Mikrobiom a jeho význam v prevenci a rozvoji infekcí neurotransmiterů). Mikrobiota se podílí na metabolismu žluči a rozkladu nestravitelných složek potravy za produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA; např. butyrát, propionát). Ty slouží jako zdroj energie pro enterocyty a také snižují pH ve střevě, což ovlivňuje vstřebatelnost minerálních látek a přispívá k potlačení patogenních a potenciálně patogenních bakterií. Butyrát přes specifické receptory na enterocytech aktivuje beta-oxidaci, a tedy konzumpci kyslíku, která přispívá k udržení anaerobního prostředí ve střevě. Změny ve složení mikrobioty jsou spojeny se sníženou tloušťkou hlenové vrstvy na povrchu sliznice, sníženou antimikrobiální obranou a sníženou produkcí butyrátu a propionátu. Nízké hodnoty uvedených SCFA jsou zodpovědné za vyšší obsah kyslíku s přerůstáním bakterií řádu Enterobacterales a za nižší hodnoty specifických T lymfocytů ve střevní stěně, které společně vedou k prozánětlivému stavu. Produkce SCFA tedy plní i ochranné funkce, mezi další protektivní funkce se řadí produkce dalších antimikrobiálních látek, stimulace imunitních reakcí a kolonizační rezistence, tedy kompetice s patogeny o vazebná místa a živiny. Střevní mikrobiota má vliv na správný vývoj a maturaci imunitního systému. Vrozená imunitní odpověď představuje první linii obrany před infekcí patogenními mikroby. Ke spuštění této odpovědi dochází přes aktivaci receptorů rozpoznávajících vzory (PRRs), které jsou klíčové pro rozpoznání patogenu a spuštění prozánětlivé kaskády vedoucí k potlačení infekčního agens. Střevní epitelové buňky exprimují různé PRRs, které rozpoznávají molekulové vzory asociované s mikroorganismy (MAMPs), mezi něž patří mikrobiální DNA/RNA a makromolekuly na povrchu bakteriálních buněk (lipopolysacharidy, lipid A, peptidoglykany, proteinové struktury bičíků). Různé MAMPs vykazují odlišnou interakci s různými PRRs, která se projeví buď agonistickou, nebo antagonistickou reakcí. Dochází tedy k rovnováze mezi imunitním systémem a imunoregulačními funkcemi mikrobů, přičemž porucha této rovnováhy může vést k vývoji přehnané nebo nedostatečné vrozené imunitní odpovědi. Mikrobiota do jisté míry ovlivňuje i získanou imunitní odpověď zprostředkovanou CD4 T lymfocyty. Přítomnost různých mikroorganismů má vliv na formaci podtříd těchto buněk, a tím ovlivňuje podtřídy dominující ve tkáních zažívacího traktu, a tedy zda bude převládat pro- nebo protizánětlivé prostředí. Zdravý mikrobiom je charakteristický vysokou diverzitou a relativní stabilitou, takže má schopnost odolat změnám prostředí a po narušení stresem se vrátit do stavu rovnováhy. Důsledkem nerovnováhy ve složení mikrobiomu je dysbióza, při níž dochází k poruchám funkcí mikrobů a ke změně poměrů mezi komenzálními a patogenními bakteriemi. Jedním z vnějších faktorů, které se podílejí na vzniku dysbiózy, je užívání antibiotik. Antibiotická terapie vede ke snížení diverzity mikrobiomu. I když má mikrobiom schopnost se vrátit do stavu podobného jako před antibiotickou terapií, u některých osob se nemusí mikrobiom zotavit ani po několika měsících. A přesto, že se mikrobiota zotaví, zůstává snížená schopnost odolat kolonizaci cizími bakteriemi, které mohou přerůstat komenzální mikrobiotu. Byl také zkoumán vliv dalších léčiv, přičemž se zjistilo, že výrazné změny v diverzitě střevní mikrobioty způsobují zejména inhibitory protonové pumpy. Ovlivněním kyselé žaludeční bariéry dochází k poklesu v množství příznivých bakterií (např. Bifidobacterium spp.) a vzrůstajícímu množství potenciálně škodlivých bakterií a také ke zvýšení incidence střevních infekcí způsobených Clostridioides difficile a Campylobacter spp. 85