Bağırsak mikrobiyotası, kalın bağırsakta yaşayan tüm mikroorganizmalardır. Bunlar arasında en iyi tanınanları, sağlıklı bir insanda 1000'den fazla türü bulunan bakterilerdir. Mikrobiyotanın bileşimi ve bolluğu sağlık, ruh hali ve beyin fonksiyonu ile yakından ilişkilidir. Bağırsak bakterilerinin vücudunuzu nasıl etkilediğini öğrenin.

Mikrobiyotakonak organizmada ve yüzeyinde yaşayan çeşitli türlerdeki mikroorganizmalar grubudur.Mikrobiyom, mikrobiyota ile aynı anlama gelir . Her iki terim de birbirinin yerine kullanılmaktadır. Ancak, konakçının vücudundaki mikroorganizmaların bitki kökenli olduğunu düşündüren "mikroflora" terimi terk edilmiştir.

İnsan mikrobiyotası sadece bakterileri değil, aynı zamanda virüsleri, arkeleri ve ökaryotik organizmaları da içerir. Bununla birlikte, bakterilerin çeşitliliği ve rolü en iyi şekilde incelenmiştir. Gen dizilimi sayesinde insan vücudunda yaşayan bakteriler tespit edilmiştir. Bu keşifler, mikrobiyom ile konak arasındaki ilişkiyi anlamayı mümkün kıldı.

Bağırsak mikrobiyotası - özellikleri

Bağırsak mikrobiyomu, insan vücudunun homeostazı için büyük önem taşıyan tüm organizmanın mikrobiyomunun unsurlarından biridir.

Bağırsak bakterileri kalın bağırsakta bulunanlardır.Tipik olarak 1000'den fazla bakteri türünü barındıran sağlıklı bir yetişkin insannispeten az bilinen bakteri türüne ait. Bacteroidetes ve Firmicutes türlerinin anaerobik bakterileri baskındır.

Bağırsak mikrobiyotasının değişkenliği

Bağırsak mikrobiyotası değişkendir - hem farklı insanlarda hem de aynı kişide farklı zamanlarda aynı değildir. Bireyler arasındaki farklar çok açıktır.

İnsan bağırsak mikrobiyotasının genel çeşitliliğinin yaşam boyunca değiştiği bilinmektedir. Doğumdan 12 yaşına kadar artmaya devam eder, yetişkinlik boyunca nispeten sabit kalır ve daha sonraki yıllarda azalır.

Bir çalışma, mikrobiyotanın yaklaşık %70'inin antibiyotik tedavisi olmaksızın bir yılda değişmeden kaldığını buldu. Gözlemler, aynı bakteri türlerinin bireyler arasında değil, aile üyeleri arasında tanımlanmasıyla kanıtlandığı gibi, bazı türlerin bir bireyin yaşamı boyunca olmasa bile on yıllar boyunca istikrarlı olma olasılığının yüksek olduğunu göstermiştir.alakasız.

Böylece sağlıklı insanlarda bazı bakteriler aynı kalır, bazıları ise yaşamları boyunca değişir. Dış etkenler de zamanla mikrobiyomu değiştirir. Bunlar, diğerlerinin yanı sıra şunları içerir:

  • enfeksiyonlar,
  • alınan ilaçlar,
  • yaşam tarzı
  • ve diyet değişiklikleri.

LifeLines 1000'den fazla kişi üzerinde bakteriyel genom dizilimi kullanan derin bir çalışma, diyetin bağırsak mikrobiyom değişkenliğinin ana modülatörü olduğunu buldu.

Bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliğini az altmanın nedenleri

Bağırsak mikrobiyomu vücudun diğer bölgelerine göre çok zengindir. Bağırsak mikrobiyotasının büyük bir çeşitliliği sağlıklı insanların bir özelliğidir. Hastalık durumları, tür çeşitliliği açısından fakirleşmesine yol açar.

Şu kişilerde daha az bakteri çeşitliliği gözlemlendi:

  • inflamatuar bağırsak hastalığı,
  • psoriatik artrit,
  • tip 1 diyabet,
  • atopi,
  • çölyak,
  • obezite,
  • tip 2 diyabetli
  • ve sağlıklı insanlara kıyasla arter sertliği.

Az altılmış çeşitlilik ve hastalık arasındaki bağlantı, tür açısından zengin bağırsak ekosisteminin çevresel etkilere karşı daha dirençli olduğunu gösterir.

Bağırsak bakterilerinin ana türleri

Çeşitlilik, "sağlıklı bağırsak"ın iyi bir göstergesi olarak kabul edilir. Bolluk açısından başlıca bağırsak bakteri türleri şunlardır:

  • Firmicutes,
  • Bacteroidetes,
  • Aktinobakteriler,
  • Proteobakteriler,
  • Verrucomicrobia
  • ve Fusobacteria.

Bağırsak mikrobiyomunun bileşimi doğal olarak yaşla birlikte değişir. Esas olarak diyete bağlıdır.

Hem 2-3 yaşındakiler hem de yetişkinler aynı bakteri tarafından domine edilir, bunun nedeni 3 yaş civarındaki çocukların zaten yetişkinlerle tam olarak aynı yiyecekleri yemeleridir.

Bağırsak mikrobiyotası - yaşamın farklı dönemlerinde kompozisyon

ÖmürBaskın bağırsak bakterileri
Doğum anıEnterokok, Stafilokok
Yaşamın ilk ayıBifidobacteriaceae
Yaşamın altıncı ayı Clostridiacea, Ruminococcaceae, Lachnnospraceae
Yaşamın ilk yılıBakteriyotlar, Clostridium, Ruminokok
Yaşamın ikinci - üçüncü yılıFirmicutes, Bacteroidetes
YetişkinlikFirmicutes, Bacteroidetes

Bağırsak mikrobiyotası - vücut üzerindeki etkisi

Bağırsak mikrobiyotası etkilervücudun fizyolojisi birçok yönden. Klasik olarak rolü, esas olarak sindirim sistemindeki enzimler tarafından sindirilemeyen besinlerin sindiriminde görülür. Ancak, bu sadece buzdağının görünen kısmı. Mikrobiyomun bileşimindeki değişiklikler (dysbiosis) birçok hastalıkta ortaya çıkar.

Bununla birlikte, hastalığa neden olanın mikrobiyota değişikliği olup olmadığı veya hastalığın bağırsak bakterilerinin bileşimini etkileyip etkilemediği genellikle belirsizdir. Bağırsak bakterilerinin vücut için önemi nedir?

Mikrobiyota ve bağırsak-beyin ekseni

Bağırsakların ikinci beynimiz olduğu sözünü sık sık duyabilirsiniz. Kesinlikle haklı. Vücutta, bağırsak mikrobiyotası, bağırsak ve beyin arasında iki yönlü sinyalleşme gerçekleşir. Merkezi ve bağırsak sinir sistemlerini ve dolaşım sistemini içeren sinir yolları aracılığıyla gerçekleşir.

Dolaşım sistemi tarafından yapılan sinyal şunları içerir:

  • eksen hipotalamus - hipofiz - adrenal bezler,
  • bağışıklık sistemi düzenleyicileri,
  • hormonlar,
  • nörotransmiterler
  • ve kısa zincirli yağ asitleri gibi bakteriyel metabolitler.

Klinik öncesi çalışmalar, bağırsak mikroflorasının aşağıdakiler üzerindeki etkisini göstermiştir:

  • nosiseptif refleksler (dokuya zarar veren uyaranlara tepki olarak refleksler),
  • gıda alımı,
  • duygusal ve sosyal davranış,
  • stres tepkisi
  • ve beynin nörokimyası.

Fareler üzerinde yapılan çalışmalarda, mikrobiyotanın farelerin sosyal gelişimi için gerekli olduğu ve otizm spektrum bozuklukları dahil olmak üzere nörogelişimsel bozukluklarda yer aldığı gösterilmiştir.

Bağırsak mikrobiyotası olmayan farelerin, kontrol hayvanlarına kıyasla abartılı bir stres tepkisine sahip olduğu gösterilmiştir. Bu fareler ayrıca kontrol farelerine kıyasla artan motor aktivite ve daha az şiddetli anksiyete davranışı gösterir.

Buna karşılık, probiyotik L. rhamnosus'un (JB-1) farelere uygulanması, stres ve kaygı ile ilgili davranışlar altında salgılanan kortikosteron seviyelerini az alttı.

Bu veriler, normal nörolojik gelişim ve fonksiyon için mikrobiyom-bağırsak-beyin ekseninin önemini kuvvetle vurgulamaktadır.

Mikrobiyom beyni neden etkiler?

Bağırsak mikrobiyomu, sıkı bağlantı proteinlerinin (claudin-5 ve okludin) üretimini artırarak kan-beyin bariyerinin bütünlüğünü etkileyen kısa zincirli yağ asitleri üretir.

Sıkı bağlantılar, vücudun iki hücresi (bu durumda bağırsak epiteli) arasındaki, bu hücreler arasındaki boşluğu kapatan ve hücreleri birbirine çok sıkı yapan bağlantılardır.

Bu proteinler, dallanmış bir ağ oluşturmak için şeritler halinde düzenlenir. Birbirleriyle bağlantı kurabilmeleri için her iki bitişik hücrenin yüzeyinde görünmeleri gerekir.

Bağırsak epitel hücreleri arasında düzgün işleyen sıkı bağlantıların varlığı ve dolayısıyla kan-beyin bariyerinin artan bütünlüğü, hücreler arasındaki istenmeyen metabolitlerin hücre dışı boşluğa girmesini sınırlar.

Epitel hücrelerinin bütünlüğü bozulduğunda, hücreler arası sıvıdan gelen zararlı maddeler önce kana sonra da beyne geçer. Bu fenomen beyin fonksiyonlarını, bilişi ve ruh halini olumsuz etkiler.

Mikrobiyomun ruh üzerindeki etkisi

Araştırmalar,bağırsak mikrobiyotasının stres tepkisini değiştirebildiğine ve ayrıca kaygı, depresyon ve bilişe katkıda bulunduğuna dair kanıt sağlıyor.

Çok sayıda plasebo kontrollü çalışma, probiyotik bakterilerin yutulmasının, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, konsantrasyon, duygu ve duyu işleme ile değerlendirildiği üzere beyin aktivitesinde önemli değişikliklere neden olduğunu göstermektedir.

Bir dizi deney, probiyotik almanın psikolojik sorunları, üzüntü ve kötü düşüncelere eğilimi, kaygı ve depresyonu olan kişilerin ruh hali üzerinde faydalı bir etkisi olduğunu göstermiştir.

Alkol bağımlılığı olan birçok insan, bağırsak geçirgenliğinde ve bağırsak mikrobiyomunda değişiklikler gösterir. Bu kişilerde artan bağırsak geçirgenliği, 3 haftalık yoksunluğun ardından depresyon, anksiyete ve aşerme için daha yüksek puanlar ile önemli ölçüde ilişkiliydi.

Bağırsak mikrobiyotası ve sindirim

Bağırsak mikrobiyotası, konakçının sindiriminin ve beslenmesinin ayrılmaz bir parçasıdır ve aksi takdirde konak tarafından sindirilemeyen substratlardan besinler üretebilir.

Bağırsak bakterileri lifleri, bazı proteinleri, sakkaritleri ve polifenolleri parçalar. Mikroplar, bağırsak mukozası için önemli bir enerji kaynağı olan ve bağışıklık tepkisini ve bağırsakta tümör oluşumunu modüle etmek için çok önemli olan sindirilmeyen sindirilemeyen liflerden kısa zincirli yağ asitleri salgılar.

Bağırsak mikrobiyotası ve bağışıklık

Mikrobiyota ile konağın bağışıklık sistemi arasındaki etkileşimler çok sayıda ve karmaşıktır. Bağışıklık sisteminin rolü, ortak ("iyi") ve patojenik (patojenik) bakterileri tanımayı öğrenmektir.

Buna karşılık, mikrobiyota, bağışıklık sistemini düzgün çalışması için eğitmenin ayrılmaz bir parçasıdır.

Mikrobiyota, bağırsağın içinde ve dışında bağışıklık homeostazını etkiler. Katılımcılar, diğerlerinin yanı sıra, sistem düzenleyici T hücrelerinin farklılaşmasındabağışıklık. Bu mekanizmalar inflamatuar hastalıkların patogenezi ve tedavisi için büyük önem taşımaktadır.

Kommensal bakterilerin rolü

Kommensal bakteriler ve probiyotikler, bağırsak bariyerlerinin bütünlüğünü destekleyebilir. Bu sayede patojenik bakteriler ve metabolitlerinin dolaşım sistemine girme şansları çok daha düşüktür.

Komensal bakteriler, esas olarak patojenik bakterilerin istilasını önleyerek ve konakçının bağışıklık sisteminin gelişimini destekleyerek bağırsak düzeyinde bağışıklığın güçlendirilmesine katkıda bulunur.

İyi bağırsak bakterileri, kolon mukozasının yüzeyindeki besinler ve bağlanma yerleri için onlarla rekabet ederek patojenik bakterilerin kolonizasyonunu engeller.

Komensal bakteriler ayrıca laktat ve kısa zincirli yağ asitleri (SCFA) üretimi yoluyla bağırsak pH'ını düşürerek patojenik bakterilerin istilasını da önler. Başka bir yol, büyümeyi engelleyen veya potansiyel olarak patojenik bakterileri öldüren metabolitler üretmektir.

Mikrobiyomun bağışıklık sistemi ile etkileşime girdiği mekanizmalar tam olarak araştırılmamış olsa da, sağlıklı bir mikrobiyomun hem biyolojik bir bariyer olarak hem de kazanılmış bağışıklığı şekillendirerek bağışıklığı olumlu yönde etkilediği kesin olarak bilinmektedir.

Bağırsak mikrobiyotası ve obezite

Bağırsak mikrobiyotası obezitenin gelişiminde rol oynayabilir. Fazla kilolu ve obez insanlar üzerinde yapılan çoğu çalışma, mikrobiyomda daha az çeşitlilik ile karakterize edilen disbiyozu göstermektedir. Yapılan araştırma buna bir örnek olabilir:

  • Obez insanlardan alınan dışkı mikroplarıyla nakledilen sindirim sistemi ıssız fareler, sağlıklı insanlardan mikrop alan farelerden daha fazla kilo alır.
  • Birleşik Krallık'ta ikizler üzerinde yapılan büyük bir araştırma, bir Christensenella türünün aşırı kilolu kişilerde nadir görüldüğünü ve kendi mikrobiyotalarından arınmış farelere verildiğinde kilo alımını önlediğini buldu. Gastrointestinal sistemde Christensenella'nın yanı sıra Akkermansia'nın varlığı, karın boşluğunun iç organlarında daha düşük yağ birikimi ile ilişkilendirilmiştir.

Mikrobiyotanın obezitedeki rolü hakkındaki tezi destekleyen kanıtların çoğu farelerde yapılan çalışmalardan gelmektedir. Bununla birlikte, insanlarda 10 yıl boyunca kilo alımının düşük mikrobiyota çeşitliliği ile ilişkili olduğu ve düşük diyet lifi tüketimi ile bu ilişkinin daha da kötüleştiği de gözlemlenmiştir.

Bağırsak mikrobiyotasının disbiyozu, muhtemelen aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalar yoluyla diyete bağlı obeziteyi ve metabolik komplikasyonları teşvik eder:

  • bağışıklık düzensizliği,
  • değişen enerji regülasyonu,
  • değişmiş bağırsak hormonu düzenlemesi
  • ve lipopolisakkarit endotoksinlerinin neden olduğu proinflamatuar mekanizmalar, bağırsak bariyerini geçerek portal dolaşıma girer.

Yağ asidi oksidasyonunu ve enerji harcamasını artırmanın yanı sıra yağ asidi sentezini az altmak obeziteye eğilimi az altır.

Akkermansia muciniphila, Bacteroides acidifaciens, Lactobacillus gasseri ve kısa zincirli yağ asitlerinin yağ dokusunda yağ asidi oksidasyonunu arttırdığı bulunmuştur.

Kilo kontrolünü destekleyen diğer mikrobiyom mekanizmaları şunlardır:

  • adiposit farklılaşması,
  • artan kas termojenezi,
  • yağ asidi oksidasyonu ile ilgili genlerin ifadesinin arttırılması,
  • vücuttaki yağ sentezinden sorumlu genlerin ifadesinin susturulması.

Literatür, bağırsak mikrobiyotasındaki bir dengesizliğin ve belirli bakteri türlerinin eksikliğinin aynı diyetle daha fazla kilo alımını desteklediğini özetlemektedir.

Bağırsak mikrobiyotası ve kolorektal kanser

Araştırmalar, bağırsak mikrobiyotasının, iltihaplanma ve DNA hasarı gibi mekanizmaları düzenleyerek ve tümörün ilerlemesi veya baskılanmasında yer alan metabolitler üreterek kolorektal kanser riskini ve ilerlemesini etkileyebileceğini göstermiştir.

Bağırsak mikrobiyotasının disbiyozu, kolorektal kanserli hastalarda, kommensal bakteri türlerinin sayısında azalma (bütirat üreten bakteriler) ve zararlı bakteri popülasyonlarının zenginleşmesi (pro-inflamatuar fırsatçı patojenler) ile gözlenmiştir.

Kolorektal kanser, kısa zincirli yağ asitleri ve poliaminler dahil olmak üzere kanser hücrelerinin metabolizmasında doğrudan yer alan bakteriyel metabolitlerin değişmiş üretimi ile karakterize edilir. Ortaya çıkan kanıtlar, diyetin bu kanseri geliştirme riski üzerinde önemli bir etkisi olduğunu göstermektedir.

Yüksek lifli gıdaların tüketimi ve bağırsak mikrobiyotasını düzenlediği bilinen çoklu doymamış yağ asitleri, polifenoller ve probiyotiklerle diyet takviyesi sadece kolorektal kanser riskini az altmak için potansiyel bir mekanizma olmayabilir.

Kolorektal kanserin geleneksel tedavisine ek olarak kullanıldığında kanser tedavisine yanıtı da artırabilir.

Bağırsak mikrobiyotası ve bağırsak hastalıkları

Bağırsak disbiyozu ve azalmış mikrobiyom çeşitliliği, inflamatuar bağırsak hastalığı olan kişilerde düzenli olarak bulunur.Bazı bakterilerde mikrobiyotanın tükenmesi ve koruyucu işlevlerinin kaybolması hastalığın seyrini önemli ölçüde etkileyebilir.

IBD ile ilişkili bakteriyel koruyucu işlevlerin çoğu, diyet liflerini fermente etme ve kısa zincirli yağ asitleri üretme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır.

Bağırsak iltihabı, ortak bakteri türlerinin sayısını az altır ve patojenik bakterilerin büyümesi için koşullar yaratır. Bunlar da, hastanın durumunun çoğalmasını ve kötüleşmesini artırma yeteneğine sahiptir.

IBD'de potansiyel olarak en büyük rolü oynayan patojenik bakteriler şunlardır:

  • Escherichia ve Shigella,
  • yanı sıra Fusobacterium türleri.

Hastalarda mikrobiyomda hem tür sayısı hem de birbirlerine oranları açısından büyük değişiklikler gözlenir.

Bağırsak mikrobiyotası ve dolaşım sistemi

Mikrobiyomun kardiyovasküler sağlık üzerinde hem olumlu hem de olumsuz etkileri olabilir. Yararlı etki, lipid profilinin düzenlenmesi ile ilgilidir - "iyi" HDL kolesterol seviyesini arttırır ve kandaki trigliserit seviyesini düşürür. Başta Lactobacilli olmak üzere probiyotik almanın kolesterol seviyelerini düşürmeye yardımcı olduğu bilinmektedir.

Öte yandan, bakteriyel disbiyoz ve aşırı patojenik bakteri, kan damarlarında aterosklerotik plak oluşumunu destekleyen ve kalp krizlerine ve felçlere yol açabilen trimetilamin N-oksit (TMAO) üretimine yol açar.

TMAO, hayvansal protein içeren bir diyetin tipik bileşenleri olan ve vücutta önemli işlevler üstlenen kolin ve L-karnitin metabolizmasıyla üretilir. Artan TMAO üretiminden ve artan kalp hastalığı riskinden mikrobiyomun hangi bileşenlerinin sorumlu olduğu tam olarak bilinmemektedir.

Bazı kaynaklar şöyle olabileceğini varsayıyor:

  • Sitomegalovirüs,
  • Helicobacter,
  • Klamidya
  • ve C. pneumoniae.

Çalışmalar, mikrobiyomda önemli ölçüde daha yüksek Prevotella bakterisi oranına sahip kişilerde, yüksek TMAO seviyelerinde bir sorun olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda, Bacteroides yüzdesi yüksek olan kişilerde bu oksidin konsantrasyonu normaldi.

Bağırsak mikrobiyotası ve diyabet

Bilimsel araştırmalar, tip 2 diyabet dahil olmak üzere metabolik hastalıklarda bağırsak mikrobiyomunun rolünü doğrulamaktadır.

Mikrobiyomun glikoz metabolizmasına dahil olduğu hayvan çalışmalarından açıkça anlaşılmaktadır. İnsanlar üzerinde yapılan 42 gözlemsel çalışmaya dayanarak, mikrobiyomdaki varlığı tip 2 diyabet oluşumunu destekleyen bakteriler önerilmiştir.

Bunlar şu tür bakterilerdir:

  • Ruminococcus,
  • Fusobacterium
  • ve Blautia.

Tip 2 diyabet olasılığını az altan bakteri türleri şunlardır:

  • Bifidobacterium,
  • Bacteroides,
  • Faecalibacterium,
  • Akkermansia
  • ve Roseburia.

Lactobacillus da diyabete faydalı bakterilere aittir ancak bunlarla ilgili araştırmaların sonuçları çok net değildir.

Tip 2 diyabet, yüksek seviyelerde inflamatuar sitokinler, kemokinler ve inflamatuar proteinlerle ilişkilidir. Bazı bağırsak mikropları ve metabolitleri düşük dereceli inflamasyonu teşvik ederken, diğerleri anti-inflamatuar sitokinleri ve kemokinleri uyarır.

Daha düşük tip 2 diyabet riski ile ilişkili bakteriler, insülin direncine karşı koruma sağlayan ve insülin duyarlılığını geri kazandıran anti-inflamatuar sitokinlerin ekspresyonunun artmasına katkıda bulunabilir.

Tip 2 diyabetle ilişkili diğer özellikler, düşük dereceli inflamasyon ve artan bağırsak geçirgenliğidir. Belirtilen bağırsak bakterilerinin, proinflamatuar bileşiklerin üretimini az alttığı ve bağırsak epitel hücreleri arasındaki sıkı bağlantıları güçlendirdiği gösterilmiştir. Bu sayede tip 2 diyabet geliştirme riskini az altırlar.

Bağırsak mikrobiyotası, glikoz homeostazı ve başlıca metabolik organlardaki insülin direnci üzerindeki etkileri yoluyla tip 2 diyabet ile ilişkilidir, örneğin:

  • karaciğer,
  • kaslar
  • ve şişman.

Mikrobiyota ve ürünleri, bağırsak hormonlarını ve enzimlerini düzenleyebilir ve insülin direncini az altabilir ve glikoz toleransını iyileştirebilir.

Tip 2 diyabetin önlenmesinde faydalı olduğu düşünülen bağırsak bakterileri, diğerlerinin yanı sıra :

  • karaciğerde glikojen sentezini arttırır ve glukoneogenez ile ilgili genlerin ekspresyonunu az altır,
  • glikoz taşıyıcı-4 (GLUT4) translokasyonunu ve insülin ile uyarılan glikoz alımını iyileştirin,
  • Anti-diyabetik etkileri olabilecek kaslarda GLUT-4 ekspresyonunu arttırmak,
  • ksenobiyotik metabolizmasında önemli bir enzim olan hepatik flavin monooksijenaz 3'ün (Fmo3) ekspresyonunu az altır, salgılanması insüline dirençli farelerde hiperglisemi ve hiperlipidemi gelişimini engeller,
  • hiperglisemi ile ilişkili genlerin ekspresyonunu düzenler,
  • yağdaki adiponektin düzeylerini artırarak insülin duyarlılığını artırır.
  • Mikrobiyom - nedir ve işlevleri nelerdir?
  • Antibiyotik tedavisi sırasında mikrobiyomun bakımı nasıl yapılır?
  • Mikrobiyota ve bağışıklık
  • Disbakteriyoz -nedenleri, belirtileri, tedavisi

Kategori:

Gastroloji