- Bélmikrobióta - jellemzők
- Bélmikrobióta - összetétel a különböző életszakaszokban
- Bélmikrobióta – hatás a szervezetre
Segítsen a webhely fejlesztésében, megosztva a cikket a barátokkal!
A bélmikrobióta a vastagbélben élő összes mikroorganizmus. Közülük a legismertebbek a baktériumok, amelyekből egy egészséges emberben több mint 1000 faj található. A mikrobiota összetétele és bősége szorosan összefügg az egészséggel, a hangulattal és az agyműködéssel. Tudja meg, hogyan hatnak a bélbaktériumok a szervezetére.
A mikrobiótakülönböző típusú mikroorganizmusok csoportja, amelyek a gazdaszervezetben és annak felszínén élnek.A mikrobióm ugyanazt jelenti, mint a mikrobióta . Mindkét kifejezést felváltva használjuk. A „mikroflóra” kifejezést azonban elhagyták, ami arra utal, hogy a gazdaszervezetben lévő mikroorganizmusok növényi eredetűek.
Az emberi mikrobióta nemcsak baktériumokat, hanem vírusokat, archaeát és eukarióta szervezeteket is tartalmaz. A baktériumok sokféleségét és szerepét azonban a legjobban tanulmányozták. Az emberi szervezetben élő baktériumokat a génszekvenálásnak köszönhetően azonosították. Ezek a felfedezések lehetővé tették a mikrobiom és a gazdaszervezet közötti kapcsolat megértését.
Bélmikrobióta - jellemzők
A bél mikrobióma az egész szervezet mikrobiómának egyik eleme, amely nagy jelentőséggel bír az emberi szervezet homeosztázisában
A bélbaktériumok azok, amelyek a vastagbélben találhatók.Egészséges felnőtt ember, amely jellemzően több mint 1000 baktériumfajtát hordoz.viszonylag kevés ismert baktériumtípushoz tartozik. A Bacteroidetes és Firmicutes típusú anaerob baktériumok dominálnak.
A bélmikrobióta változékonysága
A bélmikrobióta változó – nem ugyanaz a különböző emberekben és ugyanabban a személyben különböző időpontokban. Az egyének közötti különbségek nagyon egyértelműek.
Ismeretes, hogy az emberi bélmikrobióta általános sokfélesége az élet során változik. A születéstől körülbelül 12 éves korig folyamatosan növekszik, viszonylag stabil marad a felnőttkorban, majd csökken a későbbi években.
Egy tanulmány kimutatta, hogy a mikrobiota körülbelül 70%-a változatlan marad egy év alatt antibiotikumos kezelés nélkül. A megfigyelések azt mutatták, hogy egyes fajok valószínűleg több évtizeden át stabilak, ha nem is egy egyed élete alatt, amint azt az is bizonyítja, hogy ugyanazt a baktériumfajt azonosították a családtagok között, de nem az egyedek között.nem kapcsolódik.
Így egyes baktériumok változatlanok maradnak egészséges emberekben, mások pedig életük során megváltoznak. A külső tényezők is idővel megváltoztatják a mikrobiomot. Ezek közé tartozik többek között:
- fertőzés,
- bevett gyógyszer,
- életmód
- és étrend változtatások
LifeLines Bakteriális genom szekvenálást alkalmazó, több mint 1000 emberen végzett mélységi vizsgálat azt találta, hogy az étrend a bél mikrobiom variabilitásának fő modulátora.
A bélmikrobióta diverzitásának csökkentésének okai
A bél mikrobióma nagyon gazdag a test többi részéhez képest. Az egészséges emberek jellemzője a bélmikrobióta nagy változatossága. A kóros állapotok a fajok sokféleségének elszegényedéséhez vezetnek.
Kevesebb baktériumdiverzitást figyeltek meg azoknál az embereknél, akiknél:
- gyulladásos bélbetegség,
- psoriaticus ízületi gyulladás,
- 1-es típusú cukorbetegség,
- atópia,
- cöliákia,
- elhízás,
- 2-es típusú cukorbetegségben
- és artériás merevség az egészséges emberekhez képest.
A diverzitás csökkenése és a betegségek közötti kapcsolat azt jelzi, hogy a fajokban gazdag bélökoszisztéma jobban ellenáll a környezeti hatásoknak.
A bélbaktériumok fő típusai
A sokszínűséget az "egészséges bélrendszer" jó mutatójának tartják. A bélbaktériumok fő típusai a bőség szempontjából:
- Cégek,
- Bacteroidetes,
- Actinobacteria,
- Proteobaktériumok,
- Verrucomicrobia
- és fuzobaktériumok.
A bél mikrobióma összetétele természetesen változik az életkorral. Ez főleg az étrendtől függ.
A 2-3 éveseknél és a felnőtteknél is ugyanazok a baktériumok dominálnak, ami annak köszönhető, hogy a 3 év körüli gyerekek már pontosan ugyanazt az ételt eszik, mint a felnőttek.
Bélmikrobióta - összetétel a különböző életszakaszokban
| Élettartam | Domináns bélbaktériumok |
| Születési pillanat | Enterococcus, Staphylococcus |
| Élet első hónapja | Bifidobacteriaceae |
| Élet hatodik hónapja | Clostridiacea, Ruminococcaceae, Lachnnospraceae |
| Első életév | Bakteriódák, Clostridium, Ruminococcum |
| Második - harmadik életév | Firmicutes, Bacteroidetes |
| Felnőttkor | Firmicutes, Bacteroidetes |
Bélmikrobióta – hatás a szervezetre
A bél mikrobiota befolyásoljaa test fiziológiája sok szempontból. Klasszikusan a szerepe főként az emésztőrendszer enzimei számára emészthetetlen tápanyagok emésztésében nyilvánul meg. Ez azonban csak a jéghegy csúcsa. A mikrobiom összetételében bekövetkező változások (dysbiosis) számos betegségben fordulnak elő.
Gyakran azonban nem világos, hogy a megváltozott mikrobiota okozza-e a betegséget, vagy a betegség befolyásolja a bélbaktériumok összetételét. Mi a bélbaktériumok jelentősége a szervezet számára?
Mikrobióta és a bél-agy tengely
Gyakran hallani azt a mondást, hogy a bél a második agyunk. Teljesen indokolt. A szervezetben kétirányú jelátvitel megy végbe a bél mikrobiota, a bél és az agy között. Az idegpályákon keresztül megy végbe, amelyek magukban foglalják a központi és a bél idegrendszert, valamint a keringési rendszert.
A keringési rendszer általi jelzés a következőket foglalja magában:
- tengely hipotalamusz - agyalapi mirigy - mellékvese,
- immunrendszer-szabályozók,
- hormonok,
- neurotranszmitterek
- és bakteriális metabolitok, például rövid szénláncú zsírsavak
Preklinikai vizsgálatok kimutatták a bél mikroflóra hatását:
- nociceptív reflexek (szövetkárosító ingerekre adott reflexek),
- táplálékfelvétel,
- érzelmi és szociális viselkedés,
- stresszreakció
- és az agy neurokémiája
Egereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a mikrobiota szükséges az egerek szociális fejlődéséhez, és szerepet játszik az idegrendszeri fejlődési rendellenességekben, beleértve az autizmus spektrum zavarait is.
Kimutatták, hogy az egerek, amelyekből hiányzik a bélmikrobióta, túlzott stresszreakcióval rendelkeznek a kontroll állatokhoz képest. Ezek az egerek fokozott motoros aktivitást és kevésbé súlyos szorongásos viselkedést mutatnak a kontrollegerekhez képest.
Ezzel szemben a probiotikus L. rhamnosus (JB-1) egereknek történő beadása csökkentette a stresszel és szorongással összefüggő viselkedések során kiválasztott kortikoszteron szintjét.
Ezek az adatok erősen hangsúlyozzák a mikrobiom-bél-agy tengely fontosságát a normál neurológiai fejlődés és működés szempontjából.
Miért van hatással a mikrobiom az agyra?
A bél mikrobiomja rövid szénláncú zsírsavakat termel, amelyek befolyásolják a vér-agy gát integritását azáltal, hogy fokozzák a szoros kapcsolódású fehérjék - a claudin-5 és az okkludin - termelését.
A szoros kapcsolatok a test két sejtje (jelen esetben a bélhám) közötti kapcsolatok, amelyek lezárják a sejtek közötti teret, így a sejteket nagyon szorosan egymáshoz kötik.csatolva.
Ezek a fehérjék csíkokba rendeződnek elágazó hálózatot alkotva. Meg kell jelenniük mindkét szomszédos cella felületén, hogy kapcsolódhassanak egymással.
A bélhámsejtek közötti megfelelően működő, szoros kapcsolatok megléte, és ezáltal a vér-agy gát fokozott integritása korlátozza a nemkívánatos metabolitok behatolását a sejtek között az extracelluláris térbe
Ha a hámsejtek épsége megsérül, az intercelluláris folyadékból származó káros anyagok a vérbe, majd az agyba jutnak. Ez a jelenség hátrányosan befolyásolja az agyműködést, a megismerést és a hangulatot.
A mikrobiom hatása a pszichére
Kutatások bizonyítják, hogya bélmikrobióta módosíthatja a stresszreakciót, és hozzájárulhat a szorongáshoz, a depresszióhoz és a megismeréshez.
Számos placebo-kontrollos vizsgálat azt mutatja, hogy a probiotikus baktériumok lenyelése jelentős változásokat okoz az agyi tevékenységben, a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás, a koncentráció, az érzelmek és az érzésfeldolgozás alapján.
Számos kísérlet kimutatta, hogy a probiotikumok szedése jótékony hatással van a pszichés problémákkal küzdők hangulatára, a szomorúságra és a rossz gondolatokra való hajlamra, a szorongásra és a depresszióra
Sok alkoholfüggő embernél a bélpermeabilitás és a bélmikrobióma megváltozik. A megnövekedett bélpermeabilitás ezeknél az embereknél szignifikánsan összefüggött a depresszió, a szorongás és a sóvárgás magasabb pontszámával 3 hét absztinencia után.
Bélmikrobióta és emésztés
A bélmikrobióta a gazdaszervezet emésztésének és táplálkozásának szerves része, és tápanyagokat képes előállítani a gazdaszervezet által egyébként emészthetetlen szubsztrátumokból.
A bélbaktériumok lebontják a rostokat, egyes fehérjéket, szacharidokat és polifenolokat. A mikrobák rövid szénláncú zsírsavakat szabadítanak fel az emészthető emészthetetlen rostokból, amelyek fontos energiaforrások a bélnyálkahártya számára, és kulcsfontosságúak az immunválasz modulálásában és a bélben a daganatok kialakulásában.
Bélmikrobióta és immunitás
A mikrobiota és a gazdaszervezet immunrendszere közötti kölcsönhatások számosak és összetettek. Az immunrendszer feladata, hogy megtanulja felismerni a kommenzális ("jó") és a patogén (patogén) baktériumokat.
A mikrobióta viszont szerves része az immunrendszer megfelelő működésére nevelésének.
A mikrobiota befolyásolja az immunhomeosztázist a bélen belül és kívül. Részt vesz többek között a rendszert szabályozó T-sejtek differenciálódásábanimmunis. Ezek a mechanizmusok nagy jelentőséggel bírnak a gyulladásos betegségek patogenezisében és kezelésében.
A kommenzális baktériumok szerepe
A kommenzális baktériumok és probiotikumok elősegíthetik a bélrendszeri akadályok integritását. Ennek köszönhetően a kórokozó baktériumok és metabolitjaik sokkal kisebb eséllyel hatolnak be a keringési rendszerbe.
A kommenzális baktériumok elsősorban a kórokozó baktériumok inváziójának megakadályozásával és a gazdaszervezet immunrendszerének fejlődésének támogatásával járulnak hozzá a bélrendszeri immunitás erősítéséhez
A jó bélbaktériumok gátolják a kórokozó baktériumok megtelepedését azáltal, hogy versengenek velük a tápanyagokért és a tapadási helyekért a vastagbél nyálkahártyájának felszínén.
A kommenzális baktériumok megakadályozzák a kórokozó baktériumok behatolását is azáltal, hogy csökkentik a bél pH-értékét a laktát és a rövid láncú zsírsavak (SCFA) termelésével. Egy másik módszer olyan metabolitok előállítása, amelyek gátolják a növekedést vagy elpusztítják a potenciálisan patogén baktériumokat.
Bár a mikrobiom és az immunrendszer közötti kölcsönhatási mechanizmusokat nem vizsgálják alaposan, bizonyosan ismert, hogy az egészséges mikrobiom pozitívan befolyásolja az immunitást mind biológiai gátként, mind a szerzett immunitás kialakítása révén.
Bélmikrobióta és elhízás
A bél mikrobiota szerepet játszhat az elhízás kialakulásában. A túlsúlyos és elhízott emberekkel végzett legtöbb tanulmány diszbiózist mutat, amelyet a mikrobióma kisebb változatossága jellemez. Példa lehet az elvégzett kutatás:
- Azok a lakatlan emésztőrendszerű egerek, amelyekbe elhízott emberekből származó székletmikrobákat ültettek át, többet híznak, mint azok az egerek, amelyek egészséges emberektől kapnak mikrobákat.
- Az Egyesült Királyságban ikrekkel végzett kiterjedt tanulmány kimutatta, hogy a Christensenella egy fajtája ritka a túlsúlyos embereknél, és ha saját mikrobiótájuktól mentes egereknek adták be, megakadályozta a súlygyarapodást. A Christensenella jelenléte a gyomor-bél traktusban, valamint az Akkermansia a hasüreg belső szerveiben való alacsonyabb zsírfelhalmozódással jár együtt.
A mikrobióta elhízásban betöltött szerepéről szóló tézist alátámasztó bizonyítékok többsége egereken végzett vizsgálatokból származik. Azonban azt is megfigyelték, hogy az emberek 10 év feletti súlygyarapodása alacsony mikrobióta diverzitással jár, és ezt a kapcsolatot rontja az alacsony élelmi rostfogyasztás.
A bélmikrobióta diszbiózisa valószínűleg elősegíti a diéta által kiváltott elhízást és az anyagcsere-szövődményeket számos mechanizmuson keresztül, többek között:
- immunitási zavar,
- megváltozott az energiaszabályozás,
- megváltozott a bélhormon szabályozás
- és a lipopoliszacharid endotoxinok által okozott gyulladást elősegítő mechanizmusok, amelyek átjutnak a bélgáton és belépnek a portális keringésbe
A zsírsav-oxidáció és az energiafelhasználás növelése, valamint a zsírsavszintézis csökkentése csökkenti az elhízásra való hajlamot
Az Akkermansia muciniphila, a Bacteroides acidifaciens, a Lactobacillus gasseri és a rövid szénláncú zsírsavak fokozzák a zsírsavak oxidációját a zsírszövetben
A súlyszabályozást elősegítő egyéb mikrobiommechanizmusok a következők:
- zsírsejtek differenciálódása,
- izomtermogenezis fokozása,
- a zsírsavoxidációval kapcsolatos gének expressziójának fokozása,
- a szervezetben a zsírszintézisért felelős gének kifejeződésének elnémítása
A szakirodalom összefoglalja, hogy a bélmikrobióta egyensúlyhiánya és bizonyos típusú baktériumok hiánya nagyobb súlygyarapodást tesz lehetővé ugyanazon étrend mellett.
Bélmikrobióta és vastagbélrák
A kutatások kimutatták, hogy a bélmikrobióta befolyásolhatja a vastagbélrák kockázatát és progresszióját azáltal, hogy olyan mechanizmusokat modulál, mint a gyulladás és a DNS-károsodás, valamint a tumor progressziójában vagy elnyomásában szerepet játszó metabolitok termelésével.
Kolorektális rákos betegeknél a bélmikrobióta diszbiózisát figyelték meg, a kommenzális baktériumfajok (butirát-termelő baktériumok) számának csökkenésével és a káros baktériumpopulációk felszaporodásával (gyulladást elősegítő opportunista kórokozók).
A vastag- és végbélrákot a rákos sejtek anyagcseréjében közvetlenül részt vevő bakteriális metabolitok megváltozott termelése jellemzi, beleértve a rövid szénláncú zsírsavakat és poliaminokat. Új bizonyítékok arra utalnak, hogy az étrend jelentős hatással van a rák kialakulásának kockázatára.
A rostban gazdag élelmiszerek fogyasztása, valamint a többszörösen telítetlen zsírsavakkal, polifenolokkal és probiotikumokkal történő étrend-kiegészítés, amelyekről ismert, hogy szabályozzák a bélmikrobiótát, nem csak a vastagbélrák kockázatának csökkentésének lehetséges mechanizmusa lehet.
Javíthatja a rákterápiára adott választ is, ha a vastag- és végbélrák hagyományos kezelésén kívül alkalmazzák.
Bélmikrobióta és bélbetegségek
Gyulladásos bélbetegségben szenvedőknél rendszeresen előfordul a bél dysbiosis és a csökkent mikrobiomdiverzitás.Egyes baktériumok mikrobiótájának kimerülése és védekező funkcióinak elvesztése jelentős hatással lehet a betegség lefolyására.
Az IBD-vel kapcsolatos bakteriális védőfunkciók közül sok annak köszönhető, hogy képesek élelmi rostot fermentálni és rövid szénláncú zsírsavakat termelni.
A bélgyulladás csökkenti a kommenzális baktériumok fajainak számát, és feltételeket teremt a patogén baktériumok szaporodásához. Ezek pedig képesek fokozni a betegek szaporodását és állapotának romlását.
Az IBD-ben potenciálisan legnagyobb szerepet játszó patogén baktériumok a következők:
- Escherichia és Shigella,
- valamint Fusobacterium fajok
A mikrobiomában nagy változások figyelhetők meg a betegeknél, mind a fajok számát, mind egymáshoz viszonyított arányát tekintve
A bél mikrobiota és a keringési rendszer
A mikrobiomnak pozitív és negatív hatásai is lehetnek a szív- és érrendszeri egészségre. A jótékony hatás a lipidprofil szabályozásával kapcsolatos - a "jó" HDL koleszterin szintjének növelésével és a vér trigliceridszintjének csökkentésével. A probiotikumok, főleg a laktobacillusok szedése köztudottan segít csökkenteni a koleszterinszintet.
Másrészt a bakteriális dysbiosis és a kórokozó baktériumok feleslege trimetilamin N-oxid (TMAO) termelődéséhez vezet, ami elősegíti az atheroscleroticus plakkok képződését az erekben, és szívinfarktushoz és agyvérzéshez vezethet.
A TMAO-t a kolin és az L-karnitin metabolizmusa állítja elő, amelyek az állati fehérjét tartalmazó étrend tipikus összetevői, és fontos funkciókat töltenek be a szervezetben. Nem ismert pontosan, hogy a mikrobiom mely összetevői felelősek a fokozott TMAO-termelésért és a szívbetegségek fokozott kockázatáért.
Egyes források feltételezik, hogy ez lehet:
- citomegalovírus,
- Helicobacter,
- Chlamydia
- és C. pneumoniae.
Tanulmányok kimutatták, hogy azoknál az embereknél, akiknél a mikrobiómában szignifikánsan magasabb a Prevotella baktériumok aránya, probléma volt az emelkedett TMAO-szinttel. Ugyanakkor ennek az oxidnak a koncentrációja normális volt azoknál az embereknél, akiknél magas a Bacteroides arány.
Bélmikrobióta és cukorbetegség
Tudományos kutatások megerősítik a bél mikrobióma szerepét az anyagcsere-betegségekben, beleértve a 2-es típusú cukorbetegséget is.
Állatkísérletek alapján egyértelmű, hogy a mikrobiom részt vesz a glükóz metabolizmusában. 42 emberen végzett megfigyelési vizsgálat alapján olyan baktériumokat javasoltak, amelyek mikrobiomában való jelenléte elősegíti a 2-es típusú cukorbetegség kialakulását.
Ezek a következő típusú baktériumok:
- Ruminococcus,
- Fusobacterium
- és Blautia.
A baktériumok típusai, amelyek csökkentik a 2-es típusú cukorbetegség valószínűségét:
- Bifidobaktérium,
- Bacteroides,
- Faecalibacterium,
- Akkermansia
- és Roseburia.
A Lactobacillus is a cukorbetegségben jótékony baktériumok közé tartozik, de a velük kapcsolatos kutatási eredmények nem ennyire egyértelműek
A 2-es típusú cukorbetegség a gyulladásos citokinek, kemokinek és gyulladásos fehérjék emelkedett szintjével jár. Míg egyes bélmikrobák és metabolitjaik elősegítik az alacsony fokú gyulladást, mások stimulálják a gyulladásgátló citokineket és kemokineket.
A 2-es típusú cukorbetegség alacsonyabb kockázatával összefüggő baktériumok hozzájárulhatnak az inzulinrezisztencia ellen védő és az inzulinérzékenységet helyreállító gyulladásgátló citokinek fokozott expressziójához.
A 2-es típusú cukorbetegséggel kapcsolatos további jellemzők az alacsony fokú gyulladás és a megnövekedett bélpermeabilitás. Kimutatták, hogy a jelzett bélbaktériumok csökkentik a gyulladást elősegítő vegyületek termelődését és erősítik a bélhámsejtek közötti szoros kapcsolatokat. Ily módon csökkentik a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának kockázatát.
A bélmikrobióta a 2-es típusú cukorbetegséggel kapcsolatos a glükóz homeosztázisra és a főbb metabolikus szervek inzulinrezisztenciájára gyakorolt hatása révén, mint például:
- máj,
- izmok
- és zsír.
A mikrobiota és termékei módosíthatják a bélhormonokat és enzimeket, csökkenthetik az inzulinrezisztenciát és javíthatják a glükóz toleranciát.
A 2-es típusú cukorbetegség megelőzésében hasznosnak tartott bélbaktériumok többek között:
- fokozza a glikogén szintézist és csökkenti a glükoneogenezishez kapcsolódó gének expresszióját a májban,
- javítja a glükóz transzporter-4 (GLUT4) transzlokációját és az inzulin által stimulált glükózfelvételt,
- növeli a GLUT-4 expresszióját az izmokban, aminek antidiabetikus hatásai lehetnek,
- csökkenti a máj flavin-monooxigenáz 3 (Fmo3) expresszióját, a xenobiotikus anyagcsere kulcsenzimét, amelynek csökkent szekréciója megakadályozza a hiperglikémia és hiperlipidémia kialakulását inzulinrezisztens egerekben,
- szabályozza a hiperglikémiával kapcsolatos gének expresszióját,
- növeli az adiponektin szintjét a zsírban, ezáltal javítja az inzulinérzékenységet.
- Mikrobiom - mi ez és mik a funkciói?
- Hogyan gondoskodjunk a mikrobiomról az antibiotikum terápia során?
- Mikrobióta és immunitás
- Diszbakteriózis -okok, tünetek, kezelés