Multi-strain probiotic combined with dietary fiber is an effective factor in the nutritional support of immunity in athletes

• Eleonora N. Trushina
• Nikolay A. Riger
• Oksana K. Mustaphina
• Andrey N. Timonin
• Solntseva Tatyana N.
• Irina S. Zilova
• Irina V. Kobelkova
• Dmitriy B. Nikityuk

Abstract

A priority in the prevention and correction of immune disorders in athletes is the use of products with high nutrient density, fortified with various nutrients or bioactive compounds, as well as probiotic microorganisms. Probiotics help to maintain the gut microbiota, which is actively involved in the absorption of substances and energy and increases the host immune resistance. Dietary fiber, resistant to digestion in the small intestine, is fully or partially fermented in the large intestine and acts as an essential substrate for the growth and regulation of metabolic activity of normal flora, improves peristalsis and digestion.

The purpose of the study was to evaluate the impact of a multi-strain probiotic in combination with dietary fiber on the immune status of basketball athletes during the training period.

Material and methods. The study was conducted with the participation of 30 male basketball athletes aged 18 to 24 years. The athletes were randomly divided into 2 groups of 15 people. Athletes in the main group received 1 capsule of multi-strain probiotic (≥1.25×10¹⁰ CFU of 10 probiotic strains of bifidobacteria and lactobacilli) and 40 g of corn bran (as a source of dietary fiber) for 23 days. Athletes in the control group received 1 placebo capsule containing maltodextrin and breadcrumbs (40 g/day). Subpopulations of peripheral blood lymphocytes were studied by flow cytometry: T lymphocytes, T helper cells, T cytotoxic lymphocytes, NK cells, NKT cells, B lymphocytes, as well as lymphocytes carrying activation markers and apoptosis marker antigen. The content of cytokines in blood serum [FGF, Eotaxin, G-CSF, GM-CSF, IFN-γ, IL-1ra, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12(p70), IL-13, IL-15, IL-17A, MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, PDGF-BB, RANTES, TNF-α, VEGF] was determined using a multiplex immunoassay.

Results. Calculation of the absolute number of lymphocytes revealed a tendency (0.05<p<0.10) to a decrease in T helper cells by the end of the observation period in athletes of the main group (497.60±27.67 vs 632.67±65.20 cells/µL), as well as a decrease (p<0.05) in the expression of the CD95/Fas apoptotic marker on peripheral blood lymphocytes of athletes of the main group compared to the beginning of the study (41.53±5.78 vs 69.53±11.79 cells/µL). At the end of the study, a significant increase in IL-9 level was found in the control group [(Me; min–max) = (0.33; 0.21–0.48) vs (0.26; 0.09–0.38) pg/ml; p<0.05; in comparison with the initial indicator]; as well as the tendency (0.05<p<0.10) towards an increase in the levels of IL-15, IL-1ra and RANTES was revealed. In the main group, at the end of the study, the level of G-CSF significantly decreased [(0.36; 0.03–0.95) vs (0.53; 0.14–1.36) pg/ml, p<0.05]. At the end of the observation period, blood serum levels of FGF, G-CSF, IL-13, IL-2 and RANTES in the athletes of the control group exceeded these indicators in the athletes of the main group whereas no significant differences in the studied cytokines were detected between the control and the main groups at the beginning of the study.

Conclusion. The results of observation of basketball athletes who consumed a multi-strain probiotic in combination with corn bran (sources of arabinoxylans) in addition to the main diet for 23 days indicate a decrease in the inflammatory process activity and peripheral blood lymphocyte apoptosis, which confirms the effectiveness of probiotics and dietary fiber in sports nutrition.

Keywords:cellular immunity; cytokines; multi-strain probiotic; dietary fiber; athletes

Многочисленными клиническими и экспериментальными исследованиями установлена тесная взаимосвязь между физическими нагрузками и иммунитетом. Спортивная иммунология - активно развивающаяся область научных исследований. В 1993 г. было создано Международное общество спортивной иммунологии (ISEI) (The International Society of Exercise and Immunology), которое координирует научную деятельность и практическую реализацию в этой области [1]. Установлено, что регулярные физические нагрузки умеренной интенсивности положительно влияют на функциональное состояние иммунной системы, обеспечивая снижение восприимчивости к респираторным инфекциям [2]. Тяжелые физические нагрузки и психоэмоциональный стресс, которым подвергаются высококвалифицированные спортсмены, инициируют иммуносупрессию и повышают риск развития заболеваний верхних дыхательных путей [3-5] и желудочно-кишечного тракта [6]. Интенсивная и длительная физическая нагрузка на уровне анаэробного порога без нутритивной и метаболической поддержки способствует развитию у спортсменов иммунной дисфункции: уменьшение абсолютных показателей содержания лейкоцитов, снижение значений иммунорегуляторного индекса (CD4⁺/CD8⁺), снижение показателей гуморального иммунитета [иммуноглобулинов: IgА, IgМ, IgG, интерферона γ (ИФН-γ)]. Эти факторы характеризуют функциональное состояние клеточного и гуморального иммунитета, а их снижение влияет на критерии донозологического риска, свидетельствующие о предрасположенности спортсменов к развитию иммуносупрессии [7]. С другой стороны, установлено, что клеточные факторы врожденного иммунитета - нейтрофилы и макрофаги - при интенсивных физических нагрузках участвуют в реализации воспалительных реакций и окислительном стрессе [8]. Секреция провоспалительных цитокинов и экспрессия различных маркеров активации нейтрофилов, таких как лактоферрин и миелопероксидаза, увеличиваются после напряженных физических нагрузок [8]. Наряду с активацией воспалительных процессов в организме инициируются и защитные механизмы. Вместе с эндокринными факторами (адреналин и кортизол), обладающими противовоспалительным действием, индуцируется синтез противовоспалительных цитокинов, таких как антагонист рецептора ИЛ-1 (ИЛ-1ra) и ИЛ-10 [9]. Метаанализ 19 рандомизированных контролируемых исследований, в которых изучали влияние регулярных физических нагрузок на воспалительную цитокиновую реакцию, показал, что регулярная умеренная физическая активность может оказывать противовоспалительное действие за счет снижения уровней цитокинов, связанных с активацией воспаления (ИЛ-1β и ИЛ-18) [10]. Обнаружено снижение уровня ИФН-γ, секретируемого Т-хелперами 1 типа, и повышение уровня ИЛ-4, секретируемого Т-хелперами 2 типа [11].

Иммунный ответ представляет собой активный процесс комплексного координированного взаимодействия клеточных и гуморальных факторов. Функциональное состояние клеток зависит от адекватного субстратного обеспечения, обусловленного экзогенным поступлением и метаболизмом нутриентов в организме. Питание играет основную роль в поддержании адекватного функционирования иммунной системы спортсменов. Учитывая преимущественно метаболический характер иммунных дисфункций у спортсменов, приоритетным направлением в их профилактике является применение специализированных пищевых продуктов с повышенной пищевой ценностью и обогащенных биологически активными веществами, оказывающими иммунопротективное воздействие.

Установлено, что интенсивные физические нагрузки у профессиональных спортсменов оказывают существенное влияние на кишечную микробиоту [12]. Первостепенное значение для поддержания кишечной микробиоты имеет состав рациона, который в соответствии со спортивной специализацией во многом определяет производительность спортсменов. Однако результаты изучения фактического рациона питания спортсменов различной специализации и квалификации свидетельствуют о дисбалансе с преобладанием белковой составляющей и высоким содержанием простых углеводов при недостаточном потреблении пищевых волокон [12, 13]. Оптимизация рациона спортсменов с включением достаточного количества пищевых волокон, различных источников белка, полиненасыщенных жирных кислот семейства ω-3, пребиотиков, пробиотиков и синбиотиков показала эффективность в плане укрепления здоровья и работоспособности спортсменов [13]. Международное общество спортивного питания (International Society of Sports Nutrition, ISSN) на основании анализа данных об использовании пробиотических добавок с целью укрепления здоровья, работоспособности и восстановления спортсменов опубликовало выводы о доказанной эффективности использования пробиотиков для сохранения нормальной кишечной микробиоты и иммунитета [14]. Использование пробиотиков в спортивном питании также одобрено Международным олимпийским комитетом [15].

Цель исследования - оценить влияние мультиштаммового пробиотика в комплексе с пищевыми волокнами на иммунный статус спортсменов-баскетболистов в тренировочный период.

Материал и методы

Исследование проведено с участием 30 спортсменов-баскетболистов мужского пола в возрасте от 18 до 24 лет, учащихся высшего учебного заведения физической культуры и спорта (ФГБОУ ВО МГАФК) и занимающихся баскетболом по 4-6 тренировок в неделю, со стажем не менее 3 лет, спортивная квалификация - кандидаты в мастера спорта 1, 2, 3-й взрослые разряды. От всех спортсменов было получено информированное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования (№ 11 от 15.12.2021) был одобрен этическим комитетом ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии". Критерии исключения из исследования: развитие острого инфекционного заболевания, обострение хронических заболеваний, травма в течение 3 мес или растяжение связок в течение 1 предшествующего исследованию месяца.

Спортсмены были рандомизированно распределены на 2 группы: в 1-ю группу (группа сравнения) вошли 15 спортсменов, возраст - 20,8±2,0 года, индекс массы тела - 23,7±2,0 кг/м², во 2-ю (основную) группу включены 15 спортсменов, возраст которых составил 20,0±1,6 года, индекс массы тела - 23,9±1,5 кг/м². Спортсмены основной группы в течение 23 дней получали 1 раз в сутки по 1 капсуле (426 мг) мультиштаммового пробиотика, содержащего пробиотические штаммы 10 видов микроорганизмов (≥1,25×10¹⁰ КОЕ на капсулу), в том числе бифидобактерии: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum (в сумме - 1×10¹⁰ КОЕ), лактобактерии: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus (в сумме - 2,5×10⁹ КОЕ), молочнокислые микроорганизмы: Streptococcus thermophilus (5,0×10⁸ КОЕ). Содержание пробиотических микроорганизмов в 1 капсуле продукта соответствует установленным адекватным уровням потребления (АУП) для бифидо- (5×10⁸-5×10¹⁰ КОЕ/сут) и для лактобактерий (5×10⁷-5×10⁹ КОЕ/сут). В состав продукта также входит 110,6 мг фруктоолигосахаридов, но их содержание не превышает 2% от АУП¹. Вторым продуктом являлись кукурузные отруби. Пищевая ценность на порцию - 40 г/сут: белок - 3,4 г [5% от рекомендуемого уровня суточного потребления (РУСП)²], жиры - 0,4 г (<1% от РУСП)², углеводы - 19 г (5% от РУСП)², пищевые волокна - 14,6 г (49% от РУСП)², калорийность - 122 ккал.

Спортсмены группы сравнения получали по 1 капсуле плацебо, содержавшей мальтодекстрин, и панировочные сухари (40 г/сут). Пищевая ценность на порцию: белок - 4,5 г (6% от РУСП)², жиры - 0,6 г (<1% от РУСП)², углеводы - 24,7 г (7% от РУСП)², пищевые волокна - 2,3 г (8% от РУСП)²; калорийность - 127 ккал. Все спортсмены, включенные в исследование, завершили его в установленные сроки.

Изучение показателей клеточного иммунитета. Материал исследования - венозная кровь обследованных лиц, взятая утром натощак из локтевой вены. Исследование выполняли на проточном цитофлуориметре FC-500 (Beckman Coulter, США) по программе Cytomics CXP Software с использованием двойных комбинаций моноклональных антител (Beckman Coulter - Immunotech SAS, Франция). При этом оценивали процентные показатели Т-клеточной популяции [общее количество Т-лимфоцитов (CD3⁺), количество Т-хелперов (CD3⁺CD4⁺), цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3⁺CD8⁺), естественных клеток-киллеров - NK-клеток (CD3^-CD16⁺CD56⁺), естественных клеток-киллеров, обладающих свойствами Т-лимфоцитов, - NKТ-клеток (CD3⁺CD16⁺CD56⁺) и В-клеточной популяции (CD19⁺) лимфоцитов, а также относительное содержание лимфоцитов, несущих маркеры активации (CD3⁺HLA-DR⁺, CD3⁺CD25⁺), и маркерный антиген апоптоза CD45⁺CD95⁺. В качестве изотипических контролей использовали CD45/CD14 (для идентификации популяции лейкоцитов и выделения гейта лимфоцитов по малоугловому и боковому светорассеянию) и IgG1/IgG2 (для контроля неспецифического связывания лимфоцитов с антителами и выделения отрицательного по флюоресценции лимфоцитарного гейта). Иммунорегуляторный индекс выражали соотношением относительного содержания Т-хелперов к Т-цитотоксическим лимфоцитам. Абсолютное содержание клеток в 1 мкл крови определяли с помощью Flow-Count Fluorospheres (Beckman Coulter, США). Гемолиз эритроцитов осуществляли в автоматическом режиме на станции пробоподготовки TQ-PREP (Beckman Coulter, США).

Содержание цитокинов в сыворотке крови определяли методом мультиплексного иммуноанализа с использованием стандартного набора Bio-Plex Pro Human Cytokine 27-plex Assay Bio-Plex Pro™ [фактор роста фибробластов (FGF-basic), хемотаксический белок эозинофилов (Eotaxin), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF), гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), ИФН-γ, ИЛ-1ra, ИЛ-1β, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12(p70), ИЛ-13, ИЛ-15, ИЛ-17A, моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (MCP-1), воспалительный белок макрофагов - 1α (MIP-1α) и 1β (MIP-1β), фактор роста тромбоцитов гомодимер (PDGF-BB), хемокин, экспрессируемый и секретируемый T-лимфоцитами при активации (RANTES), фактор некроза опухоли α (ФНОα), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF)] (Bio-Rad Laboratories, Inc., США) на анализаторе Luminex 200 (Luminex Corporation, США) по технологии xMAP с использованием программного обеспечения Luminex xPONENT Version 3.1.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ SPSS 20.0 (IBM SPSS Statistics, США). Расчет включал определение выборочного среднего, стандартной ошибки, медианы, максимального и минимального значения, квартильного интервала, вероятности принятия нуль-гипотезы о совпадении распределений сравниваемых выборок согласно критерию Стьюдента, Манна-Уитни и ANOVA. Различия признавали достоверными при уровне значимости р<0,05.

Результаты

Показатели клеточного иммунитета. Определение субпопуляционного состава иммунокомпетентных клеток и экспрессии мембранных и внутриклеточных маркеров иммуноцитов является важным диагностическим критерием, позволяющим оценить состояние иммунной системы и ее изменений при спортивных нагрузках [16]. Исследованные показатели клеточного иммунитета у спортсменов основной группы и группы сравнения в начале исследования и в конце периода наблюдения представлены в табл. 1.

Все исследованные показатели клеточного иммунитета у спортсменов основной и группы сравнения в начале и в конце исследования находились в пределах референтных значений нормы (см. табл. 1) [17]. Относительное содержание субпопуляций лимфоцитов, включая активационные маркеры и иммунорегуляторный индекс, не имело статистических различий у спортсменов обеих групп как между собой, так и по периодам исследования, за исключением достоверного (р<0,05) превышения относительного содержания активированных CD25-лимфоцитов у спортсменов группы сравнения по отношению к показателю в основной группе в начале исследования (см. табл. 1). Подсчет абсолютного количества лимфоцитов выявил тенденцию (р<0,10) к снижению Т-хелперов к концу периода наблюдения у спортсменов основной группы, а также снижение экспрессии апоптотического маркера CD95/Fas на лимфоцитах периферической крови спортсменов основной группы по сравнению с показателем при исходном обследовании (см. табл. 1).

Результаты исследования цитокинового профиля сыворотки крови спортсменов представлены в табл. 2, а также на рис. 1-3, на которых приведены данные по содержанию цитокинов (FGF, G-CSF, ИЛ-13, ИЛ-15, ИЛ-1ra, ИЛ-2, ИЛ-9 и RANTES), имеющие статистически значимые (р<0,05) и на уровне тенденции (0,05<р<0,1) различия.

В начале исследования достоверных различий в уровнях исследуемых цитокинов между группой сравнения и основной группой спортсменов на основании проведенного статистического анализа выявлено не было (см. табл. 2). По завершении исследования в группе сравнения на фоне приема плацебо обнаружено достоверное увеличение уровня ИЛ-9 [(Me; min-max) = (0,33; 0,21-0,48) против (0,26; 0,09-0,38) пг/мл; p<0,05; в сравнении с показателем до начала исследования] (см. рис. 1). Во 2-й группе при потреблении пробиотического продукта и кукурузных отрубей уровень этого интерлейкина значимо не менялся. Кроме того, в группе сравнения обнаружена тенденция (p<0,10) к возрастанию уровней ИЛ-15, ИЛ-1ra и RANTES (см. рис. 1). В основной группе подобных изменений не отмечено. При этом у спортсменов основной группы по завершении исследования статистически значимо снизился уровень в сыворотке крови G-CSF [Me; min-max) = (0,36; 0,03-0,95) против (0,53; 0,14-1,36) пг/мл; p<0,05 в сравнении с показателем до начала исследования] (рис. 2). В группе сравнения этот показатель значимо не менялся.

Как было указано выше, перед началом исследования достоверных различий в уровнях исследуемых цитокинов у спортсменов основной группы и группы сравнения выявлено не было. После завершения исследования, в отличие от начального этапа, между обследованными группами были обнаружены различия в уровнях цитокинов: FGF, G-CSF, ИЛ-13, ИЛ-2 и RANTES (рис. 3). У спортсменов группы сравнения содержание в сыворотке этих цитокинов превышало данные показатели у спортсменов основной группы. Различия по уровням FGF [соответственно (0,12; 0,09-0,20) против (0,10; 0,02-0,16) пг/мл)] и G-CSF [соответственно (0,50; 0,17-1,15) против (0,36; 0,03-0,94) пг/мл] были достоверные (p<0,05), а увеличение уровней ИЛ-13, ИЛ-2 и RANTES наблюдалось на уровне тенденции (p<0,10).

Обсуждение

Физические нагрузки вызывают разнообразные изменения компонентов иммунной системы, которые носят комплексный характер и зависят от интенсивности, продолжительности и вида спортивной деятельности. В нашем исследовании регулярные интенсивные физические нагрузки спортсменов в тренировочный период не оказали существенного влияния на количественный состав субпопуляций лимфоцитов периферической крови. У спортсменов основной группы обнаружена тенденция (0,05<р<0,1) к снижению абсолютного содержания Т-хелперов (CD3⁺CD4⁺) к концу периода наблюдения (см. табл. 1). Это может быть следствием активного рекрутирования лимфоцитов из периферической крови в очаги воспаления, а не результатом их гибели/апоптоза, поскольку абсолютное содержание CD95-клеток (CD45⁺CD95⁺), несущих маркерный антиген апоптоза, к концу периода наблюдения статистически значимо снизилось (р<0,05). Относительное содержание активированных Т-лимфоцитов, экспрессирующих альфа-цепь рецептора ИЛ-2 (CD3⁺CD25⁺), в начале исследования у спортсменов основной группы было ниже (р<0,05), чем в группе сравнения. Однако к концу исследования этот показатель у спортсменов обеих групп не имел значимых различий (см. табл. 1).

References

1. Suzuki K., Castell L.M., Senchina D., Stear S., Fernandez M.L. Recent progress in applicability of exercise immunology and inflammation research to sports nutrition. Nutrients. 2021; 13 (12): 4299. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13124299

2. Kurowski M., Seys S., Bonini M., Del Giacco S., Delgado L., Diamant Z., et al. Physical exercise, immune response, and susceptibility to infections-current knowledge and growing research areas. Allergy. 2022; 77 (9): 2653–64. DOI: https://doi.org/10.1111/all.15328

3. Simpson R.J., Campbell J.P., Gleeson M., Krüger K., Nieman D.C., Pyne D.B., et al. Can exercise affect immune function to increase susceptibility to infection? Exerc Immunol Rev. 2020; 26: 8–22.

4. Cicchella A., Stefanelli C., Massaro M. Upper respiratory tract infections in sport and the immune system response. a review. Biology (Basel). 2021; 10 (5): 362. DOI: https://doi.org/10.3390/biology10050362

5. Burtscher J., Burtscher M., Millet G.P. (Indoor) isolation, stress, and physical inactivity: vicious circles accelerated by COVID-19? Scand J Med Sci Sports. 2020; 30: 1544–5. DOI: https://doi.org/10.1111/sms.13706

6. Costa R.J.S., Snipe R.M.J., Kitic C.M., Gibson P.R. Systematic review: exercise-induced gastrointestinal syndrome-implications for health and intestinal disease. Aliment Pharmacol Ther. 2017; 46: 246–65. DOI: https://doi.org/10.1111/apt.14157

7. Malsagova K.A., Astrelina T.A., Balakin E.I., Kobzeva I.V., Adoeva E.Y., Yurku K.A., et al. Influence of sports training in foothills on the professional athlete’s immunity. Sports (Basel). 2023; 11 (2): 30. DOI: https://doi.org/10.3390/sports11020030

8. Suzuki K., Tominaga T., Ruhee R.T., Ma S. Characterization and modulation of systemic inflammatory response to exhaustive exercise in relation to oxidative stress. Antioxidants. 2020; 9: 401. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox9050401

9. Suzuki K. Cytokine response to exercise and its modulation. Antioxidants. 2018; 7 (1): 17. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox7010017

10. Ding Y., Xu X. Effects of regular exercise on inflammasome activation-related inflammatory cytokine levels in older adults: a systematic review and meta-analysis. J Sport Sci. 2021; 39 (20): 2338–52. DOI: https://doi.org/10.1080/02640414.2021.1932279

11. Lancaster G.I., Halson S.L., Khan Q., Drysdale P., Wallace F., Jeukendrup A.E., et al. Effects of acute exhaustive exercise and chronic exercise training on type 1 and type 2 T lymphocytes. Exerc Immunol Rev. 2004; 10: 91–106.

12. Bragina T.V., Sheveleva S.A., Elizarova E.V., Rykova S.M., Tutelyan V.A. The structure of intestinal microbiota markers in the blood of athletes and their relationship with diet. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2022; 91 (4): 35–46. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-4-35-46 (in Russian)

13. Hughes R.L., Holscher H.D. Fueling gut microbes: a review of the interaction between diet, exercise, and the gut microbiota in athletes. Adv Nutr. 2021; 12 (6): 2190–215. DOI: https://doi.org/10.1093/advances/nmab077

14. Jäger R., Mohr A.E., Carpenter K.C., Kerksick C.M., Purpura M., Moussa A., et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: probiotics. J Int Soc Sports Nutr. 2019; 16: 62. DOI: https://doi.org/10.1186/s12970-019-0329-0

15. Maughan R.J., Burke L.M, Dvorak J., Larson-Meyer D.E., Peeling P., Phillips S.M., et al. IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. Br J Sports Med. 2018; 52: 439–55. DOI: https://doi.org/10.1136/bjsports-2018-099027

16. Trushina E.N., Vybornov V.D., Riger N.A., Mustafina O.K., Solntseva T.N., Timonin А.N., et al. The efficiency of branched chain aminoacids (BCAA) in the nutrition of combat sport athletes. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (4): 48–56. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10041 (in Russian)

17. Yarets Yu.I. Interpretation of immunogram results. Practical guide for doctors. Gomel’: GU «RNPTs RMiECh», 2020: 38 p. (in Russian)

18. Fu X., Xiao J., Wei Y., Li S., Liu Y., Yin J., et al. Combination of inflammation-related cytokines promotes long-term muscle stem cell expansion. Cell Res. 2015; 25 (6): 655–73. DOI: https://doi.org/10.1038/cr.2015.58

19. Fang J., Zhang S., Liu Z., Pan Y., Cao L., Hou P., et al. Skeletal muscle stem cells confer maturing macrophages anti-inflammatory properties through insulin-like growth factor-2. Stem Cells Transl Med. 2020; 9 (7): 773–85. DOI: https://doi.org/10.1002/sctm.19-0447

20. Hamilton J.A. Colony-stimulating factors in inflammation and autoimmunity. Nat Rev Immunol. 2008; 8: 533–44. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1038/nri2356

21. Nagaraju K., Raben N., Merritt G., Loeffler L., Kirk K., Plotz P. A variety of cytokines and immunologically relevant surface molecules are expressed by normal human skeletal muscle cells under proinflammatory stimuli. Clin Exp Immunol. 1998; 113 (3): 407–14. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2249.1998.00664.x

22. Yang W., Hu P. Skeletal muscle regeneration is modulated by inflammation. J Orthop Translat. 2018; 7 (13): 25–32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jot.2018.01.002

23. Rojas-Zuleta W.G., Sanchez E. IL-9: function, sources, and detection Th9 cells // Methods Mol. Biol. 2017; 1585: 21–35. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6877-0_2

24. Steel J.C., Waldmann T.A., Morris J.C. Interleukin-15 biology and its therapeutic implications in cancer. Trends Pharmacol Sci. 2012; 33 (1): 35–41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2011.09.004

25. Zeng Z., Lan T., Wei Y., Wei X. CCL5/CCR5 axis in human diseases and related treatments. Genes Dis. 2002; 9 (1): 12–27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gendis.2021.08.004

26. Arnold L., Henry A., Poron F., Baba-Amer Y., van Rooijen N., Plonquet A., et al. Inflammatory monocytes recruited after skeletal muscle injury switch into antiinflammatory macrophages to support myogenesis. J Exp Med. 2007; 204 (5): 1057–69. DOI: https://doi.org/10.1084/jem.20070075

27. Burzyn D., Kuswanto W., Kolodin D., Shadrach J.L., Cerletti M., Jang Y., et al. A special population of regulatory T cells potentiates muscle repair. Cell. 2013; 155 (6): 1282–95. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.054

28. Guo Y.-T., Peng Y.-C., Yen H.-Y., Wu J.-C., Hou W.-H. Effects of probiotic supplementation on immune and inflammatory markers in athletes: a meta-analysis of randomized clinical trials. Medicina (Kaunas). 2022; 58 (9): 1188. DOI: https://doi.org/10.3390/medicina58091188

29. Plaza-Diaz J., Gomez-Llorente C., Fontana L., Gil A. Modulation of immunity and inflammatory gene expression in the gut, in inflammatory diseases of the gut and in the liver by probiotics. World J Gastroenterol. 2014; 20: 15 632–49. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i42.15632

30. La Fata G., Weber P., Mohajeri M.H. Probiotics and the gut immune system: indirect regulation. Probiotics Antimicrob Proteins. 2018; 10 (1): 11–21. DOI: https://doi.org/10.1007/s12602-017-9322-6

31. Hiramatsu Y., Hosono A., Konno T., Nakanishi Y., Muto M., Suyama A., et al. Orally administered Bifidobacterium triggers immune responses following capture by CD11c(+) cells in Peyer’s patches and cecal patches. Cytotechnology. 2011; 63: 307–17. DOI: https://doi.org/10.1007/s10616-011-9349-6

32. Tanes C., Bittinger K., Gao Y., Friedman E.S., Nessel L., Paladhi U.R., et al. Role of dietary fiber in the recovery of the human gut microbiome and its metabolome. Cell Host Microbe. 2021; 29 (3): 394–407.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.12.012

33. Prasadi N., Joye I.J. Dietary fibre from whole grains and their benefits on metabolic health. Nutrients. 2020; 12 (10): 3045. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12103045

34. Handbook of Hydrocolloids. 2^nd ed. In: G.O. Phillips, P.A. Williams (eds). Woodhead Publishing, 2009: 948 р. Hardback ISBN: 978-1-84569-414-2. eBook ISBN: 9781845695873.

35. Luo S., He L., Zhang H., Li Z., Liu C., Chen T. Arabinoxylan from rice bran protects mice against high-fat diet-induced obesity and metabolic inflammation by modulating gut microbiota and short-chain fatty acids. Food Funct. 2022; 13 (14): 7707–19. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo00569g

36. Zhang D., Jian Y.-P., Zhang Y.-N., Li Y., Gu L.-T., Sun H.-H., et al. Short-chain fatty acids in diseases. Cell Commun Signal. 2023; 21 (1): 212. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-023-01219-9

37. de Vos W.M., Tilg H., Van Hul M., Cani P.D. Gut microbiome and health: mechanistic insights. Gut. 2022; 71 (5): 1020–32. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326789

38. Hu M., Alhamwe B.A., Santner-Nanan B., Miethe S., Harb H., Renz H., et al. Short-chain fatty acids augment differentiation and function of human induced regulatory T cells. Int J Mol Sci. 2022; 23 (10): 5740. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23105740

39. Kim C.H. Complex regulatory effects of gut microbial short-chain fatty acids on immune tolerance and autoimmunity. Cell Mol Immunol. 2023; 20 (4): 341–50. DOI: https://doi.org/10.1038/s41423-023-00987-1

40. Yao Y., Cai X., Fei W., Ye Y., Zhao M., Zheng C. The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism. Crit Rev Food Sci Nutr. 2022; 62 (1): 1–12. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1854675

24. Steel J.C., Waldmann T.A., Morris J.C. Interleukin-15 biology and its therapeutic implications in cancer // Trends Pharmacol. Sci. 2012. Vol. 33, N 1. P. 35-41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2011.09.004

25. Zeng Z., Lan T., Wei Y., Wei X. CCL5/CCR5 axis in human diseases and related treatments // Genes Dis. 2002. Vol. 9, N 1. P. 12-27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gendis.2021.08.004

26. Arnold L., Henry A., Poron F., Baba-Amer Y., van Rooijen N., Plonquet A. et al. Inflammatory monocytes recruited after skeletal muscle injury switch into antiinflammatory macrophages to support myogenesis // J. Exp. Med. 2007. Vol. 204, N 5. P. 1057-1069. DOI: https://doi.org/10.1084/jem.20070075

27. Burzyn D., Kuswanto W., Kolodin D., Shadrach J.L., Cerletti M., Jang Y. et al. A special population of regulatory T cells potentiates muscle repair // Cell. 2013. Vol. 155, N 6. P. 1282-1295. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.054

28. Guo Y.-T., Peng Y.-C., Yen H.-Y., Wu J.-C., Hou W.-H. Effects of probiotic supplementation on immune and inflammatory markers in athletes: a meta-analysis of randomized clinical trials // Medicina (Kaunas). 2022. Vol. 58, N 9. P. 1188. DOI: https://doi.org/10.3390/medicina58091188

29. Plaza-Diaz J., Gomez-Llorente C., Fontana L., Gil A. Modulation of immunity and inflammatory gene expression in the gut, in inflammatory diseases of the gut and in the liver by probiotics // World J. Gastroenterol. 2014. Vol. 20. P. 15 632-15 649. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i42.15632

30. La Fata G., Weber P., Mohajeri M.H. Probiotics and the gut immune system: indirect regulation // Probiotics Antimicrob. Proteins. 2018. Vol. 10, N 1. P. 11-21. DOI: https://doi.org/10.1007/s12602-017-9322-6

31. Hiramatsu Y., Hosono A., Konno T., Nakanishi Y., Muto M., Suyama A. et al. Orally administered Bifidobacterium triggers immune responses following capture by CD11c(+) cells in Peyer’s patches and cecal patches // Cytotechnology. 2011. Vol. 63. P. 307-317. DOI: https://doi.org/10.1007/s10616-011-9349-6

32. Tanes C., Bittinger K., Gao Y., Friedman E.S., Nessel L., Paladhi U.R. et al. Role of dietary fiber in the recovery of the human gut microbiome and its metabolome // Cell Host Microbe. 2021. Vol. 29, N 3. P. 394-407.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.12.012

33. Prasadi N., Joye I.J. Dietary fibre from whole grains and their benefits on metabolic health // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 10. P. 3045. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12103045

34. Handbook of Hydrocolloids. 2nd ed. / eds G.O. Phillips, P.A. Williams. Woodhead Publishing, 2009. 948 р. Hardback ISBN: 978-1-84569-414-2. eBook ISBN: 9781845695873.

35. Luo S., He L., Zhang H., Li Z., Liu C., Chen T. Arabinoxylan from rice bran protects mice against high-fat diet-induced obesity and metabolic inflammation by modulating gut microbiota and short-chain fatty acids // Food Funct. 2022. Vol. 13, N 14. P. 7707-7719. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo00569g

36. Zhang D., Jian Y.-P., Zhang Y.-N., Li Y., Gu L.-T., Sun H.-H. et al. Short-chain fatty acids in diseases // Cell Commun. Signal. 2023. Vol. 21, N 1. P. 212. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-023-01219-9

37. de Vos W.M., Tilg H., Van Hul M., Cani P.D. Gut microbiome and health: mechanistic insights // Gut. 2022. Vol. 71, N 5. P. 1020-1032. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326789

38. Hu M., Alhamwe B.A., Santner-Nanan B., Miethe S., Harb H., Renz H. et al. Short-chain fatty acids augment differentiation and function of human induced regulatory T cells // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23, N 10. P. 5740. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23105740

39. Kim C.H. Complex regulatory effects of gut microbial short-chain fatty acids on immune tolerance and autoimmunity // Cell. Mol. Immunol. 2023. Vol. 20, N 4. P. 341-350. DOI: https://doi.org/10.1038/s41423-023-00987-1

40. Yao Y., Cai X., Fei W., Ye Y., Zhao M., Zheng C. The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. Vol. 62, N 1. P. 1-12. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1854675

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.