Оглавление
<ол>Микробиом (микробиота, микрофлора) – группа микроорганизмов, характерная для данной природной среды обитания. Под средой обитания следует понимать не только море или почву, но и тело человека и других животных. Поэтому помимо микробиома морей и почвы мы выделяем микробиом кишечника, кожи, половых путей, уха и полости рта.
Состав микробиома варьируется в зависимости от среды обитания, которую он занимает. В настоящее время большинство исследований проводится на самом многочисленном микробиоме нашего организма – пищеварительном тракте.
Микробиом, микробиота или микрофлора?
Термин «микробиом» впервые был использован в 2001 году лауреатом Нобелевской премии Джошуа Ледербергом, который использовал его для описания совокупности геномов всех микроорганизмов, населяющих организм человека. Поэтому этот термин чаще используется именно в этом смысле.
Когда мы говорим о совокупности всех микроорганизмов в виде клеток, следует использовать термин «микробиота».
В свою очередь, термин «микрофлора» — это старый термин, который используется реже и происходит из тех времен, когда большинство микроорганизмов было отнесено к царству растений (под термином «флора» понимаются все виды растений, встречающиеся на определенной территории). ).
Микробиом – из чего он состоит?
Микробиом включает бактерии, дрожжи, грибы, простейшие, вирусы и археи. Помните, что им не всегда обязательно быть «дружелюбными» по отношению к хозяину. Микробиота может также включать потенциально патогенные для человека микроорганизмы, например, Escherichia Coli.
Благодаря множеству микроорганизмов особого внимания заслуживает микробиом пищеварительного тракта, состоящий преимущественно из бактерий из 4 подгрупп:
<ул>У здоровых людей отдельные отделы пищеварительного тракта характеризуются различным разнообразием микроорганизмов. Желудок и двенадцатиперстная кишка практически стерильны, поскольку кислый pH желудочного сока создает неблагоприятную среду для большинства микроорганизмов. В тонком кишечнике их количество больше и колеблется от 10 000 до 100 000 в 1 грамме пищи.
Здесь преобладают ацидофильные бактерии рода Lactobacillus и Streptococcus. Наибольшее количество микроорганизмов содержится в толстом кишечнике, а в 1 грамме пищи их содержится до триллиона клеток! Подавляющее большинство из них представляют собой микроорганизмы с непереносимостью кислорода (анаэробы), например бактерии рода Bifidobacterium или Clostridium.
<блок-цитата>Подсчитано, что микроорганизмов в пищеварительном тракте в 10 раз больше, чем клеток человеческого организма (около 100 триллионов клеток массой около 2 кг), а количество содержащихся в них генов составляет 3,3 миллиона. Для сравнения, в геноме человека всего 21 000 генов.
Бактерии, населяющие пищеварительный тракт, можно разделить по функциям, которые они выполняют в организме:
<ул>Микробиом – какие функции он выполняет?
Кишечные микроорганизмы могут усваивать вещества из пищи - углеводы, белки, жиры и те, которые исходят непосредственно от человека, например, мертвые клетки и слизь. Микробиом использует их для поддержки основных жизненных функций.
Поэтому функции микробиоты можно сравнить с биореактором, который ежедневно производит бесчисленное количество биологически активных веществ в процессе ферментации. Количество и природа этих веществ во многом будут зависеть от нашего рациона.
Помимо поддержки пищеварительных процессов, микробиом кишечника:
<ул>Микробиом – что на него влияет?
<ул>Хотя состав кишечного микробиома в первую очередь определяется факторами окружающей среды, на микробиом также в меньшей степени влияет генотип хозяина. Примером такой связи являются варианты гена FUT2, кодирующего фермент фукозилтрансферазу 2, ответственный, среди прочего, за: для образования антигенов, относящихся к группам крови.
Люди с неблагоприятным вариантом гена FUT2 не вырабатывают определенные олигосахариды, недостаток которых предрасполагает их к дефициту защитных бактерий рода Bifidobacterium. Неблагоприятный вариант этого гена встречается примерно у 20% европейцев.
<ул>До родов внутриутробно наш пищеварительный тракт стерилен. Во время естественных родов желудочно-кишечный тракт колонизируется вагинальным микробиомом матери. Затем во время грудного вскармливания ребенку через молоко передаются пребиотические вещества (человеческие олигосахариды), которые стимулируют рост полезных бактерий, таких как бифидобактерии.
У детей, находящихся на формальном вскармливании, может быть меньше этих бактерий. Было показано, что роды и кормление могут иметь решающее значение для правильного развития микробиома и развития, например, аллергий. Значительные различия в составе микробиома были замечены у новорожденных, рожденных естественным путем, по сравнению с рожденными путем кесарева сечения.
После прекращения грудного вскармливания и введения прикорма состав микробиома кишечника постепенно становится схожим с таковым у взрослого человека. Примерно к 15 годам оно становится относительно стабильным (если человек здоров и ведет правильный образ жизни).
Следующим этапом жизни человека, на котором наблюдается изменение состава микробиома кишечника, является период примерно после 65 лет. У пожилых людей наблюдается снижение количества защитных бактерий рода Bifidobacterium и увеличение количества потенциально патогенных бактерий, таких как Clostridium.
Снижение количества бифидобактерий, которые уменьшают воспаление слизистой оболочки кишечника, может быть одним из факторов, усугубляющих возрастные болезненные процессы. Почему это происходит? Во многом это следствие того, что с возрастом наш организм становится менее работоспособным, т. е. ухудшается состояние наших зубов, снижается количество выделяемой слюны и работоспособность органов, например поджелудочная железа.
<ул>Диета является одним из наиболее влиятельных факторов на состав кишечного микробиома. Если мы обеспечим наш микробиом соответствующим количеством сложных углеводов, микроорганизмы будут производить такие вещества, как короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), например бутират или молочную кислоту. кислоты, которые благотворно влияют на организм, в том числе: успокаивая воспалительные реакции.
Подсчитано, что 10-20% потребляемых углеводов устойчивы к перевариванию кишечными ферментами человека. Это неперевариваемые углеводы, такие как резистентный крахмал и некрахмальные полисахариды (например, пектины< /a> и целлюлоза), которые являются идеальной «пищей» для микробиома.
Однако, если в нашем рационе содержится избыток обработанных пищевых продуктов, простых сахаров, насыщенных жиров и животных белков, микроорганизмы начнут вырабатывать вредные вещества, такие как биогенные амины (например, тирамин), скатол, индол или аммиак. Эти вещества могут вызывать повреждение эпителиальных клеток кишечника, вызывать воспаление и приводить к нарушениям проницаемости кишечного барьера.
Проведено исследование, сравнивающее состав кишечного микробиома детей, проживающих в Италии и питающихся западной диетой (богатой животными белками, жирами и простыми сахарами) с диетой детей, живущих в сельской местности Буркина-Фасо (богатой сложные углеводы и низкое содержание животного белка). Они показали, что состав микробиома в обеих группах кардинально различался.
У итальянских детей преобладала группа бактерий, характерная для людей с ожирением (Firmicutes), отмечался избыточный рост гнилостных бактерий, в кале обнаруживалось пониженное содержание бутирата и других КЦЖК. У детей из Буркина-Фасо этого не обнаружено. Это показывает, как неправильные привычки питания влияют на нарушения микробиома кишечника.
Диеты с низким содержанием сложных углеводов (например, растворимой клетчатки) уменьшают разнообразие кишечного микробиома, особенно защитных бактерий рода Bifidobacterium. Примером такой диеты является диета FODMAP и плохо сбалансированная безглютеновая диета. а>.
Средиземноморская диета является наиболее благоприятной в исследованиях, поскольку помимо большого количества пищевых волокон она содержит полифенолы. Как показывают последние исследования, 90-95% полифенолов накапливаются в толстом кишечнике, где они подвергаются различным биохимическим превращениям под действием кишечного микробиома.
<ул>В исследованиях на мышах и людях было показано, что психологический стресс снижает количество защитных бактерий рода Lactobacillus и бифидобактерии. Кроме того, стресс стимулирует чрезмерный рост потенциально патогенных бактерий, таких как Escherichia Coli. Вероятно, это связано с секрецией гормона стресса — кортизола.
Также было показано, что полифенолы, такие как ресвератрол, в винограде и < and target="_blank" rel="follow">катехины в чае положительно влияют на состав микробиоты кишечника, действуя как пребиотики.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
<ул>Микробиом и болезни цивилизации
Микробиом часто сравнивают с «органом», о котором забыла современная медицина. Исследования ясно показывают, что микробиом, как и любой другой орган, способен получать информацию из окружающей среды, например, об изменениях pH, наличии питательных веществ, клеток иммунной системы или гормонов, и реагировать на нее. Эта система называется «чувством кворума» и обеспечивает молекулярный диалог между микробиомом и клетками и органами человека.
Ввиду многоуровневого воздействия микробиома на наш организм неудивительно, что качественные и количественные нарушения микробиома, называемые дисбактериозом кишечника, могут влиять на развитие многих заболеваний, связанных с образом жизни, таких как:
<ул>Прорывом в исследованиях взаимосвязи между микробиомом и здоровьем человека стал «Проект микробиома человека», инициированный в 2007 году Национальным институтом здравоохранения США. Здесь использованы самые современные методы молекулярной биологии, которые позволили определить различия в составе микробиома человека в зависимости от широты, генотипа, возраста и режима питания.
Микробиом и ожирение
Первые исследования, указывающие на связь между микробиомом кишечника и ожирением, были проведены на мышах. Было замечено, что у мышей с ожирением - по сравнению с худыми - нарушены пропорции бактерий из группы Firmicutes (слишком много) и Bacteroides (слишком мало).
В настоящее время считается, что микробиом кишечника может влиять на развитие ожирения как минимум тремя механизмами:
<ул>Микробиом и нервная система
Экспериментальные исследования на мышах показали, что микробиом кишечника влияет на развитие нервной системы, реакцию на стресс и поведение. Все больше исследований также указывают на прямую связь между микробиомом кишечника и депрессивными расстройствами.
В этом контексте так называемый ось кишечника-мозга и блуждающий нерв, которые отвечают за передачу сигналов от кишечника в мозг.
Другими механизмами, посредством которых микроорганизмы могут влиять на наше поведение, является их участие в метаболизме триптофана (он является предшественником синтеза «гормона счастья» — серотонина< /a >) или непосредственно за счет синтеза нейромедиаторов, например, бактерии рода Escherichia и Enterococcus могут продуцировать серотонин, а род Lactobacillus < a target="_blank " rel="follow">ГАМК (нейромедиатор, отвечающий за спокойствие и расслабление).
Кроме того, исследования указывают на участие кишечного микробиома в развитии таких нарушений, как:
<ул>SIBO, или синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке, представляет собой тип дисбактериоза кишечника, сопровождающийся чрезмерным ростом бактерий в тонкой кишке, характерных для толстой кишки. кишечник.
SIBO вызывает нарушения пищеварения и всасывания. Он сосуществует со многими заболеваниями, такими как:
<ул>SIBO может быть вызван:
<ул>Микробиом – как о нем позаботиться?
<ул>
