The gut microbiota plays a key role in maintaining human homeostasis. Of particular interest are 2 bacterial species of the family Oscillospiraceae: the well-studied Faecalibacterium prausnitzii, with proven anti-inflammatory properties, and the recently described Ruthenibacterium lactatiformans, whose functional potential remains insufficiently investigated. Despite their phylogenetic proximity, these species differ substantially in metabolic properties, associations with pathological conditions, and probiotic potential. The work aimed to conduct a comparative analysis of the characteristics of F. prausnitzii and R. lactatiformans and their interactions with the host, as well as to summarize data on possible mechanisms underlying their influence on the development of a wide range of diseases, including inflammatory bowel diseases, cardiovascular, metabolic, neurologic, and oncologic diseases.
Studies demonstrate that reduced abundance of F. prausnitzii serves as a reliable biomarker of dysbiosis and is associated with chronic inflammatory, autoimmune, and metabolic diseases. The protective role of this bacterium is primarily related to butyrate production and immunomodulation. In contrast to F. prausnitzii, associations of R. lactatiformans with pathological conditions are inconsistent. Increased abundance of this species correlates with both pathological states (stroke, active multiple sclerosis) and periods of clinical remission in certain diseases. At the same time, in experimental models, R. lactatiformans demonstrates protective, particularly metabolic, properties.
The decrease in F. prausnitzii abundance under pathological conditions is likely explained by its sensitivity to environmental changes such as tissue acidosis and oxidative stress. In contrast, R. lactatiformans, owing to greater metabolic plasticity (ability to produce lactate and acetate) and relative aerotolerance, is capable of adapting to these unfavorable conditions.
In conclusion, we support the hypothesis that the observed changes may reflect a dynamic dysbiotic shift and potential synergism rather than competition: R. lactatiformans, acting as an adaptive substrate supplier, may contribute to restoration of conditions favorable for subsequent colonization by butyrate-producing bacteria such as F. prausnitzii. This opens new perspectives for the development of probiotic strategies based on synergistic bacterial consortia.
Микробиота кишечника играет ключевую роль в поддержании гомеостаза организма человека. Особый интерес представляют два вида бактерий из семейства Oscillospiraceae: хорошо изученный Faecalibacterium prausnitzii, обладающий доказанными противовоспалительными свойствами, и недавно описанный Ruthenibacterium lactatiformans, функциональный потенциал которого остаётся малоисследованным. Несмотря на филогенетическую близость, эти виды бактерий существенно различаются по метаболическим свойствам, ассоциации с патологиями и пробиотическому потенциалу. Цель настоящего обзора — провести сравнительный анализ характеристик F. prausnitzii и R. lactatiformans, и их взаимодействия с организмом хозяина, а также обобщить данные о возможных механизмах их влияния на развитие широкого спектра заболеваний, включая воспалительные болезни кишечника, сердечно-сосудистые, метаболические и неврологические расстройства, а также онкопатологию.
Исследования показывают, что снижение численности F. prausnitzii служит надёжным биомаркёром дисбиоза и ассоциировано с хроническими воспалительными, аутоиммунными и метаболическими заболеваниями. Протективная роль этой бактерии связана в первую очередь с продукцией бутирата и иммуномодуляцией. В отличие от F. prausnitzii, ассоциации R. lactatiformans с патологиями носят неоднозначный характер. Повышенная представленность этого вида коррелирует как с патологическими состояниями (инсульт, активная фаза рассеянного склероза), так и с периодами клинической ремиссии при некоторых заболеваниях. При этом в экспериментальных моделях R. lactatiformans демонстрирует протективные, в частности метаболические, свойства.
Вероятно, снижение численности F. prausnitzii при патологиях объясняется его чувствительностью к изменениям среды, таким как тканевой ацидоз и окислительный стресс. В то же время R. lactatiformans, обладая большей метаболической пластичностью (способностью к продукции лактата и ацетата) и относительной аэротолерантностью, способен адаптироваться к этим неблагоприятным условиям.
В заключении мы подтверждаем гипотезу о том, что наблюдаемые изменения могут отражать не конкуренцию, а динамический дисбиотический сдвиг и потенциальный синергизм: R. lactatiformans, выступая в роли адаптивного поставщика субстратов, может способствовать восстановлению условий, благоприятных для последующей колонизации бутират-продуцирующими бактериями, такими как F. prausnitzii. Это открывает новые перспективы для разработки пробиотических стратегий, основанных на применении синергических бактериальных консорциумов.