Microbiomul este un tip de „organ” care a fost uitat de medicina modernă de mulți ani. Cu toate acestea, de peste o duzină de ani, datorită dezvoltării științelor biomedicale, s-au efectuat o mulțime de cercetări, ale căror rezultate demonstrează că microbiomul este mai mult decât un simplu grup de microorganisme care locuiesc în corpul nostru. Ce este microbiomul? De ce este atât de important pentru sănătatea noastră? Cum să aveți grijă de el?

Microbiomul(microbiotă, microfloră) este o grupare de microorganisme caracteristice pentru un anumit habitat natural. Ca habitat, ar trebui să înțelegem nu numai marea sau solul, ci și organismul oamenilor și al altor animale. Prin urmare, pe lângă microbiomul mărilor și al solului, distingem microbiomul intestinal, al pielii, al tractului genital, al urechii și al bucal.

Compoziția microbiomului variază în funcție de habitatul pe care îl ocupă. În prezent, cele mai multe cercetări sunt efectuate asupra celui mai numeros microbiom din corpul nostru, adică tractul digestiv.

Microbiom, microbiotă sau microfloră?

Termenul „microbiom” a fost folosit pentru prima dată în 2001 de laureatul Nobel Joshua Lederberg, care l-a folosit pentru a descrie setul de genom al tuturor microbilor care locuiesc în corpul uman. Prin urmare, termenul este folosit mai des în acest sens.

Când vorbim despre colectarea tuturor microorganismelor sub formă de celule, trebuie folosit termenul „microbiotă”.

Termenul „microfloră”, pe de altă parte, este un termen vechi care este folosit mai rar și datează din vremurile când majoritatea microorganismelor erau clasificate în regnul vegetal (termenul „floră” descrie totalitatea speciilor de plante găsite într-o zonă dată).

Microbiom - în ce constă?

Microbiomul este format din bacterii, drojdie, ciuperci, protozoare, viruși și arhee. Amintiți-vă că nu trebuie să fie întotdeauna „prietenos” cu gazda lor. Microbiota poate include, de asemenea, microorganisme potențial patogene pentru oameni, de exempluEscherichia Coli .

Datorită abundenței de microorganisme, merită o atenție deosebită microbiomul gastrointestinal, care constă în principal din bacterii din 4 subgrupe:

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Proteobacterii(8%)
  • Actinobacterie(3%)

La oamenii sănătoși, secțiunile individuale ale tractului digestiv sunt caracterizate printr-o diversitate variabilă de microorganisme. Stomacul și duodenul sunt practic sterile,deoarece pH-ul acid al sucului gastric creează un mediu nefavorabil pentru majoritatea microorganismelor. În intestinul subțire numărul lor este mai mare, variind de la 10.000 la 100.000 la 1 gram de conținut alimentar.

Aici predomină bacteriile acidofile din genulLactobacillusșiStreptococcus . Cel mai mare număr de microorganisme se află în intestinul gros și este chiar un trilion de celule într-un gram de conținut alimentar! Marea majoritate sunt microorganisme intolerante la oxigen (anaerobe), cum ar fiBifidobacteriumșiClostridium

Se estimează că în tractul digestiv există de 10 ori mai multe microorganisme decât celule în corpul uman (aproximativ 100 de trilioane de celule cântărind aproximativ 2 kg), iar numărul de gene din acestea este de 3,3 milioane. Pentru comparație, genomul uman are doar 21.000 de gene.

Bacteriile care locuiesc în tractul digestiv pot fi împărțite în funcție de funcțiile pe care le îndeplinesc în organism:

  • bacteriile proteolitice (sau putrefactive) sunt bacterii potențial patogene a căror creștere excesivă în intestin poate afecta negativ organismul; acestea includ, printre altele bacterii din genulKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • bacteriile protectoare (probiotice) sunt bacterii care inhibă creșterea microorganismelor patogene, etanșează epiteliul intestinal și produc nutrienți pentru epiteliul intestinal; acestea includ, printre altele bacterii din genulLactobacillusșiBifidobacterium
  • bacteriile imunostimulatoare stimulează celulele sistemului imunitar, reduc răspunsul inflamator și stimulează producția de anticorpi IgA prin mucoasă; acestea includ, printre altele bacterii din genulEnterococcusiEscherichia coli . Acesta din urmă este, de asemenea, potențial patogen în condiții nefavorabile

Microbiomul - care sunt funcțiile acestuia?

Microbii intestinali pot metaboliza substanțele derivate din alimente - carbohidrați, proteine, grăsimi și cele derivate direct de la oameni, cum ar fi celulele moarte și mucusul. Microbiomul le folosește pentru a sprijini activitățile de bază ale vieții.

Prin urmare, funcțiile microbiotei pot fi comparate cu un tip de bioreactor care produce nenumărate cantități de substanțe bioactive în timpul procesului de fermentație. Cantitatea și natura acestor substanțe vor depinde în mare măsură de felul în care mâncăm.

Pe lângă susținerea proceselor digestive, microbiomul intestinal:

  • produce vitamine B și vitamina K
  • crește absorbția mineralelor,cum ar fi magneziu și calciu
  • previne colonizarea intestinului de către bacterii patogene
  • stimulează maturizarea celulelor sistemului imunitar și sprijină activitatea acestuia
  • calmează procesele inflamatorii
  • influențează maturarea și diferențierea celulelor epiteliale intestinale
  • inactivează toxinele și agenții cancerigeni
  • participă la metabolismul colesterolului și bilirubinei

Microbiomul - ce îl influențează?

  • gene

Deși compoziția microbiomului intestinal este influențată în primul rând de factorii de mediu, microbiomul este, de asemenea, influențat într-o măsură mai mică de genotipul gazdei. Un exemplu de astfel de relație sunt variantele genei FUT2 care codifică enzima fucoziltransferaza 2, responsabilă, printre altele, pentru formarea antigenelor asociate cu grupele sanguine.

Persoanele cu o variantă nefavorabilă a genei FUT2 nu produc anumite oligozaharide, lipsa cărora le predispune la deficiența bacteriilor protectoare din genulBifidobacterium . Aproximativ 20% dintre europeni au o variantă nefavorabilă a acestei gene.

  • vârsta și metoda de livrare

Înainte de nașterea în uter, tractul nostru digestiv este steril. În timpul nașterii naturale, tractul gastrointestinal este populat de microbiomul vaginal al mamei. Apoi, în timpul alăptării cu lapte, se transmit copilului substanțe prebiotice (oligozaharide umane), care stimulează creșterea bacteriilor benefice precumBifidobacterium

Bebelușii hrăniți artificial pot avea mai puține bacterii. S-a demonstrat că nașterea și modul de hrănire pot fi cruciale în dezvoltarea corectă a microbiomului și dezvoltarea, de exemplu, a alergiilor. S-au observat diferențe semnificative în compoziția microbiomului la sugarii născuți în mod natural, comparativ cu cei născuți prin cezariană.

După încetarea alăptării și introducerea alimentelor solide, compoziția microbiomului intestinal seamănă treptat cu cea a unui adult. La vârsta de aproximativ 15 ani, el devine relativ stabil (dacă persoana este sănătoasă și duce un stil de viață adecvat).

Următoarea etapă a vieții umane, în care se observă o modificare a compoziției microbiomului intestinal, este perioada de după aproximativ 65 de ani. La vârstnici, există o scădere a numărului de bacterii protectoare din genulBifidobacteriumși o creștere a numărului de bacterii potențial patogene, cum ar fiClostridium.

ScădereaBifidobacterium , care reduc inflamația la nivelul mucoasei intestinale, poate fi unul dintre factorii care exacerba procesele bolii legate de vârstă. De ce se întâmplă asta? Aceasta este în mare parte o consecință a faptului că corpul nostru devine mai puțin eficient odată cu vârsta,adică starea dentiției se deteriorează, cantitatea de salivă secretată și eficiența organelor, de exemplu pancreasul, scade.

  • Dieta

Dieta este unul dintre cei mai influenți factori în compoziția microbiomului intestinal. Dacă oferim microbiomul nostru cantitatea potrivită de carbohidrați complecși, microorganismele vor produce substanțe precum acizii grași cu lanț scurt (SCFA), de exemplu butirat sau acid lactic, care au un efect benefic asupra organismului, inclusiv prin suprimarea răspunsurilor inflamatorii.

Se estimează că 10-20% din carbohidrații consumați sunt rezistenți la digestia de către enzimele intestinale umane. Aceștia sunt carbohidrați nedigerabili, cum ar fi amidonul rezistent și polizaharidele fără amidon (cum ar fi pectinele și celuloza), care sunt „nutrienți” ideali pentru microbiom.

Cu toate acestea, dacă dieta noastră conține un exces de alimente procesate, zaharuri simple, grăsimi saturate și proteine ​​animale, microorganismele vor începe să producă substanțe nocive precum amine biogene (de exemplu, tiramină), skatol, indol sau amoniac. Aceste substanțe pot deteriora celulele epiteliale intestinale, pot induce inflamații și pot duce la tulburări ale permeabilității barierei intestinale.

A fost realizat un studiu în care compoziția microbiomului intestinal al copiilor care trăiesc în Italia și care mănâncă după modelul de dietă occidentală (bogată în proteine ​​animale, grăsimi și zaharuri simple) a fost comparată cu alimentația copiilor care trăiesc în ruralul Burkina Faso (bogat în carbohidrați complecși și sărac în proteine ​​animale). Ei au arătat că compoziția microbiomului în ambele grupuri a diferit dramatic.

Grupul de bacterii caracteristice persoanelor obeze ( Firmicutes ) a dominat la copiii din Italia, a existat o creștere excesivă a bacteriilor putrefactive și un conținut redus de butirat și alte SCFA a fost găsite în materiile fecale. Acest lucru nu a fost găsit la copiii din Burkina Faso. Aceasta arată cum obiceiurile alimentare necorespunzătoare afectează tulburarea microbiomului intestinal.

Dietele sărace în carbohidrați complecși (de exemplu, fibre solubile) reduc diversitatea microbiomului intestinal, în special bacteriile protectoare din genulBifidobacterium . Un exemplu de astfel de dietă este dieta FODMAP și o dietă fără gluten echilibrată necorespunzător.

Dieta mediteraneană este cea mai favorabilă din cercetare, deoarece pe lângă o cantitate mare de fibre alimentare, conține și polifenoli. După cum arată studii recente, 90-95% din polifenoli se acumulează în intestinul gros, unde suferă diferite modificări biochimice de către microbiomul intestinal.

  • Stresul psihologic

În studiile cu șoareci și oameni, s-a demonstrat că stresul psihologic cauzeazăreducerea numărului de bacterii protectoare din genurileLactobacillusșiBifidobacterium . În plus, stresul stimulează creșterea excesivă a bacteriilor potențial patogene, cum ar fiEscherichia Coli . Acest lucru se datorează probabil secreției cortizolului, hormonul stresului.

De asemenea, s-a demonstrat că polifenolii, precum resveratrolul din struguri sau catechinele din ceai, au un efect pozitiv asupra compoziției microbiotei intestinale, acționând ca prebiotice.

  • PROBIOTICE - proprietăți vindecătoare, tipuri și surse
  • Bacterii bune din organism: microbi care protejează împotriva bolilor
  • Spălarea frecventă îți va scurta viața? Da, și există dovezi în acest sens!

Microbiom și boli ale civilizației

Microbiomul este adesea comparat cu un „organ” uitat de medicina modernă. Cercetările arată în mod clar că microbiomul, ca orice alt organ, este capabil să primească și să răspundă la informații din mediu - cum ar fi modificările pH-ului, prezența nutrienților, celulele imune și hormonii. Acest sistem se numește cvorum sensing și permite dialogul molecular între microbiom și celulele și organele umane.

Datorită influenței pe mai multe niveluri a microbiomului asupra organismului nostru, nu ar trebui să fie surprinzător faptul că tulburările calitative și cantitative ale microbomului, numite disbioză intestinală, pot contribui la apariția multor boli ale civilizației, precum ca:

  • obezitate
  • diabet
  • boli autoimune
  • alergii
  • tulburare depresivă
  • autism
  • boala Alzheimer

O descoperire în cercetarea relației dintre microbiom și sănătatea umană a fost proiectul „Human Microbiome Project” inițiat în 2007 de Institutul Național de Sănătate American. Folosește cele mai moderne metode de biologie moleculară, care au permis determinarea diferențelor de compoziție a microbiomului uman în funcție de latitudine, genotip, vârstă și dietă.

Microbiom și obezitate

Primele studii care indică relația dintre microbiomul intestinal cu obezitatea au fost efectuate la șoareci. S-a observat că șoarecii obezi au - în comparație cu șoarecii slabi - proporții perturbate între bacteriile din grupulFirmicutes(prea mult) șiBacteroides(prea puțin ).

În prezent se crede că microbiomul intestinal poate influența dezvoltarea obezității în cel puțin trei mecanisme:

  • prin producerea de calorii în plus (4-10% din energia obținută din alimente este generată de microbiom, este de aproximativ 80-200 kcal/zi)
  • care induce inflamațieintensitate scăzută (așa-numita endotoxicemie metabolică, care poate provoca rezistență la insulină)
  • reglarea centrului foamei și sațietății (microbiomul influențează, printre altele, secreția de peptidă-1 și peptida YY asemănătoare glucagonului și timpul tranzitului intestinal)

Microbiomul și sistemul nervos

Studiile experimentale la șoareci au arătat că microbiomul intestinal influențează dezvoltarea sistemului nervos, răspunsul la stres și comportamentul. Tot mai multe studii indică, de asemenea, o relație directă între microbiomul intestinal și tulburările depresive.

În acest context, așa-numitul Axa intestin-creier și nervul vag, care sunt responsabile de transmiterea semnalelor de la intestin la creier.

Alte mecanisme prin care microorganismele ne pot influența comportamentul este participarea lor la metabolismul triptofanului (este un precursor al sintezei „hormonului fericirii” - serotonina) sau direct prin sinteza neurotransmițătorilor, de exemplu bacteriile de tipul EscherichiașiEnterococulpoate produce serotonină, iar de tipulLactobacillusGABA (neurotransmițător responsabil de relaxare și relaxant).

În plus, cercetările indică participarea microbiomului intestinal la dezvoltarea unor tulburări precum:

  • autism
  • schizofrenie
  • ADHD
  • tulburare bipolară
Merită știut

SIBO, sau supra-creșterea bacteriană a intestinului subțire, este un tip de disbioză intestinală, cu creștere excesivă a bacteriilor în intestinul subțire, care sunt caracteristice intestinului gros.

SIBO este cauza tulburărilor digestive și de absorbție. Coexistă cu multe boli, cum ar fi:

  • sindrom de colon iritabil (84%)
  • celiac (66%)
  • boala de reflux gastroesofagian (50%)
  • hipotiroidism (54%)
  • pancreatită (35%)

Motivul pentru SIBO poate fi:

  • tulburări de motilitate intestinală
  • antiacide
  • boli de stomac
  • deficiențe de enzime digestive
  • bătrânețe
  • terapie cu antibiotice

Microbiomul - cum să-l îngrijești?

  • consumați legume și fructe bogate în polifenoli (afine, afine, zmeură) și substanțe prebiotice care sunt un „mediu” pentru microorganismele intestinale (leguminoase, citrice, anghinare, praz, ceapă, sparanghel, banane)
  • consumați carbohidrați complecși, cum ar fi orezul brun, tărâțele de ovăz și tărâțele de ovăz, care conțin fibre solubile care stimulează producția de butirat
  • consumați grăsimi de bună calitate, de exemplu ulei de măsline
  • băutură verdeceai, deoarece conține polifenoli precum catechinele
  • crește consumul de legume murate, de exemplu, varză, castraveți, sfeclă și produse lactate, de exemplu iaurt, chefir, deoarece acestea sunt o sursă de microorganisme probiotice
  • evitați cantitățile mari de alcool, iar dacă îl consumați deja, alegeți vin roșu care conține polifenoli precum resveratrolul
  • elimină mâncarea nedorită, băuturile îndulcite, prăjiturile și batoanele din dieta ta, deoarece acestea sunt o sursă de zaharuri simple și grăsimi trans
  • evitați stresul psihologic și, dacă acest lucru este imposibil, utilizați tehnici de relaxare
  • dormi suficient
  • exercițiu regulat
Despre autorKarolina Karabin, MD, PhD, biolog molecular, diagnostician de laborator, Cambridge Diagnostics PolskaBiolog de profesie, specializat in microbiologie, si diagnostician de laborator cu peste 10 ani de experienta in munca de laborator. Absolvent al Colegiului de Medicină Moleculară și membru al Societății Poloneze de Genetică Umană, șef de granturi de cercetare la Laboratorul de Diagnostică Moleculară din cadrul Departamentului de Hematologie, Oncologie și Boli Interne al Universității de Medicină din Varșovia. A susținut titlul de doctor în științe medicale în domeniul biologiei medicale la Facultatea I de Medicină a Universității de Medicină din Varșovia. Autor al multor lucrări științifice și populare în domeniul diagnosticului de laborator, al biologiei moleculare și al nutriției. Zilnic, în calitate de specialist în domeniul diagnosticului de laborator, conduce departamentul de conținut la Cambridge Diagnostics Polska și cooperează cu o echipă de nutriționiști de la CD Dietary Clinic. Împărtășește cunoștințele sale practice despre diagnosticarea și terapia dietetică a bolilor cu specialiștii la conferințe, sesiuni de formare și în reviste și site-uri web. Este deosebit de interesată de influența stilului de viață modern asupra proceselor moleculare din organism.

Citiți mai multe articole de la acest autor

Categorie:

Gastrologie