Postoji vic – da bi bakterije lakše živele, one su od sebe uzgojile čoveka. Smiješno, ali, kao i uvijek, u svakoj šali postoji samo djelić šale, ali istina je da u čovjeku nema toliko osobe, čak ni manje od pola.
57% ćelija u ljudskom tijelu ne nosi ljudsku DNK, već pripada raznim bakterijama, gljivama i općenito je strašno zamisliti. Međutim, prerano je za strah - cijela ova struktura (koja se zove mikrobiom) inače živi u simbiozi s osobom do kraja života, a što je bogatija raznolikost mikroba u nama, to smo zdraviji.
Što više bakterija to bolje
Konkretno, više puta je dokazano da je raznolikost mikroba kod osobe s depresijom u prosjeku manja nego kod zdrave osobe. Vjerovatno je da isti odnos postoji i za autizam i neke neurodegenerativne bolesti. Japanci su jednom otkrili da što više različitih mikroba ima u uhu, to je njegov vlasnik manje podložan upale srednjeg uha.
Ostaje da smislimo kako organizirati ovo „više“, jer ako je nedostatak crijevnih mikroba već pokušano liječiti transplantacijom stolice, pa čak i uspješno za neke bolesti (kao što je dijareja), onda je to kod uha. nije baš jasno šta tačno i kako presaditi.
Još jednom, važnost raznolikosti mikrobioma potvrđena je eksperimentom nedavno sprovedenim u Japanu (opet!). Naučnici su podigli grupu miševa koji uopšte nisu imali klice u sebi. Životinje su odrasle u sterilnom okruženju. Ovi glodari bili su izloženi stresu zajedno s drugom grupom miševa, potpuno identičnim prvoj s jednim izuzetkom: ovi su odrasli u normalnom okruženju sa svim svojim mikrobnim radostima.
Ispostavilo se da je prva grupa životinja doživjela stres, koji je bio 2 puta jači od one druge - upravo je to bila razlika u koncentraciji otpuštenih hormona. Pa počnete razmišljati: da li je zaista vrijedno oduzeti cipelu i mačku djetetu koje puzi?
Parkinsonova bolest, srčani udar i ženska upečatljivost
Možda je lakše reći na šta to ne utiče, jer što se naučnici dalje udubljuju u ovu temu, to su sve više uvereni da je mikrobna komponenta čoveka uključena u sve sfere njegovog života, i ko je ovde na kraju glavni, osoba ili njeni mikrobi, mikrobi ili njihovi ljudi - uopće nije jasno.
Na primjer, uzmimo emocije. U SAD je proveden eksperiment u kojem su bile dvije grupe žena sa drugačiji sastav mikrobiom (u jednom slučaju prevladao Bacteroides, u drugačijem - Prevotella). Prvo, struktura mozga žena iz ovih grupa bila je nešto drugačija; prve su, sudeći po slikama, bolje obrađivale informacije, dok su druge bile emocionalno osjetljivije. Kada su učesnicima pokazane razne slike, grupa Prevotella Oštrije sam percipirao one koji nose negativnu poruku.
Drugi aspekt: kardiovaskularnih bolesti, vodeći uzrok smrti u svijetu, inače. Jedan od pokazatelja zdravlja srca i krvnih sudova je elastičnost potonjih. U Velikoj Britaniji su proučavali medicinske podatke 617 žena srednjih godina i vidjeli da one koje su imale više dobrih i drugačijih mikroba prema testovima imaju i bolje krvne sudove.
Kod onih koji se nisu mogli pohvaliti raznim bakterijama, gljivicama, virusima i arhejama, zidovi krvnih žila bili su čvršći. Stručnjaci su se zainteresovali koji su mikroorganizmi odgovorni za elastičnost krvnih žila, te su otkrili da su se isti mikrobi ranije pojavili u drugoj studiji - o pretilosti.
Drugi primjer: Parkinsonova bolest. S njim se mikrobiom jako mijenja - iako, čini se, bolest pogađa samo mozak (ćelije koje kontrolišu mišiće odumiru, gdje se javlja karakterističan tremor), a kakve veze s tim imaju mikrobi?
Međutim, tokom sljedećih eksperimenata na miševima, stručnjaci iz SAD-a su pokazali da ako se mikrobiom pacijenata s Parkinsonovom bolešću presađuje na miševe genetski predisponirane za patologiju, stanje glodavaca postaje znatno gore nego kod transplantacije mikrobioma. zdrava osoba.
Lista može biti beskonačna. Ono što nauka sada zna o mikrobiomu, čak i ako je to kap u moru, potvrđuje izuzetnu važnost uloge mikroba u našem zdravlju. Ako ljudi nauče da rade sa mikrobiomom, možda nam više neće trebati mnogo lekova.
Ksenia Yakushina
Fotografija istockphoto.com
Mikrobiom, ili mikrobiota, ili mikroflora osobe sastoji se od čitavog skupa mikroorganizama koji žive u tijelu i na tijelu. Zapravo, unutar našeg tijela postoji 10 puta više bakterija nego na našoj koži. Proučavanje ljudskog mikrobioma pokriva ukupnost svih mikroba i genoma mikrobnih zajednica u ljudskom tijelu.
Ovi mikrobi se nalaze na različitim mjestima u ekosistemu ljudskog tijela i obavljaju važne funkcije neophodne za naše zdravlje. Na primjer, crijevne bakterije nam omogućavaju da pravilno probavimo i apsorbiramo hranljive materije od hrane koju jedemo.
Aktivnost gena korisnih mikroba koji koloniziraju tijelo utječe na ljudsku fiziologiju i štiti od. Kršenje pravilne aktivnosti mikrobioma povezano je s razvojem niza autoimune bolesti uključujući dijabetes i fibromijalgiju.
Ljudski mikrobiom
Mikroskopski organizmi koji žive u tijelu uključuju arheje, bakterije, gljive, protiste i viruse. Mikrobi počinju kolonizirati naše tijelo od trenutka kada smo rođeni. Ljudska mikrobiota se mijenja u broju i vrsti mikroorganizama tijekom života, pri čemu se broj vrsta povećava od rođenja do odrasle dobi, a smanjuje se u starosti. Ove klice su jedinstvene od osobe do osobe i na njih mogu utjecati određene aktivnosti poput pranja ruku ili uzimanja antibiotika. Bakterije su najbrojniji mikroorganizmi u ljudskom mikrobiomu.
Ljudski mikrobiom također uključuje mikroskopske životinje kao što su grinje. Ovi sićušni člankonošci obično koloniziraju kožu.
Mikrobiom kože
Ljudsku kožu naseljava niz različitih mikroorganizama koji žive na površini kože, kao i u žlijezdama i kosi. Naša koža je u stalnom kontaktu sa spoljašnje okruženje i služi kao prva linija odbrane tijela od potencijala. Mikrobiota kože pomaže u sprečavanju da patogeni koloniziraju kožu. Ona također pomaže u obuci naših imunološki sistem, upozoravajući imunološke stanice na prisustvo patogena i inicirajući imunološki odgovor.
Ekosistem ljudske kože je veoma raznolik, sa različitim slojevima kože, nivoima kiselosti, temperaturom, debljinom i izloženošću sunčevoj svetlosti. Dakle, mikrobi koji žive na određenom mjestu na ili u koži razlikuju se od mikroba u drugim dijelovima tijela. Na primjer, mikroorganizmi koji naseljavaju vlažne, vruće dijelove tijela (ispod pazuha) razlikuju se od onih koji koloniziraju suhe, hladnije površine kože na rukama i nogama. Komenzalni mikroorganizmi koji obično naseljavaju našu kožu uključuju bakterije, viruse, gljivice i mikroskopske životinje poput grinja.
Bakterije koje koloniziraju kožu uspijevaju u jednom od tri tipa kože: masnoj, vlažnoj i suvoj. Tri glavne vrste bakterija koje naseljavaju ove tipove kože uključuju: bakterije propionske kiseline ( Propionibacterium) - nalazi se uglavnom u masnim područjima; korinebakterije ( Corynebacterium) - nalazi se u vlažnim područjima; stafilokoki ( Staphylococcus) - naseljavaju suva područja.
Iako većina ovih vrsta bakterija nije opasna, pod određenim uvjetima mogu postati štetne za ljude. Na primjer, propionibacterium acne ( Propionibacterium acnes) žive na masnim površinama kože kao što su lice, vrat i leđa. Kada tijelo proizvodi višak masti, ove bakterije se razmnožavaju velika brzina, što može dovesti do razvoja akni. Druge vrste bakterija, kao što je Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus) i Streptococcus pyogenes ( Streptococcus pyogenes), može uzrokovati više ozbiljni problemi, kao što su septikemija i tonzilitis.
Ne zna se mnogo o komenzalnim virusima kože, jer su istraživanja u ovoj oblasti još uvijek ograničena. Utvrđeno je da se virusi nalaze na površinama kože, lojne žlezde i unutar kožnih bakterija.
Vrste gljivica koje koloniziraju ljudsku kožu uključuju kandidijazu ( Candida), Malassezia ( malassezia), kriptokok ( Cryptocoocus), debaryomyces ( Debaryomyces) i mikrosporija ( Microsporum). Kao i kod bakterija, gljive se razmnožavaju neobično velikom brzinom i mogu uzrokovati problematična stanja i bolesti. Gljive Malassezia mogu uzrokovati perut i atopijski ekcem.
Mikroskopske životinje koje naseljavaju kožu uključuju grinje. Na primjer, demodex grinje ( Demodex) koloniziraju lice i žive unutra folikula dlake. Hrane se sebumom, mrtvim ćelijama, pa čak i nekim bakterijama.
Mikrobiom crijeva
Ljudski crijevni mikrobiom je raznolik i bogat. Uključuje trilione bakterija sa hiljadama različitih vrsta. Ovi mikrobi napreduju u teškom okruženju crijeva i aktivno su uključeni u podržavanje probave, normalnog metabolizma i pravilne imunološke funkcije. Pomažu u probavi neprobavljivih ugljikohidrata, metabolizmu žučnih kiselina i lijekova, te sintezi aminokiselina i mnogih vitamina.
Nekoliko crijevnih mikroorganizama proizvodi antimikrobne tvari koje nas štite od patogenih bakterija. Sastav crijevne mikrobiote je jedinstven za svakog pojedinca i stalno se mijenja. Mijenja se s faktorima kao što su starost, promjene u ishrani, izloženost toksičnim supstancama (antibioticima) i promjene u zdravstvenom statusu. Odstupanja u sastavu komenzalnih mikroorganizama u crijevima povezuju se s nastankom gastrointestinalnih bolesti kao što su upalna bolest crijeva, celijakija i sindrom iritabilnog crijeva.
Velika većina bakterija (oko 99%) koje žive u crijevima uglavnom se sastoje od dvije vrste: bakteroida ( Bacteroidetes) i Firmicutes ( Firmicutes). Primjeri drugih vrsta bakterija pronađenih u crijevima uključuju proteobakterije (kao što je Escherichia ( Escherichia), salmonela ( Salmonella) i vibrioni ( Vibrio)), aktinobakterije ( Actinobacteria) i melainabakterija ( Melainabacteria).
Mikrobiom crijeva također sadrži arheje, gljive i viruse. Najčešće arheje u crijevima su metanogeni Methanobrevibacter smithii I Methanosphaera stadtmanae. Vrste gljivica koje se nalaze u ljudskom crijevu uključuju kandidijazu ( Candida), saharomicete ( Saccharomyces) i kladosporija ( Cladosporium). Promjene u normalnom sastavu crijevnih gljivica povezuju se s razvojem bolesti kao što su Crohnova bolest i ulcerozni kolitis. Najčešći virusi u crijevnom mikrobiomu su bakteriofagi, koji inficiraju crijevne bakterije.
Oralni mikrobiom
Oralni mikrobiom sadrži milione mikroorganizama koji obično postoje u obostrano korisnom odnosu sa domaćinom. Dok je većina mikroba korisna, sprečavaju kolonizaciju usne šupljine štetnih mikroorganizama, neki od njih mogu postati patogeni pod određenim uslovima.
Bakterije su najbrojniji oralni mikroorganizmi i uključuju streptokoke ( Streptococcus), aktinomicete ( Actinomyces), laktobacili ( Lactobacterium), stafilokoki ( Staphylococcus) i propionibakterije ( Propionibacterium). Bakterije se štite od stresnih stanja u ustima tako što proizvode ljepljivu supstancu zvanu biofilm. Biofilm štiti bakterije od antibiotika, drugih mikroorganizama, hemikalija, pranja zuba ili supstanci štetnih za klice. Biofilmovi različite vrste bakterije stvaraju zubni plak, koji se lijepi za površine zuba i može uzrokovati karijes.
Oralni mikrobi često stupaju u interakciju kako bi koristili jedni drugima. Na primjer, bakterije i gljive ponekad koegzistiraju u odnosima koji mogu biti štetni za domaćina. Bakterija streptococcus mutans ( Streptococcus mutans) i gljivicu candida albicans ( Candida albicans), zajedničkim djelovanjem, uzrokuju ozbiljne dentalne probleme, najčešće kod djece predškolske dobi.
Arheje u usnoj šupljini, uključuju metanogene Methanobrevibacter oralis I Methanobrevibacter smithii. Oralni protisti uključuju oralnu amebu ( Entamoeba gingivalis) i oralne trihomonade ( Trichomonas lenax). Ovi komenzalni mikroorganizmi se hrane bakterijama ili česticama hrane i nalaze se u mnogo većem broju kod ljudi s bolestima desni. Oralni virusi se pretežno sastoje od bakteriofaga.
„Zahvaljujući nedavnim istraživanjima, znamo da nismo jedini koji jedu hranu koju jedemo. Zapravo, prvi ljudi koji će ga dobiti na svom stolu su mikroorganizmi koji žive u našem probavnom traktu. Ove male bakterije stupaju u interakciju sa svakim organom i sistemom, uključujući mozak, imuni i hormonski sistem, utiču na ekspresiju gena, u velikoj meri determinišući naše zdravlje, izgled pa čak i sklonosti prema hrani. Održavanje zdravog mikrobioma neophodno je kako za prevenciju tako i za liječenje postojećih zdravstvenih problema – gastrointestinalnih bolesti, gojaznosti, autoimunosti, osjetljivosti na hranu, hormonalni poremećaji, višak kilograma, infekcije, depresija, autizam i mnoge druge. U ovom članku ću vam reći kako naš izbor ishrane utiče na mikrobiotu crijeva, a time i na naše zdravlje.”
Julia Maltseva, nutricionistkinja i stručnjakinja za zdravlje crijeva i mikrobioma, govorit će 10. novembra u.
Mikrobiom i zdrava dugovječnost
Najveći utjecaj na zastupljenost mikroba u crijevima ima stil ishrane. Nije sva hrana koju konzumiramo prikladna za život i prosperitet „dobrih“ bakterija. Hrane se posebnim biljnim vlaknima tzv prebiotici.
To je i dokazanopolifenoli povećavaju broj bifidobakterija i laktobacila u crijevnoj mikroflori, istovremeno smanjujući broj potencijalno štetnih bakterija klostridija.
Glavni zaključci:
- Dodatak prirodnih izvora polifenola - voća, povrća, čaja, kakaa i vina - doprinosi stvaranju zdravijih mikroba.
Uredništvo možda neće odražavati stavove autora.
U slučaju zdravstvenih problema nemojte se samoliječiti, konsultujte se sa svojim lekarom.
Da li vam se sviđaju naši tekstovi? Pridružite nam se na društvenim mrežama da budete u toku sa svim najnovijim i najzanimljivijim stvarima!
Mikrobiota ili mikrobiom je pojam koji sve više postaje dio naše svakodnevice. Do nedavno, doktori su koristili takav koncept kao crijevne mikroflore, a danas je, prema mišljenju autoritativnih naučnika, zastarjela. Živimo u jedinstvenom vremenu kada se redovno stižu velika naučna otkrića. Zahvaljujući tome, možemo bolje razumjeti procese koji se odvijaju u našem tijelu. Vrijeme je da progovorimo o važnosti bakterija za ljudsko zdravlje. Mnogi će biti iznenađeni kada saznaju da mikrobi mogu uticati na naše raspoloženje i navike.
Revolucija u pogledu na mikroorganizme. Da li je Robert Koch pogrešio?
Iako ideje nekih naučnika liče na radnju naučnofantastičnog romana, moramo priznati da mikrobiologija danas doživljava pravi procvat. Njena otkrića će vjerovatno imati veliki utjecaj na budućnost medicine i farmaceutskih proizvoda. IN poslednjih godina dogodilo revolucija u pogledima o ulozi mikroba, koja je prošla nezapaženo u široj javnosti. Recimo nekoliko riječi o konceptu koji su stvorili osnivači mikrobiologije, Louis Pasteur i Robert Koch. Sugerirali su da je infekcija osnova brojnih bolesti, te da su zato mikrobi ono protiv čega se treba boriti.
Zahvaljujući ovim idejama mnoge epidemije su poražene. npr. Robert Koch otkrio bacil antraksa, bacil tuberkuloze i Vibrio cholerae, za šta je dobio Nobelovu nagradu 1905. On je, zajedno sa svojim pomoćnikom Juliusom Petrijem, također izumio metodu za uzgoj mikroba u posebnoj laboratorijskoj posudi (Petrijeva zdjelica).
Tokom proteklih 30 godina, naučnici su došli do toga dva veoma važna zaključka. Prvo, broj mikroba koji se mogu uzgajati u Petrijevoj posudi je mali dio ukupnog broja mikroorganizama koji naseljavaju ljudsko tijelo. I drugo, teza o totalna štetnost mikroba za osobu. Pored zaista opasnih mikroorganizama, u stalnoj smo pratnji onih koji nam pomažu da živimo, budemo snažni i zdravi. To je ono što je osoba.
Kako su genetičari pomogli mikrobiolozima. Mikrobiota igra ulogu endokrinog organa
Brzi razvoj molekularne genetike i informatike omogućio nam je da drugačije gledamo na bakterije. Na njihovom spoju pojavila se genomika - nauka koja proučava gene i genome. Pa kako genetika je pomogla mikrobiolozi? Ovdje je potrebno spomenuti međunarodno istraživački projekat Projekat ljudskog genoma (HGP), koji je započeo 1986. Tada je grupa naučnika iz Sjedinjenih Država odlučila da uspostavi kompletan niz ljudske DNK. Ako neko ne zna, genom je skup gena određenog organizma.
Kreatori projekta odlučili su testirati svoje metode na nečem jednostavnom, na primjer, na bakterijama koje naseljavaju naše tijelo. Tada je postalo jasno da je njihov broj jednostavno ogroman, a većina ih je u crijevima. Tijelo osobe od 90 kg sadrži 3 kg bakterija. Već se čuju glasovi naučnika koji ovo nakupljanje bakterija nazivaju dijelom našeg tijela. Ako je ovaj koncept tačan, onda jeste mikrobi -većina veliki organ osoba, a ne uopće mozak ili srce, kako se obično misli. Zašto se mikrobiota može smatrati organom, detaljno ćemo opisati u nastavku.
Osim toga, pokazalo se da mikrobi ulaze u različite interakcije s našim tijelom, često pozitivne. Ispostavilo se da je metabolizam u velikoj mjeri osiguran enzimima koje proizvode mikrobi. Štaviše, zavise naše navike, preferencije ukusa, ponašanje, pa čak i raspoloženje.
Sa stajališta mikrobiologije, sada je moguće objasniti zašto se hrana pripremljena kod kuće mnogima čini ukusnijom nego bilo gdje drugdje. Činjenica je da članovi iste porodice imaju slične bakterije. Beba takođe apsorbuje "porodične" mikroorganizme sa majčinim mlekom. Grubo govoreći, nije svaka konkretna porodica ta koja ima određene preferencije ukusa, već mikrobi koji nastanjuju ovu porodicu unutra.
Još jedan važan aspekt saradnje mikrobiologije i genomike- identifikacija mikroba odgovornih za zdravlje crijeva. Naučnici i doktori pokušavaju osigurati da je mikrobiota u aktivnom stanju. Mnogo je sada postignuto u ovom pravcu. Nije slučajno da se u Sjedinjenim Državama već 30 godina razvijaju nevjerovatne tehnologije - prijenos bakterija sa zdrave na bolesnu osobu. To uključuje i takvu, najblaže rečeno, egzotičnu vrstu terapije kao što je fekalna transplantacija.
Razvoj informatike i genetike omogućio je proučavanje genetske strukture mikroorganizama. Zahvaljujući tome, naučnici mogu uporediti DNK sekvencu mikroba bolesne i zdrave osobe. Genomika je također utvrdila da je moguće uzeti briseve za proučavanje bakterija iz bilo kojeg dijela tijela.
Zašto nam je potreban koncept ljudske mikrobiote?
Kako su se pogledi na utjecaj bakterija mijenjali, pojavila se potreba za novom terminologijom. Stoga je moderna nauka formulisala koncept mikrobiom ili mikrobiota. dakle, ljudski mikrobiom je zajednica mikroorganizama, neka vrsta unutrašnjeg ekosistema. Na njega utiču mnogi faktori, kao što su ishrana, crevna oboljenja, unos lijekovi.
Mikrobiota je zbir svih ljudskih bakterija, a nalaze se u gotovo cijelom tijelu. Ali postoji samo pet mjesta u našem tijelu koja bakterije posebno vole: crijeva, koža, Airways, usnoj šupljini, genitourinarnog sistema. Istovremeno, većina mikrobiom at osoba koncentrisan u crijevima.
U prosjeku tijelo svake odrasle osobe sadrži 2 - 3 kg bakterija, a njihov broj je zaista ogroman - deset puta je veći od broja naših vlastitih stanica. Sa najnovijim otkrićima u mikrobiologiji, izraz „bogati unutrašnji svet„može se shvatiti bukvalno.
Mikrobi i ljudi: drevni savez za preživljavanje
Naučnici vjeruju u to klice i ljudi Zajedno smo prešli dug put. Verovatno je veoma drevni savez. Radi se o koevoluciji. Proučavajući neke vrste majmuna, odnosno njihove bakterije, mikrobiolozi su identificirali gen koji se nalazi u DNK crijevnih bakterija svih primata, uključujući i ljude. Biolozi sugeriraju da je naš zajednički predak imao mali skup bakterija, uključujući i onu koja uključuje otkriveni gen. Primatima je trebalo oko 15 miliona godina da razviju modernu raznolikost mikroba. Utvrđeno je da različite vrste majmuna imaju svoje bakterije.
U suštini, ljudi i mikrobiota su simbioza dva oblika života. Ovaj ima drevna unija sasvim jasno objašnjenje: mikrobima je potrebno stanište i hrana, a ljudsko tijelo je idealno za to. Osim toga, tokom evolucije, ova dva svijeta su naučila da se "slažu" jedan s drugim. npr. bakterije utiču na imune ćelije crevnih zidova na način da su blago smanjeni. To je vjerovatno razlog zašto djeca koja su odrasla bez majke i njenih bakterija imaju veću vjerovatnoću da se razviju različite vrste alergije i autoimune bolesti.
Sada je to naučnicima jasno mikrobi djelovati ljudi na dva načina: neki od njih pomažu tijelu da funkcionira, dok ga drugi uništavaju.
Crijevo kao endokrini organ. Da li vaše raspoloženje zavisi od bakterija?
Mikrobi koji naseljavaju probavni sistem su od posebnog značaja za zdravlje. Oni djeluju na crijevni zid uz pomoć posebnih supstanci, a djeluju na naš mozak. Kada su naučnici istraživali hemijski sastav ova jedinjenja su zatim udarena. Pokazalo se da bakterije proizvode analoge naših vlastitih hormona: serotonin, testosteron, norepinefrin, dopamin, histamin. Također ističu razne enzima i proteina.
Nevjerovatna činjenica je da naše raspoloženje može ovisiti o tome kako funkcionira naša crijevna mikrobiota. Pokazalo se da su mikrobi u stanju da sintetiziraju benzodiazepini, koji imaju sedativni učinak i po formuli su slični fenazepamu. I ovo nije cijela lista proučavanih supstanci ljudski mikrobiom nastavlja. Dakle, možemo reći da su crijeva dodatna endokrini organ. Ova funkcija crijeva se formira od rođenja, kada dijete dobije sve što mu je potrebno iz majčinog mlijeka. korisnih bakterija. Stoga je nepromišljena upotreba lijekova neprihvatljiva, posebno za djecu.
Sportske bakterije - mit ili stvarnost?
Naučnici sa Univerziteta Harvard proučavaju uticaj mikroba na atletske performanse. Zvuči nevjerovatno, zar ne? Nakon proučavanja mikrobioma veslača i trkača, došli su do zaključka da su za to odgovorne bakterije izdržljivost, brz oporavak i psihičku stabilnost. Stručnjaci su također otkrili da određena vrsta aktivnosti formira specifičnu mikrobiotu. Sigurni su da postoje tzv sportske bakterije.
Jonathan Sheiman, saradnik na Medicinskom fakultetu Univerziteta, i njegovi asistenti proučavali su uzorke stolice uzete od 20 trkača koji su učestvovali na Bostonskom maratonu. Istovremeno, uzorci su uzeti prije i poslije trke. Kao rezultat toga, pokazalo se da su nakon takmičenja sportisti imali više mikroorganizmi određene vrste. Odavno je poznato da postoje bakterije koje mogu prerađivati mliječnu kiselinu. A kao što znamo, ova kiselina je neizostavan pratilac kataboličkih procesa i proizvodi se tokom aktivnog fizička aktivnost. "Sportske bakterije" Oni samo pomažu tijelu da se nosi s upalom grla, ublažavajući bolove u mišićima.
Naučnike je zanimalo i koliko je različita mikrobiota među predstavnicima različitih sportova. Uporedili su mikrobe koji žive u tijelima ultramaratonaca i veslača. U tijelu prvog pronađene su mnoge bakterije koje su odgovorne za prerada ugljenih hidrata i vlakana, koji pomaže u prelasku velikih udaljenosti.
Naučnici sugerišu da će na osnovu otkrivenih mikroorganizama biti moguće stvarati biološki aktivni aditivi kako bi sportisti postigli bolje rezultate.
Aktivnost u starosti je stvar bakterija
Još jedno zanimljivo istraživanje sproveli su zaposlenici Medicinskog fakulteta Univerziteta Emory u SAD-u. Vjeruju da su pronašli način da pomognu ljudima da štede . Najveći dio posla obavio je profesor patologije i laboratorijske medicine Daniel Kalman.
Naučnik i njegovi pomoćnici posvećeni Posebna pažnja bakterije gastrointestinalnog trakta koje proizvode indole. Ove aromatične supstance se dobijaju tokom razgradnje aminokiselina triptofan, imaju miris kupusa. Ovi spojevi se široko koriste u parfimeriji i farmaciji. Inače, najbliži srodnik indola je hormon auksin, koji pomaže biljkama da se bolje razvijaju.
Provođenje eksperimenata na okrugli crvi(nematode), profesor je otkrio da im indoli pomažu da rjeđe obolijevaju. Tokom eksperimenta, neki crvi su hranjeni bakterijama koje su mogle proizvesti indoli, a drugi - obični. Poseban efekat Kalman je uspio postići iskustvo sa starijim crvima. Obično se malo kreću, slabo jedu, razbole se i kada povišena temperatura u sobi odmah umiru.
Nakon što su primili korisne bakterije, njihova aktivnost se značajno povećala. Takođe, ovi crvi su starili sporije od svojih kolega i lako su konzumirali hranu i dobro podnosili vrućinu. Istovremeno, nematode su zadržale sposobnost razmnožavanja 2,4 puta duže u odnosu na kontrolnu grupu. Miševi i muhe Drosophila reagirale su na ove bakterije na sličan način. Ispostavilo se da aktivnost u starosti u velikoj mjeri zavisi od toga koliko je mikrobiota zdrava.
Biljna medicina je obećavajuće područje medicine. Zašto su metronidazol i vankomicin opasni?
Uzimajući u obzir nove činjenice o prednostima bakterija za ljudsko zdravlje, tada postaje jasno da liječenje lijekovima nije uvijek optimalno. Nema sumnje u budućnost prevencija postaće moćno oruđe ljudi u bijelim mantilima. Stoga savremena biljna medicina - obećavajući pravac lijek.
Morate shvatiti da svaki moćni lijek ima nuspojava. U pravilu su zahvaćeni sljedeći organi: jetra, bubrezi, srce. Nije slučajno što je Svjetska zdravstvena organizacija pozvala na korištenje antibiotika samo u najekstremnijim slučajevima. Naravno, prije svega, to je uzrokovano imunitetom virusa gripe na brojne lijekove. Ali postoji još jedan razlog zašto SZO apeluje na stanovništvo.
Činjenica je da poremećaj crijevne mikrobiote- Ovo je ozbiljna opasnost po zdravlje i život. U brojnim zemljama u kojima se antibiotici često koriste metronidazol i vankomicin, učestalost dijareje uzrokovane crijevne bakterije Clostridium difficile. Naučno ime ovog poremećaja je probavni sustav - pseudomembranozni enterokolitis. Svake godine u Sjedinjenim Državama 250 hiljada ljudi bude hospitalizovano zbog ove bolesti, a 14 hiljada umre. Razlog je što je prilično teško vratiti neuravnoteženu ravnotežu bakterija u crijevima.
U svjetlu savremenih naučnih dokaza, možemo iznova pogledati šta čini fitoterapija. Kao što je već spomenuto, antibiotici ubijaju crijevnu mikrobiotu, a to smanjuje proizvodnju hormona od strane bakterija. Time se lišavamo dodatnih endokrini organ, što je posebno opasno u starijoj dobi. Upotreba biljaka kao lijeka pomaže da se to izbjegne. Bilje blago djeluje na crijevne zidove, čuva naš mikrobiom i eliminira uzrok bolesti.
Sasvim je moguće da vrijedan učinak mnogih biljaka nastaje upravo zbog rada crijevnih bakterija. Stoga vrijednost biljni lijek samo će rasti u narednim godinama. doktori- travari Sigurni smo da crijeva mogu uzeti iz biljke sve što je tijelu potrebno, a zatim usmjeriti nastale tvari u oboljeli organ. Zbog toga je kompanija Parapharm krenula putem korištenja tehnologije kao što je kriotretman. Imajte na umu da proizvodnja dodataka prehrani od lekovitog bilja Tehnologija krioprocesiranja omogućava korištenje biljnih vlakana, koja djeluju kao prirodni prebiotik za crijevnu mikrofloru. Dakle, ljekovito bilje koristi cijelom tijelu. Zahvaljujući njoj, naši zadržavaju maksimalnu količinu biološki aktivne supstance. Odabirom proizvoda naše kompanije, činite korak ka zdravoj dugovječnosti!
Naime, danas je koncept crijevne mikroflore ili gastrointestinalnog trakta zastario, a kao rezultat istraživanja i rada brojnih naučnika, koncept mikrobioma je danas uveden kao moderni prošireni pojam mikroflore i skupa ne samo mikroba. , ali i mikrobnih gena!
Poslednjih godina, proučavanje ljudskog mikrobioma brzo je dostiglo prvi plan biomedicinske nauke. Termin "mikrobiom" je 2001. godine predložio laureat nobelova nagrada Joshua Lederberg da označi zbir svih mikrobnih zajednica koje žive u ljudskom tijelu.
Interes svjetske nauke za proučavanje ljudskog mikrobioma stalno raste. Godine 2007., američki nacionalni instituti za zdravlje pokrenuli su veliki fundamentalni naučni projekat, projekat Human Microbiome, koji okuplja razvoj naučnika iz celog sveta, uključujući SAD (NIH), Australiju (CSIRO), Kanadu (CIHR). ), Kina (MOST), zemlje Evropske unije (MetaHIT Consortium), Singapur, itd.
Rezultati desetogodišnjeg rada doveli su do ozbiljnih promjena u pogledima naučnika na ljudsku biologiju i razvoj mnogih bolesti. Napredak u proučavanju mikrobioma i njegove uloge u očuvanju zdravlja ljudi smatra se jednim od najznačajnijih dostignuća moderna biologija i medicina. Posebno urednici Naučni časopis 2010. godine proglasio je proučavanje ljudskog mikrobioma jednim od deset najvažnijih naučnim pravcima prve decenije 21. veka.
Ljudski mikrobiom ima diskretnu organizaciju i raspoređen je po svim organima koji komuniciraju s vanjskim okruženjem. Zapravo, svaka otvorena površina ljudskog tijela je naseljena mikroorganizmima koji igraju važnu ulogu u održavanju imuniteta, metabolizmu, probavi i drugim važnim funkcijama. Usna šupljina, želudac, crijeva, gornji respiratorni trakt, genitourinarni sistem, koža, oči, kosa, nos, uši sadrže svoj jedinstven, specifičan i vrlo složen mikrobni kompleks, koji se sastoji od različitih vrsta sa specifičnim skupom funkcija. Specifični mikrobiomi su nedavno otkriveni i u posteljici, plućima i krvi, odnosno u organima i sredinama koje su se ranije smatrale sterilnim.
Većina mikroorganizama je koncentrisana u probavnom traktu (orofarinks, želudac i crijeva sadrže do 75% mikrobnih populacija); genitourinarni trakt kod muškaraca je naseljen do 2-3% mikroorganizama, kod žena - do 9-12%; 13-23% mikrobiote kolonizira sve ostale biotope. Samo u debelom crijevu odrasle osobe nalazi se 1014-1015 mikrobnih ćelija (najmanje 1012 mikrobnih ćelija na 1 g sadržaja), što za skoro dva reda veličine premašuje broj ćelija u ljudskom tijelu.
Svaki lokalni mikrobiom karakterizira njegov individualni sastav i funkcije, na koje utječu anatomski i fiziološke karakteristike naseljeni organ. Simbiotska mikrobiota, specifična za određeni ekosistem, štiti svoj biotop od patogene kolonizacije stranih mikroba kroz nadmetanje za mjesta prianjanja i stimuliranjem imunoloških odgovora. Istovremeno, sve mikrobne zajednice koje žive u različitim lokusima ljudskog tijela su u stalnoj interakciji jedna s drugom i makroorganizmom, čineći jedinstveni supraorganizmski sistem.
Dostignuća moderne biologije i medicine omogućavaju nam da mikrobiom smatramo dodatnim ljudskim organom, koji aktivno sudjeluje u probavi, brojnim metaboličkim procesima, održavanju integriteta epitelne barijere, formiranju kolonizacijske rezistencije, neutralizaciji endo- i egzogenih toksina, razvoj i održavanje imunog sistema i niza drugih fizioloških funkcija, optimizuje uslove za normalno funkcionisanje ljudskog organizma u celini.
Odavno je poznato da tradicionalne mikrobiološke metode ne mogu pružiti objektivne informacije o raznolikosti vrsta i nivou populacije različitih predstavnika ljudskog mikrobioma, budući da se većina prokariotskih mikroorganizama (bakterije i arheje) ne uzgaja u laboratorijskim uvjetima. Koristeći klasičnu metodologiju, također je nemoguće analizirati mehanizme populacijskih interakcija mikrobiote na osnovu specifičnosti sistemi signalizacije komunikacija kako unutar mikrobne zajednice tako i tokom njene interakcije sa ljudskim tijelom. Stoga su do nedavno naša saznanja o sastavu simbiotske mikrobiote koja nastanjuje ljudsko tijelo bila vrlo oskudna i kontradiktorna.
Iskorištavanje mogućnosti proučavanja mikroflore koja je ranije bila nedostupna istraživanjima promijenila je mnoga ustaljena gledišta o sastavu ljudskog mikrobioma. Na primjer, prema rezultatima genetske analize uzoraka uzetih iz različitih biotopa zdravih dobrovoljaca (15 mjesta na tijelu 129 muškaraca i 18 na tijelu 113 žena), ustanovljeno je da ljudski organizam naseljava >10 hiljade vrsta raznih mikroba, uključujući bakterije, arheje, gljive, protozoe i viruse. Međutim, pokazalo se da je većina vrsta bakterija i arheja nekulturna in vitro. Ukupna ćelijska masa svih predstavnika mikrobioma u prosjeku iznosi 3% tjelesne težine čovjeka. Dakle, mikrobiom je jedan od najvećih ljudskih organa.
Ukupan broj gena u mikrobiomu (metagenom) je najmanje 100 puta veći od ljudskog genoma. Mikrobiom dodaje oko 12 miliona dodatnih mikrobnih gena na oko 30 hiljada ljudskih gena. Takav ogroman arsenal genskih proizvoda pruža širok spektar različitih biohemijskih i metaboličkih aktivnosti koje racionalno nadopunjuju fiziologiju ljudskog tijela.
Na osnovu rezultata istraživanja mikrobioma, osoba je “superorganizam”, gdje samo 10% ćelija pripada ljudskom tijelu, a 90% mikrobiomu. Metabolizam ovog "superorganizma" uvelike je određen enzimima, čiji geni nisu lokalizirani u ljudskim hromozomima, već u genomima simbiotskih mikroba.
Ljudski mikrobni simbionti imaju ogroman enzimski potencijal. Sa svojom zadivljujućom raznolikošću vrsta i ogromnim brojem staničnih populacija, mikrobiom crijeva funkcionira kao moćan bioreaktor, kontrolirajući brojne metaboličke funkcije, od kojih su mnoge još uvijek neprepoznate. Proizvodi hiljade važnih i jedinstvenih supstanci korisnih za ljudski organizam.
Zapravo, metaboličke sposobnosti mikrobioma su uporedive s onima u jetri. Simbiotske bakterije: metaboliziraju slabo probavljive polisaharide; proizvodi esencijalne vitamine; regulisati metabolizam lipida; podstiču razvoj i diferencijaciju epitela i imunološkog sistema; pružaju zaštitu od invazije oportunističkih patogena; igraju ključnu ulogu u održavanju homeostaze epitelnog tkiva. Nedavne studije su također pokazale da ljudski mikrobiom utiče na razvoj i homeostazu drugih tjelesnih tkiva, uključujući koštano tkivo.
Razvoj i implementacija metoda molekularne genetičke analize u istraživačku praksu značajno su proširili razumijevanje taksonomije ljudske simbiotske mikroflore. Aplikacija najnovije metode Istraživanja, posebno genomska i metabolomska analiza, omogućila su značajan napredak u dešifrovanju taksonomske i genetske raznolikosti, razumijevanju strukture i funkcionalne aktivnosti ljudskog mikrobioma, njegove uloge u održavanju ili poremećaju zdravlja.
Opsežna analiza 16S ribosomalne RNK (rRNA) nukleotidnih sekvenci amplificiranih iz fekalnih uzoraka dopunjena je podacima o metagenomskom sekvenciranju, omogućavajući kompilaciju opšta ideja o mikrobnoj raznolikosti: kod zdrave osobe dominiraju bakterije iz phyla Firmicutes (65-80% svih klonova), Bacteroidetes (oko 23%) i Actinobacteria (oko 3%). Bakterije tipa Proteobacteria (1%) i Verrucomicrobia (0,1%) prisutne su u manjim količinama. Članovi Actinobacteria i Firmicutes, koji uključuju rodove Lactobacillus, Bifidobacterium i Propionibacterium, su gotovo isključivo Gram-pozitivni, dok su pripadnici phyla Bacteroidetes i Proteobacteria uglavnom gram-negativni.
Do sada, kada se razmatra ljudska simbiotska mikrobiota, glavna pažnja se poklanjala njenim bakterijskim predstavnicima. Bakterijska flora zaista zauzima najveći sektor svake mikrobiocenoze. Međutim, istovremeno je nezasluženo podcijenjen značaj drugih mikroskopskih stanovnika biotopa, a posebno arheja, gljiva, protozoa i virusa, koji u normalnom stanju mikrobno-imunološkog sistema daju određeni doprinos performansama fiziološke funkcije mikrobioma.
Na primjer, svi ljudski biotopi sadrže viruse u visokim koncentracijama. Dekodiranjem ljudskog genoma otkrivena je ogromna količina virusnog genetskog materijala: najmanje 11% ljudskog genoma se sastoji od virusnih gena. 2010. godine grupa naučnika iz SAD-a i Australije otkrila je da svaka osoba ima unikatni set virusi koji žive u debelom crijevu. Od trenutka formiranja mikrobioma djeteta, istovremeno sa kolonizacijom biotopa bakterijama, sluznice su kontaminirane simbiontskim virusima. Pretpostavlja se da virusni predstavnici biocenoza štite makroorganizam od svojih patogenih srodnika i povećavaju ukupnu otpornost na mnoge štetne efekte. Bakterijski virusi - bakteriofagi - aktivno učestvuju u kontroli održavanja normalne bakterijske ravnoteže u biocenozi, a također osiguravaju mehanizme za genetsku rekombinaciju putem transdukcije. Zahvaljujući nedavnim istraživanjima američkih naučnika, postavljena je hipoteza da bakteriofagi, sadržani u ogromnim količinama u epitelnim biofilmima, mogu igrati ulogu vrlo važne komponente odgovora na infekcije. Pokazalo se da su pojedinačni površinski proteini kapsida faga, čija struktura nalikuje imunoglobulinima, sposobni da se vežu za glikane kompleksa mucina i formiraju zaštitni sloj „bakteriofaga“ koji sprečava translokaciju bakterija u unutrašnje okruženje organizam („imunitet na fage“).
Za detaljno i objektivno proučavanje odnosa ljudsko tijelo sa svojim mikrosimbiontima, u biomedicinsku nauku su uvedene nove molekularne, genetske i biohemijske metode (tzv. „OMIC” tehnologije): genomika i metagenomika, epigenomika i metaepigenomika, transkriptomika, proteomika, metabolomika, fenomika.
Danas je već poznato da proces formiranja mikrobioma počinje mnogo prije rođenja djeteta, a taj proces uključuje brojne mehanizme vezane za zdravlje majke (posebno stanje njenog mikrobioma, uslove porođaja, oblik hranjenja dijete), kao i faktori okruženje. Kako tijelo raste i stari, uočavaju se primjetne promjene u sastavu mikrobioma, koje se najjasnije manifestiraju u starosti. Fiziološke promjene koje se s godinama javljaju u ljudskom tijelu prvenstveno se izražavaju u smanjenju bioloških funkcija i sposobnosti prilagođavanja uticaji stresa. Svi ovi procesi povezani sa starenjem javljaju se u pozadini ozbiljnih promjena u sastavu i funkcionalnoj aktivnosti mikrobioma. Starija osoba je posebno osjetljiva na bolesti, prvenstveno povezane sa smanjenjem funkcionalne aktivnosti mikrobioma.
Mikrobiom svake osobe je individualan i jedinstven po sastavu. Naučnici su otkrili da ne postoji sastav jezgra mikroorganizama koji obavljaju određene funkcije. Mogu ih provoditi mikrobne zajednice različitog sastava koje imaju slične aktivnosti. Pojedinačne taksonomske karakteristike mikrobioma formiraju se pod uticajem mnogih faktora: područja u kojem osoba živi, njegovih navika u ishrani, zanimanja, uzimanja lekova itd. Mikroorganizmi jedne vrste mogu se zameniti drugim, koristeći identičnu metaboličku strategiju.
Mehanizmi odnosa između mikrobioma i ljudskog tijela još nisu dovoljno proučeni. Ove veze su nesumnjivo vrlo složene i uključuju interakcije između pojedinih predstavnika samog mikrobioma, mukoznog sloja gastrointestinalnog trakta i drugih biotopa, imunološkog sistema i epitelnih ćelija.
Kompletan ljudski mikrobiom ima ogroman biološki potencijal za zaštitu makroorganizma i njegovu metaboličku podršku. Zdrav mikrobni organ je u stanju da nadoknadi prilično visok potencijal negativni faktori. I samo u slučaju ozbiljnog oštećenja mikrobioma, opterećenje se prebacuje na imunološki sistem i druge zaštitne organe, u kojima se gubitkom pomoći fiziološke mikrobiote, patoloških promjena, što dovodi do pojave raznih bolesti i njihovih ozbiljnih komplikacija.
Utvrđeno je da oštećeni mikrobiom postaje faktor u razvoju gojaznosti, masne jetre, insulinske rezistencije, hiperholesterolemije, autoimunih bolesti (reumatoidni artritis, multipla skleroza, psorijaza i dr.), upala u crijevima, alergija, određenih vrsta raka i mnogih drugih akutnih i hronične patologije. Sve je više dokaza koji upućuju na vezu između poremećaja mentalnog zdravlja i poremećaja mikrobioma. Ovo pitanje pokrenuli su radovi I. I. Mečnikova, a posljednjih godina intenzivno se proučava funkcionalni kompleks crijevo-mozak-mikrobiom.
Utvrđeno je da serija psihijatrijske bolesti praćeno poremećajima mikrobioma, oksidativnim stresom i povećanim nivoima upalnih citokina, posebno faktora tumorske nekroze, interleukina-1 i -6. Pretpostavlja se da kognicija i ponašanje mogu imati koristi od tretmana koji obnavljaju mikrobiom.
Patološki izmijenjen mikrobiom često služi kao okidač u razvoju bolesti, doprinosi njenom dugotrajnom, kroničnom toku s razvojem metaboličkih i imunoloških poremećaja, formiranju u tijelu rezervoara endogene infekcije različite etiologije i lokalizacije, koji mogu lako im se pridružuju egzogeni patogeni, posebno virusno-bakterijske ili bakterijsko-gljivične miješane infekcije.
U liječenju pacijenata s takvim zdravstvenim poremećajima potrebno je koristiti složene režime, uključujući i one koji imaju za cilj obnavljanje fizioloških funkcija mikrobioma i povećanje imunobiološke aktivnosti organizma.
Posebno zabrinjava sve veći broj djece koja pate od teških poremećaja mikrobioma rane godine. Kao što je poznato, formiranje mikroflore, koje se javlja u prvoj godini života, postavlja temelj za održavanje zdravlja djeteta, njegov normalan rast i razvoj. Nažalost, in savremenim uslovima Priroda primarne mikrobne kolonizacije doživjela je kritične promjene, što je prvenstveno posljedica pogoršanja reproduktivnog zdravlja mlađe generacije, povećanja broja žena s perinatalnim faktorima rizika, te neracionalnog liječenja lijekovima. To dovodi do stalnog porasta djece sa primarnim poremećajima u mikrobnom ekološkom sistemu.
Upravo se s poremećajima u formiranju mikrobioma povezuju mnogi zdravstveni problemi djeteta koji nastaju u prvoj godini života, a kasnije postaju sve složeniji. Brojni ekološki, trofički, neuro-emocionalni, medicinski i drugi faktori doprinose daljem produbljivanju poremećaja mikrobioma, razvoju i kroničnosti infektivnih i somatskih bolesti - imaju značajan utjecaj na stanje mikrobioma osobe bilo koje dobi.
Efikasnost terapije smanjuje se i upotrebom zastarjelih pristupa u liječenju pacijenata, koji ne uzimaju u obzir značajan doprinos razvoju patologije poremećaja u sistemu simbiontskih mikroba. Sve više i više dokaza se akumulira da se broj naširoko koristi farmaceutski proizvodi imaju štetan uticaj na mikrobiom i imunitet pacijenata.
Zato liječenje bilo koje bolesti mora biti sveobuhvatno i mora uključivati obnavljanje prirodnog zaštitni sistem organizam, čije su glavne komponente mikrobni sistem, neraskidivo povezan sa njim, imunorezistencija i antitoksična zaštita.
Održavanje fiziološko stanje Mikrobiom u svim fazama ljudskog života - od intrauterinog razvoja fetusa do starosti - igra značajnu ulogu u poboljšanju zdravlja stanovništva svih starosnih kategorija. Moderna nauka je sasvim sposoban da reši ovaj problem.
Danas, najpriznatije sredstvo za poboljšanje mikrobioma, naravno, ostaju probiotici, koji su već pronađeni široka primena kao dio mnogih tretmana i preventivnih režima. Istovremeno, tehnologije proizvodnje probiotika nastavljaju da se unapređuju u pravcu stvaranja inovativnih proizvoda sa ciljanim mehanizmima delovanja, koji će u budućnosti unaprediti efikasnost metoda za lečenje pacijenata i održavanje normalnog zdravlja.
Zahvaljujući brojnim studijama koje su sproveli vodeći stručnjaci iz različitih oblasti mikrobiologije i medicine, napravljen je značajan napredak u proučavanju mikrobioma i prilično uspješno korišten naučna dostignuća prilikom razvoja fundamentalno novih zdravstvenih proizvoda, čija je efikasnost uvjerljivo dokazana kliničkom praksom. Razvijena serija multiprobiotika serije Simbiter® i enterosorbenti serije Smectovit® trenutno se široko koriste u različitim oblastima medicine.
