Kas ir zarnu mikrobiota?

The zarnu mikrobiota Tā ir baktēriju kopa, kas dzīvo cilvēka zarnās. Līdz 100 miljardiem mikroorganismu uz cilvēku kolonizē zarnu traktu. Tas ir apmēram 2 kg ķermeņa masas. Viņi pārstāv vismaz 300 līdz 1000 dažādu sugu (Biedermann, 2015).

Kā Džulija Enders savā grāmatā piemin "Gremošana ir jautājums"Varētu teikt, ka mēs faktiski esam citā orgānā, virtuālā orgānā, kas sastāv no baktērijām, kas sver gandrīz divus kilogramus, gandrīz nekas.

Zarnu mikrobiota sāk veidoties no brīža, kad mēs piedzimst. Piegādes laikā, nonākot caur maksts kanālu, mēs nonākam saskarē ar pirmajām baktērijām, kas sāk kolonizēt mūsu ķermeni..

Tāpēc dabiskā dzimšana ir tik svarīga, ķeizargrieziens izolē mūs no šī pirmā un svarīgā kontakta ar mātes bagāto maksts mikrobiomu. Šī kolonizācija izraisa gēnu izpausmi un turpmākās funkcijas zarnu gļotādā, kas ir svarīgas gremošanai un barošanai (biedermann, 2015).

Pēc tam labvēlīgās baktērijas, ko nodrošina mātes piens, saskare ar ārpasauli, dabu un ēdienu, ko mēs patērēsim, galu galā veidos mūsu konkrēto mikrobiomu, kas visā dzīvē būs vairāk vai mazāk stabils atkarībā no dažiem faktoriem, kas to ietekmē. var mainīt un tiks apspriests vēlāk šajā rakstā.

Šajā procesā krūts piens ir ļoti svarīgs, jo tajā esošie oligosaharīdi veicina Lactobacillus un Bifidobacterium augšanu, kas dominē bērna zarnās, un tas var stiprināt vai veicināt imūnsistēmas attīstību un palīdzēt novērst turpmākus apstākļus, piemēram, ekzēma un astma (Conlon, 2016). 

Kāda veida baktērijas var veidot mikrobiotu?

Baktērijas, kas kolonizē mūsu gļotādas, parasti ir vai nu savstarpējās, gan kolektīvās vai oportūnistiskās.

Mutualisms tas nozīmē, ka abiem organismiem ir līdzāspastāvēšana. Tādēļ lielākā daļa zarnu baktēriju nav komensālisti (neskatoties uz to, ka tos sauc par komensāliem), bet ne savstarpējiem, jo ​​gan baktērijas, gan cilvēka organisms gūst labumu no to pastāvēšanas (Biedermann, 2015).

Situācijā komensālists, viens organisms gūst labumu, bet otrs nav palīdzēts un nekaitē. Ja mūsu zarnu baktērijas būtu komensālisti, tas nozīmētu, ka viņi gūst labumu, bet cilvēka ķermenis to nedara. Saskaņā ar Biedermann et al. (2015), vairumā scenāriju un situāciju, tas tā nav, ja attiecības starp baktērijām, kas kolonizē cilvēka ķermeni, parasti ir savstarpējas..

No otras puses, oportūnists tas nozīmētu, ka normālos apstākļos mikrobi neizraisa slimību, bet, ja apstākļi kļūst izdevīgi, tas var izraisīt to. Opportūnistiskas infekcijas var izraisīt tādi organismi kā Staphylococcus aureus un citi, kas parasti kļūst infekciozi tikai tad, kad tie nonāk organismā, bet nav problēmas ar ādas vai pat zarnu kolonizāciju (Biedermann, 2015)..

Kā ķermenis ir pasargāts no šīm baktērijām?

Šīs baktērijas nedrīkst iekļūt asinsritē un ir vairāki mehānismi, kas aizsargā ķermeņa integritāti un veido barjeru pret baktēriju invāziju, jo mums ir tas, ko sauc par "zarnu barjeru"..

Pirmkārt, zarnu gļotādas epitēlijā tiek veidots vienslāņu slānis ar starpšūnu kontaktiem, kas kavē baktēriju produktu un potenciālo antigēnu izplatīšanos caur šo barjeru.

Tomēr šo barjeru var vājināt, pielāgot vairāk atdalītām atsevišķām šūnām, kas tiek izspiestas, izraisot zarnu barjeras "garlaicīgas" struktūras, kas tādēļ nebūs pilnībā mehāniski nostiprinātas, ļaujot baktērijām, toksīniem, proteīniem un citām vielām iziet cauri. Tas izraisa imūnsistēmas pārmērīgu aktivizēšanos, izraisot hronisku iekaisumu (Vindigni, 2016). Šis zarnu barjeras stāvoklis angļu valodā ir pazīstams kā "izplūdis zarnas" vai "noplūstošs zarnas".

Zarnu mikrobiotas funkcijas

Veselībā pastāv homeostāze zarnu mikrobiomu, the gļotādas barjera, ko mēs iepriekš apspriedām un kas aizsargā mūs pret patogēnu iekļūšanu, un imūnsistēmu. Tāpēc zarnu mikrobiota piedalīsies daudzās ar veselību saistītās funkcijās. Daži no tiem ir uzskaitīti tālāk:

• Uzturvielu izmantošana: Baterijas, kas veido zarnu mikrobiotu, palīdz sagremot un absorbēt to, ko ēdam, kā rezultātā tiek ražotas arī citas papildu barības vielas..

• Imūnsistēma: Normālā flora stimulē adaptīvās imūnsistēmas un limfātisko audu veidošanos. Piemēram, zarnu mikrobiotas mijiedarbība ar imūnsistēmu var būt ļoti svarīga alerģisku un atopisku slimību profilaksei. Bērniem ar atopisku slimību ir aprakstīta zarnu floras "nelīdzsvarotība" (Biedermann, 2015).

• Iekaisums: Mikrobiotas un zarnu barjeras integritāte saglabās iekaisumu. Ja notiek šāda veida izmaiņa, piemēram, disbioze, ideāls konteksts hroniskajam iekaisumam tiks ierosināts.

• Aizsargā zarnu barjeru: Veselīga, bagāta un daudzveidīga mikrobiota aizsargā gļotādu no iespējamo patogēnu kolonizācijas un saglabās zarnu barjeru optimālos apstākļos, padarot to necaurlaidīgu pret nevēlamām vielām;.

• Svars: Lielākā daļa pētījumu liecina, ka zarnu mikrobiota sastāvs atšķiras no plāniem un aptaukošanās indivīdiem, lai gan joprojām nav vienprātības par to, vai šajā sakarībā pastāv cēloņsakarība. Ir pierādīts, ka mikrobiota ietekmē metabolisko sindromu. No otras puses, aptaukošanās laikā cilvēki ir aprakstījuši mikrobiotu.

Nesenais darbs ir parādījis zarnu mikrobiotas aizvien nozīmīgāku lomu vielmaiņas traucējumos. Ir zināms, ka zarnu mikrobiotai ir svarīga loma pārtikas absorbcijas un zemas pakāpes iekaisuma attīstībā, divos galvenajos aptaukošanās un diabēta procesos. (Baothman, 2016).

• Garīgā un kognitīvā veselība: Zarnu baktērijas ir paredzētas iespējamai lomai emocionālajos stāvokļos. Ir pierādīts, ka depresijas, stresa vai nemiers, zarnu mikrobiota daudzveidība ir samazināta un mainīta. Šajā divvirzienu sakaru sistēmā starp centrālo nervu sistēmu un kuņģa-zarnu traktu zarnu mikrobioms var ietekmēt arī nervu attīstību, izziņas un uzvedību, ar jaunākajiem pierādījumiem, ka uzvedības izmaiņas maina mikrobiota sastāvu. zarnu traktā, bet mikrobioma modifikācijas var izraisīt arī depresīvu uzvedību (pētījums)..

• Alerģijas: Mikrobiotas maiņa ir arī apgalvota kā iespējamais izraisītājs dažu alerģiju, neiecietības vai atopiskā dermatīta gadījumā..

• Vitamīnu ražošana: Ir pierādīts, kā normālā flora sintezē un izdalās vitamīnus, kas pārsniedz savas vajadzības, un veicina šo vitamīnu piegādi cilvēka organismā. Starp vitamīniem, no kuriem iegūst zarnu baktērijas, ir K vitamīns, B12 vitamīns un citi B grupas vitamīni (Biedermann, 2015).

• Zarnu baktērijas rada dažādas vielas, sākot no peroksīdiem līdz citiem ļoti specifiskiem metaboliskiem produktiem, kas atbalsta epitēlija augšana un vielmaiņa (Biedermann, 2015).

• Neirotransmiteru ražošana: Mūsu zarnu baktērijas ne tikai ražo vitamīnus, bet arī ražo lielāko daļu no kopējā smadzenēs konstatēto neirotransmiteru, piemēram, serotonīna, dopamīna, Gaba uc (Dinan, 2016).

Faktori, kas ietekmē zarnu mikrobiotu

• Diēta: Uzturs var būtiski ietekmēt zarnu vidi, ieskaitot zarnu tranzīta laiku un pH. Ir pierādīts, ka triju galveno makroelementu (ogļhidrātu, olbaltumvielu un tauku) krasas izmaiņas būtiski ietekmē mikrobiota sastāvu.. 

Piemēram, lietojot ogļhidrātus, šo komplekso polisaharīdu fermentācija izraisa īsu ķēžu taukskābju (SCFA), galvenokārt acetāta, propionāta un butirāta, ražošanu. Jo īpaši butirāts ir galvenais enerģijas avots kolonocītiem, propionāts tiek transportēts uz aknām, kur tam ir nozīme glikoneogēnē, savukārt acetāts nonāk sistēmiskā asinsritē un tiek izmantots lipogēnēze (Scott, 2013).

Turklāt ir zināms, ka diēta, kas balstīta uz apstrādātiem produktiem, negatīvi ietekmē mikrobiota sastāvu, bet dabisks uzturs, kas balstīts uz reāliem pārtikas produktiem, piemēram, dārzeņiem, dārzeņiem, bumbuļiem, sēklām, zivīm, olām un gaļai, saglabā gan mikrobiota, gan zarnu barjeras veselība.

• Narkotikas: Dažas zāles, piemēram, antibiotikas, antihistamīni, hormonālie kontracepcijas līdzekļi un pretiekaisuma līdzekļi, var samazināt un būtiski mainīt mikrobiotu..

Konkrēti, antibiotikas, kā norāda nosaukums, ir antivielas, un ne tikai tās nonāk pie patogēnām baktērijām, bet arī iznīcina labas baktērijas pa ceļu, atstājot mūs žēlastībā pret problemātiskāku baktēriju un raugu izplatību.

Šo labvēlīgo baktēriju skaita samazināšanās var izraisīt patogēnu baktēriju augšanu, pielipšanu un invāziju. Tas ir iemesls, kāpēc, piemēram, baktērija Clostridium difficile parasti var izraisīt kolītu tikai tad, ja ārstējot ar antibiotikām samazinās labvēlīgo baktēriju skaits (Biedermann, 2015).

Probiotiku lietošana antibiotiku terapijas laikā un pēc tās būtu labs veids, kā izvairīties no negatīvās ietekmes uz mūsu vērtīgajām baktērijām..

• Stress: Ir pierādīts, ka stress agrīnā dzīvē var pastāvīgi ietekmēt zarnu mikrobu saturu un pastāvīgi mainīt imūnsistēmu (Dinan, 2016). Turklāt stress ietekmē resnās zarnas motora aktivitāti caur zarnu-smadzeņu asi, kas var mainīt zarnu mikrobiotas profilus, piemēram, ražojot mazāku skaitu Lactobacillus, potenciāli izdevīgi (Conlon, 2015)..

• Sēdvietas: Ja stress un miega trūkums pievieno mazkustīgu dzīvi (trīs faktori, kas parasti iet kopā), jums jau ir ideāls kombinācija zarnu mikrobiotas maiņai. Turklāt šie trīs faktori bieži ir saistīti ar sliktu izvēli diētā, un jūs zināt, cik svarīgi ir mūsu baktēriju uzturs. Sēdošs dzīvesveids mūs novestu pie apburta loka, no kura ir grūti atstāt, un tam ir negatīva ietekme.

Pirmais un labs solis, lai mēģinātu izkļūt no šī mazkustīgā dzīvesveida loka, būtu sākt kādu sporta veidu vai fizisko slodzi. Ir novērots, kā vingrinājumi (vai drīzāk treniņa trūkums) var būt nozīmīga ietekme uz izmaiņām mikrobu populācijās, kas saistītas ar aptaukošanos.

Tas ir uzsvērts nesen veiktajā pētījumā, kas liecina par zarnu mikrobu populāciju daudzveidības palielināšanos profesionālajos sportistos, reaģējot uz vingrošanu un saistīto uzturu (Conlon, 2015)..

Ir arī pierādīts, ka aktīva dzīve un kāda veida sporta veidu veikšana ir bijusi izdevīga mikrobiotas sastāvam. Piemēram, ir pierādīts, ka lielāka zarnu mikrobu daudzveidība ir saistīta ar intensīvu vingrinājumu profesionālos regbija spēlētājiem (Bierdemann, 2015).

• Alkohola patēriņš: Klīniskie dati (pētījums) liecina, ka ar alkoholu saistīti traucējumi ir saistīti ar kvantitatīvām un kvalitatīvām disbotiskām izmaiņām zarnu mikrobiotā. Turklāt alkohola lietošana var būt saistīta ar paaugstinātu kuņģa-zarnu trakta iekaisumu un zarnu hiperpermeabilitāti, kas izraisa endotoksēmiju, sistēmisku iekaisumu un patoloģijas, kas bojā audus vai orgānus (Engen, 2015).

• Toksīni: Toksīni no vides, pārtikas, pārstrādātiem produktiem, smagajiem metāliem utt. Ir tiešs veids, kā izraisīt zarnu mikrobiotas izmaiņas..

• Smēķēšana: Smēķēšana būtiski ietekmē zarnu mikrobiotas sastāvu, palielinot Bacteroides-Prevotella daudzumu cilvēkiem ar Krona slimību (CD) un veseliem indivīdiem. Ir ierosināts, ka tabakas patēriņa izraisītās izmaiņas mikrobu populācijās varētu veicināt CD palielinātu risku (Conlon, 2015).

• Vecums: Ir pierādīts, ka mūsu mikrobiotā ir dažādas baktērijas atkarībā no vecuma. Nav zināms, vai tas ir dzīvesveida dēļ vai tāpēc, ka vecums ir faktors, kas pats par sevi maina baktēriju sastāvu zarnās. Piemēram, baktēriju patvēruma baktērijas parasti dominē skaitliski jauniešu vidū, bet vecumā ievērojami samazinās, savukārt pretējā tendence notiek ar tādām baktērijām kā Firmicutes. Šīs izmaiņas sekas un iemesls vēl nav skaidrs. Turklāt vecāka gadagājuma cilvēku zarnu mikrobiota profili var nebūt optimāli. Vienā pētījumā konstatēts, ka ilgtermiņa pētījumos ir augsts potenciāli toksisku Clostridium perfringens un Bifidobacterium un Lactobacillus skaits (Conlon, 2015).

• Dzīvības joma: Lai gan tā var šķist ziņkārīga, baktērijas izvēlas savu vidi. Ir labi zināms, ka baktērijām ir vides preferences un ka dažas baktērijas kolonizē tikai noteiktus ķermeņa apgabalus (Biedermann, 2015). Baktērijas ir atradušas savu ekoloģisko nišu cilvēka organismā un ir izvēlējušās saistošas ​​molekulas, kurās tām ir priekšrocības salīdzinājumā ar citām baktērijām..

Interesences par zarnu mikrobiotu

Vai zinājāt, ka zarnu mikrobiota varētu būt jauns pirkstu nospiedums??

Acīmredzot šiem mikroorganismiem piemīt atšķirīgas īpašības, ko varētu izmantot, lai identificētu mūs un pat pēc kāda laika. Šis pētījums parāda, ka ir iespējams identificēt cilvēkus ar datiem, kas iegūti no mikrobioma. Rezultāti parādīja, ka indivīdus var identificēt, pamatojoties tikai uz mikrobiomu.

Vai zinājāt, ka ir cilvēka mikrobioma projekts tāpat kā cilvēka genoma projekts?

2008. gadā Amerikas Savienoto Valstu Veselības institūta aģentūra uzsāka 5 gadu pētījumu, ko sauc par cilvēka mikrobioma projektu (Cilvēka mikrobioma projekts, HMP).

Kā paskaidrots, "HMP mērķis ir aprakstīt mikroorganismu kopienas, kas atrodamas dažādās cilvēka ķermeņa daļās, un izpētīt sakarības starp izmaiņām mikrobiomā un cilvēku veselību". Baktērijas, kas atrodamas zarnu mikrobiotā, ir HMP pētījumu galvenā sastāvdaļa.

Vai zinājāt, ka šokolāde, kas jums patīk, ietekmē baktēriju sastāvu jūsu mikrobiotā?

Vienā pētījumā tika konstatēta korelācija starp mikrobiotas daudzveidību un noteiktu pārtikas produktu patēriņu. To vidū ir melnā šokolāde, ne ar piena šokolādi, iespējams, tāpēc, ka tie ir kakao sastāvdaļas, daudz daudz vairāk tumšās šokolādes, kas nodrošina šo pozitīvo ietekmi uz zarnu mikrobiotas daudzveidību..

Tīra kakao ir bagāta ar diviem flavonoidiem, katekīns un epicatechin, kopā ar nelielu daudzumu šķiedrvielu. Šie flavonoīdu savienojumi nav labi sagremoti vai uzsūcas kuņģī, tāpēc tie sasniedz zarnu gandrīz neskartu, kas ir labas ziņas zarnu baktērijām, kas veido labu pusi katru reizi, kad savienojumi nonāk zarnās. resnās zarnas.

Visbeidzot, paskaidrojiet, ka saskaņā ar pētījumiem šķiet, ka svarīgākais nav pats baktēriju daudzums, bet to daudzveidība, bagātība ir šķirnē. 

Atsauces

1. Scott, K P, Gratz, S. W., Sheridan, P. O., Flint, H. J., et al. (2013). Diēta ietekme uz zarnu mikrobiotu. Farmakoloģiskie pētījumi, 69, 52-60. 
2. Biedermans, L. & Rogler, G. (2015). Zarnu mikrobiota: tās loma veselībā un slimībās. European Journal of Pediatrics, 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
3. Baothman, O. A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubakers, J., et al. (2016). Gut Microbiota loma aptaukošanās un diabēta attīstībā. Lipīdi veselībā un slimībās, 15, 108. 
4. Rogers, G.B., Keating, D.J., Young, R.L., Wong, M.L., et al. (2016). No zarnu disbiozes līdz pārmaiņām smadzeņu funkcijās un garīgās slimībās: mehānismi un ceļi. Molekulārā psihiatrija, 21(6), 738-748. 
5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Diētas un dzīvesveida ietekme uz zarnām. Mikrobiota un cilvēku veselība. Uzturvielas, 7(1), 17-44. 
6. Engen, P. A., Green, S.J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B. (2015). Alkohola ietekme uz zarnu mikrobiotas sastāvu. Alkohola izpēte: pašreizējās atsauksmes, 37(2), 223-236.
7. GMFH rediģēšanas komanda. (2015). Mikrobioms varētu kļūt par jaunu pirkstu nospiedumu. Gut Microbiota News Watch.
8. Sáez, C. (2016). Kāda melnā šokolāde un sarkanvīns var darīt savu zarnu mikrobiotu. Gut Microbiota News Watch.
9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Personīgo mikrobiomu noteikšana, izmantojot metagenomiskos kodus. Amerikas Savienoto Valstu Zinātņu akadēmijas darbi, 112(22), 2930-2938. 
10. Dinan, T. G. & Cryan, J. F. (2016). Mikrobi, imunitāte un uzvedība: Psihoneuroimmunoloģija atbilst mikrobiomam. Neiropsihofarmakoloģija. 
11. Vindigni, S.M., Zismans, T.L., Suskinds, D.L. un Dammans, C.J. (2016). Zarnu mikrobioma, barjeras funkcija un imūnsistēma iekaisuma zarnu slimībā: trīspusēja patofizioloģiska shēma, kas ietekmē jaunus terapeitiskos virzienus. Terapeitiskā Gastroenteroloģijas sasniegumi, 9(4), 606-625.
12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Zarnu mikrobiomu variāciju populācijas līmeņa analīze. Zinātnes roboti, 352(6285), 560-564.