Gut Microbiome Dysbiosis: An Ecological and Functional Framework for Detection, Prevention and Therapeutic Management (1)

Description

A Three-Part Narrative Review

PART I: THE ECOLOGICAL PARADIGM OF GUT MICROBIOME DYSBIOSIS

From Taxonomic Shifts to Functional Ecosystem Disruption in Chronic Non-Communicable Diseases

Authors:
Prof. Dr. Cojocaru Manole, MD, Ph.D¹,³; Psih. Tihan Eusebiu Jean, M.Sc.²,³

Affiliations:
¹Titu Maiorescu University, Faculty of Medicine, Bucharest, Romania
²Tihan și Asociații, Professional Civil Society of Psychology, Bucharest, Romania
³Academy of Sciences of Romania

ORCID:
Prof. Dr. Cojocaru Manole: https://orcid.org/0000-0002-7192-7490
Psih. Tihan Eusebiu Jean: https://orcid.org/0009-0008-8316-3679

Correspondence: Prof. Dr. Cojocaru Manole, Titu Maiorescu University, Faculty of Medicine, Bucharest, Romania. Email: cojocaru.manole@gmail.com

Cojocaru, Manole; Tihan, Eusebiu Jean (2026). ”Gut Microbiome Dysbiosis: An Ecological and Functional Framework for Detection, Prevention and Therapeutic Management (1)”, in Index Academic, II 2026, DOI: 10.58679/IA22522, https://www.indexacademic.ro/en/pdf/gut-microbiome-dysbiosis-1/

ABSTRACT

Background: The human gut microbiome constitutes a complex microbial ecosystem that participates in metabolic, immunological, trophic and regulatory interactions with the host. Alterations of the gut microbiome have been repeatedly associated with a broad spectrum of chronic non-communicable diseases (NCDs), including inflammatory bowel disease, metabolic disorders, neurological conditions and malignancies. However, the concept of gut microbiome dysbiosis remains incompletely defined, and its clinical interpretation cannot be reduced to the identification of individual microbial taxa [1,2].

Objectives: This review examines gut microbiome dysbiosis from an ecological and functional perspective, with emphasis on the transition from microbial compositional changes to clinically relevant ecological dysfunction. It further examines the epidemiological context of NCDs in relation to microbiome alterations and proposes a conceptual framework for understanding dysbiosis as an ecosystem-level phenomenon [3,4].

Methods: A narrative review was conducted based on the synthesis of contemporary scientific literature addressing gut microbiome ecology, the epidemiology of NCDs, the concept of dysbiosis, and the functional characteristics of the human gut microbiome [5,6].

Results: Dysbiosis is conceptualized as an alteration affecting both the composition and function of the microbial ecosystem that exceeds its resistance and resilience capacity [7,8]. Loss of microbial richness, depletion of short-chain fatty acid-producing microorganisms and temporal instability represent recurrent characteristics observed in dysbiotic states, although none of these features should currently be interpreted as an isolated diagnostic criterion [9,10]. The epidemiological transition from infectious to non-communicable diseases in high-income countries correlates with systematic differences in gut microbiome composition and function between populations with divergent lifestyles [11,12].

Conclusions: A clinically meaningful understanding of gut microbiome dysbiosis requires a transition from predominantly taxonomic interpretation toward an integrated assessment of microbial diversity, functional capacity, ecological stability and host-microbiome interactions [13,14]. The recognition of the gut microbiome as an external ecosystem governed by ecological principles rather than by the narrow physiological margins of the internal milieu represents a paradigm shift in clinical medicine [15,16].

Public Health Utility Statement: This review provides clinicians and researchers with a comprehensive ecological framework for understanding gut microbiome dysbiosis, emphasizing that the preservation of microbial diversity and functional capacity represents a more clinically defensible objective than attempts to establish a fixed “ideal” microbial composition [17,18]. The framework supports the development of evidence-based dietary and lifestyle interventions for the prevention of NCDs [19,20].

Keywords: gut microbiome, dysbiosis, microbial diversity, ecological resilience, non-communicable diseases, short-chain fatty acids, microbial ecology, host-microbiome interactions

Disbioza microbiomului intestinal: Un cadru ecologic și funcțional pentru detectare, prevenire și gestionare terapeutică (1)

O analiză narativă în trei părți

Partea I: Paradigma ecologică a disbiozii microbiomului intestinal

De la schimbări taxonomice la perturbarea funcțională a ecosistemului în bolile cronice netransmisibile

REZUMAT

Context: Microbiomul intestinal uman constituie un ecosistem microbian complex care participă la interacțiuni metabolice, imunologice, trofice și de reglare cu gazda. Alterările microbiomului intestinal au fost asociate în mod repetat cu un spectru larg de boli cronice netransmisibile (NCDs), inclusiv boli inflamatorii intestinale, tulburări metabolice, afecțiuni neurologice și neoplazii. Cu toate acestea, conceptul de disbioză a microbiomului intestinal rămâne incomplet definit, iar interpretarea sa clinică nu poate fi redusă la identificarea unor taxoni microbieni individuali [1,21].

Obiective: Acest review examinează disbioza microbiomului intestinal dintr-o perspectivă ecologică și funcțională, cu accent pe tranziția de la modificări compoziționale microbiene la disfuncție ecologică relevantă clinic. De asemenea, examinează contextul epidemiologic al NCDs în raport cu alterările microbiomului și propune un cadru conceptual pentru înțelegerea disbiozei ca fenomen la nivel de ecosistem [3,22].

Metode: A fost realizat un review narativ bazat pe sinteza literaturii științifice contemporane privind ecologia microbiomului intestinal, epidemiologia NCDs, conceptul de disbioză și caracteristicile funcționale ale microbiomului intestinal uman [5,23].

Rezultate: Disbioza este conceptualizată ca o alterare care afectează atât compoziția, cât și funcția ecosistemului microbian, depășind capacitatea de rezistență și reziliență a acestuia [7,24]. Pierderea bogăției microbiene, epuizarea microorganismelor producătoare de acizi grași cu lanț scurt și instabilitatea temporală reprezintă caracteristici recurente observate în stările disbiotice, deși niciuna dintre aceste caracteristici nu ar trebui interpretată în prezent ca un criteriu diagnostic izolat [9,25]. Tranziția epidemiologică de la bolile infecțioase la bolile netransmisibile în țările cu venituri ridicate corelează cu diferențe sistematice în compoziția și funcția microbiomului intestinal între populațiile cu stiluri de viață divergente [11,26].

Concluzii: O înțelegere clinică semnificativă a disbiozei microbiomului intestinal necesită o tranziție de la interpretarea predominant taxonomică către o evaluare integrată a diversității microbiene, capacității funcționale, stabilității ecologice și interacțiunilor gazdă-microbiom [13,27]. Recunoașterea microbiomului intestinal ca un ecosistem extern guvernat de principii ecologice, mai degrabă decât de marginile fiziologice înguste ale mediului intern, reprezintă o schimbare de paradigmă în medicina clinică [15,28].

Declarație privind utilitatea publică: Acest review oferă clinicienilor și cercetătorilor un cadru ecologic comprehensiv pentru înțelegerea disbiozei microbiomului intestinal, subliniind că păstrarea diversității microbiene și a capacității funcționale reprezintă un obiectiv clinic mai defensibil decât încercările de a stabili o compoziție microbiană „ideală” fixă [17,29]. Cadrul propus sprijină dezvoltarea unor intervenții dietetice și de stil de viață bazate pe dovezi pentru prevenirea NCDs [19,30].

Cuvinte cheie: microbiom intestinal; disbioză; diversitate microbiană; reziliență ecologică; boli netransmisibile; acizi grași cu lanț scurt; ecologie microbiană; interacțiuni gazdă-microbiom