Mis on soolestiku mikrobiota ja inimese mikrobioom?
Inimese kehas on triljoneid mikroobe või baktereid. Mõned neist on kasulikud ja mõned kahjulikud.
Lisateabe saamiseks mikrobiomi ja selle mõju kohta teie tervisele külastage meie spetsiaalset keskust.
Mõne teadlase hinnangul on kehas 10 korda rohkem mikroobirakke kui inimrakke, teiste sõnul võib see suhe olla lähemal 1: 1-le.
Geneetika hiljutised teaduslikud edusammud tähendavad, et inimesed teavad palju rohkem mikroobidest kehas.
Paljud riigid on palju investeerinud inimkeha ökosüsteemi vastastikmõjude uurimisse ja nende asjakohasusse tervisele ja haigustele.
Neid kahte mõistet mikrobiota ja mikrobiome kasutatakse sageli sama asja tähenduses ja neid kasutatakse omavahel asendatult. See artikkel selgitab erinevusi nende vahel ning seda, kuidas mõlemaid tänapäevases meditsiinis kasutatakse ja uuritakse.
Kiired faktid soolestiku mikrobiootast
- Inimese mikrobioota koosneb triljonitest rakkudest, sealhulgas bakteritest, viirustest ja seentest.
- Suurim mikroobide populatsioon elab soolestikus. Muude populaarsete elupaikade hulka kuuluvad nahk ja suguelundid.
- Mikroobirakud ja nende geneetiline materjal, mikrobioom, elavad koos sünniga inimesega. See suhe on normaalse tervise jaoks ülioluline.
- Seedetraktis elavate mikroorganismide kogus on umbes 4 naela biomassi. Igal isendil on ainulaadne liikide segu.
- Mikrobioota on oluline toitumise, immuunsuse ning aju ja käitumise mõju seisukohalt. See on seotud paljude haigustega, mis põhjustavad mikroobide normaalse tasakaalu häireid.
Mis on inimese mikrobioom?
Inimese mikrobioota koosneb väga paljudest kehas elavatest bakteritest, viirustest, seentest ja teistest üherakulistest loomadest.
Mikrobioom on nimi, mis antakse kõigile nende mikroobirakkude sees olevatele geenidele.
Igal inimesel on sümbiootilises suhtes 10–100 triljonit mikroobirakku. See on kasulik nii mikroobidele kui ka nende peremeestele, kui keha on tervislikus seisundis. Hinnangud on erinevad, kuid inimese mikrobiootas võib olla üle 1000 erineva mikroorganismiliigi.
On palju projekte, mis üritavad inimese genoomi dekodeerida kõigi inimese geenide järjestamise teel. Samamoodi on mikrobiomi suhtes tehtud intensiivseid jõupingutusi kogu oma geneetilise teabe lahti harutamiseks.
Järgmine video inimese ökosüsteemi kohta, mille on koostanud Salt Lake Citys Utahi ülikooli geeniteaduste õppekeskus, aitab sellest peenest, kuid elutähtsast suhtest pilti luua.
See on hea sissejuhatus erinevat tüüpi mikroobide elupaikade vahemikku kehas, sealhulgas käsivarre kuiva keskkonna ning kaenla märja ja õlise keskkonna erinevused.
Kehas olevad mikroobid on nii väikesed, et nad moodustavad inimkeha kogumassist ainult umbes 2–3 protsenti, hoolimata rakkude arvukusest suuremast. [S2]
Human Microbiome Project Consortiumi ajakirjas Nature avaldatud 2012. aasta uuring leidis järgmist:
- Suu ja väljaheite mikroobikoosluste proovid on eriti erinevad
- Seevastu tupe saitide proovid näitavad eriti lihtsaid mikroobide kooslusi.
Uuring näitas inimese mikrobioomi suurt mitmekesisust suure hulga tervete lääne inimeste seas, kuid esitab küsimusi edasisteks uuringuteks. Kuidas erinevad meie kõigi mikroobide populatsioonid kogu elu jooksul ja kas kasulike mikroobide koloniseerimismustrid on samad, mida näitavad haigusi põhjustavad mikroobid?
Mis on soolestiku mikrobioota?
Soolestiku mikrobioota nimetati varem soolestiku mikroflooraks.
Umbes sel ajal, 1996. aastal, kirjutas dr Rodney Berg Louisiana Riikliku Ülikooli mikrobioloogia ja immunoloogia osakonnast soolestiku mikrobiootast, võttes kokku selle "sügava" tähtsuse.
"Põliselundi seedetrakti mikroflooral on sügav mõju peremeesorganismi anatoomilisele, füsioloogilisele ja immunoloogilisele arengule," kirjutas dr Berg ajakirjas Trends in Microbiology avaldatud artiklis.
Paber lisab:
"Kohalik mikrofloora stimuleerib peremeesorganismi immuunsüsteemi kiiremini reageerima patogeeni väljakutsele ja pärsib bakteriaalse antagonismi kaudu seedetrakti kolonisatsiooni ilmsete eksogeensete patogeenide poolt."
See sümbiootiline suhe on inimestele kasulik ja selle normaalse taimestiku olemasolu hõlmab mikroorganisme, mis on keskkonnas nii palju, et neid võib leida praktiliselt kõigil samast elupaigast pärit loomadel.
Kuid nende looduslike mikroobide hulka kuuluvad ka kahjulikud bakterid, mis suudavad ületada keha kaitset, mis eraldab neid elutähtsatest süsteemidest ja elunditest. Näited hõlmavad järgmist
Kokkuvõtteks võib öelda, et soolestikus on kasulikke baktereid ja on kahjulikke baktereid, mis võivad levida laiematesse süsteemidesse ja põhjustada seedetrakti lokaalseid infektsioone. Nende nakkuste hulka kuuluvad toidumürgitus ja muud seedetrakti haigused, mille tagajärjeks on kõhulahtisus ja oksendamine.
Soolestiku mikrobioota sisaldab üle 3 miljoni geeni, muutes selle geneetiliselt 150 korda inimkehast mitmekesisemaks.
Iga inimese soolestiku mikrobioota on ainulaadne. See võib tugevalt kaasa aidata sellele, kuidas inimene võitleb haigusega, seedib toitu ja isegi oma meeleolu ja psühholoogilisi protsesse.
Miks on inimese mikrobioota oluline?
On leitud seoseid soolestiku mikroobide ja südamehaiguste vahel
Mikroorganismid on arenenud koos inimestega ja moodustavad elu lahutamatu osa, täites mitmeid elutähtsaid funktsioone.
Need on seotud nii tervise kui ka haigustega ning uuringud on leidnud seoseid normaalsete või häiritud bakteripopulatsioonide ja järgmiste haiguste vahel:
- astma
- autism
- vähk
- tsöliaakia
- koliit
- diabeet
- ekseem
- südamehaigus
- alatoitumus
- sclerosis multiplex
- rasvumine
Inimese mikrobioom mõjutab järgmist nelja tervishoiu seisukohalt olulist valdkonda:
- toitumine
- puutumatus
- käitumine
- haigus
Toitumine
Lisaks toidust pärinevale energiale on soolestiku mikroobid hädavajalikud, et aidata inimestel toitaineid omastada. Soolebakterid aitavad meil murda keerulisi molekule näiteks lihas ja köögiviljades. Ilma soolebakterite abita on taimne tselluloos seedimatu.
Soolestiku mikroobid võivad oma metaboolsed tegevused mõjutada ka isu ja täisväärtuslikkuse tunnet.
Mikrobioota mitmekesisus on seotud dieedi mitmekesisusega. Noorematel täiskasvanutel, kes proovivad mitmesuguseid toite, on soolestiku mikrobiota mitmekesisem kui täiskasvanutel, kes järgivad erinevat toitumisharjumust.
Immuunsus
Looma sündides hakkavad nad oma mikrobioomi üles ehitama. Inimesed omandavad oma esimesed mikroobid emale emakakaela sissepääsust, kui nad saabuvad maailma.
Ilma nende varajaste mikroobikülalisteta poleks adaptiivset immuunsust. See on ülitähtis kaitsemehhanism, mis õpib mikroobidele reageerima pärast nendega kohtumist. See võimaldab kiiremini ja tõhusamalt reageerida haigusi põhjustavatele organismidele.
Mikroorganismidest täiesti puhtad närilised näitavad mitmesuguseid patoloogilisi mõjusid ja nende hulgas on ka vähearenenud immuunsüsteem.
Mikrobiota on seotud ka autoimmuunsete seisundite ja allergiatega, mis võivad areneda tõenäolisemalt siis, kui kokkupuudet mikroobidega varakult häiritakse.
Käitumine
Mikrobioota võib mõjutada aju, mis on samuti seotud seedimisega. Mõni on isegi soolestiku mikrobiootat nimetanud “teiseks ajuks”.
Soolebakterite toimel vabanenud väikesed molekulid käivitavad seedetrakti närvide vastuse.
Teadlased on täheldanud ka seoseid soolestiku mikrobiomi ja psühholoogiliste häirete vahel, nagu depressioon ja autistliku spektri häire (ASD).
Haigus
Seedetrakti süsteemi bakteripopulatsioonid on andnud ülevaate soolehaigustest, sealhulgas põletikulistest soolehaigustest (IBD), nagu Crohni tõbi ja haavandiline koliit. Madalat mikroobide mitmekesisust soolestikus on seostatud nii IBD kui ka rasvumise ja II tüüpi diabeediga.
Soolestiku mikrobioota seisund on seotud metaboolse sündroomiga. Dieedi muutmine prebiootikumide, probiootikumide ja muude toidulisandite lisamisega on neid riskitegureid vähendanud.
Soolestiku mikroobid ja nende geneetika mõjutavad energia tasakaalu, aju arengut ja kognitiivseid funktsioone. Praegu käivad uuringud selle kohta, kuidas see täpselt toimub ja kuidas seda suhet saab inimeste kasuks kasutada.
Mikrobioota häirimine antibiootikumidega võib põhjustada haigusi, sealhulgas infektsioone, mis muutuvad antibiootikumide suhtes resistentseks.
Mikrobiootal on oluline roll ka väliselt sissetoodud populatsioonide soolestiku kasvu vastu võitlemisel, mis muidu põhjustaks haigusi - “head” bakterid konkureerivad “halbadega”, mõned neist vabastavad isegi põletikuvastaseid ühendeid.
Uued leiud mikrobiomi kohta
Suured investeeringud on tehtud organismi mikroobide populatsioonide ja nende geneetika uurimisse, uurides seoseid tervise ja haigustega.
Riiklikud tervishoiuinstituudid (NIH) käivitasid 2007. aastal inimese mikrobioomiprojekti - uurimisprojekti, mille eesmärk on määratleda inimesi mõjutavad mikroobiliigid ja nende seosed tervisega, genereerides geneetiliste uuringute käigus suuri, avalikult kättesaadavaid andmekogumeid.
Enamik inimestel elavaid mikroorganisme leidub seedetrakti süsteemis ja siin tehakse ka kõige rohkem uusi avastusi.
Hiljutised arengud hõlmavad täiendavat kinnitust võimaluste kohta lisada uus tüvi olemasolevasse mikrobiootti toitainete kättesaadavust kasutades, ilma et see mõjutaks mikrobiomi üldist tasakaalu ja funktsiooni. See avab potentsiaali probiootilisteks ravimeetoditeks ja uuteks meetoditeks soolestiku mikrobioota koostise analüüsimiseks.
Selles uuringus kasutati mitmete hiirte soolestiku mikrobioota kontrollimiseks merevetikaid.
Samuti on hiljuti uuritud, kuidas kehavälised patogeenid sissetungivad ja kuidas need on seotud soolestiku mikrobiootaga. See aitab leida viise potentsiaalselt kahjulike mikroobide sissetungi ja nende haigusi põhjustavate mõjude piiramiseks.
Soolestiku mikrobiootast saab ennetava meditsiini nurgakivi.
