Čo je črevná mikrobióza?



črevnej mikroflóry Je to súbor baktérií, ktoré žijú v čreve ľudí. Až 100 miliárd mikroorganizmov na človeka kolonizuje črevný trakt. To je asi 2 kg telesnej hmotnosti. Predstavujú aspoň 300 až 1000 rôznych druhov (Biedermann, 2015).

Ako uvádza Giulia Enders vo svojej knihe "Trávenie je otázkou"Dalo by sa povedať, že sme v skutočnosti pred iným orgánom, virtuálnym orgánom, ktorý sa skladá z baktérií, ktoré vážia takmer dve kila, takmer nič.

Črevná mikroflóra sa začína formovať od chvíle, kedy sme sa narodili. Počas porodu, keď prechádzame vaginálnym kanálom, prichádzame do styku s prvými baktériami, ktoré začínajú kolonizovať naše telo.

Preto je prirodzený pôrod taký dôležitý, cisársky rez nás izoluje od tohto prvého a dôležitého kontaktu s bohatým vaginálnym mikrobiomom matky. Táto kolonizácia indukuje expresiu génov a následné funkcie v črevnej sliznici, ktoré sú dôležité pre trávenie a výživu (biedermann, 2015).

Následne prospešné baktérie poskytované materským mliekom, kontakt s okolitým svetom, prírodou a potravinami, ktoré konzumujeme, skončia tvarovaním nášho konkrétneho mikrobiomu, ktorý bude viac či menej stabilný počas celého života v závislosti od určitých faktorov, ktoré ho ovplyvňujú. sa môže zmeniť a bude sa o ňom diskutovať neskôr v tomto článku.

Prsné mlieko je v tomto procese veľmi dôležité, pretože oligosacharidy prítomné v ňom podporujú rast Lactobacillus a Bifidobacterium, ktoré dominujú v črevách dieťaťa, čo môže posilniť alebo podporiť rozvoj imunitného systému a pomôcť predísť budúcim stavom, ako ekzém a astma (Conlon, 2016). 

Aký druh baktérií môže tvoriť mikrobiónu?

Baktérie, ktoré kolonizujú naše sliznice, sú zvyčajne vzájomní, komenzálni alebo oportunisti.

mutualizmus Znamená to, že obe organizmy majú prospech z koexistencie. Väčšina črevných baktérií preto nie je komensalistami (napriek tomu, že sa nazývajú komenzálmi), ale non-vzájomní, pretože baktérie aj ľudský organizmus profitujú z ich existencie (Biedermann, 2015).

V situácii commensalistic, jeden organizmus prospeje a druhý nie je ani pomáhaný ani poškodený. Ak by boli naše črevné baktérie komenzalisti, znamenalo by to, že majú prospech, ale ľudské telo to neurobí. Podľa Biedermann et al. (2015), vo väčšine scenárov a situácií tomu tak nie je, ak vzťah medzi baktériami, ktoré častejšie kolonizujú ľudské telo, je zvyčajne vzájomný..

Na druhej strane, oportunista znamenalo by to, že za normálnych podmienok mikrób nespôsobuje ochorenie, ale ak sa podmienky stanú priaznivými, môže to spôsobiť. Oportúnne infekcie môžu byť vyvolané organizmami, ako sú Staphylococcus aureus a iné, ktoré sa zvyčajne stanú infekčnými len vtedy, keď vstúpia do tela, pričom nie je problém s kolonizáciou kože alebo dokonca čreva (Biedermann, 2015)..

Ako je telo chránené pred týmito baktériami?

Tieto baktérie nesmú vstúpiť do krvného obehu a existuje niekoľko mechanizmov, ktoré chránia integritu tela a vytvárajú bariéru proti invázii baktérií, pretože máme to, čo sa nazýva "črevná bariéra"..

Najprv sa vytvorí monovrstva v epiteliálnej sliznici čreva s medzibunkovými kontaktmi, ktoré inhibujú priechod bakteriálnych produktov a potenciálnych antigénov touto bariérou..

Táto bariéra však môže byť oslabená, prispôsobená viac oddelenými jednotlivými bunkami, ktoré sú extrudované, čo spôsobuje "nudné" štruktúry v črevnej bariére, ktoré preto nebudú úplne mechanicky utiahnuté, čo umožní baktériám, toxínom, proteínom a iným látkam prejsť. To spôsobuje nadmernú aktiváciu imunitného systému, čo spôsobuje chronický zápal (Vindigni, 2016). Tento stav črevnej bariéry je známy ako "únik čreva" alebo "únik čreva" v angličtine.

Funkcie črevnej mikroflóry

V oblasti zdravia je medzi nimi homeostáza črevného mikrobiomu, slizničná bariéra, čo je to, o čom sme už diskutovali a ktoré nás chráni pred vstupom patogénov, a imunitného systému. Preto sa črevná mikroflóra bude podieľať na mnohých zdravotných funkciách. Niektoré z nich sú uvedené nižšie:

  • Využitie živín: Batérie, ktoré tvoria črevnú mikrobiálu, pomáhajú stráviť a absorbovať to, čo jeme, v dôsledku čoho sa produkujú aj ďalšie doplnkové živiny..
  • Imunitný systémNormálna flóra stimuluje rozvoj adaptívneho imunitného systému a lymfatického tkaniva. Napríklad interakcia črevnej mikroflóry s imunitným systémom môže byť veľmi dôležitá pri prevencii alergických a atopických ochorení. U detí s atopickým ochorením bola opísaná "nerovnováha" črevnej flóry (Biedermann, 2015).
  • zápal: Integrita mikrobiózy a črevnej bariéry udrží zápal na uzde. Ak dôjde k takej zmene, ako je dysbióza, ideálny kontext pre chronický zápal bude podporovaný.
  • Chráni črevnú bariéruZdravá, bohatá a pestrá mikrobióza chráni sliznicu pred kolonizáciou možných patogénov a udržiava črevnú bariéru v optimálnych podmienkach, čím ju robí nepriepustnou pre nežiaduce látky..
  • závažiaVäčšina štúdií naznačuje, že črevná mikrobióza je odlišná v zložení medzi tenkými a obéznymi jedincami, hoci stále neexistuje konsenzus o tom, či v tomto vzťahu existuje kauzalita. Bolo dokázané, že mikrobióza ovplyvňuje metabolický syndróm. Na druhej strane bola u obéznych ľudí opísaná zmenená mikrobióza.

Nedávna práca poukázala na čoraz dôležitejšiu úlohu črevnej mikroflóry pri metabolických poruchách. Je známe, že črevná mikroflóra hrá dôležitú úlohu vo vývoji absorpcie potravy a zápalu nízkeho stupňa, dvoch kľúčových procesov pri obezite a diabete. (Baothman, 2016).

  • Duševné a kognitívne zdraviePredpokladá sa, že baktérie čreva majú možnú úlohu v emocionálnych stavoch. Bolo preukázané, ako v depresii, stresu alebo úzkosti, rozmanitosť črevnej mikroflóry je znížená a zmenená. V tomto obojsmernom komunikačnom systéme medzi centrálnym nervovým systémom a gastrointestinálnym traktom môže črevný mikrobióm tiež ovplyvniť nervový vývoj, kogníciu a správanie, s nedávnymi dôkazmi, že zmeny v správaní menia zloženie mikrobiódy. črevné, zatiaľ čo modifikácie mikrobiomu môžu tiež vyvolať depresívne správanie (štúdia).
  • alergieZmena mikroorganizmov bola tiež predpokladaná ako možný kauzálny mechanizmus pre určité alergie, intolerancie alebo atopickú dermatitídu..
  • Výroba vitamínovBolo preukázané, že normálna flóra syntetizuje a vylučuje vitamíny nad svoje vlastné potreby a prispieva k dodaniu týchto vitamínov v ľudskom tele. Medzi vitamíny, ktoré produkujú črevné baktérie, patria vitamín K, vitamín B12 a iné vitamíny skupiny B. (Biedermann, 2015).
  • Črevné baktérie produkujú rôzne látky od peroxidov až po iné vysoko špecifické metabolické produkty, ktoré podporujú epiteliálny rast a metabolizmus (Biedermann, 2015).
  • Produkcia neurotransmiterovBaktérie v našich črevách produkujú nielen vitamíny, ale produkujú aj väčšinu bežných neurotransmiterov nachádzajúcich sa v ľudskom mozgu, ako sú serotonín, dopamín, Gaba atď. (Dinan, 2016).

Faktory, ktoré ovplyvňujú črevnú mikroflóru

  • Strava: Diéta môže mať veľmi výrazný vplyv na črevné prostredie, vrátane črevného tranzitného času a pH. Ukázalo sa, že drastické zmeny v troch hlavných makronutrientoch (sacharidy, proteíny a tuky) významne ovplyvňujú zloženie mikrobiódy.. 

Napríklad pri prijímaní sacharidov vedie fermentácia týchto komplexných polysacharidov k produkcii mastných kyselín s krátkym reťazcom (SCFA), najmä acetátu, propionátu a butyrátu. Najmä butyrát je hlavným zdrojom energie pre kolonocyty, propionát sa transportuje do pečene, kde má úlohu v glukoneogenéze, zatiaľ čo acetát vstupuje do systémového obehu a používa sa v lipogenéze (Scott, 2013).

Okrem toho je známe, že diéta založená na spracovaní negatívne ovplyvňuje zloženie mikroorganizmov, zatiaľ čo prírodná strava, založená na skutočných potravinách, ako je zelenina, zelenina, hľuzy, semená, ryby, vajcia a mäso, udržiava zdravie mikrobiódy a črevnej bariéry.

  • lieky: Niektoré lieky, ako sú antibiotiká, antihistaminiká, hormonálne kontraceptíva a protizápalové lieky, môžu znížiť a drasticky zmeniť mikrobiózu..

Konkrétne, antibiotiká, ako názov napovedá, sú anti-life, a nielen že skončia s patogénnymi baktériami, ale tiež zničia dobré baktérie na ceste, zanechávajúc nás na milosrdenstvo šírenia viac problematických baktérií a kvasiniek..

Zníženie počtu týchto prospešných baktérií môže indukovať rast, priľnavosť a inváziu patogénnych baktérií. To je dôvod, prečo napríklad baktéria Clostridium difficile vo všeobecnosti môže indukovať kolitídu len vtedy, keď sa počet užitočných baktérií zníži liečbou antibiotikami (Biedermann, 2015)..

Užívanie probiotík počas liečby antibiotikami a po nej by bolo dobrým spôsobom, ako sa vyhnúť negatívnym účinkom na naše vzácne prospešné baktérie..

  • stres: Bolo dokázané, že stres v ranom veku môže mať trvalý vplyv na mikrobiálny obsah čreva a permanentne meniť imunitnú funkciu (Dinan, 2016). Okrem toho stres má vplyv na motorickú aktivitu hrubého čreva cez os čreva a mozgu, ktorá môže meniť profily črevnej mikroflóry, ako je napríklad produkcia menšieho počtu Lactobacillus, potenciálne prospešných (Conlon, 2015)..
  • Sedavý život: Ak stres a nedostatok spánku pridať sedavý život (tri faktory, ktoré zvyčajne idú spolu), už máte perfektný combo pre zmenu črevnej mikroflóry. Okrem toho, tieto tri faktory sú často spojené so zlou voľbou v strave, a viete, ako dôležitá je strava pre naše baktérie. Sedavý životný štýl by nás priviedol k tomu, aby sme vstúpili do začarovaného kruhu, z ktorého je ťažké odísť, s následnými negatívnymi účinkami.

Prvým a dobrým krokom, ktorý sa pokúsi dostať von z kruhu sedavého životného štýlu, by bolo začať nejaký šport alebo fyzické cvičenie. Bolo pozorované, ako cvičenie (alebo skôr nedostatok cvičenia) môže byť významným vplyvom na zmeny v mikrobiálnych populáciách, ktoré sú spojené s obezitou..

Toto je zdôraznené v nedávnej štúdii, ktorá ukázala zvýšenie diverzity črevných mikrobiálnych populácií u profesionálnych športovcov v reakcii na cvičenie a súvisiacu diétu (Conlon, 2015)..

Bolo tiež dokázané, že aktívny život a vykonávanie určitého typu športu sú prospešné pre zloženie mikrobiódy. Napríklad sa ukázalo, že väčšia črevná mikrobiálna diverzita je spojená s intenzívnym cvičením v profesionálnych hráčoch ragby (Bierdemann, 2015).

  • Spotreba alkoholu: Klinické údaje (štúdia) naznačujú, že poruchy súvisiace s alkoholom sú spojené s kvantitatívnymi a kvalitatívnymi dysbotickými zmenami v črevnej mikrobióze. Okrem toho konzumácia alkoholu môže byť spojená so zvýšeným zápalom gastrointestinálneho traktu a hyperpermeabilitou čriev, čo vedie k endotoxémii, systémovému zápalu a patológiám, ktoré poškodzujú tkanivá alebo orgány (Engen, 2015).
  • toxíny: Toxíny zo životného prostredia, potravín, spracovaných produktov, ťažkých kovov atď. Sú priamym spôsobom, ako spôsobiť zmeny v črevnej mikrobióze..
  • fajčenia: Fajčenie má významný vplyv na zloženie črevnej mikroflóry, čo zvyšuje množstvo Bacteroides-Prevotella u ľudí s Crohnovou chorobou (CD) aj zdravých jedincov. Bolo navrhnuté, že zmeny vyvolané konzumáciou tabaku v mikrobiálnych populáciách by mohli prispieť k zvýšenému riziku CD (Conlon, 2015).
  • vek: Bolo dokázané, že v našom mikrobiote existujú rôzne baktérie v závislosti od veku. Nie je známe, či je to kvôli životnému štýlu alebo preto, že vek je faktorom, ktorý sám o sebe mení zloženie baktérií v čreve. Napríklad bakteriálne kmene baktérií majú tendenciu dominovať numericky počas mladosti, ale významne klesajú počas starnutia, zatiaľ čo opačný trend sa vyskytuje u baktérií, ako sú napríklad Firmicutes. Dôsledky a dôvod tejto zmeny ešte nie sú jasné. Okrem toho, profily črevných mikrobiónov u starších ľudí nemusia byť optimálne. Jedna štúdia zistila vysokú prevalenciu potenciálne toxických Clostridium perfringens a nižší počet Bifidobacterium a Lactobacillus v dlhodobých štúdiách (Conlon, 2015).
  • Oblasť životaHoci sa to môže zdať zvedavé, baktérie si vyberajú svoje prostredie. Je dobre známe, že baktérie majú environmentálne preferencie a že určité baktérie kolonizujú iba určité oblasti tela (Biedermann, 2015). Baktérie našli svoje ekologické miesto v ľudskom tele a majú vybrané väzbové molekuly, v ktorých majú výhodu oproti iným baktériám.

Zaujímavosti o črevnej mikrobióze

Vedeli ste, že črevná mikroflóra môže byť novým odtlačkom prsta??

Zdá sa, že tieto mikroorganizmy majú charakteristické vlastnosti, ktoré by mohli byť použité na identifikáciu nás a to aj po chvíli. Táto štúdia ukazuje, že je možné identifikovať ľudí na základe údajov získaných z ich mikrobiomu. Výsledky ukázali, že jedinci môžu byť jednoznačne identifikovaní len na základe ich mikrobiomu.

Vedeli ste, že existuje projekt Human Microbiome, rovnako ako projekt ľudského genómu?

V roku 2008 agentúra Národný inštitút zdravia Spojených štátov začala 5-ročnú štúdiu nazvanú Human Microbiome ProjectHuman Microbiome Project, HMP).

Ako vysvetľujú, „cieľom HMP je opísať mikrobiálne spoločenstvá nachádzajúce sa v rôznych častiach ľudského tela a študovať korelácie medzi zmenami v mikrobióme a zdravím ľudí“. Baktérie nachádzajúce sa v črevnej mikroflóre sú kľúčovou súčasťou výskumu HMP.

Vedeli ste, že čokoláda, ktorá sa vám páči, ovplyvňuje zloženie baktérií v mikrobióze?

V jednej štúdii sa zistila korelácia medzi diverzitou mikrobiózy a konzumáciou určitých potravín. Medzi nimi čierna čokoláda, nie tak s mliečnou čokoládou, pravdepodobne preto, že sú zložkami kakaa, omnoho bohatšími v tmavej čokoláde, ktoré poskytujú tieto pozitívne účinky na rozmanitosť črevnej mikrobiózy..

Čisté kakao je bohaté na dve flavonoidné zlúčeniny, katechín a epikatechín, spolu s malým množstvom vlákniny. Tieto flavonoidné zlúčeniny nie sú trávené alebo absorbované veľmi dobre žalúdkom, takže sa dostávajú do čreva takmer neporušené, čo je dobrá správa pre črevné baktérie, ktoré tvoria dobrú stranu zakaždým, keď zlúčeniny vstupujú do čreva. hrubé črevo.

Nakoniec objasnite, že sa zdá, že je to podľa výskumu, že dôležitou vecou nie je množstvo samotných baktérií, ale ich rôznorodosť, bohatstvo je v rozmanitosti.. 

referencie

  1. Scott, KP, Gratz, S.W., Sheridan, P. O., Flint, H.J., et al. (2013). Vplyv stravy na črevnú mikroflóru. Farmakologický výskum, 69, 52-60. 
  2. Biedermann, L. & Rogler, G. (2015). Črevná mikroflóra: jej úloha v zdraví a chorobe. European Journal of Pediatrics, 174, 151 až 167. DOI 10,1007 / s00431-014-2476-2.
  3. Baothman, O. A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubaker, J., et al. (2016). Úloha Gut Microbiota vo vývoji obezity a cukrovky. Lipidy v zdravotníctve a chorobe, 15, 108. 
  4. Rogers, G.B., Keating, D.J., Young, R.L., Wong, M.L., et al. (2016). Od črevnej dysbiózy po zmenenú funkciu mozgu a duševnú chorobu: mechanizmy a cesty. Molekulárna psychiatria, 21(6), 738-748. 
  5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Vplyv stravy a životného štýlu na črevá. Microbiota a ľudské zdravie. Živiny, 7(1), 17-44. 
  6. Engen, P.A., Green, S. J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B., et al. (2015). Účinky alkoholu na zloženie črevnej mikroflóry. Výskum alkoholu: aktuálne recenzie, 37(2), 223-236.
  7. Tím úpravy GMFH. (2015). Mikrobióm by sa mohol stať novým odtlačkom prsta. Gut Microbiota News Watch.
  8. Sáez, C. (2016). Čo čierna čokoláda a červené víno môže urobiť pre ich črevnú mikrobiózu. Gut Microbiota News Watch.
  9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Identifikácia osobných mikróbov pomocou metagenomických kódov. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, 112(22), 2930-2938. 
  10. Dinan, T. G. & Cryan, J. F. (2016). Mikróby, imunita a správanie: Psychoneuroimmunology Spĺňa Microbiome. neuropsychofarmakologie. 
  11. Vindigni, S.M., Zisman, T.L., Suskind, D.L. & Damman, C.J. (2016). Črevný mikrobiol, bariérová funkcia a imunitný systém pri zápalovom ochorení čriev: tripartitný patofyziologický okruh s dôsledkami pre nové terapeutické smery. liečebný Pokroky v gastroenterológii, 9(4), 606-625.
  12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Populačná analýza variácie črevnej mikrobiomy. Science Robotics, 352(6285), 560-564.