Що таке мікробіом
Останніми роками стався вибух у розумінні людського мікробіома - геному всіх наших мікробів.
Вступ
Досягнення технологій секвенування геномів та метагеномічний аналіз (генетичне вивчення геномів, взятих безпосередньо із зразків навколишнього середовища), дозволили дослідникам вивчити ці мікроби та їх функції та проаналізувати мікробіом - як у стані здоров’я, так і при захворюваннях. . Мікробіом людини має, за оцінками, 100 трильйонів (трильйон = одиниця 1000 мільярдів) мікробів, більшість з яких мешкають у травному тракті.
Орган сам по собі
Мікробіом людини складається із спільнот бактерій, вірусів, а також грибів ((грибків)) із більшою складністю, ніж сам геном людини. Для порівняння, мікробіом має 3,3 мільйона унікальних генів (що кодують білки), тоді як весь геном людини має близько 23000 генів. Мікробіом людини має такі широкі функції, як вироблення імунітету, захист організму від патогенних мікроорганізмів, будучи господарем для виробництва коротколанцюгових жирних кислот, важливих для обміну речовин, синтезу вітамінів та запасів ліпідів, а також впливаючи на поведінку людини, що робить його органом. необхідні в організмі, без яких ми не могли б функціонувати оптимально.
Мікробіом і хвороби людини
Взаємозв'язок між змінами складу мікробіому та патогенезом захворювання в даний час є невизначеним. Завдання полягає у визначенні, чи пов’язаний дисбаланс мікробів із захворюванням, яке іноді називають «дисбіозом», та здатністю розрізняти причину та наслідки. У наступному розділі висвітлено певні стани, що спостерігаються в педіатрії та пов’язані зі змінами макробіоти травного тракту.
Запальна хвороба кишечника - це одні з найбільш вивчених захворювань, пов’язаних з мікробіотою кишечника. Склад кишкової мікробіоти відрізняється у здорових людей від хворих на ВЗК за видовим багатством (наприклад, кількістю видів бактерій) та чисельністю видів (наприклад, кількістю особин на один вид). Оскільки бактерії ідентифікуються шляхом секвенування, а менше за функціональними характеристиками в лабораторних культурах, окремі види бактерій або роди (залежно від класифікації послідовних даних) також часто називають оперативними таксономічними одиницями в дослідженнях мікробіоти. Дослідження показують, що пацієнти з ВЗК мають низький бактеріальний різноманітність порівняно зі здоровими людьми. І останні дослідження показують, що патогенез BII зумовлений взаємодією факторів навколишнього середовища (наприклад, куріння, дієта та стрес) та генетичної сприйнятливості хазяїна, на яку впливає мікробіота в організмі хазяїна, яка викликає захисну або патогенетичну імунну реакцію.
Некротизуючий ентероколіт (НЕК) - патогенез НЕК є багатофакторним, хоча вважається, що мікробіота травлення відіграє важливу роль. Дослідження як на тваринах, так і на людях описували зміни в травній мікробіоти, включаючи зменшення різноманітності бактерій та збільшення протеобактерій у недоношених дітей порівняно зі здоровими недоношеними дітьми.
Атопічні захворювання - Такі захворювання, як екзема, астма та харчова алергія, зростають. Вважається, що відсутність раннього впливу мікробних антигенів змінює склад мікробіоти травної системи немовляти, що порушує імунний розвиток та викликає алергічні захворювання. Ця концепція - про зміну складу мікробіому - та сприйнятливості до алергічних захворювань у дитячому віці підтверджується даними епідеміологічних досліджень, які повідомляють про більшу поширеність атопічних захворювань у немовлят, народжених шляхом кесаревого розтину, тих, хто годується сумішами та тих, хто зазнає дії антибіотиків.
Діабет 1 типу - мікробіота кишечника бере участь у регулюванні метаболічно-імунної осі. Дослідження, що спекулюють на причинно-наслідковому складі мікробів, не узгоджуються. Однак біфідобактерії вважаються захисними, тоді як протеобактерії є фактором ризику. Подібним чином зміни мікробіоти кишечника, що визначаються способом життя (способом народження та харчуванням), є відомими факторами ризику розвитку діабету 1 типу. 1.
Порушення спектра аутизму - мікробіота кишечника може впливати на поведінку людини, модулюючи осі кишечника та мозку ендокринну (через кортизол), імунну (через цитокіни) та неврологічну (через блукаючий нерв та кишкову нервову систему). У ряді досліджень було написано зміни в мікробіоти кишечника у дітей з розладами спектру аутизму, які порівняно з тими, хто розвивається нормально. Однак необхідні додаткові дослідження, щоб визначити, чи важливий цей аспект у патогенезі захворювання.