Mikrobiomunk - áttekintés - FETeV
Minden élőlénynek van mikrobioma és nagyon jellemző. Mindegyik olyan egyedi, mint az ujjlenyomat. A bélben található baktériumprofil alapján látható, hogy egy személy szenved-e bizonyos betegségekben, például cukorbetegségben vagy Crohn-betegségben, túlsúlyos-e vagy karcsú, vagy csak növényi vagy állati eredetű ételeket fogyaszt.
A bélmikrobiom hajlamos életmódunk és környezetünk zavaraira, és számos betegséghez kapcsolódik. Másrészt a bélbaktériumaink táplálkozással specifikusan befolyásolhatók és elősegíthetők.
Definíció és főbb jellemzők
Mikrobiómaként vagy mikrobiotaként a Az összes mikroorganizmus összessége, amelyek a bőrön és a nyálkahártyán, valamint a szerveken és azokon találhatók, megértve. A bél mikrobioma a bélben lévő összes mikrobás szobatársat jelenti, különösen a vastagbélben. Elsősorban fiziológiai vagy védő baktériumfajokat értünk itt.
Mikrobioma vagy mikrobióta rokon emberrel
bél mikrobiota vagy bél mikrobiota az emberhez viszonyítva
Az összes mikrobiális szobatárs összessége, beleértve élőhelyüket és ökológiai funkcióikat a bőrön és a száj, a gyomor, a belek, a tüdő, az urogenitális traktus stb. Nyálkahártyáján.
Az összes mikrobiális társlakó összessége a belekben, különösen a vastagbélben. Elsősorban védő baktériumokat értünk.
Becslések szerint minden ember körülbelül 1,3-szor több baktériumot és egyéb mikroorganizmust hordoz testén és testén, mint saját sejtjei. Az irodalomban és a médiában szereplő számok olykor nagyon eltérnek. Különböző források több mint 1000 különböző típusú baktériumot, összesen több mint 100 billió baktériumot adnak, és össztömegük körülbelül 2 kg.
Az egészséges mikrobiomra kevésbé jellemző a mikroorganizmusok száma. Inkább az egyik érvényes nagy változatosság, különösen a különféle védő baktériumtenyészeteken, az egészséges bélmikrobiota jellemzőjeként.
A bél mikrobiomjának fejlődése
A korábbi feltételezésekkel ellentétben a terhesség minimális baktériumcsere a születendő gyermekkel. A természetes születés az első „nagyobb kapcsolat” az anya természetes mikrobiotájával akkor történik, amikor a gyermek áthalad a születési csatornán.
Kialakul a tipikus bélmikrobiota az élet első éveiben és ez idő alatt még mindig könnyen megváltoztatható a környezeti hatásokkal. A csecsemő és a kisgyermek táplálkozása nagyban befolyásolja a települést. A szoptatott gyermekek belét főleg tejsavat termelő baktériumok népesítik be. Ez olyan bélkörnyezethez vezet, amelyben a kórokozó csírák alig tudnak megtelepedni [Koe 2011].
A stabilabb felnőtt bél mikrobiota alkalmazkodik a változó környezeti tényezőkhöz is. Itt szerepet játszik az étrend és az életmód (dohány- és alkoholfogyasztás), a gyógyszeres kezelés vagy a betegségek, valamint a stressz stb. Esetleg lehet 3 enterotípus (Bacteroides, Prevotella és Ruminococcus) megkülönböztethetők az embereknél, amelyek mindegyikét egy másik baktérium nemzetség uralja [Aru 2011].
Egyéb befolyásoló tényezők:
- földrajzi eredet (a különböző kultúrák és az eltérő étrendű országok eltérő mikrobiotát igényelnek)
- Kor (megváltozott összetétel és baktériumok száma)
- genetikai smink (különböző bélmikrobiota nemtől függően)
A mikrobiom fontossága az egészség szempontjából
Lényegében a mikrobiom fontossága egészségünk szempontjából 3 funkcióban foglalható össze.
Az emésztés és a bél egészségének elősegítése
A normális emésztés aligha lehetséges a bél bakteriális kolonizációja nélkül. A mikrobiotát befolyásolja az egyszerű szénhidrátok megnövekedett bevitele, és közvetett módon
- a Korlát funkció
- a különféle metabolikus utak gátlása és aktiválása
- javaslata Bélmozgás (Motilitás) és így
- a A tápanyagok felszívódása
a Energiafelvétel.
Az élelmi rostokat a vastagbél baktériumai is előállítják rövid láncú zsírsavak (Ecetsav, propionsav és vajsav) lebomlott, ami többek között tápegység szolgálják a bélsejteket. Ez stabilizálja a korlátot. Ezek a bélnyálkahártyán keresztül is felszívódnak, és a véráramon keresztül számos más szervbe szállítják. Ily módon az ecetsav sója feltehetően eljut az agyba, ahol bizonyos receptorokhoz kötődik, és így többek között A jóllakottság érzése kiváltja. Még az is elképzelhető, hogy az agy egyes anyagcseretermékei befolyásolják bizonyos neurotranszmitterek, például a szerotonin vagy a dopamin koncentrációját, amely befolyásolja az agyunkat viselkedés Van.
Bizonyos baktériumok fontos szerepet játszanak az enterohepatikus ciklusban Epesavak, mások a méregtelenítés káros anyagcsere-termékek és gyógyszerek. Ezen kívül különféle Enzimek, hormonok és Vitaminok művelt.
Az immunrendszer fejlesztése és támogatása
A bél bakteriális kolonizációja nélkül immunrendszerünk nem tud megfelelően fejlődni. Például megakadályozza a károsító szervezetek bejutását. A káros mikroorganizmusok aktivitása és növekedése szintén gátolt. Ha a bélben a káros csírák száma megnő, akkor a bél nyálkahártyáját stimulálják, hogy több védőfaktort termeljenek. A „természetes” baktériumaink is kialakíthatnak ilyen védő faktorokat. Ezenkívül e fajok némelyikének egyértelmű antimikrobiális hatása van úgynevezett lipopeptidek képződésével, amelyek hatékonyak a káros mikroorganizmusok ellen.
A gyulladásos folyamatok modulálása és ellenőrzése
A környezet, az emésztés és az immunrendszer közötti központi összekötő szervként a bél a gyulladásos folyamatokat is ellenőrzi. Káros baktériumok képződnek Metabolikus termékek és Toxinok, amelyek kiváltják a gyulladást. Ha ezek kiszabadulnak, krónikus gyulladásos folyamatok léphetnek fel. Ez nemcsak a bélbetegségeket segíti elő, hanem befolyásolhatja például az inzulinérzékenységet is, ami viszont számos más anyagcsere folyamatot is befolyásol. Élettani baktériumok azonban csökkentse a gyulladásos hírvivők képződését, a káros baktériumok kiszorításával és növekedésük megakadályozásával.
Ez azt jelenti, hogy kényes egyensúly van a tolerancia és a védekezés között a bélbaktériumok és a bélnyálkahártya sejtjei között. Ennek az egyensúlynak a megzavarása hozzájárulhat különböző betegségekhez.
Az étrend és az életmód hatása
Az étrend, az életmód és az egészségi állapot jelentősen befolyásolja a mikrobiom működését. Élelmiszer-összetevőink jelentik a bélbaktériumok növekedésének fő hajtóerejét. Az étkezési szokások megváltozása már rövid távon befolyásolja a bél mikrobiomját [Dav 2014].
Támogató tényezők
A mediterrán diéta kimutatták, hogy pozitív hatást gyakorol a bél mikrobiomjára [DeF 2016]. A túlnyomórészt ill tisztán növényi étrend az arterioszklerotikus vaszkuláris változásokkal társuló bélbaktériumok alacsonyabb képződésű kísérleteivel társultak [Koe 2013].
A szénhidrátok, fehérjék és zsírok típusa és mennyisége szintén befolyásolja a természetes bélbaktériumok összetételét és működését. A szervezet által teljesen felszívódó ételek, például fehér liszt vagy cukor, nem jutnak el a vastagbélbe, ezért a bélbaktériumok nem metabolizálják őket. Az étrendi rostok emésztetlenül jutnak el a vastagbélbe, és optimális táplálkozási alapként szolgálják az itt lakó bélbaktériumokat.
Magas rosttartalmú ételek például zöldségek, gyümölcsök és teljes kiőrlésű gabonák erjesztett termékek mint például Nyers tejtermékek elősegítheti a védő baktériumok szaporodását [Vit 2015]. Ide tartoznak a prebiotikumok néven ismert összetevők is Inulin és Oligofruktóz, amelyek étrend-kiegészítők és funkcionális élelmiszerek formájában is elérhetők a piacon.
Hasonlóképpen, néhány fitokémiai anyag közvetlenül a Polifenolok a mikrobiota egészséges irányba. Ide tartoznak például a bogyókban található színes antocianinok vagy az almában és a hagymában található flavonoidok. Ezeket az anyagokat csak kis mennyiségben szívják fel a vékonybélben. Legtöbbje eljut a vastagbélig, ahol elősegíti a fiziológiás baktériumok szaporodását és a bélgát stabilitását.
Zavaró tényezők
Tipikus nyugati zsír- és fehérjében gazdag étrend sok hús Feltehetően stimulálja a baktériumok szaporodását, amelyek sejtmembránjukban lipopoliszacharidokat tartalmaznak. Ezek viszont elősegítik a gyulladást és destabilizálják a bélgátat.
Édesítőszerek, beleértve a Szacharin, egyes tanulmányokban a bél mikrobiomjának egyensúlyhiányát eredményezte, és a glükóz metabolizmusának károsodásához vezetett [Sue 2014]. Itt kritikusan meg kell jegyezni, hogy az eredmények állatkísérletekből származnak, amelyeket nem lehet egyszerűen átvinni az emberekre. A károsodások szintén csak nagyon nagy mennyiségű édesítőszer esetén következtek be. A Német Diabetes Társaság ekkor arra a következtetésre jutott, hogy az édesítőszerek legalább "befolyásolhatják anyagcserénket a bélbaktériumok révén". A jelenlegi vélemények arra a következtetésre jutottak, hogy a „mérsékelt fogyasztás” valószínűleg nincs hatással a bél mikrobiomájára, bár a szacharin, a szukralóz és a stevia minden bizonnyal megváltoztathatja a bélflóra összetételét [Lob 2019] [Rui 2019].
Egyes élelmiszer-tényezők több kárt okoznak bizonyos, már meglévő körülmények között. Így élték át az egyiket orális vaspótlás A (vas-szulfát) által kiváltott nemkívánatos változások a Crohn-betegségben szenvedő betegeknél sokkal hangsúlyosabbak, mint a nem gyulladt összehasonlítókban [Lee 2017].
Általában egyoldalú, magas százalékos étrend érvényes Gyors kaja, Kész termékek Adalékanyagok mint a tartósítószerek, Üdítők és energiaitalok mint például cukor mint a „jó” és „rossz” bélbaktériumok közötti egyensúlyhiány kialakulásának kockázati tényezői.
Gyógyszer mint például antibiotikumok, hashajtók, gyomorsav-blokkolók, nyugtatók, koleszterinszint-csökkentő gyógyszerek, fogamzásgátló tabletták, fájdalomcsillapítók vagy kortizon tartósan negatív hatással lehetnek a mikrobiomra. Az antibiotikum minden egyes adagja megváltoztatja a bél mikrobiomját. Még az antibiotikum-terápia után fél évvel is kiderült, hogy egyes érzékeny baktériumtípusok végleg eltűntek [Pal 2018]. Állatkísérletek során még megfigyelhető volt, hogy a nagy dózisú antibiotikumok túl nyilvánvalóak kevesebb újonnan kialakult idegsejt ólom az agyban. Ugyanakkor a szám biztosra csökkent Immunsejtek egyértelműen vissza az agyba. Az is memória érintett [Möh 2016]. Emberekben a nagy dózisokat nem érik el. De a megállapítások az egyik mellett szólnak élénk csere a bél-agy tengelyen keresztül.
Feltehetően lehet is túlzott higiénia Megbontják a bél egyensúlyát a bélsejtek és a bélbaktériumok között. Ez vonatkozik a más ökoszisztémákban előforduló bizonyos baktériumtenyészetekkel való érintkezés hiányára is. Megfigyelések szerint a szarvasmarhákkal rendelkező gazdaságok gyermekeinek allergiás és asztmás aránya a legalacsonyabb a városból származó gyermekekhez képest. Az állattenyésztésből izolált és beadott különféle baktériumok állatkísérletekben egyaránt képesek voltak megvédeni a felnőtt állatokat és közvetlen utódaikat az asztmától.
Egyéb zavaró tényezők a magas dohány- és Alkohol fogyasztás, feszültség valamint mozgalmas életmód (étkezéskor is), félelmek vagy Mozgásszegény életmód. Más is Környezeti méreganyagok maradandó károsodást okozhat.
Szerep a betegségekben
Számos olyan betegség létezik, amelyek a megváltozott mikrobiomhoz kapcsolódnak. Számos klinikai kép a bélben található baktériumok sokféleségének vagy faji sokféleségének csökkenésével jár. Az eredmény egy ún Diszbiózis. A mai életmód azzal a kockázattal jár, hogy a mikrobiom elveszíti sokféleségét, és ezáltal potenciális betegségveszélyt hordoz magában. A megfigyelt összefüggések összefüggésében azonban felvetődik az alapvető kérdés, hogy a mikrobiómban megfigyelt különbségek vannak-e egy betegség oka vagy következménye vannak.
Az alábbiakban bemutatunk néhány példát olyan betegségekre, amelyek egy zavart mikrobiomhoz kapcsolódnak.
Bizonyos baktériumok, vírusok vagy gombák által okozott fertőzések megváltozott mikrobiomot mutatnak. A Clostridium difficile baktériummal történő fertőzések esetén a székletátültetések már terápiásan hatékonyak voltak.
Az allergiás reakciók gyakran csecsemőkorban jelentkeznek. A túlérzékenységi reakciókra hajlamos gyermekek bélflóra általában más, mint a nem érintett egészséges csecsemőké. Vizsgálatok során az infantilis atópiás dermatitis kockázata jelentősen csökkenthető prebiotikus oligoszacharidok alkalmazásával.
A megváltozott mikrobiómát gyakran látják a depresszióban is.
Ez vonatkozik olyan bőrbetegségekre is, mint a neurodermatitis vagy a pikkelysömör. A bőr érintett területein zavart baktériumflóra is látható. Az érintett bőrfelületeket általában a nemkívánatos Staphylococcus aureus csíra gyarmatosítja. Az első sikereket a baktériumos krémek jelentik. A tartalmazott baktériumok kiszorítják a kóros csírát, és így csökkentik a gyulladásos folyamatokat az érintett bőrfelületen.
Crohn-kórban vagy fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegek vizsgálata azt mutatja, hogy a bél mikrobiota biológiai sokfélesége itt csökken. Az élettani csírákat valószínűleg kiszorítják a gyulladást elősegítő fajok. Ezek viszont a kaszpáz-1 enzimet alkotják. Ez a bél gyulladásos reakcióinak mozgatórugója, amelynek aktivitását a mikrobiom szabályozza [Bla 2017] [Roy 2017]. Terápiás szempontból a székletátültetéseknek a jövőben ki kell váltaniuk a gyulladást elősegítő baktériumokat. A jelenlegi vizsgálati helyzet szerint ez a „széklet mikrobiom transzfer” már ígéretes sikert mutatott a krónikus gyulladásos bélbetegség (IBD), az irritábilis bél szindróma és a multirezisztens kórokozókkal való fertőzés kezelésében.
Irritált bél szindróma: Irritált bél szindrómában is egyre több bizonyíték van arra, hogy a bélbaktériumok részt vesznek a klinikai képben. A megváltozott mikrobiota tehát elősegíti a gyulladásos reakciókat.
Túlsúly és elhízás: Az elhízott embereknek gyakran zavart bélgátja van, ami szubklinikai gyulladáshoz vezethet, ami másodlagos betegségek, pl. B. a metabolikus szindróma javára. A normál testsúlyúakhoz képest a nagyon túlsúlyos emberek mikrobiotájának összetétele gyakran megváltozik. Még mindig nem világos, hogy ezek a változások az elhízás okai vagy következményei. Kísérletileg legalább a bélbaktériumok baktériumoktól mentes, normál testsúlyú egerekbe történő átvitele súlygyarapodást eredményezett. Ez minden fajnál is működött: ha a túlsúlyos emberek bélbaktériumait egerekbe helyezték át, akkor ők is híztak. Eddig azonban még nem sikerült csökkenteni a súlyt a bélbaktériumok segítségével.
Jelenlegi kihívások
E számos klinikai kép ismeretében további vizsgálatok kívánatosak, amelyek feltárják a mikrobiom, a környezet és az anyagcsere, valamint az egészség és a betegség közötti mechanizmusokat. De ez nem olyan egyszerű. Önmagában a természetes mikrobiota elemzése nehéz. Sok baktérium csak levegő hiányában él és nem termeszthető. A bél természetes szerkezetét és környezetét a laboratóriumban nehéz reprodukálni.
Ezenkívül eddig csak néhány baktérium létezik, amelyek esetében a kívánt hatások bebizonyosodtak. A baktériumok specifitása azonban nagyon magas. És: Nem minden kívánatos baktérium telepedik le a belekben, ami egész életen át tartó bevitelhez vagy rendszeres gyógyuláshoz vezethet. Hogy ez mennyire kívánatos és biztonságos, jelenleg alig lehet megjósolni.
A kulcs Az egészséges bélmikrobiómához továbbra is megelőző táplálkozásra van szükség, amely lehetővé teszi a jó baktériumok megtelepedését és szaporodását az optimális mikrobiota fenntartása és elősegítése érdekében.