Kas yra žmogaus mikrobioma: sudėtis, funkcijos ir sveikatos ryšys

Atraskite žmogaus mikrobiomą: sudėtis, funkcijos ir poveikis sveikatai — kaip žarnyno mikroflora lemia imunitetą, virškinimą ir bendrą savijautą.

Žmogaus mikrobiomas (arba žmogaus mikrobiota) – tai ant mūsų gyvenančių mikroorganizmų rinkinys. Jie gyvena ant odos, seilėse ir burnoje, akyse, žarnyne ir likusioje virškinamojo trakto dalyje. Jiems priklauso bakterijos, archėjos, grybeliai ir vienaląsčiai eukariotai ("pirmuonys"). Kiekvienas žmogus su savimi nešiojasi kur kas daugiau šių mikrobų nei žmogaus organizme yra ląstelių: Žmogaus organizme yra apie 100 trilijonų ląstelių, o vien žarnyne jų yra maždaug dešimt kartų daugiau.

Terminų paaiškinimas

Mikrobiomas dažnai vartojamas apibūdinti mikroorganizmų bendruomenės genetinę sudėtį (genomus), o mikrobiota – pačius mikroorganizmus kaip rūšis. Tačiau daugelyje šaltinių šie terminai vartojami kaip sinonimai. Terminas, kuriuo plačiai rėmėsi mokslininkai, buvo sukurtas Joshua Lederbergo (Joshua Lederbergas) — tai “ekologinė bendramokslių, simbiotinių ir patogeninių mikroorganizmų bendruomenė, kuri tiesiogine prasme dalijasi mūsų kūno erdve”. Kartais vartojamas ir žodis „žarnyno flora“ (žarnyno flora), nors techniškai „flora“ reiškia augalus; taip pat naudojamas platesnis terminas „Biota“ apjungiantis visą ekosistemos organizmų visumą.

Sudėtis ir įvairovė

Mikrobiomą sudaro įvairūs mikroorganizmai: bakterijos, archėjos, grybeliai ir kiti eukariotai. Daugelyje žmogaus kūno vietų dominuoja bakterijos, tačiau mokslininkai nustatė, kad reikšmingą dalį sudaro ir archėjomis priklausantys organizmai, ypač metanogenai (metanogenai), kurie gali gaminti metaną ir prisidėti prie vidurių pūtimo. Daugelio kūno vietų mikrobiotos sudėtis labai skiriasi – odos mikrobai skiriasi nuo burnos, burnos skiriasi nuo žarnyno ir kt. Kiekvieno žmogaus mikrobioma yra individuali, tačiau sveikos populiacijos vidurkiai leidžia nustatyti tipines bendruomenes.

Funkcijos ir reikšmė sveikatai

Daugelis mikroorganizmų yra simbiontai arba neutralūs ir atlieka svarbias funkcijas:

• Virškinimas ir mityba: žarnyno bakterijos fermentuoja skaidulas, gamina trumpakates riebalų rūgštis (SRR), kurios maitina žarnų ląsteles ir dalyvauja medžiagų apykaitoje.
• Vitaminų sintezė: kai kurios bakterijos sintetina B grupės vitaminus ir vitaminą K.
• Imuninės sistemos reguliavimas: mikrobiota moko imuninę sistemą atskirti draugus nuo priešų ir padeda palaikyti barjerines funkcijas.
• Patogenų slopinimas: konkurencija dėl maisto ir prisitvirtinimo vietų sumažina ligų sukėlėjų dauginimąsi.
• Metabolinis poveikis: mikrobioma veikia cukrų ir riebalų apykaitą, todėl prisideda prie metabolinių ligų rizikos.
• Žarnyno–smegenų ryšys: mikrobiniai metabolitai gali paveikti nervų sistemą, nuotaiką ir elgesį.

Kada mikrobioma tampa problema (disbiozė)

Normalioje būsenoje daugelis mikrobų yra nepatogeniški; jie egzistuoja harmonijoje su šeimininku. Tačiau pusiausvyrai sutrikus, gali kilti disbiozė – mikrobiotos sudėties pokytis, kuris siejamas su įvairiomis ligomis: uždegiminėmis žarnų ligomis, medžiagų apykaitos sutrikimais (nutukimas, diabetas), alergijomis, kai kuriais neurologiniais sutrikimais ir infekcijomis. Disbiozė gali atsirasti po antibiotikų kurso, dietos pokyčių, streso ar infekcijų.

Mikrobiomos formavimasis ir veiksniai, lemiantys sudėtį

Mikrobioma pradeda formuotis nuo gimimo: gimimo būdas (natūralus gimdymas ar cezario pjūvis), kūdikių maitinimas (motinos pienas vs mišiniai), ankstyvosios infekcijos ir antibiotikų vartojimas reikšmingai veikia ilgalaikę mikrobiotos sudėtį. Vėliau įtaką turi dieta (skaidulos, fermentuoti produktai), gyvenimo būdas, aplinka, vaistai ir senėjimas.

Tyrimo metodai

Mikrobiomos tyrimuose naudojami įvairūs metodai: 16S rRNK sekoskaita rūšinei sudėčiai nustatyti, metagenominė seka – visos bendruomenės genomams analizuoti, metabolomika – mikrobinės veiklos metabolitams tirti, ir culturomics – įvairių mikroorganizmų auginimas laboratoriškai. Šie metodai leidžia suprasti ne tik kas gyvena kūne, bet ką šie mikrobai veikia.

Praktiniai patarimai, kaip palaikyti sveiką mikrobiomą

• Valgykite daug įvairių maisto produktų, ypač skaidulų turinčių daržovių, vaisių, grūdų ir ankštinių – tai prebiotikai, kurie maitina naudingas bakterijas.
• Įtraukite fermentuotų produktų (pvz., rauginti kopūstai, kefyras, jogurtas) – tai natūralūs probiotikai, suteikiantys gyvų mikroorganizmų.
• Venkite nereikalingų ir besaikio antibiotikų vartojimo; jei jie būtini, aptarkite su gydytoju galimą probiotikų vartojimą atsigaivinimui palaikyti.
• Venkite per daug ultra-perdirbto maisto ir didelio cukraus kiekio.
• Palaikykite aktyvų gyvenimo būdą, gerkite pakankamai skysčių ir užtikrinkite kokybišką miegą bei streso valdymą – visi šie veiksniai veikia mikrobiomą.
• Sunkesniais atvejais (pvz., Clostridioides difficile infekcija) taikomos specialios intervencijos, tokios kaip fekalinė transplantacija, kuri gali atkurti sveiką žarnyno mikrobiotą.

Įdomybė ir baigiamasis žodis

Mikrobioma – tai sudėtinga, dinamiška ir svarbi žmogaus sveikatai ekosistema. Kai kurie mikrobai atliekami naudingas funkcijas, dauguma neturi akivaizdaus poveikio, o dalis gali tapti patogeninėmis netinkamomis sąlygomis. Mokslas toliau tiria mikrobiomų įvairovę ir jų ryšį su ligomis, todėl ateityje galime tikėtis daugiau personalizuotų gydymo ir prevencijos priemonių, pagrįstų mikrobiotos valdymu.

Mokslininkai vis labiau pabrėžia, kad mažinant natūralios biotos (pvz., dėl hipererzinių higienos įpročių arba nepotikimų antibioticų vartojimo) gali būti nepalanku sveikatai – ypač žarnyno flora. Išsamus supratimas apie mikrobiomą ir jo palaikymą gali padėti gerinti tiek virškinimo, tiek bendrąją sveikatą.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra žmogaus mikrobiomas?

K: Kiek ląstelių turi žmogaus kūnas?

Klausimas: Kokią monetą nukaldino Džošua Lederbergas?

K: Kuo skiriasi sąvokos "mikrobiomas" ir "mikrobiota"?

K: Ar visi mikrobai naudingi žmonėms?

K: Kas yra žarnyno flora?

K: Kas yra metanogenai?

Paieška pagal raidę