Флора кишечника, мікробіом та вплив на весь організм
Вплив зовнішнього світу і, зокрема, мікробіом батьків впливає на розвиток кишкової флори немовляти після народження.
Товстий кишечник людини площею 400 м2 є людським органом, найбільш щільно заселеним мікроорганізмами (від 1013 до 1014 мікроорганізмів). У цих мікробів є принаймні в 100 разів більше генів, ніж у самих людей. Виходячи з терміну геном, колективна генетична інформація цієї кишкової флори також називається мікробіомом.
Мікробіом забезпечує людину безліччю біологічно активних речовин, які нам не довелося виробляти самому в процесі еволюції. За допомогою молекулярно-біологічних методів, що дозволяють ампліфікувати гени мікробних маркерів та новітні високопродуктивні методи секвенування, можна було б отримати точне зображення кишкової флори.
У будь-якому випадку, численні дослідження флори кишечника показали міцний зв’язок між кишечником, мікробіомом та багатьма захворюваннями людини. Дослідження показують, що взаємодія в кишечнику має велике значення для виявлення, профілактики та лікування численних захворювань. Дієта, поживні речовини та фармакологічні фактори також відіграють важливу роль у цьому. Однак не слід нехтувати впливом внутрішніх факторів на мікробіом.
Нормальна кишкова флора та особистий мікробіом
У товстому кишечнику людини може зустрічатися близько 40 000 різних видів бактерій (видів), кожен з яких є домом для близько 400 різних видів. Незважаючи на це різноманіття, домінують дві групи бактерій, грампозитивні бактерії з групи Firmicutes (наприклад, Clostridium, Bacillus) та грамнегативні бактерії з групи Bacteroidetes (наприклад, Bacteroides). У кожної людини є особистий мікробіом, на який, серед іншого, впливають раса, стать та харчові звички.
На розвиток окремої кишкової флори після народження впливає вплив зовнішнього світу, особливо мікрофлори батьків. Він демонструє великі коливання протягом першого року життя, приблизно з одним роком життя (початок дієти для дорослих) встановлюється індивідуальний, відносно стабільний підпис.
Метаболічні функції
Кишкові бактерії людини виробляють різноманітні ферменти, які метаболізують рослинні вуглеводи і роблять їх доступними для людини. Геному людини не вистачає цих ферментів. Домінуючим симбіотом є Bacteroides thetaiotaomicron, який має особливо великий репертуар цих ферментів. Крім того, B. thetaiotaomicron індукує гомеостаз та регенерацію епітелію, а також адсорбцію поживних речовин, а також перистальтику кишечника.
Зокрема, коротколанцюгові жирні кислоти (наприклад, масляна кислота) є важливими поживними речовинами для епітелію, вони походять від бактеріального бродіння і складають близько 10% калорій у нашій їжі. Не дивно, що кишкова флора, таким чином, має прямий вплив на наш харчовий статус.
Люди з ожирінням мають змінену кишкову флору зі збільшеною здатністю використовувати поживні речовини. В експериментах на тваринах цю мікрофлору, пов’язану з ожирінням, можна було перенести на дослідних тварин із нормальною вагою, що, у свою чергу, показало значне збільшення ваги. Іншими важливими речовинами, що виробляються кишковими бактеріями, є незамінні амінокислоти та вітаміни або їх попередники (вітамін К, вітаміни групи В).
Розвиток та діяльність імунної системи
У будь-якому випадку, кишечник є важливим імунним органом, на функцію якого безпосередньо впливають коменсальні бактерії. Відомий захисний ефект впливу мікробів у ранньому дитинстві при розвитку аутоімунних захворювань (наприклад, астми, атопічного дерматиту). Знову ж таки, цукор тут відіграє важливу роль.
Bacteroides fragilis утворює вуглевод (полісахарид А), який стимулює правильний розвиток імунної системи кишечника і виявляє потужну протизапальну роль при запальних захворюваннях кишечника. Специфічне розпізнавання коменсальної мікрофлори вродженою імунною системою ефективно сприяє регенерації кишечника після екзогенних пошкоджень (наприклад, променевого коліту).
У разі запальних захворювань кишечника фізіологічна флора кишечника сильно змінена, і існує дисбаланс між захисними коменсалами та патогенними мікробами. Ці результати нових молекулярних досліджень підкреслюють досвід того, що певні пробіотики мають пом'якшувальну дію на перебіг цих захворювань. Дослідження цих механізмів у майбутньому відкриє основу для профілактичних заходів та нових методів лікування (наприклад, пробіотики, пребіотики).
Чанг CS, Kao CY. Сучасне розуміння механізмів формування мікробіоти кишечника. J Biomed Sci. 2019 серпня 21; 26 (1): 59. doi: 10.1186/s12929-019-0554-5.
Хайнц-Бушарт А, Вільмес П. Мікробіом людської кишки: функція має значення. Тенденції мікробіол. 2018 липень; 26 (7): 563-574. doi: 10.1016/j.tim.2017.11.002. Epub 2017 22 листопада.
Блюм ВІН. Мікробіом людини. Adv Med Sci. 2017 вересень; 62 (2): 414-420. doi: 10.1016/j.advms.2017.04.005. Epub 2017 13 липня.
Maruvada P, Leone V, Kaplan LM, Chang EB. Мікробіом людини та ожиріння: вихід за межі асоціацій. Клітинний мікроб. 8 листопада 2017 р .; 22 (5): 589-599. doi: 10.1016/j.chom.2017.10.005.
Джерело: Значення нормальної кишкової флори для здоров’я та розвитку хвороб. Лікар. Грегор Горкевич. MEDMIX 12/2008