. doi:10.1016/j.cgh.2018.08.067.

13.             Eloe-Fadrosh E. A., Rasko D. A. The Human Microbiome: from symbiosis to pathogenesis // Annu. Rev. Med. 2013. Vol. 64. P. https://doi.org/145–63. 10.1146/annurev-med-010312-133513.

14.             Gao X., Zhao J., Chen W., Zhai Q. Food and drug design for gut microbiota-directed regulation: Current experimental landscape and future innovation // Pharmacological Research. 2023.  Vol. 194. P. 106867. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2023.106867.

15.             Gilbert J. A., Lynch S. V. Community ecology as a framework for human microbiome research // Nature Medicine. 2019. Vol. 25. P. 884–889. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0464-9.

16.             Karlsson R., Gonzales-Siles L., Boulund F. et al. Proteotyping: proteomic characterization, classification and identification of microorganisms – a prospectus // Systematic and Applied Microbiology. 2015. Vol. 38,
№ 4. P. 246–257. https://doi.org/10.1016/j.syapm.
2015.03.006.

17.             Kenneally C., Murphy C. P., Sleator R. D., Culligan E. The urinary microbiome and biological therapeutics: novel therapies for urinary tract infections // Microbiological Research. 2022. Vol. 259. P. 127010. https://doi.org/10.1016/j.micres.2022.127010.

18.             Kho Z. Y., Lal S. K. The human gut microbiome – a potential controller of wellness and disease // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. https://doi.org/
10.3389/fmicb.2018.01835.

19.             Kumpitsch C., Koskinen K., Schöpf V., Moissl-Eichinger C. The microbiome of the upper respiratory tract in health and disease // BMC Biology. 2019. Vol. 17. № 87. https://doi.org/10.1186/s12915-019-0703-z.

20.             Man W. H., de Steenhuijsen Piters W. A. A., Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health // Nature Reviews Microbiology. 2017. Vol. 15. № 5. P. 259–270. https://doi.org/10.1038/
nrmicro.2017.14.

21.             Mohd Kamal K., Mahamad Maifiah M. H., Abdul Rahim N. et al. Bacterial Metabolomics: Sample Preparation Methods // Biochemistry Research International. 2022. P. 1–14. https://doi.org/10.1155/
2022/9186536.

22.             Ogunrinola G. A., Oyewale J. O., Oshamika O. O., Olasehinde G. I. The human microbiome and its impacts on health // Hindawi International Journal of Microbiology. Vol. 2020, Article ID 8045646. https://doi.org/10.1155/2020/8045646.

23.             Ottman N., Smidt H., Vos W.M. et. al.  The function of our microbiota: who is out there and what do they do? // Front. Cell. Infec. Microbiol. 2012. Vol. 2. P. 1–11.

24.             Ozkan J., Coroneo M., Willcox M. et al. Identification and visualization of a distinct microbiome in ocular surface conjunctival tissue // Investigative Opthalmology & Visual Science. 2018. Vol. 59. № 10.
P. 4268. https://doi.org/10.1167/iovs.18-24651.

25.             Perez-Carrasco V., Soriano-Lerma A., Soriano M. et al. Urinary microbiome: Yin and Yang of the urinary tract // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021. Vol. 11. https://doi.org/10.3389/fcimb.
2021.617002.

26.             Reid T., Schloss P. Dynamics and associations of microbial community types across the human body // Nature. 2014.Vol. 509. № 7500. P. 357–360. https://doi.org/10.1038/nature13178.

27.             Shapiro H., Suez J., Elinav E. Personalized microbiome-based approaches to metabolic syndrome management and prevention // Journal of Diabetes. 2017. Vol. 9. № 3. P. 226–236. https://doi.org/10.1111/1753-0407.12501

28.             Simon M., Sina C., Ferrario P. G., Daniel H. Gut microbiome analysis for personalized nutrition: the state of science // Molecular Nutrition & Food Research. 2022. Vol. 67. № 1. 2200476. https://doi.org/10.1002/
mnfr.202200476.

29.             Singh T. P., Natraj B. H. Next-generation probiotics: a promising approach towards designing personalized medicine // Critical Reviews in Microbiology. 2021. P. 1–20. https://doi.org/10.1080/
1040841x.2021.1902940.

30.             Szydłowska A., Sionek B. Probiotics and postbiotics as the functional food components affecting the immune response // Microorganisms. 2022. Vol. 11. № 1. P. 104. https://doi.org/10.3390/microorganisms11010104.

31.             Tremaroli V., Backhed F. Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism // Nature. 2013. Vol. 489. Р. 242–249. https://doi.org/
10.1038/nature11552.

32.             Tsai Y.-L., Lin T.-L., Chang C.-J. et al. Probiotics, prebiotics and amelioration of diseases // Journal of Biomedical Science. 2019. Vol. 26. № 1. https://doi.org/10.1186/s12929-018-0493-6.

33.             Turnbaugh P. J., Ley R. E., Hamady M. The human microbiome project: exploring the microbial part of ourselves in a changing world // Nature. 2007. Vol.449. Р. 804–810.

34.             Valdes A. M., Walter J., Segal E., Spector T. D. Role of the gut microbiota in nutrition and health //  BMJ. 2018. k2179. https://doi.org/10.1136/bmj.k2179.

35.             Vallianou N., Stratigou T., Christodoulatos G. S.
et al. Probiotics, prebiotics, synbiotics, postbiotics, and obesity: current evidence, controversies, and perspectives // Current Obesity Reports. 2020. Vol. 9. № 3. P. 179–192. https://doi.org/10.1007/s13679-020-00379-w.

36.             Yeşilyurt N., Yılmaz B., Ağagündüz D., Capasso R. Microbiome-based personalized nutrition as a result of the 4.0 technological revolution: a mini literature review // Process Biochemistry. 2022.  Vol. 121. P. 257–262. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2022.07.012.

37.             Zhang P. Influence of foods and nutrition on the gut microbiome and implications for intestinal health // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23. № 17. P. 9588. https://doi.org/10.3390/ijms23179588.

38.             Zheng D., Liwinski T., Elinav E. Interaction between microbiota and immunity in health and disease // Cell Research. 2020. Vol. 30. № 6. P. 492–506. https://doi.org/10.1038/s41422-020-0332-7.

Pесурси:

39.             https://commonfund.nih.gov/hmp/

40.             https://hmdb.ca/

Матеріали

Метою викладання навчальної дисципліни «Мікробіота організму людини» є ознайомлення студентів зі складом та функціями мікробоценозів організму людини, значенням індигенної мікробіоти у розвитку різних патологічних процесів та сучасними концепціями корекції дисбіозів.

Основними завданнями вивчення дисципліни є:

  • ознайомити студентів із останніми досягненнями у галузі дослідження мікробіому людини;
  • узагальнити сучасні методи дослідження мікробоценозів організму людини;
  • поглибити знання студентів про значення мікробіому у фізіології людини упродовж різних періодів онтогенезу;
  • охарактеризувати зміни складу мікробіому під час розвитку патологічних станів;
  • сформувати знання студентів про сучасні підходи та концепції корекції дисбіозів;
  • охарактеризувати бактерійні препарати для терапії дисбіозів, принцип дії, клінічну ефективність і профілактичну активність та методи конструювання.