Mikrobiomet er en type "organ" som har vært glemt av moderne medisin i mange år. Men i over et dusin år, takket være utviklingen av biomedisinske vitenskaper, har det blitt utført mye forskning, hvis resultater viser at mikrobiomet er mer enn bare en gruppe mikroorganismer som bor i kroppen vår. Hva er mikrobiomet? Hvorfor er det så viktig for helsen vår? Hvordan ta vare på det?

Mikrobiom(mikrobiota, mikroflora) er en gruppering av mikroorganismer som er karakteristiske for et gitt naturlig habitat. Som habitat bør vi forstå ikke bare havet eller jorda, men også organismen til mennesker og andre dyr. Derfor, i tillegg til mikrobiomet i hav og jord, skiller vi tarm, hud, kjønnsorganer, øre og oral mikrobiom.

Sammensetningen av mikrobiomet varierer avhengig av habitatet det opptar. For tiden utføres det mest forskning på det mest tallrike mikrobiomet i kroppen vår, det vil si fordøyelseskanalen.

Mikrobiom, mikrobiota eller mikroflora?

Begrepet "mikrobiom" ble først brukt i 2001 av nobelprisvinneren Joshua Lederberg, som brukte det til å beskrive genomsettet til alle mikrober som bor i menneskekroppen. Derfor brukes begrepet oftere i denne betydningen

Når man snakker om samling av alle mikroorganismer som celler, bør begrepet "mikrobiota" brukes.

Begrepet "mikroflora", derimot, er et gammelt begrep som brukes sjeldnere, og det dateres tilbake til tiden da de fleste mikroorganismer ble klassifisert i planteriket (begrepet "flora" beskriver totalen av plantearter funnet i et gitt område).

Mikrobiom - hva består det av?

Mikrobiomet består av bakterier, gjær, sopp, protozoer, virus og arkea. Husk at de ikke alltid trenger å være "vennlige" mot verten sin. Mikrobiotaen kan også inkludere mikroorganismer som potensielt er patogene for mennesker, f.eks.Escherichia Coli .

På grunn av overflod av mikroorganismer, fortjener det gastrointestinale mikrobiomet spesiell oppmerksomhet, som hovedsakelig består av bakterier fra 4 undergrupper:

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Proteobacteria(8%)
  • Actinobacteria(3%)

Hos friske mennesker er individuelle deler av fordøyelseskanalen preget av et varierende mangfold av mikroorganismer. Magen og tolvfingertarmen er praktisk t alt sterile,fordi den sure pH i magesaft skaper et ugunstig miljø for de fleste mikroorganismer. I tynntarmen er antallet større, fra 10 000 til 100 000 i 1 gram næringsinnhold.

Her er acidofile bakterier av slektenLactobacillusogStreptococcusdominerende. Det største antallet mikroorganismer er i tykktarmen, og det er til og med en billion celler i 1 gram matinnhold! De aller fleste er oksygenintolerante mikroorganismer (anaerobe), somBifidobacteriumogClostridium .

Det er anslått at det er 10 ganger flere mikroorganismer i fordøyelseskanalen enn celler i menneskekroppen (ca. 100 billioner celler som veier ca. 2 kg), og antallet gener i dem er 3,3 millioner. Til sammenligning er det menneskelige genomet bare 21 000 gener

Bakterier som bor i fordøyelseskanalen kan deles inn etter funksjonene de utfører i kroppen:

  • proteolytiske (eller putrefaktive) bakterier er potensielt patogene bakterier hvis overvekst i tarmen kan påvirke kroppen negativt; de inkluderer blant annet bakterier av slektenKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • beskyttende (probiotiske) bakterier er bakterier som hemmer veksten av patogene mikroorganismer, forsegler tarmepitelet og produserer næringsstoffer til tarmepitelet; de inkluderer blant annet bakterier av slektenLactobacillusogBifidobacterium
  • immunstimulerende bakterier stimulerer cellene i immunsystemet, reduserer den inflammatoriske responsen og stimulerer produksjonen av IgA-antistoffer gjennom slimhinnen; de inkluderer blant annet bakterier av slektenEnterococcusiEscherichia coli . Sistnevnte er også potensielt patogen under ugunstige forhold

Mikrobiom - hva er dets funksjoner?

Tarmmikrober kan metabolisere matavledede stoffer - karbohydrater, proteiner, fett, og de som kommer direkte fra mennesker som døde celler og slim. Mikrobiomet bruker dem til å støtte grunnleggende livsaktiviteter

Derfor kan funksjonene til mikrobiotaen sammenlignes med en type bioreaktor som produserer utallige mengder bioaktive stoffer under fermenteringsprosessen. Mengden og arten av disse stoffene vil i stor grad avhenge av måten vi spiser på.

I tillegg til å støtte fordøyelsesprosesser, tar tarmmikrobiomet:

  • produserer B-vitaminer og vitamin K
  • øker absorpsjonen av mineraler,slik som magnesium og kalsium
  • forhindrer kolonisering av tarmen av patogene bakterier
  • stimulerer modningen av immunsystemets celler og støtter arbeidet
  • beroliger inflammatoriske prosesser
  • påvirker modningen og differensieringen av tarmepitelceller
  • inaktiverer giftstoffer og kreftfremkallende stoffer
  • deltar i metabolismen av kolesterol og bilirubin

Mikrobiom - hva påvirker det?

  • gener

Selv om sammensetningen av tarmmikrobiomet primært påvirkes av miljøfaktorer, påvirkes mikrobiomet også i mindre grad av vertens genotype. Et eksempel på et slikt forhold er varianter av FUT2-genet som koder for enzymet fucosyltransferase 2, ansvarlige bl.a. for dannelse av antigener assosiert med blodgrupper

Personer med en ugunstig variant av FUT2-genet produserer ikke visse oligosakkarider, hvis mangel disponerer dem for mangel på de beskyttende bakteriene av slektenBifidobacterium . Omtrent 20 % av europeerne har en ugunstig variant av dette genet

  • alder og leveringsmåte

Før levering i utero er fordøyelseskanalen vår steril. Under naturlig fødsel er mage-tarmkanalen befolket av morens vaginale mikrobiom. Deretter, under amming med melk, overføres prebiotiske stoffer (humane oligosakkarider) til babyen, som stimulerer veksten av nyttige bakterier somBifidobacterium .

Kunstig matede babyer kan ha mindre av disse bakteriene. Det har vist seg at fødsel og matingsmåten kan være avgjørende for riktig utvikling av mikrobiomet og utvikling av for eksempel allergier. Betydelige forskjeller i sammensetningen av mikrobiomet har blitt lagt merke til hos naturlig fødte spedbarn sammenlignet med de som fødes ved keisersnitt.

Etter avsluttet amming og introduksjon av fast føde, ligner sammensetningen av tarmmikrobiomet gradvis den til en voksen. I en alder av ca. 15 år blir han relativt stabil (hvis personen er frisk og fører en riktig livsstil)

Det neste stadiet i menneskets liv, hvor det observeres en endring i sammensetningen av tarmmikrobiomet, er perioden etter ca. 65 års alder. Hos eldre er det en nedgang i antall beskyttende bakterier av slektenBifidobacteriumog en økning i antall potensielt patogene bakterier, somClostridium.

NedgangenBifidobacterium , som reduserer betennelse i tarmslimhinnen, kan være en av faktorene som forverrer aldersrelaterte sykdomsprosesser. Hvorfor skjer dette? Dette er i stor grad en konsekvens av at kroppen vår blir mindre effektiv med alderen,det vil si at tilstanden til tannsettet forverres, mengden spytt som skilles ut og effektiviteten til organer, for eksempel bukspyttkjertelen, reduseres.

  • Diett

Kosthold er en av de mest påvirkende faktorene i sammensetningen av tarmmikrobiomet. Hvis vi forsyner mikrobiomet vårt med riktig mengde komplekse karbohydrater, vil mikroorganismer produsere stoffer som kortkjedede fettsyrer (SCFA), for eksempel butyrat eller melkesyre, som har en gunstig effekt på kroppen, bl.a. ved å undertrykke inflammatoriske responser.

Det er anslått at 10-20 % av forbrukte karbohydrater er motstandsdyktige mot fordøyelsen av menneskelige tarmenzymer. Dette er ufordøyelige karbohydrater, som resistent stivelse og ikke-stivelsespolysakkarider (som pektiner og cellulose), som er ideelle "næringsstoffer" for mikrobiomet.

Men hvis kostholdet vårt inneholder et overskudd av bearbeidet mat, enkle sukkerarter, mettet fett og animalsk protein, vil mikroorganismene begynne å produsere skadelige stoffer som biogene aminer (f.eks. tyramin), skatol, indol eller ammoniakk. Disse stoffene kan skade tarmepitelcellene, indusere betennelse og føre til forstyrrelser i tarmbarrierens permeabilitet

Det ble utført en studie der sammensetningen av tarmmikrobiomet til barn som bor i Italia og spiser etter den vestlige diettmodellen (rik på animalsk protein, fett og enkelt sukker) ble sammenlignet med kostholdet til barn som lever i rural Burkina Faso (rik på komplekse karbohydrater og lite animalsk protein). De viste at sammensetningen av mikrobiomet i begge gruppene var dramatisk forskjellig.

Bakteriegruppen som er karakteristisk for overvektige mennesker ( Firmicutes ) dominerte hos barn fra Italia, det var en overvekst av forråtningsbakterier, og et redusert innhold av butyrat og andre SCFA ble funnet i avføringen. Dette er ikke funnet hos barna i Burkina Faso. Dette viser hvordan uriktige matvaner påvirker forstyrrelsen av tarmmikrobiomet.

Dietter med lavt innhold av komplekse karbohydrater (f.eks. løselig fiber) reduserer mangfoldet av tarmmikrobiomet, spesielt beskyttende bakterier av slektenBifidobacterium . Et eksempel på en slik diett er FODMAPs diett og et feilbalansert glutenfritt kosthold

Middelhavsdietten er det mest gunstige i forskningen, fordi det i tillegg til en stor mengde kostfiber inneholder polyfenoler. Som nyere studier viser, akkumuleres 90-95 % av polyfenolene i tykktarmen, hvor de gjennomgår ulike biokjemiske endringer av tarmmikrobiomet.

  • Psykologisk stress

I studier med mus og mennesker har det vist seg at psykisk stress forårsakerredusere antall beskyttende bakterier av slekteneLactobacillusogBifidobacterium . I tillegg stimulerer stress overvekst av potensielt patogene bakterier somEscherichia Coli . Dette skyldes sannsynligvis utskillelsen av stresshormonet kortisol

Det har også vist seg at polyfenoler, som resveratrol i druer eller katekiner i te, har en positiv effekt på sammensetningen av tarmmikrobiotaen, og fungerer som prebiotika

  • PROBIOTIKK - helbredende egenskaper, typer og kilder
  • Gode bakterier i kroppen: mikrober som beskytter mot sykdom
  • Hyppig vask vil forkorte livet ditt? Ja, og det er bevis på det!

Mikrobiom og sivilisasjonssykdommer

Mikrobiomet blir ofte sammenlignet med et "organ" glemt av moderne medisin. Forskning viser tydelig at mikrobiomet, som ethvert annet organ, er i stand til å motta og reagere på informasjon fra omgivelsene – som endringer i pH, tilstedeværelsen av næringsstoffer, immunceller og hormoner. Dette systemet kalles quorum sensing og tillater molekylær dialog mellom mikrobiomet og menneskelige celler og organer

På grunn av mikrobiomets påvirkning på flere nivåer på kroppen vår, bør det ikke komme som noen overraskelse at de kvalitative og kvantitative forstyrrelsene til mikrobomen, k alt intestinal dysbiose, kan bidra til fremveksten av mange sivilisasjonssykdommer, som f.eks. som:

  • fedme
  • diabetes
  • autoimmune sykdommer
  • allergier
  • depressiv lidelse
  • autisme
  • Alzheimers sykdom

Et gjennombrudd i forskning på forholdet mellom mikrobiomet og menneskers helse var prosjektet "Human Microbiome Project" initiert i 2007 av American National Institute of He alth. Den bruker de mest moderne metodene for molekylærbiologi, som gjorde det mulig å bestemme forskjellene i sammensetningen av det menneskelige mikrobiomet avhengig av breddegrad, genotype, alder og kosthold.

Mikrobiom og fedme

De første studiene som pekte på forholdet mellom tarmmikrobiomet og fedme ble utført på mus. Det ble lagt merke til at overvektige mus har - sammenlignet med magre mus - forstyrret proporsjoner mellom bakterier fra gruppenFirmicutes(for mye) ogBacteroides(for lite ).

Det er for tiden antatt at tarmmikrobiomet kan påvirke utviklingen av fedme i minst tre mekanismer:

  • ved å produsere ekstra kalorier (4-10 % av energien fra mat genereres av mikrobiomet, det er ca. 80-200 kcal/dag)
  • induserer betennelselav intensitet (såk alt metabolsk endotoksiskemi, som kan forårsake insulinresistens)
  • regulering av sult- og metthetssenteret (mikrobiomet påvirker bl.a. sekresjonen av glukagonlignende peptid-1 og peptid YY, og tidspunktet for intestinal transitt)

Mikrobiomet og nervesystemet

Eksperimentelle studier på mus har vist at tarmmikrobiomet påvirker utviklingen av nervesystemet, stressrespons og atferd. Flere og flere studier indikerer også en direkte sammenheng mellom tarmmikrobiomet og depressive lidelser

I denne sammenheng, den såk alte Tarm-hjerne-aksen og vagusnerven, som er ansvarlige for å overføre signaler fra tarmen til hjernen

Andre mekanismer som mikroorganismer kan påvirke vår atferd med, er deres deltakelse i metabolismen av tryptofan (det er en forløper til syntesen av "lykkehormonet" - serotonin) eller direkte gjennom syntesen av nevrotransmittere, f.eks. typen EscherichiaogEnterococcuskan produsere serotonin, og av typenLactobacillusGABA (nevrotransmitter ansvarlig for avslapning) og avslappende).

I tillegg indikerer forskning at tarmmikrobiomet deltar i utviklingen av lidelser som:

  • autisme
  • schizofreni
  • ADHD
  • bipolar lidelse
Verdt å vite

SIBO, eller bakteriell overvekst av tynntarmen, er en type tarmdysbiose, med overdreven vekst av bakterier i tynntarmen, som er karakteristiske for tykktarmen

SIBO er årsaken til fordøyelses- og absorpsjonsforstyrrelser. Den eksisterer sammen med mange sykdommer, for eksempel:

  • irritabel tarm-syndrom (84%)
  • cøliaki (66 %)
  • gastroøsofageal reflukssykdom (50 %)
  • hypotyreose (54 %)
  • pankreatitt (35 %)

Årsaken til SIBO kan være:

  • tarmmotilitetsforstyrrelser
  • syrenøytraliserende midler
  • magesykdommer
  • mangler fordøyelsesenzymer
  • alderdom
  • antibiotikabehandling

Mikrobiomet – hvordan ta vare på det?

  • spis grønnsaker og frukt rike på polyfenoler (blåbær, blåbær, bringebær) og prebiotiske stoffer som er et "medium" for tarmmikroorganismer (belgfrukter, sitrusfrukter, jordskokk, purre, løk, asparges, bananer)
  • spis komplekse karbohydrater som brun ris, havrekli og havrekli, som inneholder løselig fiber som stimulerer produksjonen av butyrat
  • spis fett av god kvalitet, for eksempel olivenolje
  • drikk grøntte, fordi den inneholder polyfenoler som katekiner
  • øke inntaket av syltede grønnsaker, for eksempel kål, agurker, rødbeter og meieriprodukter, for eksempel yoghurt, kefir, da de er en kilde til probiotiske mikroorganismer
  • unngå store mengder alkohol, og hvis du allerede inntar det, velg rødvin som inneholder polyfenoler som resveratrol
  • eliminer søppelmat, søte drikker, kjeks og barer fra kostholdet ditt da de er en kilde til enkle sukkerarter og transfett
  • unngå psykisk stress, og hvis dette er umulig, bruk avspenningsteknikker
  • få nok søvn
  • tren regelmessig
Om forfatterenKarolina Karabin, MD, PhD, molekylærbiolog, laboratoriediagnotiker, Cambridge Diagnostics PolskaBiolog av yrke, spesialisert i mikrobiologi, og laboratoriediagnotiker med over 10 års erfaring i laboratoriearbeid. Utdannet ved College of Molecular Medicine og medlem av Polish Society of Human Genetics Leder for forskningsstipend ved Laboratory of Molecular Diagnostics ved Institutt for hematologi, onkologi og indre sykdommer ved det medisinske universitetet i Warszawa. Hun forsvarte tittelen doktor i medisinske vitenskaper innen medisinsk biologi ved det første medisinske fakultetet ved det medisinske universitetet i Warszawa. Forfatter av mange vitenskapelige og populærvitenskapelige arbeider innen laboratoriediagnostikk, molekylærbiologi og ernæring. Til daglig, som spesialist innen laboratoriediagnostikk, driver han innholdsavdelingen ved Cambridge Diagnostics Polska og samarbeider med et team av ernæringsfysiologer ved CD Dietary Clinic. Han deler sin praktiske kunnskap om diagnostikk og kostholdsbehandling av sykdommer med spesialister på konferanser, treningssamlinger og i magasiner og nettsteder. Hun er spesielt interessert i påvirkningen av moderne livsstil på molekylære prosesser i kroppen.

Les flere artikler fra denne forfatteren

Kategori:

Gastrologi