Ποια είναι τα μικροβιώματα του εντέρου και το ανθρώπινο μικρόβιο;
Το ανθρώπινο σώμα φιλοξενεί τρισεκατομμύρια μικρόβια ή βακτήρια. Μερικά από αυτά είναι χρήσιμα και μερικά είναι επιβλαβή.
Για περισσότερες πληροφορίες που υποστηρίζονται από την έρευνα σχετικά με το μικρόβιο και πώς επηρεάζει την υγεία σας, επισκεφθείτε το ειδικό κέντρο μας.
Μερικοί επιστήμονες έχουν εκτιμήσει ότι υπάρχουν 10 φορές περισσότερα μικροβιακά κύτταρα από το ανθρώπινο κύτταρο, ενώ άλλοι λένε ότι ο λόγος μπορεί να είναι πιο κοντά στο 1: 1.
Οι πρόσφατες επιστημονικές εξελίξεις στη γενετική σημαίνουν ότι οι άνθρωποι γνωρίζουν πολύ περισσότερα για τα μικρόβια στο σώμα.
Πολλές χώρες έχουν επενδύσει πολλά στην έρευνα των αλληλεπιδράσεων εντός του οικοσυστήματος του ανθρώπινου σώματος και της συνάφειάς τους με την υγεία και τις ασθένειες.
Οι δύο όροι microbiota και microbiome χρησιμοποιούνται συχνά για να σημαίνουν το ίδιο πράγμα και χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Αυτό το άρθρο θα εξηγήσει τις διαφορές μεταξύ τους και πώς χρησιμοποιούνται και οι δύο και η έρευνα στη σύγχρονη ιατρική.
Γρήγορα γεγονότα για το μικροβιοτικό έντερο
- Το ανθρώπινο μικρόβιο αποτελείται από τρισεκατομμύρια κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων βακτηρίων, ιών και μυκήτων.
- Οι μεγαλύτεροι πληθυσμοί μικροβίων βρίσκονται στο έντερο. Άλλα δημοφιλή ενδιαιτήματα περιλαμβάνουν το δέρμα και τα γεννητικά όργανα.
- Τα μικροβιακά κύτταρα και το γενετικό τους υλικό, το μικρόβιο, ζουν με τον άνθρωπο από τη γέννηση. Αυτή η σχέση είναι ζωτικής σημασίας για τη φυσιολογική υγεία.
- Οι μικροοργανισμοί που ζουν μέσα στο γαστρεντερικό σωλήνα ανέρχονται σε περίπου 4 κιλά βιομάζας. Κάθε άτομο έχει έναν μοναδικό συνδυασμό ειδών.
- Τα μικρόβια είναι σημαντικά για τη διατροφή, την ανοσία και τις επιπτώσεις στον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά.Εμπλέκεται σε διάφορες ασθένειες που προκαλούν διαταραχή στην κανονική ισορροπία των μικροβίων.
Τι είναι το ανθρώπινο μικρόβιο;
Το ανθρώπινο μικροβιότα αποτελείται από μια μεγάλη ποικιλία βακτηρίων, ιών, μυκήτων και άλλων μονοκύτταρων ζώων που ζουν στο σώμα.
Το μικρόβιο είναι το όνομα που δίνεται σε όλα τα γονίδια μέσα σε αυτά τα μικροβιακά κύτταρα.
Κάθε άνθρωπος φιλοξενεί οπουδήποτε από 10 τρισεκατομμύρια έως 100 τρισεκατομμύρια μικροβιακά κύτταρα σε μια συμβιωτική σχέση. Αυτό ωφελεί τόσο τα μικρόβια όσο και τους ξενιστές τους, αρκεί το σώμα να βρίσκεται σε υγιή κατάσταση. Οι εκτιμήσεις ποικίλλουν, αλλά θα μπορούσαν να υπάρχουν πάνω από 1.000 διαφορετικά είδη μικροοργανισμών που αποτελούν τα ανθρώπινα μικροβιώματα.
Υπάρχουν πολλά έργα που προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν το ανθρώπινο γονιδίωμα με αλληλουχία όλων των ανθρώπινων γονιδίων. Με παρόμοιο τρόπο, το μικρόβιο έχει υποβληθεί σε εντατικές προσπάθειες για την αποκάλυψη όλων των γενετικών του πληροφοριών.
Το παρακάτω βίντεο σχετικά με το ανθρώπινο οικοσύστημα, που παράγεται από το Κέντρο Εκμάθησης Γενετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Γιούτα, στο Salt Lake City, θα βοηθήσει στη δημιουργία μιας εικόνας αυτής της λεπτής αλλά ζωτικής σημασίας σχέσης.
Είναι μια καλή εισαγωγή στο εύρος των οικοτόπων για διαφορετικούς τύπους μικροβίων στο σώμα, συμπεριλαμβανομένων των διαφορών μεταξύ του ξηρού περιβάλλοντος του αντιβραχίου και του υγρού και λιπαρού περιβάλλοντος της μασχάλης.
Τα μικρόβια στο σώμα είναι τόσο μικρά που αποτελούν μόνο περίπου 2 έως 3 τοις εκατό του συνολικού βάρους του ανθρώπινου σώματος, παρά το ότι ξεπερνούν τα κύτταρα. [S2]
Μια μελέτη του 2012 που δημοσιεύθηκε στο Nature από το Human Microbiome Project Consortium βρήκε τα εξής:
- Τα δείγματα μικροβιακών κοινοτήτων στοματικών και κοπράνων είναι ιδιαίτερα διαφορετικά
- Αντίθετα, δείγματα από κολπικές περιοχές δείχνουν ιδιαίτερα απλές μικροβιακές κοινότητες.
Η μελέτη κατέδειξε τη μεγάλη ποικιλία του ανθρώπινου μικροβίου σε μια μεγάλη ομάδα υγιών δυτικών ανθρώπων, αλλά θέτει ερωτήματα για περαιτέρω έρευνα. Πώς οι μικροβιακοί πληθυσμοί σε κάθε έναν από εμάς ποικίλλουν κατά τη διάρκεια μιας ζωής και είναι τα πρότυπα αποικισμού από ευεργετικά μικρόβια ίδια με αυτά που εμφανίζονται από τα μικρόβια που προκαλούν ασθένειες;
Τι είναι το μικροβιοτικό έντερο;
Το μικρόβιο του εντέρου κάλεσε τη μικροχλωρίδα του εντέρου.
Περίπου αυτή τη φορά, το 1996, ο Δρ Rodney Berg, του τμήματος Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνας, έγραψε για τη μικροβία του εντέρου, συνοψίζοντας τη «βαθιά» σημασία του.
«Η γλωσσική μικροχλωρίδα του γαστρεντερικού σωλήνα έχει βαθιές επιδράσεις στην ανατομική, φυσιολογική και ανοσολογική ανάπτυξη του ξενιστή», έγραψε ο Δρ Berg, σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στο Trends in Microbiology.
Το έγγραφο προσθέτει:
«Η γηγενής μικροχλωρίδα διεγείρει το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή για να ανταποκριθεί πιο γρήγορα στην πρόκληση των παθογόνων και, μέσω του βακτηριακού ανταγωνισμού, αναστέλλει τον αποικισμό του γαστρεντερικού σωλήνα από εμφανή εξωγενή παθογόνα.»
Αυτή η συμβιωτική σχέση ωφελεί τον άνθρωπο και η παρουσία αυτής της φυσιολογικής χλωρίδας περιλαμβάνει μικροοργανισμούς που είναι τόσο παρόντες στο περιβάλλον που μπορούν να βρεθούν σχεδόν σε όλα τα ζώα από τον ίδιο βιότοπο.
Ωστόσο, αυτά τα εγγενή μικρόβια περιλαμβάνουν επίσης επιβλαβή βακτήρια που μπορούν να ξεπεράσουν τις άμυνες του σώματος που τα διαχωρίζουν από ζωτικά συστήματα και όργανα. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν
Συνοπτικά, υπάρχουν ευεργετικά βακτήρια στο έντερο και υπάρχουν επιβλαβή βακτήρια που μπορούν να διαπεράσουν σε ευρύτερα συστήματα και μπορούν να προκαλέσουν τοπικές λοιμώξεις του γαστρεντερικού σωλήνα. Αυτές οι λοιμώξεις περιλαμβάνουν τροφική δηλητηρίαση και άλλες ασθένειες του γαστρεντερικού συστήματος που έχουν ως αποτέλεσμα διάρροια και έμετο.
Το μικρόβιο του εντέρου περιέχει πάνω από 3 εκατομμύρια γονίδια, καθιστώντας το 150 φορές πιο γενετικά διαφορετικό από το ανθρώπινο σώμα.
Το μικρόβιο του εντέρου κάθε ατόμου είναι μοναδικό. Μπορεί να συμβάλει σε μεγάλο βαθμό στον τρόπο με τον οποίο ένα άτομο καταπολεμά τις ασθένειες, χωνεύει τα τρόφιμα, ακόμη και τη διάθεσή του και τις ψυχολογικές του διαδικασίες.
Γιατί είναι σημαντικό το ανθρώπινο μικροβιότα;
Βρέθηκαν σύνδεσμοι μεταξύ μικροβίων του εντέρου και καρδιακών παθήσεων
Οι μικροοργανισμοί έχουν εξελιχθεί μαζί με τον άνθρωπο και αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της ζωής, πραγματοποιώντας μια σειρά ζωτικών λειτουργιών.
Εμπλέκονται τόσο στην υγεία όσο και στις ασθένειες και η έρευνα έχει βρει συνδέσεις μεταξύ βακτηριακών πληθυσμών, είτε φυσιολογικών είτε διαταραγμένων, και των ακόλουθων ασθενειών:
- βρογχικο Ασθμα
- αυτισμός
- Καρκίνος
- κοιλιοκάκη
- κωλίτης
- Διαβήτης
- έκζεμα
- καρδιακή ασθένεια
- υποσιτισμός
- πολλαπλή σκλήρυνση
- ευσαρκία
Το ανθρώπινο μικρόβιο επηρεάζει τους ακόλουθους τέσσερις μεγάλους τομείς που έχουν σημασία για την υγεία:
- θρέψη
- ασυλία, ανοσία
- η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ
- ασθένεια
Θρέψη
Εκτός από την απορρόφηση ενέργειας από τα τρόφιμα, τα μικρόβια του εντέρου είναι απαραίτητα για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να πάρουν θρεπτικά συστατικά. Τα βακτήρια του εντέρου μας βοηθούν να διασπάσουμε σύνθετα μόρια στα κρέατα και τα λαχανικά, για παράδειγμα. Χωρίς τη βοήθεια βακτηρίων του εντέρου, η φυτική κυτταρίνη είναι άπεπτη.
Τα μικρόβια του εντέρου μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τις μεταβολικές τους δραστηριότητες επηρεάζοντας την επιθυμία των τροφίμων και τα συναισθήματα ότι είναι γεμάτα.
Η ποικιλομορφία των μικροβίων σχετίζεται με την ποικιλομορφία της διατροφής. Οι νεότεροι ενήλικες που δοκιμάζουν μια μεγάλη ποικιλία τροφίμων εμφανίζουν μια πιο ποικίλη μικροβία του εντέρου από ό, τι οι ενήλικες που ακολουθούν ένα ξεχωριστό διατροφικό πρότυπο.
Ασυλία, ανοσία
Από τη στιγμή που γεννιέται ένα ζώο, αρχίζουν να χτίζουν το μικρόβιο τους. Οι άνθρωποι αποκτούν τα πρώτα τους μικρόβια από την είσοδο του τραχήλου της μητέρας τους κατά την άφιξή τους στον κόσμο.
Χωρίς αυτούς τους πρώτους μικροβιακούς επισκέπτες, δεν θα υπήρχε προσαρμοστική ανοσία. Αυτός είναι ένας ζωτικός αμυντικός μηχανισμός που μαθαίνει πώς να αποκρίνεται στα μικρόβια αφού τα αντιμετωπίσει. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη και αποτελεσματικότερη απόκριση σε οργανισμούς που προκαλούν ασθένειες.
Τα τρωκτικά που είναι εντελώς καθαρά από μικροοργανισμούς παρουσιάζουν μια σειρά παθολογικών επιδράσεων και ένα ανεπτυγμένο ανοσοποιητικό σύστημα είναι μεταξύ αυτών.
Το μικρόβιο σχετίζεται επίσης με αυτοάνοσες καταστάσεις και αλλεργίες, οι οποίες μπορεί να είναι πιο πιθανό να αναπτυχθούν όταν η έκθεση σε μικρόβια διαταράσσεται νωρίς.
η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ
Τα μικροβιώματα μπορούν να επηρεάσουν τον εγκέφαλο, ο οποίος επίσης εμπλέκεται στην πέψη. Μερικοί έχουν ονομάσει ακόμη και το μικροβιότα του εντέρου «δεύτερο εγκέφαλο».
Μικρά μόρια που απελευθερώνονται από τη δραστηριότητα των βακτηρίων του εντέρου προκαλούν την απόκριση των νεύρων στο γαστρεντερικό σωλήνα.
Οι ερευνητές έχουν επίσης παρατηρήσει τους δεσμούς μεταξύ του μικροβίου του εντέρου και των ψυχολογικών διαταραχών, όπως η κατάθλιψη και η διαταραχή του αυτιστικού φάσματος (ASD).
Ασθένεια
Οι βακτηριακοί πληθυσμοί στο γαστρεντερικό σύστημα παρείχαν πληροφορίες για τις παθήσεις του εντέρου, συμπεριλαμβανομένων των φλεγμονωδών παθήσεων του εντέρου (IBD), όπως η νόσος του Crohn και η ελκώδης κολίτιδα. Η χαμηλή μικροβιακή ποικιλομορφία στο έντερο έχει συνδεθεί με το IBD καθώς και με την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2.
Η κατάσταση του μικροβίου του εντέρου έχει συνδεθεί με το μεταβολικό σύνδρομο. Η αλλαγή της διατροφής συμπεριλαμβάνοντας πρεβιοτικά, προβιοτικά και άλλα συμπληρώματα έχει μειώσει αυτούς τους παράγοντες κινδύνου.
Τα μικρόβια του εντέρου και η γενετική τους επηρεάζουν την ενεργειακή ισορροπία, την ανάπτυξη του εγκεφάλου και τη γνωστική λειτουργία. Η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη για το πώς ακριβώς συμβαίνει αυτό και για τους τρόπους με τους οποίους αυτή η σχέση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανθρώπινο όφελος.
Η διαταραχή των μικροβίων με αντιβιοτικά μπορεί να οδηγήσει σε ασθένεια, συμπεριλαμβανομένων λοιμώξεων που γίνονται ανθεκτικές σε ένα αντιβιοτικό.
Τα μικροβιώματα διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στην αντίσταση της εντερικής υπερανάπτυξης των εξωτερικά εισαγόμενων πληθυσμών που διαφορετικά θα προκαλούσαν ασθένεια - τα «καλά» βακτήρια ανταγωνίζονται τα «κακά», με μερικές ακόμη και να απελευθερώνουν αντιφλεγμονώδεις ενώσεις.
Νέα ευρήματα για το μικρόβιο
Τεράστιες επενδύσεις έχουν διεξαχθεί σε έρευνα σχετικά με μικροβιακούς πληθυσμούς στο σώμα και τη γενετική τους, διερευνώντας συνδέσμους με την υγεία και τις ασθένειες.
Τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH) ξεκίνησαν το Πρόγραμμα Human Microbiome το 2007, ένα ερευνητικό έργο που στοχεύει στον προσδιορισμό των μικροβιακών ειδών που επηρεάζουν τον άνθρωπο και τις σχέσεις τους με την υγεία, παράγοντας μεγάλα, δημόσια διαθέσιμα σύνολα δεδομένων από γενετικές μελέτες.
Οι περισσότεροι από τους μικροοργανισμούς που ζουν στον άνθρωπο βρίσκονται στο γαστρεντερικό σύστημα, και εδώ είναι που πραγματοποιούνται οι περισσότερες νέες ανακαλύψεις.
Οι πρόσφατες εξελίξεις περιλαμβάνουν περαιτέρω επιβεβαίωση τρόπων εισαγωγής ενός νέου στελέχους σε ένα υπάρχον μικρόβιο χρησιμοποιώντας διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών χωρίς να επηρεάζεται η συνολική ισορροπία και η λειτουργία του μικροβίου. Αυτό ανοίγει τις δυνατότητες για προβιοτικές θεραπείες και νέες μεθόδους ανάλυσης της σύνθεσης του μικροβίου του εντέρου.
Τα φύκια χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο των μικροβίων του εντέρου πολλών ποντικών σε αυτή τη μελέτη.
Υπήρξε επίσης πρόσφατη έρευνα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα πιθανά παθογόνα από το εξωτερικό σώμα εισβάλλουν και πώς σχετίζονται με τα μικροβιοτικά του εντέρου. Αυτό θα βοηθήσει στον εντοπισμό τρόπων περιορισμού της εισβολής δυνητικά επιβλαβών μικροβίων και των επιπτώσεών τους σε ασθένειες.
Το μικρόβιο του εντέρου γίνεται ακρογωνιαίος λίθος της προληπτικής ιατρικής.
