Mikrobiyom, modern tıbbın uzun yıllardır unuttuğu bir "organ" türüdür. Bununla birlikte, bir düzineden fazla yıldır, biyomedikal bilimlerin gelişimi sayesinde, sonuçları mikrobiyomun vücudumuzda yaşayan bir mikroorganizma grubundan daha fazlası olduğunu kanıtlayan birçok araştırma yapılmıştır. Mikrobiyom nedir? Sağlığımız için neden bu kadar önemli? Bakımı nasıl yapılır?

Mikrobiyom(mikrobiyota, mikroflora), belirli bir doğal yaşam alanı için karakteristik bir mikroorganizma grubudur. Bir habitat olarak sadece denizi veya toprağı değil, aynı zamanda insan ve diğer hayvanların organizmasını da anlamalıyız. Bu nedenle denizlerin ve toprağın mikrobiyomunun yanı sıra bağırsak, deri, genital sistem, kulak ve ağız mikrobiyomunu ayırt ediyoruz.

Mikrobiyomun bileşimi, kapladığı habitata bağlı olarak değişir. Şu anda en çok araştırma vücudumuzdaki en çok sayıda mikrobiyom yani sindirim sistemi üzerinde yapılmaktadır.

Mikrobiyom, mikrobiyota veya mikroflora?

"Mikrobiyom" terimi ilk olarak 2001 yılında Nobel ödüllü Joshua Lederberg tarafından insan vücudunda yaşayan tüm mikropların genom setini tanımlamak için kullanıldı. Bu nedenle terim bu anlamda daha sık kullanılmaktadır.

Tüm mikroorganizmaların hücre olarak toplanmasından bahsederken "mikrobiyota" terimi kullanılmalıdır.

Öte yandan, "mikroflora" terimi, daha az kullanılan eski bir terimdir ve çoğu mikroorganizmanın bitkiler aleminde sınıflandırıldığı zamanlara kadar uzanır ("flora" terimi, belirli bir alanda bulunan bitki türlerinin toplamı).

Mikrobiyom - nelerden oluşur?

Mikrobiyom bakteri, maya, mantar, protozoa, virüs ve arkelerden oluşur. Ev sahibine karşı her zaman "arkadaşça" olmak zorunda olmadıklarını unutmayın. Mikrobiyota ayrıca insanlar için potansiyel olarak patojenik olan mikroorganizmaları da içerebilir, örneğinEscherichia Coli .

Mikroorganizmaların bolluğu nedeniyle, esas olarak 4 alt gruptan bakterilerden oluşan gastrointestinal mikrobiyom özel ilgiyi hak ediyor:

  • Firmicutes(%64)
  • Bacteroides(%23)
  • Proteobakteriler(%8)
  • Aktinobakteriler(%3)

Sağlıklı insanlarda, sindirim sisteminin bireysel bölümleri, değişken mikroorganizma çeşitliliği ile karakterize edilir. Mide ve oniki parmak bağırsağı pratik olarak sterildir,çünkü mide suyunun asidik pH'ı çoğu mikroorganizma için elverişsiz bir ortam yaratır. İnce bağırsakta sayıları daha fazladır, 1 gram besleyici içerikte 10.000 ila 100.000 arasında değişir.

Burada,LactobacillusveStreptococcuscinsinin asidofilik bakterileri baskındır. En fazla mikroorganizma kalın bağırsaktadır ve 1 gram besin içeriğinde trilyon hücre bile vardır! Büyük çoğunluğu oksijene karşı toleranssız mikroorganizmalardır (anaeroblar), örneğinBifidobacteriumveClostridium .

Sindirim sisteminde insan vücudundaki hücrelerden (yaklaşık 100 trilyon hücre yaklaşık 2 kg ağırlığında) 10 kat daha fazla mikroorganizma olduğu ve bunların içindeki gen sayısının 3,3 milyon olduğu tahmin edilmektedir. Karşılaştırma için, insan genomu sadece 21.000 gendir.

Sindirim sisteminde yaşayan bakteriler vücutta gerçekleştirdikleri işlevlere göre ikiye ayrılabilir:

  • proteolitik (veya paslandırıcı) bakteriler, bağırsakta aşırı büyümeleri vücudu olumsuz etkileyebilecek potansiyel olarak patojenik bakterilerdir; diğerlerinin yanı sıra içerirler cinsinin bakterileriKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • koruyucu (probiyotik) bakteriler, patojenik mikroorganizmaların büyümesini engelleyen, bağırsak epitelini kapatan ve bağırsak epiteli için besin üreten bakterilerdir; diğerlerinin yanı sıra içerirler cinsinin bakterileriLactobacillusveBifidobacterium
  • immün sistemi uyarıcı bakteriler bağışıklık sisteminin hücrelerini uyarır, inflamatuar yanıtı az altır ve mukoza yoluyla IgA antikorlarının üretimini uyarır; diğerlerinin yanı sıra içerirler cinsinin bakterileriEnterococcusiEscherichia coli . İkincisi ayrıca olumsuz koşullar altında potansiyel olarak patojeniktir

Mikrobiyom - işlevleri nelerdir?

Bağırsak mikropları gıda kaynaklı maddeleri - karbonhidratlar, proteinler, yağlar ve ölü hücreler ve mukus gibi doğrudan insanlardan türetilenler - metabolize edebilir. Mikrobiyom onları temel yaşam aktivitelerini desteklemek için kullanır.

Bu nedenle, mikrobiyotanın işlevleri, fermantasyon işlemi sırasında sayısız miktarda biyoaktif madde üreten bir tür biyoreaktörle karşılaştırılabilir. Bu maddelerin miktarı ve doğası büyük ölçüde yeme şeklimize bağlı olacaktır.

Sindirim süreçlerini desteklemeye ek olarak, bağırsak mikrobiyomu:

  • B vitaminleri ve K vitamini üretir
  • minerallerin emilimini artırır,magnezyum ve kalsiyum gibi
  • bağırsakta patojenik bakterilerin kolonizasyonunu önler
  • bağışıklık sistemi hücrelerinin olgunlaşmasını uyarır ve çalışmasını destekler
  • inflamatuar süreçleri yatıştırır
  • bağırsak epitel hücrelerinin olgunlaşmasını ve farklılaşmasını etkiler
  • toksinleri ve kanserojenleri etkisiz hale getirir
  • kolesterol ve bilirubin metabolizmasına katılır

Mikrobiyom - onu ne etkiler?

  • genler

Bağırsak mikrobiyomunun bileşimi öncelikle çevresel faktörlerden etkilense de, mikrobiyom da konağın genotipinden daha az etkilenir. Böyle bir ilişkinin bir örneği, fukosiltransferaz 2 enzimini kodlayan FUT2 geninin varyantlarıdır. kan gruplarıyla ilişkili antijenlerin oluşumu için.

FUT2 geninin elverişsiz bir varyantına sahip kişiler, belirli oligosakkaritleri üretmezler, bunların yokluğu onları koruyucu bakteri cinsinin eksikliğine yatkın hale getirirBifidobacterium . Avrupalıların yaklaşık %20'si bu genin olumsuz bir varyantına sahiptir.

  • yaş ve doğum yöntemi

Rahimde doğumdan önce sindirim sistemimiz sterildir. Normal doğum sırasında, gastrointestinal sistem annenin vajinal mikrobiyomu tarafından doldurulur. Daha sonra, sütle emzirme sırasında, prebiyotik maddeler (insan oligosakkaritler) bebeğe geçer ve bu daBifidobacteriumgibi yararlı bakterilerin büyümesini uyarır.

Yapay beslenen bebeklerde bu bakteriler daha az olabilir. Doğumun ve beslenme şeklinin, mikrobiyomun uygun şekilde gelişmesinde ve örneğin alerjilerin gelişmesinde çok önemli olabileceği gösterilmiştir. Doğal olarak doğan bebeklerde sezaryen ile dünyaya gelenlere kıyasla mikrobiyomun bileşiminde önemli farklılıklar fark edilmiştir.

Emzirmenin sona ermesinden ve katı yiyeceklere başlanmasından sonra, bağırsak mikrobiyomunun bileşimi yavaş yavaş bir yetişkininkine benzer. Yaklaşık 15 yaşında, nispeten stabil hale gelir (kişi sağlıklıysa ve uygun bir yaşam tarzı sürüyorsa).

Bağırsak mikrobiyomunun bileşiminde bir değişikliğin gözlemlendiği insan yaşamının sonraki aşaması, yaklaşık 65 yaşından sonraki dönemdir. YaşlılardaBifidobacteriumcinsinin koruyucu bakteri sayısında azalma veClostridium gibi potansiyel olarak patojenik bakteri sayısında artış vardır..

Bağırsak mukozasındaki iltihabı az altanBifidobacterium , yaşa bağlı hastalık süreçlerini şiddetlendiren faktörlerden biri olabilir. Bu neden oluyor? Bu büyük ölçüde vücudumuzun yaşla birlikte daha az verimli hale gelmesi gerçeğinin bir sonucudur.yani dişlerin durumu bozulur, salgılanan tükürük miktarı ve pankreas gibi organların etkinliği azalır.

  • Diyet

Diyet, bağırsak mikrobiyomunun bileşimini en çok etkileyen faktörlerden biridir. Mikrobiyomumuza doğru miktarda kompleks karbonhidrat sağlarsak, mikroorganizmalar kısa zincirli yağ asitleri (SCFA), örneğin bütirat veya laktik asit gibi vücut üzerinde yararlı etkisi olan maddeler üretecektir. inflamatuar yanıtları baskılayarak.

Tüketilen karbonhidratların %10-20'sinin insan bağırsak enzimleri tarafından sindirilmeye dirençli olduğu tahmin edilmektedir. Bunlar, mikrobiyom için ideal "besinler" olan dirençli nişasta ve nişasta olmayan polisakkaritler (pektinler ve selüloz gibi) gibi sindirilemeyen karbonhidratlardır.

Bununla birlikte, diyetimiz aşırı işlenmiş gıda, basit şekerler, doymuş yağlar ve hayvansal protein içeriyorsa, mikroorganizmalar biyojenik aminler (örneğin tiramin), skatol, indol veya amonyak gibi zararlı maddeler üretmeye başlayacaktır. Bu maddeler bağırsak epitel hücrelerine zarar verebilir, iltihaplanmaya neden olabilir ve bağırsak bariyerinin geçirgenliğinde bozulmalara yol açabilir.

İtalya'da yaşayan ve Batı diyet modeline göre (hayvansal protein, yağlar ve basit şekerler açısından zengin) beslenen çocukların bağırsak mikrobiyom kompozisyonunun İtalya'da yaşayan çocukların diyetiyle karşılaştırıldığı bir çalışma yapılmıştır. kırsal Burkina Faso (karmaşık karbonhidratlar açısından zengin ve hayvansal protein açısından düşük). Her iki grupta da mikrobiyomun bileşiminin önemli ölçüde farklı olduğunu gösterdiler.

Obez insanlara özgü bakteri grubu ( Firmicutes ) İtalya'dan gelen çocuklarda baskındı, paslandırıcı bakterilerin aşırı büyümesi vardı ve bütirat ve diğer SCFA içeriğinde azalma oldu. dışkıda bulunur. Bu, Burkina Faso'nun çocuklarında bulunamadı. Bu, yanlış beslenme alışkanlıklarının bağırsak mikrobiyomunun bozulmasını nasıl etkilediğini gösterir.

Kompleks karbonhidratlardan (örn., çözünür lif) düşük diyetler, bağırsak mikrobiyomunun çeşitliliğini, özellikle cinsin koruyucu bakterilerini az altırBifidobacterium . Böyle bir diyet örneği, FODMAP diyeti ve uygun olmayan şekilde dengelenmiş glütensiz diyettir.

Akdeniz diyeti araştırmalarda en çok tercih edilenidir, çünkü büyük miktarda diyet lifine ek olarak polifenoller içerir. Son çalışmaların gösterdiği gibi, polifenollerin %90-95'i kalın bağırsakta birikir ve burada bağırsak mikrobiyomu tarafından çeşitli biyokimyasal değişikliklere uğrar.

  • Psikolojik stres

Fareler ve insanlarla yapılan çalışmalarda psikolojik stresin neden olduğu gösterilmiştir. LactobacillusveBifidobacteriumcinsinin koruyucu bakteri sayısını az altır. Ayrıca stres,Escherichia Coligibi potansiyel olarak patojenik bakterilerin aşırı büyümesini uyarır. Bu muhtemelen stres hormonu kortizolün salgılanmasından kaynaklanmaktadır.

Üzümdeki resveratrol veya çaydaki kateşinler gibi polifenollerin, prebiyotik görevi görerek bağırsak mikrobiyotasının bileşimi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğu da gösterilmiştir.

  • PROBİYOTİKLER - iyileştirici özellikler, türleri ve kaynakları
  • Vücuttaki iyi bakteriler: hastalıklara karşı koruyan mikroplar
  • Sık yıkamak ömrünüzü kıs altır mı? Evet ve bunun kanıtı var!

Mikrobiyom ve medeniyet hastalıkları

Mikrobiyom genellikle modern tıbbın unuttuğu bir "organ" ile karşılaştırılır. Araştırmalar, diğer herhangi bir organ gibi mikrobiyomun da çevreden pH'daki değişiklikler, besinlerin varlığı, bağışıklık hücreleri ve hormonlar gibi bilgileri alıp bunlara yanıt verebildiğini açıkça göstermektedir. Bu sisteme çekirdek algılama denir ve mikrobiyom ile insan hücreleri ve organları arasında moleküler diyaloga izin verir.

Mikrobiyomun vücudumuz üzerindeki çok seviyeli etkisinden dolayı, bağırsak disbiyozu adı verilen mikrobomun kalitatif ve kantitatif bozukluklarının birçok medeniyet hastalığının ortaya çıkmasına katkıda bulunabilmesi şaşırtıcı olmamalıdır. olarak:

  • obezite
  • diyabet
  • otoimmün hastalıklar
  • alerji
  • depresif bozukluk
  • otizm
  • Alzheimer hastalığı

Mikrobiyomun insan sağlığı ile ilişkisine ilişkin araştırmalarda bir atılım, 2007 yılında Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından başlatılan "İnsan Mikrobiyom Projesi" projesi oldu. Enlem, genotip, yaş ve diyete bağlı olarak insan mikrobiyomunun bileşimindeki farklılıkları belirlemeye izin veren en modern moleküler biyoloji yöntemlerini kullanır.

Mikrobiyom ve obezite

Bağırsak mikrobiyomunun obezite ile ilişkisine işaret eden ilk çalışmalar farelerde yapıldı. Obez farelerin - zayıf farelere kıyasla -Firmicutes(çok fazla) veBacteroides(çok az) grubundaki bakteriler arasında rahatsız edici oranlara sahip olduğu fark edildi. )

Şu anda bağırsak mikrobiyomunun obezite gelişimini en az üç mekanizmayla etkileyebileceğine inanılıyor:

  • ekstra kalori üreterek (gıdalardan elde edilen enerjinin %4-10'u mikrobiyom tarafından üretilir, yaklaşık 80-200 kcal/gün'dür)
  • iltihabı tetiklerdüşük yoğunluk (insülin direncine neden olabilen metabolik endotoksisemi olarak adlandırılır)
  • açlık ve tokluk merkezinin düzenlenmesi (mikrobiyom, diğerleri arasında, glukagon benzeri peptit-1 ve peptit YY'nin salgılanmasını ve bağırsak geçiş zamanını etkiler)

Mikrobiyom ve sinir sistemi

Farelerde yapılan deneysel çalışmalar, bağırsak mikrobiyomunun sinir sisteminin gelişimini, stres tepkisini ve davranışını etkilediğini göstermiştir. Gittikçe daha fazla araştırma, bağırsak mikrobiyomu ile depresif bozukluklar arasında doğrudan bir ilişki olduğunu gösteriyor.

Bu bağlamda sözde Bağırsaktan beyne sinyallerin iletilmesinden sorumlu olan bağırsak-beyin ekseni ve vagus siniri.

Mikroorganizmaların davranışlarımızı etkileyebileceği diğer mekanizmalar, onların triptofanın metabolizmasına katılmalarıdır ("mutluluk hormonu" - serotonin sentezinin öncüsüdür) veya doğrudan nörotransmitterlerin sentezi yoluyla, örn. EscherichiaveEnterococcustipi serotonin üretebilir veLactobacillusGABA (rahatlamadan sorumlu nörotransmitter) ve rahatlatıcı).

Ayrıca araştırmalar, bağırsak mikrobiyomunun aşağıdaki gibi bozuklukların gelişimine katılımını gösterir:

  • otizm
  • şizofreni
  • DEHB
  • bipolar bozukluk
Bilmeye değer

SIBO veya ince bağırsağın aşırı bakteri üremesi, kalın bağırsağın karakteristiği olan ince bağırsakta aşırı bakteri üremesi olan bir bağırsak disbiyozu türüdür.

SIBO, sindirim ve emilim bozukluklarının nedenidir. Birçok hastalıkla birlikte bulunur, örneğin:

  • irritabl bağırsak sendromu (% 84)
  • çölyak (%66)
  • gastroözofageal reflü hastalığı (%50)
  • hipotiroidizm (%54)
  • pankreatit (%35)

SIBO'nun nedeni şunlar olabilir:

  • bağırsak motilite bozuklukları
  • antasitler
  • mide hastalıkları
  • sindirim enzimi eksiklikleri
  • yaşlılık
  • antibiyotik tedavisi

Mikrobiyom - ona nasıl bakılır?

  • polifenoller (yaban mersini, yaban mersini, ahududu) ve bağırsak mikroorganizmaları için "orta" olan prebiyotik maddeler (baklagiller, turunçgiller, Kudüs enginar, pırasa, soğan, kuşkonmaz, muz) açısından zengin sebze ve meyveler yiyin
  • bütirat üretimini uyaran çözünür lif içeren kahverengi pirinç, yulaf kepeği ve yulaf kepeği gibi karmaşık karbonhidratları tüketin
  • kaliteli yağlar yiyin, örneğin zeytinyağı
  • yeşil iççay, çünkü kateşinler gibi polifenoller içerir
  • probiyotik mikroorganizma kaynağı oldukları için lahana, salatalık, pancar ve yoğurt, kefir gibi süt ürünleri gibi salamura sebze tüketimini artırın
  • Çok miktarda alkolden kaçının ve zaten tüketiyorsanız, resveratrol gibi polifenoller içeren kırmızı şarabı seçin
  • Basit şeker ve trans yağ kaynağı oldukları için abur cuburları, şekerli içecekleri, kurabiyeleri ve barları diyetinizden çıkarın
  • psikolojik stresten kaçının ve bu mümkün değilse gevşeme teknikleri kullanın
  • yeterince uyu
  • düzenli egzersiz yapın
Yazar hakkındaKarolina Karabin, MD, PhD, moleküler biyolog, laboratuvar teşhis uzmanı, Cambridge Diagnostics PolskaMesleği mikrobiyolojide uzmanlaşmış bir biyolog ve laboratuvar çalışmalarında 10 yılı aşkın deneyime sahip bir laboratuvar teşhis uzmanı. Moleküler Tıp Fakültesi mezunu ve Polonya İnsan Genetiği Derneği üyesi Varşova Tıp Üniversitesi Hematoloji, Onkoloji ve İç Hastalıkları Bölümü Moleküler Tanı Laboratuvarı'nda araştırma bursu başkanı. Varşova Tıp Üniversitesi 1. Tıp Fakültesi'nde tıbbi biyoloji alanında tıp bilimleri doktoru unvanını savundu. Laboratuvar teşhisi, moleküler biyoloji ve beslenme alanında birçok bilimsel ve popüler bilim eserinin yazarı. Günlük olarak, laboratuvar teşhisi alanında bir uzman olarak, Cambridge Diagnostics Polska'da içerik departmanını yönetiyor ve CD Diyet Kliniğinde bir beslenme uzmanları ekibiyle işbirliği yapıyor. Hastalıkların teşhisi ve diyet tedavisi konusundaki pratik bilgilerini konferanslarda, eğitimlerde, dergilerde ve web sitelerinde uzmanlarla paylaşıyor. Özellikle modern yaşam tarzının vücuttaki moleküler süreçler üzerindeki etkisiyle ilgileniyor.

Bu yazardan daha fazla makale okuyun

Kategori:

Gastroloji