Náš mikrobióm - prehľad - FETeV
Každá živá bytosť má mikrobióm a veľmi charakteristický. Každá je rovnako jedinečná ako odtlačok prsta. Na základe bakteriálneho profilu v čreve je možné zistiť, či osoba trpí určitými chorobami, ako je cukrovka alebo Crohnova choroba, či má nadváhu alebo štíhlosť, alebo či konzumuje iba potraviny rastlinného alebo živočíšneho pôvodu.
Črevný mikrobióm je citlivý na rušenie nášho životného štýlu a životného prostredia a bol spájaný s mnohými chorobami. Na druhej strane môžu byť naše črevné baktérie špecificky ovplyvňované a podporované prostredníctvom výživy.
Definícia a hlavné charakteristiky
Ako mikrobióm alebo mikrobiota sa Celkom všetkých mikroorganizmov, ktoré sú na pokožke a slizniciach a na orgánoch pochopené. Črevný mikrobióm predstavuje celistvosť všetkých mikrobiálnych spolubývajúcich v čreve, najmä v hrubom čreve. Myslia sa tu predovšetkým fyziologické alebo ochranné bakteriálne druhy.
Mikrobiómy alebo mikrobioty súvisiace s ľuďmi
črevná mikrobiota alebo črevná mikrobiota vo vzťahu k ľuďom
Celkom všetkých mikrobiálnych spolubývajúcich vrátane ich biotopov a ekologických funkcií na koži a slizniciach v ústach, žalúdku, črevách, pľúcach, urogenitálnom trakte atď.
Celkom všetkých mikrobiálnych spoluobyvateľov v čreve, najmä v hrubom čreve. Myslia sa predovšetkým ochranné baktérie.
Odhaduje sa, že každý človek nesie na tele a v tele asi 1,3-krát viac baktérií a iných mikroorganizmov ako svoje vlastné bunky. Čísla v literatúre a médiách sa niekedy veľmi líšia. Rôzne zdroje poskytujú viac ako 1 000 rôznych druhov baktérií, spolu viac ako 100 biliónov baktérií a celkovú hmotnosť približne 2 kg.
Zdravý mikrobióm je menej charakterizovaný počtom mikroorganizmov. Skôr platí jedno vysoká diverzita, najmä na rôznych ochranných bakteriálnych kultúrach ako znak zdravej črevnej mikrobioty.
Vývoj črevného mikrobiómu
Na rozdiel od predchádzajúcich predpokladov tehotenstvo minimálna bakteriálna výmena s nenarodeným dieťaťom. S prírodným narodenie prvý „väčší kontakt“ s prirodzenou mikroflórou matky nastáva, keď dieťa prechádza pôrodnými cestami.
Vyvíja sa typická črevná mikrobiota v prvých rokoch života a počas tejto doby sa dá stále ľahko zmeniť vplyvmi prostredia. Výživa dojčiat a batoliat má zásadný vplyv na osídlenie. Črevá dojčených detí osídľujú hlavne baktérie produkujúce kyselinu mliečnu. To vedie k črevnému prostrediu, v ktorom sa ťažko môžu usadiť patogénne zárodky [Koe 2011].
Ten stabilnejší dospelá črevná mikrobiota prispôsobuje sa aj meniacim sa environmentálnym faktorom. Úlohu tu zohráva strava a životný štýl (konzumácia tabaku a alkoholu), lieky alebo choroby a stres. Prípadne môže 3 enterotypy (Bacteroides, Prevotella a Ruminococcus) možno rozlíšiť u ľudí, pričom u každého z nich dominuje odlišný bakteriálny rod [Aru 2011].
Ďalšími ovplyvňujúcimi faktormi sú:
- geografický pôvod (rôzne kultúry a krajiny s odlišnou stravou vyžadujú odlišnú mikrobiotu)
- Vek (zmenené zloženie a počet baktérií)
- genetický makeup (odlišná črevná mikrobiota v závislosti od pohlavia)
Dôležitosť mikrobiómu pre zdravie
Dôležitosť mikrobiómu pre naše zdravie možno v zásade zhrnúť do 3 funkcií.
Podporujte trávenie a zdravie čriev
Normálne trávenie je ťažko možné bez bakteriálnej kolonizácie čreva. Na mikrobiotu má vplyv zvýšený príjem jednoduchých sacharidov a nepriamo aj
- the Bariérová funkcia
- inhibíciu a aktiváciu rôznych metabolických dráh
- návrh Pohyblivosť čriev (Motilita) a teda
- the Vstrebávanie živín
the Absorpcia energie.
Vlákninu z potravy tvoria aj baktérie hrubého čreva mastné kyseliny s krátkym reťazcom (Kyselina octová, propiónová a maslová) sa degradovala, čo okrem iného Zdroj slúžia črevným bunkám. To stabilizuje bariéru. Tieto sa tiež vstrebávajú cez sliznicu čreva a krvnou cestou sa prenášajú do rôznych ďalších orgánov. Týmto spôsobom sa má soľ kyseliny octovej dostať napríklad do mozgu, kde sa viaže na určité receptory a tak okrem iného Pocit sýtosti spúšťa. Je dokonca mysliteľné, že niektoré metabolické produkty v mozgu ovplyvňujú koncentráciu určitých neurotransmiterov, ako je serotonín alebo dopamín, ktoré ovplyvňujú náš mozog správanie Má.
Určité baktérie hrajú dôležitú úlohu v enterohepatálnom cykle Žlčové kyseliny, ostatní na detoxikácia škodlivé metabolické produkty a lieky. Okrem toho rôzne Enzýmy, hormóny a Vitamíny vzdelaný.
Rozvoj a podpora imunitného systému
Bez bakteriálnej kolonizácie čreva sa náš imunitný systém nemôže správne rozvíjať. Napríklad zabraňuje vstupu škodlivých organizmov. Inhibuje sa tiež aktivita a rast škodlivých mikroorganizmov. Ak sa zvýši počet škodlivých zárodkov v čreve, črevná sliznica sa stimuluje, aby produkovala viac ochranných faktorov. Naše „prírodné“ baktérie môžu tiež vytvárať také ochranné faktory. Niektoré z týchto druhov majú navyše jasný antimikrobiálny účinok tým, že vytvárajú takzvané lipopeptidy, ktoré sú účinné proti škodlivým mikroorganizmom.
Modulácia a kontrola zápalových procesov
Ako ústredný spojovací orgán medzi prostredím, trávením a imunitným systémom, črevo riadi aj zápalové procesy. Tvoria sa škodlivé baktérie Metabolické produkty a Toxíny, ktoré vyvolávajú zápal. Ak sa tieto vymknú spod kontroly, môžu sa vyskytnúť chronické zápalové procesy. Podporuje to nielen choroby čreva, ale môže to napríklad ovplyvňovať aj citlivosť na inzulín, čo zase ovplyvňuje množstvo ďalších metabolických procesov. Fyziologické baktérie však znížiť tvorbu zápalových poslov, vytláčaním škodlivých baktérií a zabránením ich množeniu.
To znamená, že existuje jemná rovnováha medzi toleranciou a obranou medzi črevnými baktériami a bunkami črevnej sliznice. Narušenie tejto rovnováhy môže prispieť k vzniku rôznych chorôb.
Vplyv stravy a životného štýlu
Strava, životný štýl a zdravotný stav významne ovplyvňujú funkciu mikrobiómu. Naše zložky potravy sú hlavnou hnacou silou rastu črevných baktérií. Zmena stravovacích návykov už z krátkodobého hľadiska ovplyvňuje črevný mikrobióm [Dav 2014].
Podporné faktory
The Stredomorská strava sa preukázalo, že má pozitívny vplyv na črevný mikrobióm [DeF 2016]. A prevažne alebo čisto rastlinná strava bola spojená s experimentmi s nižšou tvorbou látok črevnými baktériami, ktoré súvisia s arteriosklerotickými vaskulárnymi zmenami [Koe 2013].
Druh a množstvo sacharidov, bielkovín a tukov tiež ovplyvňuje zloženie a funkčnosť prírodných črevných baktérií. Potraviny, ktoré sú úplne absorbované telom, napríklad biela múka alebo cukor, sa nedostanú do hrubého čreva, a preto nie sú metabolizované črevnými baktériami. Vláknina naopak zasahuje nestrávené do hrubého čreva a slúži ako optimálny výživový základ pre črevné baktérie, ktoré tu žijú.
Potraviny s vysokým obsahom vlákniny ako je zelenina, ovocie a celozrnné výrobky fermentované výrobky ako napr Surové mliečne výrobky môže podporovať rast ochranných baktérií [Vit 2015]. Patria sem aj zložky známe ako prebiotiká Inulín a Oligofruktóza, ktoré sú na trhu dostupné aj vo forme doplnkov výživy a funkčných potravín.
Rovnako tak niektoré fytochemikálie priamo zo skupiny Polyfenoly mikrobiota zdravým smerom. Patria sem napríklad farebné antokyány v bobuľovinách alebo flavonoidy v jablkách a cibuli. Tieto látky sa v tenkom čreve vstrebávajú iba v malom množstve. Väčšina z nich sa dostane do hrubého čreva, kde podporuje rast fyziologických baktérií a stabilitu črevnej bariéry.
Rušivé faktory
Typická západná strava bohatá na tuky a bielkoviny s veľa mäsa Pravdepodobne stimuluje rast baktérií, ktoré vo svojej bunkovej membráne obsahujú lipopolysacharidy. Tie zase podporujú zápal a destabilizujú črevnú bariéru.
Dodávka sladidiel vrátane sladidiel Sacharín, viedlo v niektorých štúdiách k nerovnováhe črevného mikrobiómu a viedlo k zhoršeniu metabolizmu glukózy [Sue 2014]. Tu je potrebné kriticky poznamenať, že výsledky pochádzajú z pokusov na zvieratách, ktoré sa nedajú jednoducho preniesť na človeka. Poruchy sa vyskytli tiež len pri veľmi vysokom množstve sladidiel. Nemecká diabetologická spoločnosť potom dospela k záveru, že sladidlá môžu aspoň „ovplyvňovať náš metabolizmus prostredníctvom črevných baktérií“. Súčasné recenzie dospeli k záveru, že „mierna konzumácia“ pravdepodobne nemá žiadny vplyv na črevný mikrobióm, hoci sacharín, sukralóza a stévia môžu určite zmeniť zloženie črevnej flóry [Lob 2019] [Rui 2019].
Niektoré potravinové faktory spôsobujú väčšie škody za určitých už existujúcich podmienok. Takto prešli jedným orálne podávanie železa (Síran železa) indukované nežiaduce zmeny u pacientov s Crohnovou chorobou sú oveľa výraznejšie ako v nezapálených komparátoroch [Lee 2017].
Spravidla platí jednostranná strava s vysokým percentom Rýchle občerstvenie, Hotové výrobky s Prísady ako konzervačné látky, Nealkoholické a energetické nápoje ako napr cukor ako rizikové faktory pre vznik nerovnováhy medzi „dobrými“ a „zlými“ črevnými baktériami.
Lieky ako sú antibiotiká, preháňadlá, blokátory žalúdočnej kyseliny, sedatíva, lieky na zníženie hladiny cholesterolu, antikoncepčné pilulky, lieky proti bolesti alebo kortizón, môžu mať na mikrobióm trvalý negatívny vplyv. Každá dávka antibiotika mení mikrobióm v čreve. Aj pol roka po liečbe antibiotikami sa zistilo, že niektoré citlivé druhy baktérií natrvalo zmizli [Pal 2018]. Pri pokusoch na zvieratách bolo dokonca možné pozorovať, že antibiotiká vo vysokých dávkach sú príliš zrejmé menej novovzniknutých nervových buniek olovo v mozgu. Zároveň počet klesol na určitú hodnotu Imunitné bunky jasne späť do mozgu. To tiež Pamäť bolo ovplyvnené [Möh 2016]. U ľudí sa nedosahujú vysoké dávky. Zistenia však hovoria za jednu živá výmena cez os čreva a mozgu.
Pravdepodobne aj niekto môže nadmerná hygiena Narušia črevnú rovnováhu medzi črevnými bunkami a črevnými baktériami. To platí aj pre nedostatok kontaktu s určitými bakteriálnymi kultúrami, ktoré sa vyskytujú v iných ekosystémoch. V pozorovaniach mali deti z fariem s dobytkom najnižšiu mieru alergií a astmy v porovnaní s deťmi z mesta. Rôzne baktérie izolované a podané zo stánkov zvierat boli schopné v pokusoch na zvieratách chrániť dospelé zvieratá aj ich bezprostredné potomstvo pred astmou.
Ďalšími rušivými faktormi sú a vysoký tabak- a Konzumácia alkoholu, stres ako aj hektický spôsob života (aj pri jedle), obavy alebo Sedavý spôsob života. Tiež rôzne Environmentálne toxíny spôsobiť trvalé poškodenie.
Úloha v chorobách
Existuje tiež množstvo chorôb, ktoré sú spojené so zmeneným mikrobiómom. Mnoho klinických obrázkov je spojených so znížením diverzity alebo druhovej diverzity baktérií v čreve. Výsledkom je tzv Dysbióza. Dnešný spôsob života nesie riziko, že mikrobióm stratí rozmanitosť, a tým nesie potenciálne riziko chorôb. V kontexte pozorovaných vzťahov však vyvstáva základná otázka, či sú pozorované rozdiely v mikrobióme príčina alebo následok choroby sú.
V nasledujúcej časti uvádzame niektoré príklady chorôb, ktoré sú spojené s narušeným mikrobiómom.
Určité infekcie baktériami, vírusmi alebo plesňami vykazujú zmenený mikrobióm. V prípade infekcií baktériou Clostridium difficile boli transplantácie stolice už terapeuticky účinné.
Alergické reakcie sa často prejavujú už v dojčenskom veku. Deti so sklonom k reakciám z precitlivenosti majú obvykle inú črevnú flóru ako zdravé deti, ktorých sa to netýka. V štúdiách sa riziko infantilnej atopickej dermatitídy mohlo významne znížiť podaním prebiotických oligosacharidov.
Zmenený mikrobióm sa často pozoruje aj pri depresiách.
To platí aj pre kožné ochorenia, ako je neurodermatitída alebo psoriáza. Ovplyvnené oblasti pokožky tiež vykazujú narušenú bakteriálnu flóru. Ovplyvnené oblasti pokožky sú zvyčajne kolonizované nežiaducimi zárodkami Staphylococcus aureus. Prvé úspechy sú s bakteriálnymi krémami. Obsiahnuté baktérie vytláčajú patologický zárodok a tým znižujú zápalové procesy v postihnutej oblasti pokožky.
Štúdie na pacientoch s Crohnovou chorobou alebo ulceróznou kolitídou ukazujú, že tu je znížená biodiverzita črevnej mikrobioty. Fyziologické zárodky budú pravdepodobne vytlačené druhmi, ktoré podporujú zápal. Tieto zase tvoria enzým kaspáza-1. Toto je stimulátor zápalových reakcií v čreve, ktorých aktivita je riadená mikrobiómom [Bla 2017] [Roy 2017]. Z terapeutického hľadiska by transplantácie stolice mali v budúcnosti vytláčať baktérie podporujúce zápal. Podľa súčasných štúdií tento „prenos fekálnych mikrobiómov“ už priniesol sľubné výsledky v liečbe chronického zápalového ochorenia čriev (IBD), syndrómu dráždivého čreva a infekcie multirezistentnými patogénmi.
Syndróm dráždivého čreva: Aj pri syndróme dráždivého čreva pribúdajú dôkazy o tom, že do klinického obrazu sú zapojené črevné baktérie. Zmenená mikrobiota tak podporuje zápalové reakcie.
Nadváha a obezita: Ľudia s obezitou majú často narušenú črevnú bariéru, čo môže viesť k subklinickému zápalu, ktorý môže viesť k rozvoju sekundárnych chorôb, napr. B. prospech metabolického syndrómu. V porovnaní s normálnou hmotnosťou sa zloženie mikrobioty ľudí s nadváhou často mení. Stále nie je jasné, či sú tieto zmeny príčinou alebo dôsledkom obezity. Experimentálne viedol prinajmenšom prenos črevných baktérií k myšiam s normálnou hmotnosťou bez choroboplodných zárodkov k zvýšeniu hmotnosti. Toto fungovalo aj na všetkých druhoch: ak sa črevné baktérie ľudí s nadváhou preniesli na myši, tiež pribrali. Doteraz však nebolo možné znížiť hmotnosť pomocou črevných baktérií.
Súčasné výzvy
Vzhľadom na tieto početné klinické obrázky sú potrebné ďalšie štúdie, ktoré odhalia mechanizmy medzi mikrobiómom, prostredím a metabolizmom, ako aj zdravím a chorobami. Ale to nie je také ľahké. Samotná analýza prírodnej mikrobioty je zložitá. Mnoho baktérií žije iba v neprítomnosti vzduchu a nemožno ich kultivovať. Prirodzené zloženie a prostredie čreva sa v laboratóriu ťažko reprodukuje.
Okrem toho zatiaľ existuje iba niekoľko baktérií, pre ktoré boli preukázané požadované účinky. Špecifickosť baktérií je však veľmi vysoká. A: Nie všetky žiaduce baktérie sa usadzujú v čreve, čo môže viesť k celoživotnému príjmu alebo k pravidelnej liečbe. Do akej miery je to žiaduce a bezpečné, je v súčasnosti ťažké predpovedať.
The kľúč Pre zdravý črevný mikrobióm je stále nevyhnutná preventívna výživa, ktorá umožňuje usadenie a množenie dobrých baktérií s cieľom udržať a podporovať optimálnu mikrobiotu.