Kaj je črevesna mikrobiota?



The črevesne mikrobiote To je niz bakterij, ki živi v črevesju ljudi. Do 100 milijard mikroorganizmov na človeško kolonizira prebavni trakt. To je približno 2 kg telesne teže. Predstavljajo vsaj 300 do 1000 različnih vrst približno (Biedermann, 2015).

Kot Giulia Enders omenja v svoji knjigi "Prebava je vprašanje"Lahko bi rekli, da smo pred drugim organom, virtualnim organom, sestavljenim iz bakterij, ki tehtajo skoraj dva kilograma, skoraj nič.

Črevesna mikrobiota se začne oblikovati od trenutka, ko se rodimo. Med porodom, ko gremo skozi vaginalni kanal, pridejo v stik s prvimi bakterijami, ki začnejo kolonizirati naše telo.

Zato je naravni rojstvo tako pomembno, ker nas carski rez loči od prvega in pomembnega stika z materinim bogatim vaginalnim mikrobiomom. Ta kolonizacija povzroča izražanje genov in nadaljnje funkcije v črevesni sluznici, ki so pomembne za prebavo in prehrano (biedermann, 2015).

Posledično bodo koristne bakterije, ki jih prinaša materino mleko, stik z zunanjim svetom, narava in hrana, ki jo zaužijemo, na koncu oblikovale naš poseben mikrobiom, ki bo bolj ali manj stabilen skozi vse življenje, odvisno od nekaterih dejavnikov, ki vplivajo nanj. lahko spremeni in bo obravnavana pozneje v tem članku.

Prsno mleko je v tem procesu zelo pomembno, saj oligosaharidi, ki so v njem prisotni, spodbujajo rast Lactobacillusa in Bifidobacteriuma, ki prevladujeta v otrokovem črevesju, kar lahko okrepi ali spodbudi razvoj imunskega sistema in pomaga preprečiti prihodnje razmere, kot so ekcem in astma (Conlon, 2016). 

Kakšne vrste bakterij lahko tvorijo mikrobioto?

Bakterije, ki kolonizirajo naše sluznice, so ponavadi bodisi vzajemniki, komenzali ali oportunisti.

Mutualizem to pomeni, da imata oba organizma koristi od sožitja. Večina črevesnih bakterij torej ni komencialistov (kljub temu, da se imenujejo komensali), ampak nezahtevne, ker bakterije in človeški organizem koristijo od svojega obstoja (Biedermann, 2015).

V situaciji komenzalist, enemu organizmu koristi in drugi ni niti pomagan niti oškodovan. Če bi bile naše črevesne bakterije komenzalisti, bi to pomenilo, da imajo koristi, vendar človeško telo ne. Po Biedermann et al. (2015), v večini scenarijev in situacij ni tako, če je razmerje med bakterijami, ki kolonizirajo človeško telo, pogosteje običajno vzajemne..

Po drugi strani, oportunist to bi pomenilo, da v normalnih pogojih mikrob ne povzroča bolezni, če pa pogoji postanejo ugodni, lahko to povzroči. Oportunistične okužbe lahko povzročijo organizmi, kot sta Staphylococcus aureus in drugi, ki običajno postanejo nalezljivi, ko vstopijo v telo, medtem ko ni problem s kolonizacijo kože ali celo črevesja (Biedermann, 2015)..

Kako je telo zaščiteno pred temi bakterijami?

Te bakterije ne smejo vstopiti v krvni obtok in obstaja več mehanizmov, ki ščitijo celovitost telesa in tvorijo oviro proti invaziji bakterij, za kar imamo tako imenovano "črevesno pregrado"..

Najprej se v epitelu črevesne sluznice oblikuje monosloja z medceličnimi stiki, ki zavirajo prehod bakterijskih produktov in potencialnih antigenov skozi to pregrado.

Vendar pa se ta ovira lahko oslabi, saj jo sestavljajo bolj ločene posamezne celice, ki so iztisnjene in povzročajo "dolgočasne" strukture v črevesni pregradi, ki zato ne bodo popolnoma mehansko zategnjene, kar bo omogočilo, da bakterije, toksini, proteini in druge snovi preidejo. To povzroča prekomerno aktivacijo imunskega sistema, kar povzroča kronično vnetje (Vindigni, 2016). To stanje črevesne pregrade je v angleščini znano kot "leaky gut" ali "leaky gut".

Funkcije črevesne mikrobiote

Med zdravjem obstaja homeostaza med črevesni mikrobiom, sluznice, kar smo že prej razpravljali in nas ščitijo pred vstopom patogenov in imunski sistem. Zato bo črevesna mikrobiota sodelovala pri številnih zdravstvenih funkcijah. Nekatere od njih so navedene spodaj:

  • Uporaba hranil: Baterije, ki tvorijo črevesno mikrobioto, pomagajo prebaviti in absorbirati, kar jemo, zaradi česar nastajajo tudi druga dodatna hranila..
  • Imunski sistem: Normalna flora spodbuja razvoj adaptivnega imunskega sistema in limfnega tkiva. Na primer, interakcija črevesne mikrobiote z imunskim sistemom je lahko zelo pomembna pri preprečevanju alergijskih in atopičnih bolezni. Pri otrocih z atopično boleznijo je bila opisana "neuravnoteženost" črevesne flore (Biedermann, 2015)..
  • VnetjeCelovitost mikrobiote in črevesna pregrada bosta ohranila vnetje. Če pride do takšne spremembe, kot je dysbiosis, bo popolno ozadje za kronično vnetje koristno.
  • Ščiti črevesno pregrado: Zdrava, bogata in raznolika mikrobiota bo zaščitila sluznico pred kolonizacijo možnih patogenov in bo v optimalnih pogojih ohranila črevesno pregrado, zaradi česar bo neprepustna za neželene snovi..
  • TežaVečina študij kaže, da je mikrobiota v črevesju drugačna po sestavi med debelimi in debelimi posamezniki, čeprav še vedno ni soglasja glede vzročnosti v tem razmerju. Dokazano je, da mikrobiota vpliva na presnovni sindrom. Po drugi strani pa je bila spremenjena mikrobiota opisana pri debelih ljudeh.

Nedavno delo je poudarilo vse pomembnejšo vlogo črevesne mikrobiote pri presnovnih motnjah. Znano je, da ima mikrobiota črevesa pomembno vlogo pri razvoju absorpcije hrane in vnetju nizke kakovosti, pri dveh ključnih procesih pri debelosti in sladkorni bolezni. (Baothman, 2016).

  • Duševno in kognitivno zdravje: Bakterije črevesja so postulirane, da imajo možno vlogo v čustvenih stanjih. Dokazano je, da se pri depresiji, stresu ali anksioznosti zmanjša in spremeni raznolikost črevesne mikrobiote. V tem dvosmernem komunikacijskem sistemu med centralnim živčnim sistemom in gastrointestinalnim traktom lahko črevesni mikrobiom vpliva tudi na razvoj živčevja, kognicijo in vedenje, z nedavnimi dokazi, da spremembe v obnašanju spreminjajo sestavo mikrobiote. črevesne, medtem ko lahko spremembe mikrobioma povzročijo tudi depresivno vedenje (študija)..
  • AlergijeMenili so tudi, da je sprememba mikrobiote možni vzročni mehanizem za določene alergije, intolerance ali atopični dermatitis..
  • Proizvodnja vitaminov: Dokazano je, kako normalna flora sintetizira in izloča vitamine, ki presegajo lastne potrebe, in prispeva k dostavi teh vitaminov v človeško telo. Med vitamini, ki jih proizvajajo črevesne bakterije, so vitamin K, vitamin B12 in drugi vitamini skupine B. (Biedermann, 2015).
  • Črevesne bakterije proizvajajo različne snovi, ki segajo od peroksidov do drugih visoko specifičnih presnovnih produktov, ki podpirajo rast in presnovo epitelija (Biedermann, 2015).
  • Proizvodnja nevrotransmiterjevBakterije v naših črevesjih ne proizvajajo le vitaminov, temveč tudi proizvajajo večino običajnih nevrotransmiterjev, ki jih najdemo v možganih, kot so serotonin, dopamin, Gaba itd. (Dinan, 2016).

Dejavniki, ki vplivajo na črevesno mikrobioto

  • Prehrana: Prehrana lahko zelo izrazito vpliva na črevesno okolje, vključno s črevesnim tranzitnim časom in pH. Dokazano je, da drastične spremembe treh glavnih makrohranil (ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob) pomembno vplivajo na sestavo mikrobiote.. 

Na primer, če jemljemo ogljikove hidrate, se s fermentacijo teh kompleksnih polisaharidov proizvedejo kratkodlakne maščobne kisline (SCFA), predvsem acetat, propionat in butirat. Še zlasti butirat je glavni vir energije za kolonocite, propionat se prenaša v jetra, kjer ima vlogo pri glukoneogenezi, medtem ko acetat vstopa v sistemsko cirkulacijo in se uporablja v lipogenezi (Scott, 2013)..

Poleg tega je znano, da prehrana, ki temelji na predelavi, negativno vpliva na sestavo mikrobiote, naravna prehrana, ki temelji na resničnih živilih, kot so zelenjava, zelenjava, gomolji, semena, ribe, jajca in meso, ohranja \ t mikrobiote in črevesne pregrade.

  • Droge: Nekatera zdravila, kot so antibiotiki, antihistaminiki, hormonski kontraceptivi in ​​protivnetna zdravila, lahko zmanjšajo in drastično spremenijo mikrobioto.

Konkretno, antibiotiki, kot že ime pove, so anti-life, in ne samo, da končajo s patogene bakterije, ampak tudi uničijo dobre bakterije na poti, in nas pustijo na milosti proliferacije bolj problematičnih bakterij in kvasovk..

Zmanjšanje števila teh koristnih bakterij lahko spodbudi rast, adherenco in invazijo patogenih bakterij. To je razlog, da bakterija Clostridium difficile na splošno lahko povzroči samo kolitis, ko se število koristnih bakterij zmanjša z zdravljenjem z antibiotiki (Biedermann, 2015)..

Jemanje probiotikov, med in po zdravljenju z antibiotiki, bi bil dober način, da bi se izognili negativnim učinkom, ki ga imajo na naše dragocene koristne bakterije..

  • Stres: Dokazano je, da lahko stres v zgodnjem življenju trajno vpliva na mikrobno vsebino črevesja in trajno spremeni imunsko funkcijo (Dinan, 2016). Poleg tega stres vpliva na motorično aktivnost debelega črevesa preko osi črevesja in možganov, ki lahko spremeni profile črevesne mikrobiote, kot na primer, da proizvede manjše število Lactobacillus, potencialno koristnih (Conlon, 2015)..
  • Sedeče življenje: Če stres in pomanjkanje spanca dodata sedeče življenje (trije dejavniki, ki običajno gredo skupaj), že imate popolno kombinacijo za spremembo mikrobiote črevesja. Poleg tega so ti trije dejavniki pogosto povezani s slabo izbiro v prehrani in veste, kako pomembna je prehrana za naše bakterije. Sedeči način življenja bi nas vodil v začaran krog, iz katerega je težko zapustiti, kar ima posledične negativne učinke.

Prvi in ​​dober korak, da poskusite izstopiti iz tega kroga sedečega načina življenja, bi bil, da začnete s športom ali telesno vadbo. Ugotovljeno je bilo, kako lahko gibanje (ali bolj pomanjkanje telesne vadbe) pomembno vpliva na spremembe v mikrobnih populacijah, ki so povezane z debelostjo.

To je poudarjeno v nedavni študiji, ki je pokazala povečanje raznolikosti črevesnih mikrobnih populacij pri profesionalnih športnikih kot odziv na vadbo in s tem povezano prehrano (Conlon, 2015)..

Dokazano je bilo tudi, da je aktivno življenje in izvajanje neke vrste športa koristno za sestavo mikrobiote. Na primer, dokazano je, da je večja črevesna mikrobna raznolikost povezana z intenzivno vadbo v profesionalnih igralcih ragbija (Bierdemann, 2015).

  • Poraba alkohola: Klinični podatki (študija) kažejo, da so motnje, povezane z alkoholom, povezane s kvantitativnimi in kvalitativnimi disbotičnimi spremembami v črevesni mikrobioti. Poleg tega je lahko uživanje alkohola povezano s povečanim vnetjem gastrointestinalnega trakta in intestinalno hiperpermeabilnostjo, ki povzroči endotoksemijo, sistemsko vnetje in patologije, ki poškodujejo tkiva ali organe (Engen, 2015).
  • Toksini: Toksini iz okolja, hrane, predelanih proizvodov, težkih kovin itd. So neposreden način povzročanja sprememb črevesne mikrobiote.
  • Kajenje: Kajenje pomembno vpliva na sestavo črevesne mikrobiote, povečuje količino Bacteroides-Prevotella pri ljudeh s Crohnovo boleznijo (CD) in zdravimi posamezniki. Predlagano je bilo, da bi lahko spremembe, ki jih povzroča poraba tobaka v mikrobnih populacijah, prispevale k povečanemu tveganju za CD (Conlon, 2015)..
  • Starost: Dokazano je, kako v mikrobioti obstajajo različne bakterije glede na starost. Ni znano, ali je zaradi načina življenja ali zaradi starosti dejavnik, ki sam po sebi spreminja sestavo bakterij v črevesju. Na primer, bakterije tipov bakteriteroidov ponavadi prevladujejo numerično med mladostjo, vendar se bistveno zmanjšajo v starosti, medtem ko se obrne trend pojavlja z bakterijami, kot so Firmicutes. Posledice in razlog za to spremembo še niso jasne. Poleg tega profili črevesne mikrobite starejših morda niso optimalni. V eni študiji je bila ugotovljena visoka razširjenost potencialno toksičnih Clostridium perfringens in manjše število Bifidobacterium in Lactobacillus v dolgoročnih študijah (Conlon, 2015).
  • Področje življenja: Čeprav se zdi radovedna, bakterije izbirajo svoje okolje. Znano je, da imajo bakterije okoljske preference in da nekatere bakterije kolonizirajo samo določena območja telesa (Biedermann, 2015). Bakterije so v človeškem telesu našle svojo ekološko nišo in so izbrale vezivne molekule, v katerih imajo prednost pred drugimi bakterijami.

Zanimivosti o črevesni mikrobioti

Ali ste vedeli, da je mikrobiota črevesja lahko nov prstni odtis??

Očitno imajo ti mikroorganizmi značilne lastnosti, ki bi jih lahko uporabili za identifikacijo nas in celo čez nekaj časa. Ta študija kaže, da je mogoče identificirati ljudi s podatki, pridobljenimi iz njihovega mikrobioma. Rezultati so pokazali, da so lahko posamezniki na podlagi mikrobiomov edinstveno identificirani.

Ali ste vedeli, da je projekt človeških mikrobiomov podoben projektu človeškega genoma?

Leta 2008 je agencija Nacionalni inštitut za zdravje Združenih držav Amerike začela petletno študijo, imenovano Projekt človeških mikrobiomov (Projekt človeških mikrobiomov, HMP).

Kot pojasnjujejo, "cilj HMP je opisati mikrobne skupnosti, ki se nahajajo v različnih delih človeškega telesa, in preučiti korelacije med spremembami v mikrobiomu in zdravjem ljudi". Bakterije, najdene v črevesni mikrobioti, so ključni del raziskav HMP.

Ali ste vedeli, da čokolada, ki jo želite, vpliva na sestavo bakterij v vaši mikrobioti?

V eni študiji je bila ugotovljena korelacija med raznolikostjo mikrobiote in uživanjem nekaterih živil. Med njimi je črna čokolada, ne tako z mlečno čokolado, verjetno zato, ker so sestavine kakava, veliko bolj bogatih s temno čokolado, ki zagotavljajo te pozitivne učinke na raznolikost črevesne mikrobiote..

Čisti kakav je bogat z dvema flavonoidnima spojinama, katehin in epikatehin, skupaj z majhno količino prehranskih vlaknin. Te flavonoidne spojine v želodcu ne prebavijo in ne absorbirajo zelo dobro, tako da dosežejo skoraj intaktno črevo, kar je dobra novica za črevesne bakterije, ki tvorijo dobro zabavo vsakič, ko spojine vstopijo v črevo. debelo črevo.

Končno, pojasnite, da se zdi, da je glede na raziskave, da je pomembno, da ni sama količina bakterij, ampak raznolikost teh, bogastvo je v sorti. 

Reference

  1. Scott, K P, Gratz, S. W., Sheridan, P. O., Flint, H. J., et al. (2013). Vpliv prehrane na črevesno mikrobioto. Farmakološke raziskave, 69, 52-60. 
  2. Biedermann, L. in Rogler, G. (2015). Črevesna mikrobiota: njegova vloga v zdravju in bolezni. Evropski dnevnik pediatrije, 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
  3. Baothman, O.A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubaker, J., et al. (2016). Vloga mikrobiote Gut pri razvoju debelosti in diabetesa. Lipidi v zdravju in bolezni, 15, 108. 
  4. Rogers, G.B., Keating, D.J., Young, R.L., Wong, M.L., et al. (2016). Od dysbiosis črevesja do spremenjene funkcije možganov in duševne bolezni: mehanizmi in poti. Molekularna psihiatrija, 21(6), 738-748. 
  5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Vpliv prehrane in načina življenja na Gut. Mikrobiota in zdravje ljudi. Hranilne snovi, 7(1), 17-44. 
  6. Engen, P.A., Green, S.J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B., et al. (2015). Vpliv alkohola na sestavo črevesne mikrobiote. Raziskave alkohola: trenutne ocene, 37(2), 223-236.
  7. Skupina za urejanje GMFH. (2015). Mikrobiom bi lahko postal nov prstni odtis. Gut Microbiota News Watch.
  8. Sáez, C. (2016). Črna čokolada in rdeče vino lahko naredita za črevesno mikrobioto. Gut Microbiota News Watch.
  9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Prepoznavanje osebnih mikrobiomov z uporabo metagenomskih kod. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike, 112(22), 2930-2938. 
  10. Dinan, T.G. in Cryan, J.F. (2016). Mikrobi, imunost in vedenje: Psihoneuroimunologija ustreza mikrobiomu. Nevropsihofarmakologija. 
  11. Vindigni, S.M., Zisman, T.L., Suskind, D.L. & Damman, C.J. (2016). Črevesni mikrobiom, pregradna funkcija in imunski sistem pri vnetni črevesni bolezni: tristranski patofiziološki krog s posledicami za nove terapevtske smeri. Terapevtski Napredek v gastroenterologiji, 9(4), 606-625.
  12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Analiza ravni populacij na mikrobiomih črevesja. Znanstvena robotika, 352(6285), 560-564.