20.7: Мікробіом людини
- Page ID
- 5347
Хоча деякі бактерії можуть викликати захворювання, інші відіграють корисну роль у здоров'ї людини. Ми співрозвивалися з мікробами в нашому тілі та на ньому, причому кожен має унікальний набір мікроорганізмів. Найбільш поширений і добре вивчений мікробіом знаходиться в кишечнику. Було підраховано, що кількість бактерій в кишечнику людини може перевищувати кількість клітин в організмі на порядок. Таким чином, можна розглядати мікробіом кишечника як багатоклітинний орган, схожий за розмірами з печінкою. Дійсно, його іноді називають нашим «забутим органом».
Ресурси
- БІОІНЖЕНЕРІЯ, 2016, ТОМ 7, № 1, 11—20: http://dx.doi.org/10.1080/21655979.2015.1126015
- ОГЛЯД: Корисні мікроби: Аптека в кишечнику, Даніель М. Лінарес, Пол Росс та Кетрін Стентон, Відділ харчових біонаук, Центр досліджень харчових продуктів Teagasc, Moorepark, Fermoy, Корк, Ірландія; APC, Інститут мікробіому, Університетський коледж Корк, Корк, Ірландія; Інститут біонаук, Університетський коледж Корк, Ірландія; Інститут біонаук, Університетський коледж Корк, Корк, Ірландія
Дізнатися більше
Ви можете дізнатися більше про море мікробів, які живуть в тілі людини та на ньому, переглянувши цю пізнавальну та цікаву промову на TED.
Бактерії в наших кишках можуть розщеплювати їжу, яку організм не може перетравлювати, виробляти важливі поживні речовини, регулювати імунну систему та захищати від шкідливих мікробів. І хоча ми не можемо контролювати всі фактори, які впливають на підтримку здорового мікробіома кишечника, ми можемо маніпулювати балансом наших мікробів, звертаючи увагу на те, що ми їмо. Шилпа Равелла ділиться найкращими продуктами для здорового кишечника.
Атрибуція
- Корисні мікроби: аптека в кишечнику Даніеля Лінареса, Пола Росса та Кетрін Стентон Корисні мікроби, ліцензовані CC-BY-NC через NCBI
Як правило, мікробіом у певному середовищі існування організму можна визначити як різноманітність та розподіл достатку різних типів мікроорганізмів. На цей мікробний склад сильно впливають індивідуальні фактори, такі як дієта, вік, спосіб життя, етнічна приналежність та здоров'я господаря, серед інших. Хоча жодні таксони не спостерігаються, щоб бути повсюдно присутніми серед усіх людей, деякі мікробні моделі демонструють широку поширеність. Більшість бактерій належать до пологів Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminococccus, Peptococcus, Peptostreptococcus і Bifidobacterium.
Еволюція мікробіома протягом життя
Останні дослідження свідчать про раннє внутрішньоутробне мікробне вплив під час вагітності. Після народження травний тракт новонародженого швидко заселяється мікроорганізмами матері (вагінальний, каловий, шкірний, грудне молоко тощо) та середовищем, в якому відбуваються пологи. Після народження мікробіом, який потрапляє та розвивається в кишечнику немовляти, залежить від ряду факторів, причому режим пологів та режим годування (грудне вигодовування проти годування грудьми) мають першочергове значення в перші дні та тижні життя. До віку від 2 до 3 років мікробіом стає істотно встановленим, досягнувши стійкого стану, і залишається відносно стабільним протягом усього життя. Однак мікробіом кишечника постійно змінюється у відповідь на щоденні зміни раціону, способу життя, віку та фізіологічного та імунологічного здоров'я господаря.
Користь мікробіома для здоров'я
На основі наявної в даний час літератури мікробіом кишечника, як відомо, сприяє ряду важливих функцій у господаря, від захисної, імуномодулюючої, метаболічної до трофічних ролей. Вони просуваються за допомогою ряду механізмів. Наприклад, члени мікробіому кишечника можуть виробляти протизапальні фактори, знеболюючі сполуки, антиоксиданти та вітаміни для захисту та харчування організму. Крім того, вони можуть запобігти приєднанню та дії шкідливих бактерій, які можуть виробляти токсини, що викликають хронічні захворювання. Цей тісний і специфічний контакт з клітинами людини, обмінюючись поживними речовинами та метаболічними відходами, робить симбіотичні бактерії по суті людським органом.
Профілактика шлунково-кишкової інфекції
Корінний кишковий мікробіом служить лінією стійкості до колонізації екзогенними мікробами, такими як Clostridium difficile та Helicobacter pylori, і, таким чином, сприяє конкурентному виключенню патогенних мікроорганізмів, що запобігають потенційному вторгненню, що називається колонізаційною стійкістю. Дійсно, діарея, пов'язана з антибіотиками, виникає, коли лікування антибіотиками порушує природний баланс мікробіома кишечника, що спричиняє розмноження та розмноження шкідливих бактерій (тобто Clostridium difficile). Пероральні пробіотики можуть значно зменшити діарею, пов'язану з антибіотиками.
імуномодулюючі ефекти
Бактерії Commensal можуть взаємодіяти з імунною системою господаря способами, які контролюють імунну відповідь господаря і протидіють розвитку захворювання. Складні взаємодії, які можуть виникнути між пробіотичними бактеріями, комменсалами та поверхнею слизової оболонки, можливі через пов'язану з слизовою оболонкою імунну систему, зазвичай організовану в MALT (Лімфоїдна тканина, асоційована слизова, наприклад, пластирі Пейєра). Ця перехресна взаємодія посилює клітинну імунну відповідь, що характеризується активацією макрофагів, антиген-специфічних цитотоксичних Т-лімфоцитів і вивільненням різних цитокінів. Крім того, деякі пробіотики можуть бути ефективними для профілактики та/або полегшення алергії та аутоімунних захворювань, таких як синдром подразненого кишечника та запальні захворювання кишечника (хвороба Крона та виразковий коліт).
Харчова користь
Метаболічна активність мікробіому кишечника робить важливий внесок у поживний стан господаря завдяки його здатності синтезувати певні вітаміни та різні біологічно активні метаболіти, такі як коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA), які потім стають біодоступними для господаря. Повідомлялося, що споживання йогурту, що містить Lactobacillus bulgaricus або acidophilus, може полегшити непереносимість лактози під час проходження шлунка через їх фермент лактази. Однак основною метаболічною функцією мікрофлори товстої кишки є бродіння незасвоюваних вуглеводів, які є ключовими джерелами енергії в товстій кишці. До цих вуглеводів також належать великі полісахариди (тобто стійкі крохмалі, пектини та целюлоза) і деякі олігосахариди, що рятуються від травлення, а також неабсорбовані цукру і спирти. Інші переваги мікробіому кишечника для здоров'я людини, такі як роль у підтримці здоров'я репродуктивного тракту, порожнини рота, легенів, шкіри та осі кишечника-мозку в даний час досліджуються.
дисбаланс пробіотиків
Коли нормальний склад мікробіома скидається з рівноваги, існує потенційний ризик захворювання. Зниження різноманітності мікробіом було пов'язане з раком, астмою, хворобою Паркінсона, ожирінням, хворобою Альцгеймера, діабетом 2-го типу, серцево-судинними захворюваннями та, можливо, навіть аутизмом порівняно зі здоровими суб'єктами. За рецептом можуть допомогти пробіотики. Для того, щоб оживити своє робоче місце (тобто шлунково-кишковий тракт), перорально введені пробіотики повинні мати можливість протистояти шлунковій кислоті, жовчі та впливу травних ферментів. Певні механізми дії (наприклад, доставка певних ферментів до кишечника) можуть не вимагати, щоб живі клітини відігравали фізіологічну користь. Отже, пробіотик повинен містити стільки живих бактерій, скільки заявлено на етикетці. Крім того, щоб вижити шлунок і прибути в кишечник в оптимальній кількості, штами пробіотиків повинні мати можливість прилипати до кишкового епітелію та/або слизу, зберігатися і розмножуватися в кишечнику, щоб підтримувати його метаболічну активність та надавати свої пробіотичні властивості в організмі людини.