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

ÉlettartamDomináns bélbaktériumok
Születési pillanatEnterococcus, Staphylococcus
Élet első hónapjaBifidobacteriaceae
Élet hatodik hónapjaClostridiacea, Ruminococcaceae, Lachnnospraceae
Első életévBakteriódák, Clostridium, Ruminococcum
Második - harmadik életévFirmicutes, Bacteroidetes
FelnőttkorFirmicutes, 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

Kategória:

Gasztrológia