[The interactions along the microbiota-gut-brain axis in the regulation of circadian rhythms, sleep mechanisms and disorders].

Rol' vzaimosvyazei po osi mozg—kishechnik—mikrobiom v regulyatsii tsirkadiannykh ritmov, mekhanizmakh sna i ikh narushenii.

Publisher: Media Sfera Country of Publication: Russia (Federation) NLM ID: 9712194 Publication Model: Print Cited Medium: Print ISSN: 1997-7298 (Print) Linking ISSN: 19977298 NLM ISO Abbreviation: Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova Subsets: MEDLINE

Publication: <1995->: Moskva : Media Sfera
Original Publication: Moskva : "Meditsina",

Gastrointestinal Microbiome*/physiology ; Circadian Rhythm*/physiology ; Dysbiosis* ; Brain-Gut Axis*/physiology ; Sleep Wake Disorders*/physiopathology ; Sleep Wake Disorders*/microbiology ; Sleep Wake Disorders*/metabolism ; Sleep*/physiology; Humans ; Brain

The bidirectional relationship between cerebral structures and the gastrointestinal tract involving the microbiota embraces the scientific concept of the microbiota-gut-brain axis. The gut microbiome plays an important role in many physiological and biochemical processes of the human body, in the immune response and maintenance of homeostasis, as well as in the regulation of circadian rhythms. There is a relationship between the higher prevalence of a number of neurological disorders, sleep disorders and changes in the intestinal microbiota, which actualizes the study of the complex mechanisms of such correlation for the development of new treatment and prevention strategies. Environmental factors associated with excessive light exposure can aggravate the gut dysbiosis of intestinal microflora, and as a result, lead to sleep disturbances. This review examines the integrative mechanisms of sleep regulation associated with the gut microbiota (the role of neurotransmitters, short-chain fatty acids, unconjugated bile acids, bacterial cell wall components, cytokines). Taking into account the influence of gut dysbiosis as a risk factor in the development of various diseases, the authors systematize key aspects and modern scientific data on the importance of microflora balance to ensure optimal interaction along the microbiota-gut-brain axis in the context of the regulatory role of the sleep-wake cycle and its disorders.

Keywords: circadian rhythms; clock genes; gut dysbiosis; microbiota; microbiota—gut—brain axis; sleep; sleep—wake cycle
Local Abstract: [Publisher, Russian] Двустороння связь между церебральными структурами и желудочно-кишечным трактом с участием микробиоты охватывает научную концепцию оси мозг—кишечник—микробиом. Кишечный микробиом принимает важное участие во многих физиологических и биохимических процессах организма, в иммунном ответе и поддержании гомеостаза, а также в регуляции циркадианных ритмов. Отмечается взаимосвязь между более высокой распространенностью ряда неврологических расстройств, нарушений сна и изменениями в микробиоте кишечника, что актуализирует изучение сложных механизмов такой корреляции для разработки новых стратегий лечения и профилактики. Факторы внешней среды, связанные с избыточным световым воздействием, могут усугубить дисбиоз кишечной микрофлоры, и, как следствие, приводят к нарушениям сна. В настоящем обзоре рассматриваются интегративные механизмы регуляции сна, связанные с микробиотой кишечника (роль нейромедиаторов, короткоцепочечных жирных кислот, неконъюгированных желчных кислот, компонентов бактериальной клеточной стенки, цитокинов). Принимая во внимание влияние дисбиоза кишечника как фактора риска при развитии различных заболеваний, авторами систематизированы ключевые аспекты и современные научные данные о значении баланса микрофлоры для обеспечения оптимального взаимодействия по оси мозг—кишечник—микробиом в контексте с регулирующей ролью цикла сон—бодрствование и его нарушений.

Date Created: 20240627 Date Completed: 20240627 Latest Revision: 20240627

20240627

10.17116/jnevro202412405279

38934670