Наш мікробіом - огляд - FETeV

У кожної живої істоти є мікробіом і дуже характерний. Кожен з них унікальний, як відбиток пальця. Виходячи з бактеріального профілю в кишечнику, можна побачити, чи страждає людина певними захворюваннями, такими як діабет або хвороба Крона, чи має надмірну вагу чи худорлявість, чи їсть вона лише продукти рослинного або тваринного походження.

Мікробіом кишечника сприйнятливий до порушень нашого способу життя та навколишнього середовища і пов’язаний із багатьма захворюваннями. З іншого боку, на наші кишкові бактерії можна спеціально впливати та просувати за допомогою харчування.

Визначення та основні характеристики

Як мікробіом або мікробіота, Сукупність усіх мікроорганізмів, які знаходяться як на шкірі, так і на слизових оболонках, а також на зрозумілих органах. Кишковий мікробіом представляє цілість усіх мікробних співмешканців у кишечнику, особливо у товстій кишці. Тут маються на увазі переважно фізіологічні або захисні види бактерій.

Мікробіом або мікробіота, пов’язані з людиною

кишкова мікробіота або мікробіота кишечника щодо людини

Сукупність усіх мікробних співмешканців, включаючи їх середовища існування та екологічні функції на шкірі та слизових оболонках у роті, шлунку, кишечнику, легенях, сечостатевих шляхах тощо.

Сукупність усіх мікробних співмешканців у кишечнику, особливо у товстій кишці. Маються на увазі в першу чергу захисні бактерії.

За підрахунками, кожна людина переносить у своєму організмі приблизно в 1,3 рази більше бактерій та інших мікроорганізмів, ніж власні клітини. Цифри в літературі та в засобах масової інформації іноді сильно різняться. Різні джерела дають понад 1000 різних видів бактерій, загалом понад 100 трильйонів бактерій і загальною вагою близько 2 кг.

Здоровий мікробіом менш характеризується кількістю мікроорганізмів. Швидше, один застосовується висока різноманітність, зокрема на різних захисних бактеріальних культурах, як особливість здорової мікробіоти кишечника.

Розвиток кишкового мікробіома

На відміну від попередніх припущень, вагітність мінімальний бактеріальний обмін з майбутньою дитиною. З природним народження перший «основний контакт» з природною мікробіотою матері відбувається, коли дитина проходить через родові шляхи.

Розвивається типова мікробіота кишечника в перші роки життя і протягом цього часу його все ще можна легко змінити під впливом навколишнього середовища. Харчування немовляти та малюка має великий вплив на поселення. Кишечник дітей, що перебувають на грудному вигодовуванні, в основному населений бактеріями, що продукують молочну кислоту. Це призводить до кишкового середовища, в якому патогенні мікроби навряд чи можуть оселитися [Koe 2011].

Більш стабільний кишкова мікробіота дорослих також пристосовується до мінливих факторів навколишнього середовища. Дієта та спосіб життя (вживання тютюну та алкоголю), ліки або хвороби та стреси тощо відіграють тут свою роль. Можливо, може 3 ентеротипи (Бактероїди, Превотелла та Румінокок) можна виділити у людей, у кожному з яких переважає інший рід бактерій [Aru 2011].

Іншими чинниками впливу є:

географічне походження (різні культури та країни з різним харчуванням потребують різної мікробіоти)
Вік (змінений склад і кількість бактерій)
генетичний склад (різні мікробіоти кишечника залежно від статі)

Значення мікробіому для здоров'я

По суті, важливість мікробіому для нашого здоров’я може бути узагальнена у 3 функціях.

Сприяють травленню та здоров’ю кишечника

Нормальне травлення навряд чи можливо без бактеріальної колонізації кишечника. На мікробіоти впливає підвищене споживання простих вуглеводів та опосередковано

Бар'єрна функція
інгібування та активація різних метаболічних шляхів
пропозиція Перистальтика кишечника (Моторика) і таким чином
Поглинання поживних речовин

Поглинання енергії.

Харчові волокна також виробляються бактеріями товстої кишки коротколанцюгові жирні кислоти (Оцтова, пропіонова та масляна кислоти) розкладаються, що серед іншого живлення обслуговують клітини кишечника. Це стабілізує бар’єр. Вони також всмоктуються через слизову оболонку кишечника і транспортуються до різних інших органів через кров. Таким чином, сіль оцтової кислоти повинна надходити до мозку, наприклад, там, де вона зв'язується з певними рецепторами, і, крім іншого, Відчуття ситості тригери. Можна навіть подумати, що деякі продукти метаболізму в мозку впливають на концентрацію певних нейромедіаторів, таких як серотонін або дофамін, які впливають на наш мозок. поведінки Має.

Певні бактерії відіграють важливу роль у ентерогепатичному циклі Жовчні кислоти, інші в детоксикація шкідливі продукти обміну речовин та наркотики. До того ж різноманітні Ферменти, гормони і Вітаміни освічений.

Розвиток та підтримка імунної системи

Без бактеріальної колонізації кишечника наша імунна система не може нормально розвиватися. Наприклад, він запобігає потраплянню шкідливих організмів. Активність і ріст шкідливих мікроорганізмів також пригнічуються. Якщо кількість шкідливих мікробів у кишечнику зростає, слизова оболонка кишечника стимулюється виробляти більше захисних факторів. Наші "природні" бактерії також можуть утворювати такі захисні фактори. Крім того, деякі з цих видів самі мають чіткий антимікробний ефект, утворюючи так звані ліпопептиди, які ефективні проти шкідливих мікроорганізмів.

Модуляція та контроль запальних процесів

Як центральний сполучний орган між навколишнім середовищем, травленням та імунною системою, кишечник також контролює запальні процеси. Утворюються шкідливі бактерії Продукти метаболізму і Токсини, що провокують запалення. Якщо вони вийдуть з-під контролю, можуть виникнути хронічні запальні процеси. Це не тільки сприяє захворюванню кишечника, але може також впливати на чутливість до інсуліну, наприклад, що в свою чергу впливає на численні інші метаболічні процеси. Однак фізіологічні бактерії зменшити утворення запальних месенджерів, витісняючи шкідливі бактерії та не даючи їм рости.

Це означає, що між кишковими бактеріями та клітинами слизової оболонки кишечника існує тонкий баланс між толерантністю та захистом. Порушення цього балансу може сприяти різним захворюванням.

Вплив дієти та способу життя

Дієта, спосіб життя та стан здоров’я суттєво впливають на функцію мікробіома. Наші харчові компоненти є основними рушіями росту кишкових бактерій. Зміна харчових звичок вже впливає на мікробіом кишечника в короткостроковій перспективі [Dav 2014].

Підтримуючі фактори

Середземноморська дієта було показано, що позитивно впливає на мікробіом кишечника [DeF 2016]. Переважно або суто рослинна дієта була пов’язана в тестах з нижчим утворенням речовин кишковими бактеріями, які пов’язані з атеросклеротичними судинними змінами [Koe 2013].

Вид і кількість вуглеводів, білків і жирів також впливають на склад і функціональність природних кишкових бактерій. Їжа, яка повністю засвоюється організмом, наприклад, біле борошно або цукор, не потрапляє в товсту кишку і тому не метаболізується кишковими бактеріями. Харчові волокна, навпаки, потрапляють до товстого кишечника неперетравленими і служать оптимальною харчовою основою для кишкових бактерій, що мешкають тут.

Їжа з високим вмістом клітковини такі як овочі, фрукти та цільні зерна ферментовані продукти як от Продукти з сирого молока може сприяти зростанню захисних бактерій [Vit 2015]. Сюди також входять інгредієнти, відомі як пребіотики Інулін і Олігофруктоза, які також доступні на ринку у вигляді дієтичних добавок та функціональних продуктів харчування.

Подібним чином деякі фітохімікати прямі з групи Поліфеноли мікробіоти в здоровому напрямку. До них належать, наприклад, кольорові антоціани в ягодах або флавоноїди в яблуках та цибулі. Ці речовини лише в невеликій кількості всмоктуються в тонкому кишечнику. Більшість із них досягає товстого кишечника, де сприяє росту фізіологічних бактерій та стабільності кишкового бар’єру.

Підривні фактори

Типова західна дієта, багата жирами та білками багато м’яса Імовірно стимулює ріст бактерій, які містять ліпополісахариди в клітинній мембрані. Вони, в свою чергу, сприяють запаленню та дестабілізують кишковий бар’єр.

Постачання підсолоджувачів, у тому числі з Сахарин, призвели до деяких досліджень дисбалансу кишкового мікробіому та призвели до порушення метаболізму глюкози [Sue 2014]. Тут слід критично зауважити, що результати походять від експериментів на тваринах, які не можна просто передати людям. Порушення також відбувалися лише при дуже великій кількості підсолоджувачів. Тоді Німецьке суспільство діабету дійшло висновку, що підсолоджувачі можуть принаймні "впливати на наш метаболізм через кишкові бактерії". Сучасні огляди приходять до висновку, що «помірне споживання», ймовірно, не впливає на мікробіом кишечника, хоча сахарин, сукралоза та стевія можуть, безумовно, змінити склад кишкової флори [Lob 2019] [Rui 2019].

Деякі харчові фактори завдають більшої шкоди в певних існуючих умовах. Ось так вони пройшли через одного пероральні добавки заліза Індуковані (заліза сульфатом) небажані зміни у пацієнтів із хворобою Крона набагато більш виражені, ніж у не запалених порівняльних препаратів [Lee 2017].

Загалом застосовується одностороння дієта з високим відсотком Фастфуд, Готова продукція с Добавки як консерванти, Безалкогольні та енергетичні напої як от цукор як фактори ризику розвитку дисбалансу між «хорошими» та «поганими» кишковими бактеріями.

Ліки такі як антибіотики, проносні засоби, блокатори шлункової кислоти, седативні засоби, препарати, що знижують холестерин, протизаплідні таблетки, знеболюючі препарати або кортизон можуть мати стійкий негативний вплив на мікробіом. Кожна доза антибіотика змінює мікробіом в кишечнику. Навіть через півроку після антибіотикотерапії було встановлено, що деякі чутливі типи бактерій назавжди зникли [Pal 2018]. В експериментах на тваринах навіть можна було помітити, що антибіотики у високих дозах занадто очевидні менше новоутворених нервових клітин свинцю в мозку. Водночас кількість знизилася до певної Імунні клітини явно назад в мозок. Це теж пам'яті постраждав [Möh 2016]. Високі дози не досягаються у людей. Але висновки говорять про одне жвавий обмін через вісь кишечник-мозок.

Імовірно, теж можна надмірна гігієна Порушують кишковий баланс між кишковими клітинами та кишковими бактеріями. Це стосується також відсутності контакту з певними бактеріальними культурами, що трапляються в інших екосистемах. За спостереженнями, діти з ферм з великою рогатою худобою мали найнижчі показники алергії та астми порівняно з дітьми з міста. Різні бактерії, виділені та введені з кіосків для тварин, змогли захистити як дорослих тварин, так і їх безпосереднє потомство від астми в експериментах на тваринах.

Іншими руйнівними факторами є a високий тютюн- і Вживання алкоголю, стрес а також бурхливий спосіб життя (також під час їжі), страхи або Малорухливий спосіб життя. Також різні Токсини навколишнього середовища завдати постійної шкоди.

Роль у хворобах

Існує також ряд захворювань, пов’язаних із зміненим мікробіомом. Багато клінічних картин пов'язано зі зменшенням різноманітності або видового різноманіття бактерій в кишечнику. Результат - т. Зв Дисбіоз. Сучасний спосіб життя несе ризик того, що мікробіом втратить різноманітність і, таким чином, несе потенційний ризик захворювання. Однак у контексті спостережуваних взаємозв’язків виникає фундаментальне питання про те, чи спостерігаються відмінності в мікробіомі причиною або наслідком захворювання є.

Далі ми представляємо кілька прикладів захворювань, які пов’язані з порушеним мікробіомом.

Деякі інфекції бактеріями, вірусами або грибками демонструють змінений мікробіом. У випадку зараження бактерією Clostridium difficile трансплантація стільця була вже терапевтично ефективною.

Алергічні реакції часто проявляються в дитинстві. У дітей із тенденцією до реакцій гіперчутливості кишкова флора зазвичай відрізняється від нездійснених здорових немовлят. У ході досліджень ризик інфантильного атопічного дерматиту може бути значно знижений при введенні пребіотичних олігосахаридів.

Змінений мікробіом також часто спостерігається при депресії.

Це також стосується шкірних захворювань, таких як нейродерміт або псоріаз. На уражених ділянках шкіри також виявляється порушена бактеріальна флора. Уражені ділянки шкіри зазвичай колонізуються небажаним зародком золотистого стафілокока. Перші успіхи досягають бактеріальні креми. Бактерії, що містяться в ньому, витісняють патологічний мікроб і тим самим зменшують запальні процеси в ураженій ділянці шкіри.

Дослідження на пацієнтах із хворобою Крона або виразковим колітом показують, що тут знижується біорізноманіття мікробіоти кишечника. Фізіологічні мікроби, швидше за все, будуть витіснені видами, що сприяють запаленню. Вони, у свою чергу, утворюють фермент каспазу-1. Це є рушієм запальних реакцій в кишечнику, активність яких контролюється мікробіомом [Bla 2017] [Roy 2017]. З терапевтичної точки зору, трансплантація стільця в майбутньому повинна витіснити бактерії, що сприяють запаленню. Згідно з сучасним станом досліджень, цей «перенос мікробіома калу» вже продемонстрував багатообіцяючий успіх у лікуванні хронічного запального захворювання кишечника (ВЗК), синдрому подразненого кишечника та зараження мультирезистентними збудниками.

Синдром подразненого кишечника: у разі синдрому подразненого кишечника є все більше доказів того, що кишкові бактерії беруть участь у клінічній картині. Модифікована мікробіота сприяє запальним реакціям.

Надмірна вага та ожиріння: Люди з ожирінням часто мають порушений кишковий бар’єр, що може призвести до субклінічного запалення, що може призвести до розвитку вторинних захворювань, наприклад B. сприяє метаболічному синдрому. Порівняно із нормальною вагою, склад мікробіоти людей із надмірною вагою часто змінюється. Досі незрозуміло, чи є ці зміни причиною або наслідком ожиріння. Експериментально принаймні передача кишкових бактерій мишам із нормальною вагою без мікробів призводила до збільшення ваги. Це також спрацювало у різних видів: якщо кишкові бактерії людей із надмірною вагою передавали мишам, вони також набирали вагу. Однак поки що поки що не вдалося зменшити вагу за допомогою кишкових бактерій.

Сучасні виклики

З огляду на ці численні клінічні картини, бажані подальші дослідження, що розкривають механізми між мікробіомом, навколишнім середовищем та метаболізмом, а також здоров'ям та хворобами. Але це не так просто. Аналіз природної мікробіоти є складним. Багато бактерій живуть лише у відсутності повітря і не можуть культивуватися. Природний склад і середовище кишечника важко відтворити в лабораторії.

Крім того, поки що існує лише кілька бактерій, для яких доведений бажаний ефект. Однак специфічність бактерій дуже висока. І: Не всі бажані бактерії оселяються в кишечнику, що може призвести до прийому протягом усього життя або регулярного лікування. Наскільки це бажано та безпечно, навряд чи можна передбачити на даний момент.

ключ Для здорового кишкового мікробіома все ще необхідне профілактичне харчування, яке дозволяє хорошим бактеріям осідати і розмножуватися, щоб підтримувати та пропагувати оптимальну мікробіоту.