Kas yra žarnyno mikrobiota?

The žarnyno mikrobiota Tai bakterijų, gyvenančių žmonių žarnyne, rinkinys. Iki 100 mlrd. Mikroorganizmų žmogaus organizme kolonizuoja žarnyno traktą. Tai yra apie 2 kg kūno svorio. Jie apytikriai atstovauja mažiausiai 300–1000 skirtingų rūšių (Biedermann, 2015).

Kaip Giulia Enders paminėjo savo knygoje "Virškinimas yra klausimas„Galima sakyti, kad mes iš tikrųjų esame prieš kitą organą - virtualų organą, sudarytą iš bakterijų, kurios sveria beveik du kilogramus, beveik nieko.

Žarnyno mikrobiota prasideda nuo gimimo momento. Pristatymo metu, kai mes einame per makšties kanalą, susiduriame su pirmosiomis bakterijomis, kurios pradeda kolonizuoti mūsų kūną.

Štai kodėl natūralus gimimas yra toks svarbus, cezario pjūvis išskiria mus nuo šio pirmojo ir svarbaus kontakto su motinos gausia makšties mikrobioma. Ši kolonizacija sukelia genų ir vėlesnių funkcijų išraišką žarnyno gleivinėje, kurios yra svarbios virškinimui ir mitybai (biedermann, 2015).

Vėliau naudingos bakterijos, kurias suteikia motinos pienas, kontaktas su išoriniu pasauliu, gamta ir vartojamas maistas, baigsis formuoti mūsų ypatingą mikrobiomą, kuri visą gyvenimą bus daugiau ar mažiau stabili, priklausomai nuo tam tikrų veiksnių, kurie jį veikia. gali pakeisti ir bus aptartas vėliau šiame straipsnyje.

Šiame procese krūties pienas yra labai svarbus, nes jame esantys oligosacharidai skatina Lactobacillus ir Bifidobacterium augimą, kurie dominuoja kūdikio žarnyne, ir tai gali sustiprinti arba skatinti imuninės sistemos vystymąsi ir padėti išvengti būsimų sąlygų, pvz., egzema ir astma (Conlon, 2016). 

Kokios bakterijos gali sudaryti mikrobiotą?

Bakterijos, kolonizuojančios mūsų gleivines, paprastai yra abipusiškos, komunistinės ar oportunistinės.

Mutualizmas tai reiškia, kad abu organizmai naudojasi sambūviu. Todėl dauguma žarnyno bakterijų nėra komensistai (nepaisant to, kad jie vadinami kolektyvais), bet ne abipusiai, nes tiek bakterijos, tiek žmogaus organizmas naudojasi jų egzistavimu (Biedermann, 2015).

Esant situacijai commensalist, vienas organizmas gauna naudos, o kitas - nei padėjo, nei kenkia. Jei mūsų žarnyno bakterijos būtų komensalistai, tai reikštų, kad jie naudingi, bet žmogaus kūnas nėra. Pasak Biedermann et al. (2015 m.), Daugeliu scenarijų ir situacijų, taip nėra, jei bakterijų, kolonizuojančių žmogaus kūną, santykis dažniau yra abipusiškas.

Kita vertus, oportunistas tai reikštų, kad esant normalioms sąlygoms, mikrobas nesukelia ligos, tačiau, jei sąlygos tampa tinkamos, tai gali sukelti jį. Opportunistines infekcijas gali sukelti tokie organizmai kaip Staphylococcus aureus ir kiti, kurie paprastai tampa infekciniai tik tada, kai jie patenka į kūną, o nėra problemų dėl odos kolonizacijos ar net žarnyno (Biedermann, 2015)..

Kaip organizmas apsaugotas nuo šių bakterijų?

Šios bakterijos neturi patekti į kraujotaką ir yra keletas mechanizmų, kurie apsaugo kūno vientisumą ir sudaro barjerą prieš bakterijų invaziją, todėl mes turime vadinamąją žarnyno barjerą..

Pirma, žarnyno gleivinės epitelyje susidaro vienagumbis, turintis tarpšakinius kontaktus, kurie slopina bakterinių produktų ir galimų antigenų praėjimą per šią barjerą.

Tačiau ši kliūtis gali būti susilpnėjusi, suderinta su atskiromis atskiromis ląstelėmis, kurios yra išspaudžiamos, ir dėl to žarnyno barjeroje susidaro „nuobodu“ struktūros, todėl jos nebus visiškai mechaniškai sugriežtintos, todėl bakterijos, toksinai, baltymai ir kitos medžiagos gali patekti. Tai sukelia pernelyg aktyvią imuninę sistemą, sukeldama lėtinį uždegimą (Vindigni, 2016). Ši žarnyno barjero būklė yra žinoma kaip „nutekantis žarnynas“ arba „nutekantis žarnas“ anglų kalba.

Žarnyno mikrobiotos funkcijos

Sveikata yra tarp homeostazės žarnyno mikrobiomas, gleivinės barjeras, tai, ką mes aptarėme anksčiau ir kuri apsaugo mus nuo patogenų patekimo ir imuninę sistemą. Todėl žarnyno mikrobiota dalyvaus daugelyje su sveikata susijusių funkcijų. Kai kurie iš jų išvardyti toliau:

• Maistinių medžiagų panaudojimas: Baterijos, sudarančios žarnyno mikrobiotą, padeda virškinti ir įsisavinti tai, ką valgome, todėl gaminamos ir kitos maistinės medžiagos..

• Imuninė sistema: Normali flora stimuliuoja prisitaikančios imuninės sistemos ir limfinio audinio vystymąsi. Pavyzdžiui, žarnyno mikrobiotos sąveika su imunine sistema gali būti labai svarbi alerginių ir atopinių ligų prevencijai. Vaikams, sergantiems atopine liga, buvo aprašytas žarnyno floros "disbalansas" (Biedermann, 2015).

• Uždegimas: Mikrobiotos ir žarnyno barjero vientisumas liks uždegimas. Jei toks pasikeitimas, pvz., Disbiozė, pasikeis, tobulas lėtinio uždegimo kontekstas..

• Apsaugo žarnyno barjerą: Sveika, turtinga ir įvairi mikrobiota apsaugo gleivinę nuo galimų patogenų kolonizacijos ir išlaikys žarnyno barjerą optimaliomis sąlygomis, todėl ji tampa nepralaidi nepageidaujamoms medžiagoms.

• Svoris: Dauguma tyrimų rodo, kad žarnyno mikrobiota yra skirtinga kompozicijoje tarp plonųjų ir nutukusių asmenų, nors vis dar nėra sutarimo dėl to, ar šis ryšys yra priežastinis ryšys. Įrodyta, kad mikrobiota veikia metabolinį sindromą. Kita vertus, nutukusiems žmonėms aprašyta pakeista mikrobiota.

Neseniai atliktas darbas atskleidė vis svarbesnį žarnų mikrobiotos vaidmenį medžiagų apykaitos sutrikimuose. Yra žinoma, kad žarnyno mikrobiota vaidina svarbų vaidmenį plėtojant maisto absorbciją ir žemo laipsnio uždegimą, du svarbiausius nutukimo ir diabeto procesus. (Baothman, 2016).

• Psichikos ir pažinimo sveikata: Žarnyno bakterijos, kaip teigiama, turi galimą vaidmenį emocinėse būsenose. Įrodyta, kad depresijos, streso ar nerimo metu sumažėja žarnų mikrobiotos įvairovė ir keičiasi. Šioje dvikryptėje ryšių sistemoje tarp centrinės nervų sistemos ir virškinimo trakto žarnų mikrobiomas taip pat gali turėti įtakos nervų vystymuisi, pažinimui ir elgesiui, su naujausiais įrodymais, kad elgesio pokyčiai keičia mikrobiotos sudėtį. žarnyne, o mikrobiomo modifikacijos taip pat gali sukelti depresinį elgesį (tyrimas)..

• Alergijos: Mikrobiotų pakeitimas taip pat buvo teigiamas kaip galimas tam tikrų alergijų, netoleravimo ar atopinio dermatito priežastis..

• Vitaminų gamyba: Parodyta, kaip normalus augalas sintezuoja ir išskiria vitaminus, viršijančius savo poreikius, ir prisideda prie šių vitaminų tiekimo žmogaus organizme. Tarp vitaminų, kuriuos gamina žarnyno bakterijos, yra vitaminas K, vitaminas B12 ir kiti B grupės vitaminai (Biedermann, 2015).

• Žarnyno bakterijos gamina įvairias medžiagas nuo peroksidų iki kitų labai specifinių medžiagų apykaitos produktų, kurie palaiko epitelio augimas ir metabolizmas (Biedermann, 2015).

• Neurotransmiterių gamyba: Mūsų žarnyne esančios bakterijos gamina ne tik vitaminus, bet ir gamina daugumą bendrų neurotransmiterių, esančių žmogaus smegenyse, tokius kaip serotoninas, dopaminas, Gaba ir kt. (Dinan, 2016).

Veiksniai, turintys įtakos žarnyno mikrobiotai

• Dieta: Mityba gali labai paveikti žarnyno aplinką, įskaitant žarnyno tranzito laiką ir pH. Buvo įrodyta, kad trijų pagrindinių makroelementų (angliavandenių, baltymų ir riebalų) drastiški pokyčiai žymiai veikia mikrobiotos sudėtį.. 

Pavyzdžiui, naudojant angliavandenius šių kompleksinių polisacharidų fermentacija lemia trumpų grandinių riebalų rūgščių (SCFA), daugiausia acetato, propionato ir butirato, gamybą. Visų pirma butiratas yra pagrindinis kolonocitų energijos šaltinis, propionatas yra gabenamas į kepenis, kur jis atlieka gliukonogenezės vaidmenį, o acetatas patenka į sisteminę kraujotaką ir yra naudojamas lipogenezėje (Scott, 2013).

Be to, yra žinoma, kad mityba, pagrįsta perdirbtais, neigiamai veikia mikrobiotos sudėtį, o natūrali mityba, paremta tikru maistu, pavyzdžiui, daržovėmis, daržovėmis, gumbavaisiais, sėklomis, žuvimi, kiaušiniais ir mėsa, išlaiko mikrobiotos ir žarnyno barjerų sveikatai.

• Narkotikai: Kai kurie vaistai, tokie kaip antibiotikai, antihistamininiai vaistai, hormoniniai kontraceptikai ir vaistai nuo uždegimo, gali sumažinti ir drastiškai pakeisti mikrobiotiką..

Konkrečiai kalbant, antibiotikai, kaip rodo pavadinimas, yra anti-gyvenimas, o ne tik jie patenka į patogenines bakterijas, bet ir sunaikina geras bakterijas kelyje, paliekant mums daugiau probleminių bakterijų ir mielių gausos.

Šių naudingų bakterijų skaičiaus sumažėjimas gali sukelti patogeninių bakterijų augimą, prilipimą ir invaziją. Dėl šios priežasties, pavyzdžiui, Clostridium difficile bakterija paprastai gali sukelti kolitą tik tada, kai gydant antibiotikais sumažėja naudingų bakterijų skaičius (Biedermann, 2015).

Probiotikų vartojimas antibiotikų gydymo metu ir po jo būtų geras būdas išvengti neigiamo poveikio, kurį jie daro vertingoms naudingoms bakterijoms..

• Stresas: Įrodyta, kaip ankstyvajame gyvenime įtampa gali turėti nuolatinį poveikį žarnyno mikrobams ir nuolat pakeisti imuninę funkciją (Dinan, 2016). Be to, stresas turi įtakos storosios žarnos motoriniam aktyvumui per žarnyno ir smegenų ašį, kuris gali pakeisti žarnyno mikrobiotos profilius, pavyzdžiui, gaminti mažesnį Lactobacillus skaičių, galbūt naudingą (Conlon, 2015)..

• Sėdimasis gyvenimas: Jei stresas ir miego stoka sukelia sėdimą gyvenimą (trys veiksniai, kurie paprastai būna kartu), jūs jau turite puikų kombinaciją žarnyno mikrobiotui pakeisti. Be to, šie trys veiksniai dažnai siejami su prastu dietos pasirinkimu, ir jūs žinote, kaip svarbu mūsų bakterijų mityba. Sėdimas gyvenimo būdas paskatintų mus patekti į užburtą ratą, iš kurio sunku išvykti, o tai turi neigiamą poveikį.

Pirmas ir geras žingsnis, norint išeiti iš to sėdimo gyvenimo būdo, būtų pradėti sportuoti ar sportuoti. Pastebėta, kaip mankšta (ar netgi treniruotės stoka) gali būti svarbi mikrobų populiacijų, susijusių su nutukimu, pokyčiams..

Tai pabrėžta neseniai atliktoje studijoje, kuri parodė, kad profesionalių sportininkų žarnyno mikrobų populiacijų įvairovė didėja, reaguodama į pratimus ir susijusią mitybą (Conlon, 2015)..

Taip pat buvo įrodyta, kad aktyvus gyvenimas ir tam tikros rūšies sportas buvo naudingi mikrobiotui sudėčiai. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad didesnė žarnyno mikrobų įvairovė siejama su intensyviu profesinių regbio žaidėjų pratimu (Bierdemann, 2015).

• Alkoholio vartojimas: Klinikiniai duomenys (tyrimas) rodo, kad su alkoholiu susiję sutrikimai yra susiję su kiekybiniais ir kokybiniais disbotiniais pokyčiais žarnyno mikrobiotoje. Be to, alkoholio vartojimas gali būti susijęs su padidėjusiu virškinimo trakto uždegimu ir žarnyno hiperpermabilumu, dėl kurio atsiranda endotoksemija, sisteminis uždegimas ir patologijos, pakenkiančios audinius ar organus (Engen, 2015).

• Toksinai: Aplinkos, maisto, perdirbtų produktų, sunkiųjų metalų ir tt toksinai yra tiesioginis būdas pakeisti žarnyno mikrobiotą..

• Rūkymas: Rūkymas turi reikšmingą įtaką žarnyno mikrobiotos sudėčiai, didinant Bacteroides-Prevotella kiekį žmonėms, sergantiems Krono liga (CD) ir sveikais asmenimis. Buvo teigiama, kad tabako vartojimo sukeliami pokyčiai mikrobų populiacijose gali prisidėti prie padidėjusios CD rizikos (Conlon, 2015).

• Amžius: Įrodyta, kaip mūsų mikrobiotoje yra skirtingų bakterijų, priklausomai nuo amžiaus. Nežinoma, ar tai yra dėl gyvenimo būdo, ar dėl to, kad amžius yra veiksnys, kuris savaime keičia bakterijų sudėtį žarnyne. Pavyzdžiui, bakterijų sukeltos bakteroidetės dažniausiai vyrauja jaunimo metu, tačiau senatvėje žymiai sumažėja, o atvirkščiai - bakterijoms, pvz., Firmicutes. Šio pakeitimo pasekmės ir priežastys dar nėra aiškios. Be to, vyresnio amžiaus žmonių žarnyno mikrobiotos profiliai gali būti ne optimalūs. Vienas tyrimas parodė, kad ilgai trunkančiuose tyrimuose didelis paplitimas potencialiai toksiškų Clostridium perfringens ir mažesnis Bifidobacterium ir Lactobacillus skaičius (Conlon, 2015).

• Gyvenimo sritis: Nors bakterijos gali atrodyti įdomios, jos pasirenka savo aplinką. Gerai žinoma, kad bakterijos turi pirmenybę aplinkai ir kad tam tikros bakterijos kolonizuoja tik tam tikras kūno vietas (Biedermann, 2015). Bakterijos rado savo ekologinę nišą žmogaus organizme ir atrinko privalomas molekules, kuriose jos turi pranašumą prieš kitas bakterijas..

Smalsumas apie žarnyno mikrobiotą

Ar žinote, kad žarnų mikrobiota gali būti naujas pirštų atspaudas??

Akivaizdu, kad šie mikroorganizmai pasižymi savitomis savybėmis, kurios galėtų būti naudojamos mums identifikuoti ir net po kurio laiko. Šis tyrimas rodo, kad įmanoma nustatyti žmones pagal jų mikrobiomų duomenis. Rezultatai parodė, kad individai gali būti vienareikšmiškai identifikuojami remiantis tik jų mikrobioma.

Ar žinote, kad yra žmogiškojo mikrobiomo projektas, kaip ir Žmogaus genomo projektas?

2008 m. Agentūra Nacionalinis sveikatos apsaugos institutas pradėjo 5 metų trukmės tyrimą, pavadintą „Žmogaus mikrobiomas“.Žmogaus mikrobiomų projektas, HMP).

Kaip paaiškina, „HMP tikslas - apibūdinti mikrobų bendruomenes, rastas skirtingose ​​žmogaus kūno dalyse, ir ištirti ryšį tarp mikrobiomo ir žmonių sveikatos pokyčių“. Žarnų mikrobiotoje randamos bakterijos yra pagrindinė HMP tyrimų dalis.

Ar žinojote, kad jums patinka šokoladas veikia jūsų mikrobiotos bakterijų sudėtį?

Viename tyrime buvo nustatyta koreliacija tarp mikrobiotikos įvairovės ir tam tikrų maisto produktų vartojimo. Tarp jų juodasis šokoladas, ne su pieno šokoladu, tikriausiai dėl to, kad jie yra kakavos sudedamosios dalys, daug daugiau gausių tamsiame šokolade, kurie suteikia tokį teigiamą poveikį žarnyno mikrobiotos įvairovei.

Gryna kakava yra gausu dviejų flavonoidų junginių, katechinas ir epikatechinas, kartu su nedideliu kiekiu maistinių skaidulų. Šie flavonoidiniai junginiai skrandyje nėra gerai virškinami arba gerai absorbuojami, todėl jie pasiekia žarnyną beveik nepažeistą. dvitaškis.

Galiausiai paaiškinkite, kad pagal tyrimus atrodo, kad svarbiausia yra ne pačių bakterijų kiekis, bet jų įvairovė, turtingumas yra veislėje. 

Nuorodos

1. Scott, K P, Gratz, S. W., Sheridan, P. O., Flint, H. J., et al. (2013). Dietos įtaka žarnų mikrobiotai. Farmakologiniai tyrimai, 69, 52-60. 
2. Biedermann, L. & Rogler, G. (2015). Žarnyno mikrobiota: jos vaidmuo sveikatai ir ligoms. European Journal of Pediatrics, 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
3. Baothman, O. A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubaker, J., et al. (2016). Žarnų mikrobiotos vaidmuo vystant nutukimą ir diabetą. Lipidai sveikatai ir ligoms, 15, 108. 
4. Rogers, G.B., Keating, D.J., Young, R.L., Wong, M. L., et al. (2016). Nuo žarnų disbiozės iki pakeisto smegenų funkcijos ir psichikos ligos: mechanizmai ir keliai. Molekulinė psichiatrija, 21(6), 738-748. 
5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Dietos ir gyvenimo būdo poveikis žarnyne. Mikrobiota ir žmonių sveikata. Maistinės medžiagos, 7(1), 17-44. 
6. Engenas, P. A., Green, S.J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B. (2015). Poveikis alkoholiui žarnyno mikrobiotos sudėčiai. Alkoholio tyrimai: dabartinės apžvalgos, 37(2), 223-236.
7. GMFH redagavimo komanda. (2015). Mikrobiomas galėtų tapti nauju pirštų atspaudu. „Gut Microbiota News Watch“.
8. Sáez, C. (2016). Koks juodasis šokoladas ir raudonasis vynas gali padaryti žarnyno mikrobiotą. „Gut Microbiota News Watch“.
9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Asmeninių mikrobiomų nustatymas naudojant metagenominius kodus. Jungtinių Amerikos Valstijų Nacionalinės mokslų akademijos darbai, 112(22), 2930-2938. 
10. Dinan, T. G. & Cryan, J. F. (2016). Mikrobai, imunitetas ir elgesys: Psichoneuroimmunologija atitinka mikrobiomą. Neuropsichofarmakologija. 
11. Vindigni, S.M., Zisman, T. L., Suskind, D.L. & Damman, C.J. (2016). Žarnyno mikrobiomas, barjero funkcija ir imuninė sistema uždegiminės žarnos ligoje: trišalė patofiziologinė grandinė, turinti įtakos naujoms terapinėms kryptims. Terapinis Gastroenterologijos pažanga, 9(4), 606-625.
12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Žarnų mikrobiomų pokyčių populiacijos lygio analizė. Mokslo Robotika, 352(6285), 560-564.