A mikrobióm egyfajta „szerv”, amelyet a modern orvoslás évek óta elfelejtett. Több mint egy tucat éve azonban, az orvosbiológiai tudományok fejlődésének köszönhetően, rengeteg olyan kutatás folyik, amelyek eredményei azt igazolják, hogy a mikrobióm nem csupán a szervezetünkben élő mikroorganizmusok csoportja. Mi a mikrobiom? Miért olyan fontos az egészségünk szempontjából? Hogyan kell vigyázni rá?

Mikrobióma(mikrobióta, mikroflóra) egy adott természetes élőhelyre jellemző mikroorganizmusok csoportosulása. Élőhelyként nemcsak a tengert vagy a talajt kell értenünk, hanem az ember és más állatok szervezetét is. Ezért a tengerek és a talaj mikrobiomán kívül megkülönböztetjük a bél-, bőr-, nemi traktus-, fül- és szájmikrobiómát.

A mikrobióm összetétele az elfogl alt élőhelytől függően változik. Jelenleg a legtöbb kutatást testünk legnagyobb számú mikrobiomján, azaz az emésztőrendszeren végzik.

Mikrobióma, mikrobióta vagy mikroflóra?

A "mikrobióma" kifejezést először 2001-ben használta a Nobel-díjas Joshua Lederberg, aki az emberi testben élő mikrobák genomkészletének leírására használta. Ezért a kifejezést gyakrabban használják ebben az értelemben.

Amikor az összes mikroorganizmus sejtként való összegyűjtéséről beszélünk, a „mikrobiota” kifejezést kell használni.

A "mikroflóra" kifejezés viszont egy régi, ritkábban használt kifejezés, és abból az időből származik, amikor a legtöbb mikroorganizmust a növényvilágba sorolták (a "flóra" kifejezés leírja a egy adott területen található növényfajok összessége).

Mikrobióm – miből áll?

A mikrobiom baktériumokból, élesztőgombákból, gombákból, protozoonokból, vírusokból és archaeákból áll. Ne feledje, hogy nem kell mindig "barátságosnak" lenniük a házigazdájukkal. A mikrobióta tartalmazhat emberekre potenciálisan patogén mikroorganizmusokat is, példáulEscherichia Coli .

A mikroorganizmusok bősége miatt külön figyelmet érdemel a gyomor-bélrendszer mikrobióma, amely főként 4 alcsoportba tartozó baktériumokból áll:

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Proteobaktériumok(8%)
  • Actinobacteriumok(3%)

Egészséges embereknél az emésztőrendszer egyes szakaszait a mikroorganizmusok változatos sokfélesége jellemzi. A gyomor és a nyombél gyakorlatilag steril,mert a gyomornedv savas pH-ja a legtöbb mikroorganizmus számára kedvezőtlen környezetet teremt. A vékonybélben számuk nagyobb, 10 000 és 100 000 között mozog 1 gramm tápanyagban.

Itt aLactobacillusésStreptococcusnemzetség acidofil baktériumai dominálnak. A legtöbb mikroorganizmus a vastagbélben található, és ez 1 gramm tápláléktartalomban akár billió sejtet is jelent! Túlnyomó többsége oxigén-intoleráns mikroorganizmus (anaerob), mint példáulBifidobacteriumésClostridium .

Becslések szerint az emésztőrendszerben 10-szer több mikroorganizmus található, mint az emberi test sejtjei (körülbelül 100 billió sejt súlya körülbelül 2 kg), és a bennük lévő gének száma 3,3 millió. Összehasonlításképpen, az emberi genom mindössze 21 000 génből áll.

Az emésztőrendszerben élő baktériumok feloszthatók aszerint, hogy milyen funkciókat látnak el a szervezetben:

  • proteolitikus (vagy rothadó) baktériumok potenciálisan patogén baktériumok, amelyek túlszaporodása a bélben káros hatással lehet a szervezetre; köztük többek között nemzetségbe tartozó baktériumokKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • védő (probiotikus) baktériumok olyan baktériumok, amelyek gátolják a patogén mikroorganizmusok növekedését, lezárják a bélhámot és tápanyagokat termelnek a bélhám számára; köztük többek között aLactobacillusésBifidobacterium
    • nemzetségbe tartozó baktériumok
  • immunstimuláló baktériumok stimulálják az immunrendszer sejtjeit, csökkentik a gyulladásos választ és serkentik az IgA antitestek termelését a nyálkahártyán keresztül; köztük többek között nemzetséghez tartozó baktériumokEnterococcusiEscherichia coli . Ez utóbbi kedvezőtlen körülmények között is potenciálisan patogén

Mikrobióma – mik a funkciói?

A bélmikrobák képesek metabolizálni az élelmiszerből származó anyagokat – szénhidrátokat, fehérjéket, zsírokat és közvetlenül az emberből származó anyagokat, például az elh alt sejteket és a nyálkahártyát. A mikrobiom az alapvető élettevékenységek támogatására használja őket.

Ezért a mikrobiota funkciói egy olyan bioreaktor típushoz hasonlíthatók, amely számtalan mennyiségű bioaktív anyagot termel a fermentációs folyamat során. Ezen anyagok mennyisége és jellege nagymértékben függ attól, hogyan táplálkozunk.

Az emésztési folyamatok támogatása mellett a bél mikrobióma:

  • B-vitaminokat és K-vitamint termel
  • növeli az ásványi anyagok felszívódását,mint például a magnézium és a kalcium
  • megakadályozza, hogy patogén baktériumok kolonizálják a bélrendszert
  • serkenti az immunrendszer sejtjeinek érését és támogatja annak munkáját
  • csillapítja a gyulladásos folyamatokat
  • befolyásolja a bélhámsejtek érését és differenciálódását
  • inaktiválja a toxinokat és rákkeltő anyagokat
  • részt vesz a koleszterin és a bilirubin anyagcseréjében

Mikrobióm – mi befolyásolja?

  • gének

Bár a bélmikrobióma összetételét elsősorban a környezeti tényezők befolyásolják, a mikrobiomot kisebb mértékben befolyásolja a gazdaszervezet genotípusa is. Példa erre a kapcsolatra a fukoziltranszferáz 2 enzimet kódoló FUT2 gén variánsai, amelyek felelősek többek között a vércsoportokhoz kapcsolódó antigének képzésére

A FUT2 gén kedvezőtlen változatával rendelkező emberek nem termelnek bizonyos oligoszacharidokat, amelyek hiánya hajlamosítja őket aBifidobacteriumnemzetségbe tartozó védőbaktériumok hiányára. Az európaiak körülbelül 20%-a rendelkezik ennek a génnek egy kedvezőtlen változatával.

  • életkor és szállítási mód

A méhen belüli szülés előtt emésztőrendszerünk steril. A természetes szülés során a gyomor-bélrendszert az anya hüvelyi mikrobiomja népesíti be. Ezután a tejjel való szoptatás során prebiotikus anyagok (humán oligoszacharidok) jutnak át a babához, amelyek serkentik a hasznos baktériumok növekedését, mint példáulBifidobacterium .

A mesterségesen táplált babákban kevesebb lehet ez a baktérium. Kimutatták, hogy a szülés és az etetés módja döntő jelentőségű lehet a mikrobiom megfelelő fejlődésében és például az allergia kialakulásában. A mikrobiom összetételében jelentős különbségeket figyeltek meg a természetesen született csecsemőknél a császármetszéssel világra hozott csecsemőkhöz képest.

A szoptatás befejezése és a szilárd táplálék bevezetése után a bél mikrobióma összetétele fokozatosan a felnőttekéhez hasonlít. Körülbelül 15 évesen viszonylag stabil állapotba kerül (ha az illető egészséges és megfelelő életmódot folytat)

Az emberi élet következő szakasza, amelyben a bélmikrobióma összetételének változása figyelhető meg, a körülbelül 65 éves kor utáni időszak. Az időseknél csökken aBifidobacteriumnemzetségbe tartozó védőbaktériumok száma, és nő a potenciálisan patogén baktériumok száma, mint például aClostridium.

A hanyatlásBifidobacterium , amelyek csökkentik a bélnyálkahártya gyulladását, lehet az egyik olyan tényező, amely súlyosbítja az életkorral összefüggő betegségi folyamatokat. Miért történik ez? Ez nagyrészt annak a következménye, hogy szervezetünk az életkorral kevésbé hatékonyan működik,azaz romlik a fogazat állapota, csökken a kiválasztott nyál mennyisége és csökken a szervek, például a hasnyálmirigy hatékonysága

  • Diéta

Az étrend az egyik leginkább befolyásoló tényező a bélmikrobióma összetételében. Ha mikrobiómunkat megfelelő mennyiségű összetett szénhidráttal látjuk el, a mikroorganizmusok olyan anyagokat termelnek, mint például a rövid szénláncú zsírsavak (SCFA), például a butirát vagy a tejsav, amelyek jótékony hatással vannak a szervezetre, így pl. a gyulladásos válaszok elnyomásával.

Becslések szerint az elfogyasztott szénhidrátok 10-20%-a ellenáll az emberi bélenzimek általi emésztésnek. Ezek nem emészthető szénhidrátok, például rezisztens keményítő és nem keményítő poliszacharidok (például pektinek és cellulóz), amelyek ideális „tápanyagok” a mikrobiom számára.

Ha azonban étrendünk feleslegben tartalmaz feldolgozott élelmiszereket, egyszerű cukrokat, telített zsírokat és állati fehérjét, a mikroorganizmusok káros anyagokat kezdenek termelni, például biogén aminokat (pl. tiramint), skatolt, indolt vagy ammóniát. Ezek az anyagok károsíthatják a bélhámsejteket, gyulladást válthatnak ki, és a bélgát permeabilitásának megzavarásához vezethetnek.

Olyan vizsgálatot végeztek, amelyben Olaszországban élő és a nyugati táplálkozási modell szerint táplálkozó (állati fehérjében, zsírokban és egyszerű cukrokban gazdag) gyermekek bélmikrobiómának összetételét hasonlították össze a vidéken élő gyerekek étrendjével. vidéki Burkina Faso (komplex szénhidrátokban gazdag és állati fehérjeszegény). Kimutatták, hogy a mikrobiom összetétele mindkét csoportban drámaian különbözött.

Az elhízott emberekre jellemző baktériumcsoport ( Firmicutes ) dominált az olaszországi gyerekekben, túlszaporodtak a rothadó baktériumok, és csökkent butirát- és egyéb SCFA-tartalom. a székletben találtak. Burkina Faso gyermekeinél ezt nem találták meg. Ez azt mutatja, hogy a helytelen étkezési szokások hogyan befolyásolják a bél mikrobióma zavarát.

Az összetett szénhidrátokban (pl. oldható rostokban) szegény étrend csökkenti a bél mikrobiómának sokféleségét, különösen aBifidobacteriumnemzetségbe tartozó védőbaktériumok diverzitását. Ilyen diéta például a FODMAP diéta és a nem megfelelően kiegyensúlyozott gluténmentes diéta.

A mediterrán étrend a legkedvezőbb a kutatásban, mert a nagy mennyiségű élelmi rost mellett polifenolokat is tartalmaz. A legújabb tanulmányok szerint a polifenolok 90-95%-a a vastagbélben halmozódik fel, ahol a bél mikrobióma által különböző biokémiai változásokon mennek keresztül.

  • Pszichológiai stressz

Egereken és embereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy pszichés stressz okozzaaLactobacillusésBifidobacteriumnemzetségek védőbaktériumai számának csökkentése. Ezenkívül a stressz serkenti a potenciálisan patogén baktériumok, példáulEscherichia Colitúlszaporodását. Ez valószínűleg a kortizol stresszhormon szekréciójának köszönhető.

Azt is kimutatták, hogy a polifenolok, mint például a szőlőben található resveratrol vagy a teában lévő katechinek, pozitív hatással vannak a bélmikrobióta összetételére, prebiotikumként működve.

  • PROBIOTIKUMOK - gyógyító tulajdonságok, típusok és források
  • Jó baktériumok a szervezetben: mikrobák, amelyek védelmet nyújtanak a betegségek ellen
  • A gyakori mosás megrövidíti az életét? Igen, és van rá bizonyíték!

Mikrobióma és civilizációs betegségek

A mikrobiomot gyakran hasonlítják a modern orvostudomány által elfelejtett "szervhez". A kutatások egyértelműen azt mutatják, hogy a mikrobiom, mint bármely más szerv, képes fogadni a környezetből származó információkat – például a pH változásait, a tápanyagok, az immunsejtek és a hormonok jelenlétét – és reagálni azokra. Ezt a rendszert kvórumérzékelésnek hívják, és lehetővé teszi a molekuláris párbeszédet a mikrobiom és az emberi sejtek és szervek között.

A mikrobióm testünkre gyakorolt ​​többszintű hatása miatt nem meglepő, hogy a mikrobiom minőségi és mennyiségi zavarai, az úgynevezett intestinalis dysbiosis hozzájárulhatnak számos civilizációs betegség kialakulásához, mint pl. mint:

  • elhízás
  • cukorbetegség
  • autoimmun betegségek
  • allergia
  • depressziós rendellenesség
  • autizmus
  • Alzheimer-kór

A mikrobiom és az emberi egészség kapcsolatának kutatásában áttörést jelentett az Amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézet által 2007-ben kezdeményezett "Human Microbiome Project" projekt. A molekuláris biológia legmodernebb módszereit alkalmazza, amelyek lehetővé tették az emberi mikrobiom összetételének szélességi foktól, genotípustól, életkortól és étrendtől függően való különbségeinek meghatározását.

Mikrobióma és elhízás

Az első olyan tanulmányokat, amelyek a bél mikrobiómának az elhízással való kapcsolatára ut altak, egereken végezték. Észrevettük, hogy az elhízott egerek - a sovány egerekhez képest - megzavarták az arányokat aFirmicutes(túl sok) ésBacteroidescsoportba tartozó baktériumok között (túl kevés). ).

Jelenleg úgy gondolják, hogy a bél mikrobiomja legalább három mechanizmusban befolyásolhatja az elhízás kialakulását:

  • plusz kalóriák előállításával (a táplálékból nyert energia 4-10%-át a mikrobiom állítja elő, ez kb. 80-200 kcal/nap)
  • gyulladást indukálalacsony intenzitású (ún. metabolikus endotoxikémia, amely inzulinrezisztenciát okozhat)
  • az éhség- és jóllakottság központ szabályozása (a mikrobiom befolyásolja többek között a glukagonszerű peptid-1 és YY peptid szekrécióját, valamint a bélben való áthaladásának idejét)

A mikrobiom és az idegrendszer

Egereken végzett kísérleti vizsgálatok kimutatták, hogy a bél mikrobióma befolyásolja az idegrendszer fejlődését, a stresszreakciókat és a viselkedést. Egyre több tanulmány utal arra is, hogy közvetlen kapcsolat van a bélmikrobióma és a depressziós rendellenességek között.

Ezzel összefüggésben az ún A bél-agy tengely és a vagus ideg, amelyek a bélből az agyba irányuló jelek továbbításáért felelősek.

Más mechanizmusok, amelyek révén a mikroorganizmusok befolyásolhatják viselkedésünket, a triptofán metabolizmusában való részvételük (ez a "boldogsághormon" - szerotonin - szintézisének előfutára), vagy közvetlenül a neurotranszmitterek, például a baktériumok szintézisén keresztül. a EscherichiaésEnterococcustípus képes szerotonint termelni, valamint aLactobacillusGABA (lazításért felelős neurotranszmitter) és pihentető).

Ezen túlmenően a kutatások azt mutatják, hogy a bél mikrobióma részt vesz az olyan rendellenességek kialakulásában, mint például:

  • autizmus
  • skizofrénia
  • ADHD
  • bipoláris zavar
Megéri tudni

A SIBO, vagyis a vékonybél bakteriális túlszaporodása a bélrendszeri dysbiosis egyik fajtája, amely a vékonybélben a baktériumok túlzott elszaporodásával jár, amelyek jellemzőek a vastagbélre

A SIBO az emésztési és felszívódási zavarok okozója. Számos betegséggel együtt létezik, mint például:

  • irritábilis bél szindróma (84%)
  • cöliákia (66%)
  • gastrooesophagealis reflux betegség (50%)
  • pajzsmirigy alulműködés (54%)
  • hasnyálmirigy-gyulladás (35%)

A SIBO oka lehet:

  • bélmotilitási zavarok
  • savkötők
  • gyomorbetegségek
  • emésztőenzim-hiányok
  • öregség
  • antibiotikum terápia

A mikrobióm – hogyan kell gondoskodni róla?

  • fogyasszunk polifenolokban (áfonya, áfonya, málna) és prebiotikus anyagokban gazdag zöldségeket és gyümölcsöket, amelyek a bélmikroorganizmusok „közege” (hüvelyesek, citrusfélék, csicsóka, póréhagyma, hagyma, spárga, banán)
  • egyél összetett szénhidrátokat, például barna rizst, zabkorpát és zabkorpát, amelyek oldható rostot tartalmaznak, amelyek serkentik a butirát termelődését
  • egyél jó minőségű zsírokat, például olívaolajat
  • inni zöldtea, mert polifenolokat, például katekineket tartalmaz
  • növelje az ecetes zöldségek, pl. káposzta, uborka, répa és tejtermékek, például joghurt, kefir fogyasztását, mivel ezek probiotikus mikroorganizmusok forrásai
  • kerülje a nagy mennyiségű alkoholt, és ha már fogyasztja, válasszon olyan vörösbort, amely polifenolokat tartalmaz, mint például a rezveratrol
  • távolítsa el étrendjéből a gyorsételeket, édesített italokat, sütiket és szeleteket, mivel ezek az egyszerű cukrok és transzzsírok forrásai
  • kerülje a pszichológiai stresszt, és ha ez lehetetlen, használjon relaxációs technikákat
  • aludj eleget
  • gyakorolj rendszeresen
A szerzőrőlKarolina Karabin, MD, PhD, molekuláris biológus, laboratóriumi diagnosztikus, Cambridge Diagnostics PolskaSzakmájuk szerint biológus, mikrobiológiai szakirány, laboratóriumi diagnosztikus több mint 10 éves laboratóriumi munkatapasztalattal. A Molekuláris Orvostudományi Főiskolán végzett, a Lengyel Humángenetikai Társaság tagja, a Varsói Orvostudományi Egyetem Hematológiai, Onkológiai és Belgyógyászati ​​Tanszékének Molekuláris Diagnosztikai Laboratóriumának kutatási ösztöndíjainak vezetője. A Varsói Orvostudományi Egyetem I. Orvostudományi Karán megvédte az orvostudományok doktora címet az orvosbiológia területén. Számos tudományos és népszerű tudományos munka szerzője a laboratóriumi diagnosztika, molekuláris biológia és táplálkozás területén. A laboratóriumi diagnosztika területén dolgozó szakemberként napi szinten vezeti a Cambridge Diagnostics Polska tartalmi részlegét, és együttműködik a CD Dietary Clinic táplálkozási szakértői csoportjával. Gyakorlati ismereteit a betegségek diagnosztikájáról és diétás terápiájáról osztja meg szakemberekkel konferenciákon, tréningeken, folyóiratokban és honlapokon. Különösen érdekli a modern életmód hatása a szervezetben zajló molekuláris folyamatokra.

Olvasson további cikkeket a szerzőtől

Kategória:

Gasztrológia