Интестинална микробиота су сви микроорганизми који живе у дебелом цреву. Међу њима су најбоље препознате бактерије, којих код здравог човека има преко 1000 врста. Састав и обиље микробиоте уско су повезани са здрављем, расположењем и функцијом мозга. Сазнајте како бактерије у цревима утичу на ваше тело.

Микробиотаје група микроорганизама различитих врста који живе у организму домаћина и на његовој површини.Микробиом значи исто што и микробиота . Оба термина се користе наизменично. Међутим, термин "микрофлора" је напуштен, што сугерише да су микроорганизми у телу домаћина биљног порекла.

Људска микробиота укључује не само бактерије, већ и вирусе, археје и еукариотске организме. Међутим, разноликост и улога бактерија је најбоље проучена. Бактерије које живе у људском телу су идентификоване захваљујући секвенцирању гена. Ова открића су омогућила да се разуме однос између микробиома и домаћина.

цревна микробиота - карактеристике

Микробиом црева је један од елемената микробиома целог организма, који је од великог значаја за хомеостазу људског тела.

Цревне бактерије су оне које се налазе у дебелом цреву.Здрав одрасли човек обично садржи више од 1000 врста бактеријакоје припадају релативно малом броју познатих врста бактерија. Преовлађују анаеробне бактерије типа Бацтероидетес и Фирмицутес.

Варијабилност микробиоте црева

Микробиота црева је променљива - није иста и код различитих људи и код исте особе у различито време. Разлике између појединаца су веома јасне.

Познато је да се укупна разноликост микробиоте људског црева мења током живота. Наставља да расте од рођења до око 12 година, остајући релативно стабилан током одраслог доба, а затим се смањује у каснијим годинама.

Једна студија је открила да око 70% микробиоте остаје непромењено за годину дана без лечења антибиотиком. Запажања су показала да ће неке врсте вероватно бити стабилне током деценија, ако не и током живота појединца, о чему сведочи идентификација исте бактеријске врсте међу члановима породице, али не и међу појединцима.неповезано.

Дакле, неке бактерије остају исте код здравих људи, а неке се мењају током живота. Спољни фактори такође мењају микробиом током времена. Ово укључује, између осталог:

  • инфекције,
  • узетих лекова,
  • животни стил
  • и промене у исхрани.

ЛифеЛинес Дубока студија коришћењем секвенцирања бактеријског генома на више од 1.000 људи открила је да је дијета главни модулатор варијабилности микробиома црева.

Разлози за смањење разноликости цревне микробиоте

Микробиом црева је веома богат у поређењу са другим деловима тела. Велика разноликост цревне микробиоте је карактеристика здравих људи. Болесна стања доводе до његовог осиромашења у погледу разноликости врста.

Мања бактеријска разноликост је примећена код људи са:

  • инфламаторна болест црева,
  • псоријатични артритис,
  • дијабетес типа 1,
  • атопија,
  • целијакија,
  • гојазност,
  • са дијабетесом типа 2
  • и укоченост артерија у поређењу са здравим људима.

Веза између смањене разноврсности и болести указује на то да је цревни екосистем богат врстама отпорнији на утицаје животне средине.

Главне врсте цревних бактерија

Разноликост се сматра добрим показатељем "здравих црева". Главне врсте цревних бактерија у смислу обиља су:

  • Фирмицутес,
  • Бацтероидетес,
  • Ацтинобацтериа,
  • Протеобактерије,
  • Верруцомицробиа
  • и фузобактерије.

Састав микробиома црева се природно мења са годинама. Зависи углавном од исхране.

И код 2-3-годишњака и код одраслих доминирају исте бактерије, што је због чињенице да деца око 3 године већ једу потпуно исту храну као и одрасли.

Интестинална микробиота - састав у различитим периодима живота

Животни векДоминантне цревне бактерије
Тренутак рођењаЕнтероцоццус, Стапхилоцоццус
Први месец животаБифидобацтериацеае
Шести месец животаЦлостридиацеа, Руминоцоццацеае, Лацхнноспрацеае
Прва година животаБактериоде, клостридијум, руминокок
Друга - трећа година животаФирмицутес, Бацтероидетес
одрасла особаФирмицутес, Бацтероидетес

Интестинална микробиота - утицај на тело

Микробиота црева утичефизиологија тела у многим аспектима. Класично, његова улога се види углавном у варењу хранљивих материја које су несварљиве за ензиме у дигестивном систему. Међутим, ово је само врх леденог брега. Промене у саставу микробиома (дисбиоза) јављају се код многих болести.

Често је нејасно, међутим, да ли је измењена микробиота та која изазива болест или болест утиче на састав цревних бактерија. Која је важност цревних бактерија за тело?

микробиота и осовина црева и мозга

Често можете чути изреку да је црева наш други мозак. То је апсолутно оправдано. У телу се одвија двосмерна сигнализација између цревне микробиоте, црева и мозга. Одвија се преко нервних путева који укључују централни и цревни нервни систем и циркулаторни систем.

Сигнализација од стране циркулаторног система укључује:

  • осовина хипоталамус - хипофиза - надбубрежне жлезде,
  • регулатора имуног система,
  • хормона,
  • неуротрансмитера
  • и бактеријски метаболити као што су кратколанчане масне киселине.

Претклиничке студије су показале утицај цревне микрофлоре на:

  • ноцицептивни рефлекси (рефлекси као одговор на стимулусе који оштећују ткиво),
  • унос хране,
  • емоционално и друштвено понашање,
  • одговор на стрес
  • и неурохемија мозга.

У студијама на мишевима, показало се да је микробиота неопходна за друштвени развој мишева и да је укључена у неуроразвојне поремећаје, укључујући поремећаје из спектра аутизма.

Показало се да мишеви којима недостаје цревна микробиота имају претерану реакцију на стрес у поређењу са контролним животињама. Ови мишеви такође показују повећану моторичку активност и мање изражену анксиозност у поређењу са контролним мишевима.

Насупрот томе, примена пробиотика Л. рхамносус (ЈБ-1) мишевима смањила је нивое кортикостерона који се лучи под стресом и понашањем повезаним са анксиозношћу.

Ови подаци снажно наглашавају важност осе микробиом-црева-мозак за нормалан неуролошки развој и функцију.

Зашто микробиом утиче на мозак?

Микробиом црева производи кратколанчане масне киселине које утичу на интегритет крвно-мождане баријере повећавајући производњу протеина тесног споја - клаудина-5 и оклудина.

Чврсте везе су везе између две ћелије тела (у овом случају, цревног епитела) које затварају простор између ових ћелија, чинећи ћелије веома тесним једна уз другуу прилогу.

Ови протеини су распоређени у траке да формирају разгранату мрежу. Морају се појавити на површини обе суседне ћелије да би могле да се повежу једна са другом.

Постојање правилно функционалних чврстих веза између епителних ћелија црева, а самим тим и повећан интегритет крвно-мождане баријере, ограничава продирање непожељних метаболита између ћелија у екстрацелуларни простор.

Када је нарушен интегритет епителних ћелија, штетне материје из међућелијске течности улазе у крв, а затим и у мозак. Овај феномен негативно утиче на функцију мозга, когницију и расположење.

Утицај микробиома на психу

Истраживање пружа доказе дамикробиота црева може да модулише одговор на стрес и такође доприноси анксиозности, депресији и спознаји.

Бројне плацебо контролисане студије показују да гутање пробиотичких бактерија изазива значајне промене у можданој активности процењене функционалном магнетном резонанцом, концентрацијом, обрадом емоција и сензација.

Бројни експерименти су показали благотворно дејство узимања пробиотика на расположење људи са психичким проблемима, склоношћу ка тузи и лошим мислима, анксиозношћу и депресијом.

Многи људи зависни од алкохола показују промене у пропусности црева и цревном микробиому. Повећана цревна пермеабилност код ових људи била је значајно повезана са вишим резултатима за депресију, анксиозност и жудњу након 3 недеље апстиненције.

цревна микробиота и варење

Микробиота црева је саставни део варења и исхране домаћина и може да произведе хранљиве материје из супстрата које домаћин иначе не може сварити.

Бактерије црева разграђују влакна, неке протеине, сахариде и полифеноле. Микроби ослобађају кратколанчане масне киселине из пробавних непробављивих влакана, која су важан извор енергије за цревну слузокожу и кључна је за модулацију имунолошког одговора и формирање тумора у цревима.

цревна микробиота и имунитет

Интеракције између микробиоте и имуног система домаћина су бројне и сложене. Улога имуног система је да научи да препозна комензалне („добре“) и патогене (патогене) бактерије.

Заузврат, микробиота је саставни део едукације имуног система да правилно функционише.

Микробиота утиче на имунолошку хомеостазу унутар и изван црева. Учествује, између осталог, у диференцијацији системских регулаторних Т ћелијаимуни. Ови механизми су од великог значаја за патогенезу и лечење инфламаторних болести.

Улога комензалних бактерија

Коменсалне бактерије и пробиотици могу унапредити интегритет цревних баријера. Захваљујући томе, патогене бактерије и њихови метаболити имају много мање шансе да продру у циркулаторни систем.

Цомменсал бактерије доприносе јачању имунитета на нивоу црева углавном спречавањем инвазије патогених бактерија и подржавањем развоја имуног система домаћина.

Добре цревне бактерије ометају колонизацију патогених бактерија такмичећи се са њима за хранљиве материје и места везивања на површини слузокоже дебелог црева.

Коменсалне бактерије такође спречавају инвазију патогених бактерија снижавањем пХ црева кроз производњу лактата и кратколанчаних масних киселина (СЦФА). Други начин је производња метаболита који инхибирају раст или убијају потенцијално патогене бактерије.

Иако механизми помоћу којих микробиом ступа у интеракцију са имунолошким системом нису темељно истражени, са сигурношћу се зна да здрав микробиом позитивно утиче на имунитет и као биолошка баријера и кроз обликовање стеченог имунитета.

цревна микробиота и гојазност

Микробиота црева може играти улогу у развоју гојазности. Већина студија о гојазним и гојазним људима показује дисбиозу, коју карактерише мања разноликост у микробиому. Пример може бити спроведено истраживање:

  • Мишеви са ненасељеним дигестивним трактом којима су пресађени фекални микроби од гојазних људи добијају више на тежини од мишева који примају микробе од здравих људи.
  • Велика студија близанаца у Великој Британији открила је да је врста Цхристенсенелла ретка код људи са прекомерном тежином и да када се даје мишевима без њихове сопствене микробиоте, спречава повећање телесне тежине. Присуство Цхристенсенелла у гастроинтестиналном тракту, као и Аккермансиа, је повезано са мањим накупљањем масти у унутрашњим органима трбушне дупље.

Већина доказа који подржавају тезу о улози микробиоте у гојазности потиче од студија на мишевима. Међутим, такође се примећује да је повећање телесне тежине код људи преко 10 година повезано са ниском разноврсношћу микробиоте, а овај однос се погоршава ниском потрошњом влакана у исхрани.

Дисбиоза цревне микробиоте вероватно промовише гојазност изазвану исхраном и метаболичке компликације кроз различите механизме, укључујући:

  • дисрегулација имунитета,
  • промењена регулација енергије,
  • измењена регулација цревних хормона
  • и проинфламаторни механизми узроковани ендотоксинима липополисахарида, који прелазе цревну баријеру и улазе у циркулацију портала.

Повећање оксидације масних киселина и потрошње енергије као и смањење синтезе масних киселина смањује склоност гојазности.

Аккермансиа муцинипхила, Бацтероидес ацидифациенс, Лацтобациллус гассери и кратколанчане масне киселине повећавају оксидацију масних киселина у масном ткиву.

Остали микробиомски механизми који фаворизују контролу тежине су:

  • диференцијација адипоцита,
  • повећање термогенезе мишића,
  • побољшање експресије гена повезаних са оксидацијом масних киселина,
  • утишавање експресије гена одговорних за синтезу масти у телу.

Литература резимира да неравнотежа у микробиоти црева и недостатак одређених врста бактерија промовишу веће дебљање са истом исхраном.

цревна микробиота и колоректални рак

Истраживања су показала да микробиота црева може утицати на ризик и напредовање колоректалног карцинома модулирајући механизме као што су запаљење и оштећење ДНК, и стварањем метаболита укључених у прогресију или супресију тумора.

Дисбиоза цревне микробиоте је примећена код пацијената са колоректалним карциномом, са смањењем броја комензалних врста бактерија (бактерије које производе бутират) и обогаћивањем штетних бактеријских популација (проинфламаторни опортунистички патогени).

Колоректални рак карактерише измењена производња бактеријских метаболита који су директно укључени у метаболизам ћелија рака, укључујући кратколанчане масне киселине и полиамине. Нови докази сугеришу да исхрана има значајан утицај на ризик од развоја овог рака.

Конзумација хране богате влакнима и дијететских суплемената са полинезасићеним масним киселинама, полифенолима и пробиотицима за које се зна да регулишу цревну микробиоту не може бити само потенцијални механизам за смањење ризика од колоректалног карцинома.

Такође може побољшати одговор на терапију рака када се користи као додатак конвенционалном лечењу колоректалног карцинома.

цревна микробиота и цревне болести

Дисбиоза црева и смањена разноликост микробиома се редовно налазе код људи са инфламаторном болешћу црева.Смањење микробиоте код неких бактерија и губитак њихових заштитних функција може имати значајан утицај на ток болести.

Многе заштитне функције бактерија повезане са ИБД-ом су последица њихове способности да ферментишу дијетална влакна и производе кратколанчане масне киселине.

Упала црева смањује број врста комензалних бактерија и ствара услове за раст патогених бактерија. Они су, заузврат, способни да повећају умножавање и погоршање стања болесника.

Патогене бактерије које потенцијално играју највећу улогу у ИБД су:

  • Есцхерицхиа и Схигелла,
  • као и врсте Фусобацтериум.

Велике промене у микробиому се примећују код пацијената, како у погледу броја врста, тако иу односу на њихову међусобну пропорцију.

цревна микробиота и циркулаторни систем

Микробиом може имати и позитивне и негативне ефекте на здравље кардиоваскуларног система. Благотворно дејство је повезано са регулацијом липидног профила – повећањем нивоа „доброг“ ХДЛ холестерола и снижавањем нивоа триглицерида у крви. Познато је да узимање пробиотика, углавном лактобацила, помаже у снижавању нивоа холестерола.

Са друге стране, бактеријска дисбиоза и вишак патогених бактерија доводе до производње триметиламин Н-оксида (ТМАО), који подстиче стварање атеросклеротског плака у крвним судовима и може довести до срчаног и можданог удара.

ТМАО се производи метаболизмом холина и Л-карнитина, који су типичне компоненте исхране која садржи животињске протеине и играју важне функције у телу. Није познато тачно које компоненте микробиома су одговорне за повећану производњу ТМАО и повећан ризик од срчаних болести.

Неки извори претпостављају да би то могло бити:

  • Цитомегаловирус,
  • Хелицобацтер,
  • хламидија
  • и Ц. пнеумониае

Студије су показале да је код људи са значајно већим уделом Превотелла бактерија у микробиому постојао проблем са повишеним нивоима ТМАО. Истовремено, концентрација овог оксида је била нормална код људи са високим процентом Бацтероидес.

цревна микробиота и дијабетес

Научна истраживања потврђују улогу цревног микробиома у метаболичким болестима, укључујући дијабетес типа 2.

Из студија на животињама је јасно да је микробиом укључен у метаболизам глукозе. На основу 42 опсервационе студије на људима, предложене су бактерије чије присуство у микробиому промовише настанак дијабетеса типа 2.

Ово су бактерије следећих типова:

  • Руминокок,
  • Фусобацтериум
  • и Блаутиа.

Типови бактерија које смањују вероватноћу дијабетеса типа 2 су:

  • Бифидобактерије,
  • Бацтероидес,
  • Фаецалибацтериум,
  • Аккермансиа
  • и Росебуриа.

Лацтобациллус такође спада у бактерије корисне за дијабетес, али резултати истраживања у вези са њима нису тако јасни.

Дијабетес типа 2 је повезан са повишеним нивоима инфламаторних цитокина, хемокина и инфламаторних протеина. Док неки цревни микроби и њихови метаболити промовишу упалу ниског степена, други стимулишу антиинфламаторне цитокине и хемокине.

Бактерије повезане са мањим ризиком од дијабетеса типа 2 могу допринети повећању експресије антиинфламаторних цитокина који штите од инсулинске резистенције и враћају инсулинску осетљивост.

Остале карактеристике повезане са дијабетесом типа 2 су запаљење ниског степена и повећана цревна пермеабилност. Показало се да наведене цревне бактерије смањују производњу проинфламаторних једињења и јачају чврсте везе између ћелија цревног епитела. На овај начин смањују ризик од развоја дијабетеса типа 2.

Микробиота црева је повезана са дијабетесом типа 2 кроз своје ефекте на хомеостазу глукозе и инсулинску резистенцију у главним метаболичким органима, као што су:

  • јетра,
  • мишића
  • и масти.

Мицробиота и њени производи могу модулирати цревне хормоне и ензиме и смањити отпорност на инсулин и побољшати толеранцију на глукозу.

Цревне бактерије које се сматрају кориснима у превенцији дијабетеса типа 2 могу, између осталог:

  • повећавају синтезу гликогена и смањују експресију гена повезаних са глуконеогенезом у јетри,
  • побољшати транслокацију транспортера глукозе-4 (ГЛУТ4) и унос глукозе стимулисан инсулином,
  • повећава експресију ГЛУТ-4 у мишићима, који може имати антидијабетичке ефекте,
  • смањује експресију хепатичне флавин монооксигеназе 3 (Фмо3), кључног ензима у метаболизму ксенобиотика, чије смањено лучење спречава развој хипергликемије и хиперлипидемије код мишева отпорних на инсулин,
  • регулише експресију гена повезаних са хипергликемијом,
  • повећава ниво адипонектина у масти, чиме се побољшава осетљивост на инсулин.
  • Микробиом - шта је то и које су његове функције?
  • Како се бринути о микробиому током терапије антибиотицима?
  • Микробиота и имунитет
  • Дисбактериоза -узроци, симптоми, лечење

Категорија:

Гастрологија