A humán bél mikrobióta , korábbi nevén a humán bélflóra , a készlet mikroorganizmusok ( archaea , baktériumok és élesztők -, és a vírusok fertőzik őket) a humán emésztő traktusban , vagyis a bél microbiome és az összes gyomor-bél-rendszer ( gyomor , széklet ). Ez az emberi szervezet mikrobiotájának legnagyobb tározója, valamint az emberi emésztéshez és fiziológiához nélkülözhetetlen enzimatikus aktivitások tározója . Mint ilyen, befolyásolja az egészséget.
Ez a mikrobiota és humán gazdaszervezete a kölcsönös szimbiózis (a különféle organizmusok közötti együttműködés előnyökkel járó együttműködés ) és a kommenzalizmus példája . Szabályozni tudja bizonyos gazda gének expresszióját, fejlett szimbiotikus kapcsolatokra utalhat.
Egészséges egyénben ennek a mikrobiotának az anyagcsere-aktivitása egy emberi szerv fiziológiájában a maga szervével egyenértékűvé teszi . Részt vesz az érés a gazdaszervezet immunrendszere és az érés a bélepitélium . Ez szerepet játszik számos alapvető anyagcsere-útvonalakban, például a fermentációs a cukrok és fehérjék valamint a metabolizmus a epesavak és xenobiotikumok .
Táplálkozás szempontjából lehetővé teszi az emésztőrendszer számára az élelmi rostok erjesztését, és szintetizálja az alapvető vitaminokat .
Abban az esetben, dysbiosis, azaz összetételének megváltozása vagy stabilitását bakteriális populációk a bélben, mikrobiótájában összefüggésben lehet a metabolikus betegségek , mint például a 2. típusú cukorbetegség , elhízás vagy szív-érrendszeri betegség . Ezenkívül a mikrobiota bizonyos összetevői összefüggésben vannak krónikus gyulladásos bélbetegségekkel , például Crohn-betegség vagy fekélyes vastagbélgyulladás , de az allergia és a vastagbélrák kialakulásával is .
Bár a kutatások a 2000-es évek óta haladnak, a genetikai anyag nagy áteresztőképességű szekvenálási technikáinak köszönhetően az ezen a területen lévő ismeretek még mindig feltáróak és tudományosan hiányosak. Ezek a tudományos hipotézisek ígéretes utakat nyitnak meg, amelyeket a tudományos és a média népszerűsítése néha leegyszerűsít a „ második agy ” kifejezés alatt .
Egy felnőtt ember belében körülbelül 1 kg aktív baktérium található 32 m 2 fejlett felületen (amely megfelel a villáknak és a mikrovillusoknak ). A teniszpályával megegyező, 260–300 m 2 felület említése sokáig érvényesült, de az elhalt szöveteken végzett mérésekből származott. Mivel a laboratóriumban a tenyésztés nehéz, a bioinformatikai eszközökhöz kapcsolódó molekuláris biológiai technikák tették lehetővé az emberi bél mikrobiota ökológiájának és szerkezetének leírását.
Az American Journal of Clinical Nutrition 1972-ben megjelent cikkében a mikrobasejtek számát az emberi sejtek számának tízszeresére vagy száz billió mikroorganizmusra becsülik (10 14 ). Figyelembe véve a legutóbbi kísérleti adatok nagy részét, izraeli kutatók becslése helyett ehelyett a "referencia egyén" (20-30 éves, 70 kg súlyú és 1, 70 m méretű ember) által hordozott baktériumok teljes száma 3,9 × 10 13 , körülbelül megegyezik az emberi sejtek számával, 25% -os hibahatárral.
Ezen túlmenően, a gének száma a mikrobióta, a metagenome , legalább 150-szor nagyobb, mint a humán genom, 22.000 az utóbbi ellen 3,3 millió az első szám megjelent a bél microbiome . Az egész emésztőrendszerben a baktériumok koncentrációja gradiens. A maximális sűrűsége eléri a mi vastagbél disztális 10 11 baktérium per egy gramm tartalmat.
A bél számára előnyös az immunvédelem, miközben elkerüli a gyulladásos reakciót, miközben a bélnyálkahártya folyamatosan két allogén entitásnak , az ételnek és a mikrobiotának van kitéve . Ezért tartják a kutatók az immunprivilégizált szerv koncepciójában központi paradigmának .
Az étel erősen befolyásolja a mikrobiotát. Vadász-gyűjtögető őseinkben - legalábbis jelzett évszakokkal rendelkező környezetben - az emésztőrendszer (és talán a bőr) mikrobiotájának szezonálisan kellett fejlődnie, a baktériumprofilok alkalmazkodtak a száraz és a nedves évszakhoz, majd a mezőgazdaság bővülése valószínűleg stabilizálta .
Ezt a hipotézist a közelmúltban megerősítette 2017-ben a tanuló 188 mikrobióta Hadza között ezer vagy akár közelében élő Lake Eyasi a Rift Valley in Tanzánia . Ennek a népességnek még mindig nagyon hagyományos a vadászó-gyűjtögető életmódja, szinte elkerüli a mezőgazdaságot, hogy főleg vadászatból és gyűjtögetésből éljen. 2014-ben antropológusok azt találták, hogy sok hadza sokkal belsõbb baktérium populációnak ad otthont, mint a modern nyugatiak (és a tanulmány átmenetileg kimutatta, hogy a hadza nem szenved vastagbélrákban , vastagbélgyulladásban vagy Crohn által okozott betegségben ). Úgy tűnt, hogy a Hadza bélbaktériumai specializálódtak a magas rosttartalmú étrendjük csökkentésében. A Hadza étrendje az évszakok szerint nagymértékben változik: a nedves évszakban a bogyók és a méz dominál, míg a száraz évszakban a hús uralja az étlapokat ( különösen a warthog , az antilop és a zsiráf ), de bizonyos gumók vagy gyümölcsök (az egyik például a baobab ) egész évben fogyasztják. Bélmikrobiotájuk RNS-elemzései azt mutatták, hogy biológiai sokfélesége a száraz évszakban (az esős évszakhoz képest) sokat növekszik a Bacteroides nemzetségbe tartozó baktériumokkal, ekkor különösen bőségesen. Ez az első tanulmány, amely szezonális ciklust bizonyított az emberi mikrobiomban. Az ezen baktériumok által bioszintetizált enzimek (amelyek a növényi szénhidrátokat emészthetővé teszik) a száraz évszakban nagyobb mennyiségben fordulnak elő, ami ellentmondásosnak tűnik, mert a hadza ekkor több húst és kevesebb növényt fogyaszt.
A vizsgálati protokoll nem írta elő az egyes ürülékmintadonorok által kifejezetten elfogyasztott élelmiszerek felsorolását, ami nem teszi lehetővé az étrend és a mikrobiota egyéb lehetséges összefüggéseinek meghatározását. De arra utal, hogy emberi őseinknek szezonálisan fejlődő mikrobiota volt (mint más állatoké). Az emberi bélnek "bioritmusa" lehet szinkronban a természetes élelmiszer-erőforrások fejlődési sebességével, és a ma nagyon mezőgazdasági vagy iparosodott területeken ez a mikrobiota valószínűleg nincs összhangban az évszakok ciklusával. -Be ( de meg kell erősíteni) a bél egészségünk befolyásolásával.
A hadzák nem mutatnak be sajátos "ősmikrobiómát", a bennük rejlő baktériumok sokfélesége egyszerűen nagyobb és az évszakok szerint változó.
A szerzők megjegyzik, hogy az ilyen típusú tanulmányok elvégzése egyre nehezebb, mert évente kevesebb a vadász-gyűjtögető, így életmódjuk integrálódik a szomszédos falusi vagy városi közösségekbe. Ezenkívül a nem kormányzati szervezetek és a kormányzati szervek élelmiszer-segélyt osztanak ki számukra, főként búza- és kukoricalisztből , amely nem változik az évszakokban. Egészségük, biológiájuk és táplálkozási állapotuk jobb megértése elősegítheti az élelmiszersegély relevanciájának javítását - állítják a szerzők.
Egy másik tanulmány, a metagenomika megerősíti 2018-ban egy 2016-os tanulmányt, amely szerint a környezet fontos szerepet játszik a mikrobiota strukturálásában, és ez a szerep nagyrészt túlsúlyban van (a gazda genetikai származásával összehasonlítva), mint a az emberi bél mikrobiota. Ez a munka azt is megmutatja, hogy számos emberi fenotípus ugyanolyan szorosan kapcsolódik a bél mikrobiomjához, mint a gazda genetikájához. Ez a tanulmány 1046 egészséges alany genotípusos és mikrobiomatikus adatain alapszik, akiknek az őse különböző eredetű. 2013-ban Song és munkatársai már kimutatták, hogy egy fedél alatt együtt élő családból származó emberek megosztják a bél mikrobiotájának egy részét, beleértve a kutyájukat is. A 2018-as tanulmány megerősíti, hogy ez igaz azokra az emberekre is, akik genetikailag nem állnak kapcsolatban.
Az étrend, de a gyógyszerek ( különösen az antibiotikumok ) is fontos szerepet játszanak a mikrobiota különbségének magyarázatában a közeli és ugyanabban a környezetben élő emberek között.
Egy személy mikrobiomjának ismerete jelentősen javítja az előrejelzés pontosságát számos emberi tulajdonságra vonatkozóan, beleértve a vércukorszintet (a mikrobiota modulálja) és az elhízás kockázatát ; sokkal jobb, mint a kizárólag genetikai adatokon és a gazdakörnyezeten alapuló modellek.
Ezek az eredmények arra utalnak, hogy lehetővé kell tenni a mikrobiota manipulálását az egészség javítása érdekében, különböző genetikai összefüggésekben.
A bél mikrobiota anaerob baktériumok nagyon nagy többségében áll . Az Archaea és a Gombák mennyisége alacsonyabb. A mikrobiotában jelen lévő vírusok sokfélesége nagyon magas (több mint 140 000 bakteriofágot azonosítottak egy 2021-es metagenomikai vizsgálatban ), de még vizsgálni kell, és alacsony a talaj sokféleségéhez képest (amely húsz különböző baktériumcsoportot tartalmaz). arra utal, hogy a bél mikrobiotáját a közegből biológiai (nem, életkor) és kulturális (életmód, higiénia, étrend) tényezők szerint "rendezték".
A mikrobiota 95% -át négy bakteriális phyla képviseli, tudván, hogy több mint 60 van:
A legtöbb bakteriális nemzetségek fent említett ( Bacteroides , Prevotella , Alistipes , Akkermansia , Oscillibacter , Clostridium , Faecalibacterium , Eubacterium , Ruminococcus , Roseburia , és Bifidobacterium ) részét képezik a túlnyomórészt mikroorganizmusok. Az Escherichia és a Lactobacillus nemzetségek kisebb mennyiségben találhatók. Egyéb ritka baktériumcsoportokat is kimutattak, mint például a Fusobacterium , Lentisphaerae , Spirochaetes és TM7 .
A bél mikrobiotájából jelenleg ismert gombák nemzetségei közé tartozik a Candida , a Saccharomyces , az Aspergillus és a Penicillium .
Archeában csak egy nemzetséget észleltek : a Methanobrevibacter-et , és különösen a Methanobrevibacter smithii fajt , amely részt vett a bél metanogenezisében . Ezután molekuláris biológiai ( például használata a mcrA cisztron , mint a molekuláris marker a metántermelő és a kódoló gén 16S rRNS ) azt mutatta, hogy a sokfélesége Archaea alábecsülték : 2009 előtt, csak a bélben a 63 emberre (újszülöttek, felnőttek és az idősek), új filotípusokat fedeztek fel, amelyek a már leírt öt metanogén rend egyikében sem jelennek meg . Lehetnek metanogének és / vagy metanotrófok , amelyek esetleg kapcsolatban állnak a Thermoplasmatales- szel, vagy együtt élnek ezek még ismeretlen tagjaival. Ezek az új filotípusok annál inkább jelen voltak, minél idősebb volt a gazda, ami kérdéseket vet fel eredetükkel és szerepükkel az emberi bél mikrobiotájában. A kilélegzett levegőben végzett mikrobiológiai adatok és metánmérések arra utalnak, hogy az emberi belet 2-3 éves kora előtt nem kolonizálják metanogének (Bond és mtsai. 1971-ben, Rutili és mtsai. 1996-ban, vagy csak ideiglenesen). az első életévtől Palmer et al. szerint 2007-ben).
A kutatók a bél mikrobiotáját önálló szervként képzelik el; „Anyagcsere-szervként, amely kiválóan alkalmazkodik fiziológiánkhoz, amely támogatja azokat a funkciókat, amelyekre önmagunkban nem volt szükségünk. Ezek a funkciók magukban foglalják az étrendünkben egyébként emészthetetlen elemek, például növényi poliszacharidok feldolgozásának képességét. " .
Az egészséges gyomor és a nyelőcső savas pH-ja miatt viszonylag "steril". A duodenum és a jejunum lényegében tartalmaznak fakultatív aerob-anaerob baktériumok (10 4 , hogy 10 5 / ml, különösen streptococcusok). A csípőbél tartalmaz túlsúlyban anaerobok (10 5 , hogy 10 8 / ml). A vastagbél lát túlsúlya obligát anaerobok (10 9 , hogy 10 11- / gramm széklet). A fekália oldat 10 10- , hogy 10- 11- élő és elpusztult baktériumok / gramm székletben.
Az emberi bél mikrobiotáját mikroorganizmusok alkotják . Ezeknek a fajoknak a bősége egyénenként eltérő, de összetételük egészséges felnőtteknél viszonylag stabilnak tűnik. Egy 2014-es vizsgálat így egyedenként 160 baktériumfajt azonosított az ezer mikrobiális faj között, amelyek különböző emberi kohorszokban azonosíthatók . Az Országos Agrárkutató Intézet 238 bélbaktérium genomot rekonstruált.
2014 előtt a bélbaktériumok genomjának 75% -a még ismeretlen volt. Ez jobb képet ad az emberi belek bakteriális ökoszisztémájának genetikai gazdagságáról: több mint hárommillió génből álló metagenómát , vagyis 120-szor többet, mint az emberi genomot . Ezeknek a bélközösségeknek a statisztikai elemzése a továbbiakban pontosabb lesz. 2019 elején egy metagenomikus elemzés 2000 eddig ismeretlen bélbaktérium-fajt tárt fel.
A metagenomika kiemelte a mikrobiom összetételének és sokféleségének markereit
Minden embernek megvan a maga mikrobiotája, de a kutatók bebizonyították száz baktériumfaj létezését, amelyek mind az emberi bél mikrobiota filogenetikai magját alkotják . Ezek tömegében a bél mikrobiota több mint egyharmadát képviselik.
A mikrobiota több olyan funkciót is összefog, amelyek nélkülözhetetlenek az emberi gazdaszervezet számára, amelyeken minden egészséges egyén is osztozik.
Úgy tűnik, hogy a mikrobiota mikrobiális fajai nem véletlenül kapcsolódnak össze; korlátozott számú közösség létezne, amelyeket „ enterotípusoknak ” neveznek . A mai napig háromféle mikrobiota közösséget írtak le, az egyiket a Bacteroides nemzetség , a másikat a Prevotella uralja, végül az utolsó, bonyolultabb és sokszínűbb, a Clostridiales rendjébe tartozó mikrobiális nemzetségek dominálják, mint például a Ruminococcus . Ezt a három fő enterotípust nem befolyásolná a nem, az életkor vagy a földrajzi származás.
Számos más, a betegek kohorszán végzett vizsgálat is képes volt kimutatni az enterotípusokat, de az enterotípusok létezéséről még mindig viták folynak.
Továbbá beszámoltak arról, hogy az enterotípusok társulhatnak egy adott étrenddel. Valójában a Bacteroides által uralt enterotípusok állati zsírokban és / vagy fehérjékben gazdag étrendhez kapcsolódnak. A Prevotella által uraltak magas szénhidráttartalmú étrendnek felelnek meg.
Egy másik tanulmány kimutatta, hogy a csimpánzokban vannak emberszerű enterotípusok, ami arra utal, hogy az enterotípusok a gazda és mikrobiota közötti koevolúció eredménye.
Egészséges felnőtteknél a mikrobiota fő összetevői stabilak maradnak. Ezzel szemben a csecsemőknél a mikrobiota az élet első három évében nagyon hamar megváltozik, mielőtt éretté válna, vagyis megegyezik a felnőttekével. Mikrobiota összetétele tehát a születési módtól függően változik , vaginálisan vagy császármetszéssel, majd a posztnatális környezettől függően: antibiotikum terápia, tehéntejjel vagy emlővel történő etetés stb.
Mennyiségileg az újszülött gyorsan felépít egy olyan összetett mikrobiotát, mint a felnőttek, különösen az elválasztás során az étrend diverzifikálása során . Ez a mikrobiota két vagy három év múlva éri el a funkcionális egyensúlyt.
A gyermekek és serdülők étrendjének összetétele erősen befolyásolja a mikrobiotát. Így a rostokban és növényi termékekben gazdagabb étrenddel rendelkező vidéki afrikai gyermekek székletmikrobiotájában kevesebb Firmicute és magasabb a Bacteroidetes ( különösen a Prevotella és a Xylanibacter ) aránya , míg az édes és húsosabb étrendű olasz gyermekek mikrobiotájában gazdagabb az Enterobacteriaceae ( főleg Escherichia ). Úgy tűnik, hogy a mikrobiota mindkét esetben alkalmazkodott a gazda étrendjéhez.
Amint az élelem diverzifikálódik, a Phyla Bacteroidetes és Firmicutes fajok felülmúlják a kiinduló baktérium populációt.
Végül az időseknél a bél ökoszisztémája több aerobikot kínál. Ennek eredményeként nagyobb a proteobaktériumok aránya , beleértve az Escherichia coli fajokat is . Ugyanakkor a bifidobaktériumok populációja csökken és sokféleségük gyengül. A mikrobiota összetételében bekövetkező változások a bélrendszer részleges megváltozásának és az idősek alultápláltságának okai lehetnek.
Általánosságban elmondható, hogy a mikrobiota és az egészség kölcsönhatásában a helyi vagy akár globális szintű kulturális gyakorlatok, életmód és étkezési szokások játszanak szerepet.
A testmozgás hatásaiNemrégiben kimutatták a bél mikrobiota és a testmozgás közötti kapcsolatot. A bél mikrobiota és a fizikai teljesítmény közötti kölcsönhatások elsősorban a gyakorlat intenzitásától és az edzés szintjétől függenek.
Egyes szerzők azt javasolják, hogy a mikrobiotát entitásként vagy anyagcsere szervként vegyék figyelembe hordozójuk organizmusával; egy olyan organizmus, amely 10 13 egyed elérésére képes , anaerob baktériumok által uralt organizmusokból áll , és amely 500–1000 fajt tartalmazhat, amelyek kollektív genomja becslések szerint százszor több gént tartalmaz, mint az emberi genom. A tudományos szakirodalomban az emberi bél mikrobiotájának három fő "funkciója" van:
A metagenóm feltárása, a gazda emberi genomjának és sokkal gazdagabb mikrobiota genomjának társulása rendszeresen lehetővé teszi ezen bélpopulációban a lényegében baktériumokból, mikrobákból álló mikroorganizmusok felfedezését. fontos szerepe van. Ez a helyzet az Akkermansia muciniphila baktériummal : a mucin hidrolízisnek a bél nyálkahártyájában való hatásának köszönhetően megakadályozza a nyálka felhalmozódását, modulálja a bél áteresztőképességét és hatással van a gyulladásra a bél nyálkahártyájának szintjén . Az emésztőrendszer, hanem a máj és a vér szintjén is.
Az immunrendszer felelős az idegen vagy lokális molekulák felismeréséért és azok megválaszolásáért . Úgy tűnik, hogy egyes funkciói kapcsolódnak az emberi gazda mikrobiotájához fűződő kapcsolatához. Néhány szimbiotikus baktériumfaj képes megakadályozni a gyulladásos betegségek kialakulását . A mikrobiota olyan mikroorganizmusokat is tartalmaz, amelyek bizonyos körülmények között képesek gyulladás kiváltására. A mikrobiotának tehát lehetősége van pro- és gyulladáscsökkentő válaszok szabályozására. A bél mikrobiota összetétele összekapcsolható a megfelelő működésével.
Krónikus gyulladásos bélbetegségAz emberi bél mikrobiota szerepe a krónikus gyulladásos bélbetegségben még vizsgálandó. Úgy tűnik azonban, hogy bizonyos bakteriális összetevők a Crohn-betegséghez kapcsolódnak . Valóban, a Clostridiales baktériumcsoportjai , mint például a Faecalibacterium , kimerültek a betegségben szenvedő betegeknél. Továbbá bebizonyosodott, hogy a Faecalibacterium prauznitzii faj lehet a krónikus kiújulás markere Crohn-betegeknél, és gyulladáscsökkentő tulajdonságai révén védő szerepet játszhat.
A bél mikrobiota egyenértékű egy további szervvel, amelynek teljes metabolikus aktivitása megegyezik egy olyan szervével, mint a máj. Jobb működésének megértésében közötti kölcsönhatások a bélflóra és a fogadó ezért lehetővé teszi, hogy javítsa a diagnózis , prognózis és metabolikus betegségek kezelésére ( probiotikum , prebiotikum , mikrobióta transzplantáció , stb ).
ElhízottságA Firmicutes növekedése és a Bacteroidetes csökkenése együtt járna a mikrobiota egyik tagjával, hogy könnyebben tárolja az élelmiszer által biztosított energiát . Ez az elhízás kockázati tényezőjét jelentené . Ezek az eredmények azonban továbbra is ellentmondásosak, és más vizsgálatok nem ismételték meg őket. Valójában magát a mikrobiotát nagyrészt az immunrendszer irányítja. Gyakorlati szempontból kiemelhetjük a probiotikumokat, amelyek ösztönzik a súlygyarapodást, és másokat, amelyek ellenkező hatásúak . Ezenkívül egy másik tanulmány lehetővé tette az anyagcsere paraméterek korrelálását a bél mikrobiotájában található gének gazdagságával. Ez a rengeteg gén csak körülbelül tíz mikrobiális faj felkutatásával modellezhető. Másrészt a mikrobiotában ez a rengeteg gén alacsony kalóriatartalmú étrend alatt súlycsökkenéssel jár . Valóban, a génekben gazdagabb egyének fogynak, még stabilizációs szakasz után is.
CukorbetegségA bél mikrobiota az inzulinrezisztencia kulcsfontosságú tényezője . Ezenkívül a kutatóknak sikerült a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeket a belek mikrobiotája szerint osztályozni . Ezekben a betegeknél a butirátot termelő baktériumok jelentős csökkenését és a krónikus gyulladásos állapotot okozó opportunista baktériumok növekedését figyelték meg. Úgy gondolják, hogy a bél mikrobiotájából körülbelül 60 000 gén kapcsolódik a beteg cukorbetegségéhez (2. típus).
Egy elhízott, egyrészt 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegekről, másrészt bariatéri műtéten átesett vizsgálat kimutatta, hogy mikrobiotájuk alkalmazkodik anyagcsere- és gyulladásos paramétereikhez.
EmésztésiA komplex cukrok emésztése a vastagbélben történik, sokféle enzim hatására. A mikrobiota elengedhetetlen a bélben vagy a vastagbélben lévő számos étel emésztéséhez. Valójában akár 10 000 emésztési enzimet ( glikozid-hidrolázokat (GH) és poliszacharid-liázokat (PL) csak baktériumok termelnek (míg az emberi genom csak 17 gént kódol a laktóz, szacharóz és keményítő emésztésére). Az emberek azonban csak felépülnek a baktériumok bomlásából származó kalóriák körülbelül 10% -a A mikrobiota változása figyelhető meg a vékonybél krónikus bakteriális kolonizációja (SIBO) esetén , amely kimerült gáz kimutatásával detektálható , amely számos funkcionális emésztőrendszeri rendellenesség tényezője lehet .
Gyomor műtétA gyomor bypass az egyik leghatékonyabb eljárás a kóros elhízás kezelésére. Lehetővé teszi a fogyás mellett a gyulladásos paraméterek változását. Megfigyelték, hogy a mikrobiota alkalmazkodik ezekhez az új emésztési feltételekhez. Egyes baktériumcsoportok, mint például a Feacalibacterium , gyulladásos paraméterekkel társulnak, míg mások, például a Bacteroides, az étel bevitelével. Ugyanezen a kohorszon a 16S RNS géneket célzó metagenomikus megközelítéssel figyelték meg, hogy a baktériumok sokfélesége megnőtt a gyomor megkerülése után, és hogy a mikrobiota összetétele az áthidalás után korrelált a zsírszövet aktivitásával.
Az emberi agy működését nemcsak a bél mikrobiota befolyásolja nagyon korán, hanem fejlődése is.
AutizmusAz autizmussal élő emberek 30-50% -a szenved krónikus emésztőrendszeri problémákban, például hasi fájdalomban, hasmenésben és székrekedésben. Ennek oka a bélben lévő "jó" és "rossz" baktériumok közötti egyensúlyhiány, valamint bizonyos előnyös törzsek, például a Bifidobacteria és a Prevotella hiánya .
A bél mikrobiotájának ez a változása ingerlékenységet okozhat, és negatívan befolyásolhatja az autizmussal küzdő emberek figyelmét, tanulási képességeit és viselkedését .
2019-ben a tudományos jelentésekben megjelent tanulmány a mikrobiota transzferterápia (MTT) hosszú távú pozitív hatásait javasolta autizmussal élő gyermekeknél.
A kutatók 18, 7 és 17 év közötti, gyomor-bélrendszeri problémákkal küzdő gyermeken végezték el a bél mikroflóra személyre szabott ürülékbeültetését azzal a céllal, hogy helyreállítsák a baktériumok sokféleségét az emésztőrendszerben.
Két évvel a kezelés után a kutatók az ASD- vel összefüggő viselkedési rendellenességek tekintetében megállapítják, hogy:
A szülők az ASD tüneteinek lassú, de folyamatos csökkenéséről is beszámoltak a kezelés során. A kezelés jelentősen megnövelte az alanyok bélmikrobiális változatosságát, és két évvel a székletátültetés után még magasabb volt, és az esszenciális Bifidobacteria és Prevotella baktériumok továbbra is jelen voltak.
A kis mintaméret miatt további kutatásokra van szükség a mikrobiota transzferterápia terápiás hasznosságának igazolásához . A kutatócsoport tervei szerint folytatni fogja ennek a 18 gyermeknek a nyomon követését, és hamarosan felmérést végez a felnőttek és egy másik placebo csoport körében.
A Svájci Orvosi Szemle határozottan minősíti a nagyközönség sajtójában közölt következtetéseket, megjegyezve, hogy "a tudományos közösség jelenleg az ürüléket hordozza az égre", és hogy "minden hónapban a székletátültetés egyéb terápiás javallatai felkerülnek a hosszú listára. fantáziált erények ” .
Néhány tanulmány megkísérelte összehasonlítani az autista és nem autista emberek mikrobiotáját: a baktériumok összetételének változása jelentősen megjelenhet, de ezt nem minden vizsgálat igazolta. Ezenkívül nehéz megállapítani, hogy ezek a változások az autizmus okai vagy következményei.
SkizofréniaTanulmányok kiemelik a lehetőségét, hogy egy kulcsfontosságú szerepet a bélflóra a patogenézisében a skizofrénia .
Mentális állapot, stressz, szorongásA mikrobiota elválasztja a vitaminokat, és nagyszámú molekulát termel vagy bont, amelyek közül néhány fontos az agy számára. Ez azonban populációnként változik, ami megnehezíti bizonyos statisztikai vagy epidemiológiai különbségek értelmezését. Az állatmodellben végzett, egyre több vizsgálat, majd emberen (de kevés beteggel) azt sugallja, hogy kétirányú mikrobioma-agy kapcsolat van (talán a vagus idegen keresztül, amely közvetlenül összeköti az agyat ). agy, így a mikrobiom befolyásolhatja a hangulatot vagy a stresszt és a viselkedést , és talán fordítva is.
Például kimutatták, hogy az axenikus egerek (mikrobiota nélkül) megváltozott stresszválaszt mutattak, ezért a szorongásuk csökkent a hagyományos (mikrobiotával rendelkező) egerekhez képest. Kutatók kimutatták, hogy a mikrobiát nélkülöző patkányok hajlamosabbak a stresszre és a szorongásra. (A Jouy-en-Josas Micalis egysége által végzett munka .)
2019-ben a Nature Microbiology szaklapban megjelent tanulmány az európaiak két nagy csoportjánál arra a következtetésre jutott, hogy a bélbaktériumok bizonyos fajai hiányoznak a depresszióban szenvedő emberek beléből , anélkül, hogy egyelőre meg tudnánk mondani, hogy a depresszió oka vagy következménye-e. A szerzők úgy vélik, hogy néhány bélbaktérium olyan molekulákat képes előállítani, amelyek befolyásolják az idegrendszert és még a hangulatot is. Különösen a Baseli Egyetem (Svájc) által tervezett székletátültetési vizsgálatoknak meg kell mutatniuk, hogy így lehetséges-e a depressziós emberek bélmikrobiómájának helyreállítása vagy módosítása. Belgiumban Jeroen Raes mikrobiológus, a Louvaini Katolikus Egyetem munkatársaival megvizsgált egy 1054 fős testületet, amelyet mikrobiomjuk tanulmányozására toboroztak; ebben a csoportban 173 ember volt depressziós vagy rossz életminőséget érzett. Mikrobiomjukat összehasonlították a csoport többi tagjával, és kiderült, hogy kétféle mikroba ( Coprococcus és Dialister ) hiányzik a depressziós alanyok mikrobiómáiból, miközben még mindig jelen vannak azok bélében , akik azt állítják, hogy "a" jó életminőség. Ez a különbség az életkor , a nem , az antidepresszánsok kontrolljának ellenőrzése után is fennmaradt (három tényező ismert, hogy befolyásolja a mikrobiomokat). Ez a tanulmány azt is kimutatta, hogy a depressziós emberek mikrobiome több baktériumot tartalmaz, amelyek szerepet játszanak a Crohn-betegségben , ami összefüggő gyulladásos jelenségre utal (lehetséges ok vagy következmény). A tanulmány szerzői egy másik, 1064 holland emberből álló panel eredményeit is megvizsgálták, amelynek mikrobiómájából mintát vettek; ebben a csoportban ugyanaz a két faj hiányzott a depressziós betegeknél és különösen hét olyan betegnél, akiknél súlyos klinikai depresszió diagnosztizáltak. Az ok-okozati összefüggés még nem biztos, és további vizsgálatokra van szükség annak igazolásához és megértéséhez, ha egyáltalán, de a bizonyítékok rámutatnak egy kapcsolatra, amely összekapcsolja a hangulatot a bélmikrobákkal.
A 2010-es évek óta az orvosok és a vállalatok bizonyos probiotikumokat (leggyakrabban szájon át) kutattak a depresszió kezelésére, de nem vették figyelembe az ebben a tanulmányban azonosított hiányzó bélmikrobákat. André Schmidt (a neurológus a University of Basel ) felelős a klinikai vizsgálatban a bélsár-átültetés 40 depressziós emberek és a Karolinska Institute ( Stockholm ) biológus Sven Pettersson azt sugallja, hogy a mentális egészség orvosok úgy a profilalkotás a páciensek microbiome. Raes és mtsai. már felsorolt 56 olyan molekulát, amelyet a belekben lévő mikrobák állítottak elő vagy bontottak le, amelyek mind szükségesek az idegrendszer megfelelő működéséhez. Úgy tűnik , hogy például a Coprococcus nemzetség baktériumai befolyásolják a dopaminerg rendszert (a dopamin az agy működésének elengedhetetlen molekulája és depresszióban vesz részt). De még nem tudjuk, hogy képesek vagyunk-e - és hogyan - irányítani a mikrobiotát a depresszió ellen. Ugyanaz a Coprococcus gyulladáscsökkentőt ( butirátot ) is kiválaszt, és a gyulladásos folyamatokról ismert, hogy hozzájárulnak a depresszióhoz.
A tanulmány folyóiratban Cell itt2012. augusztus, 91 terhes nőt követtek annak érdekében, hogy pontosabban jellemezhessék a bél mikrobiota evolúcióját a terhesség alatt . Kiderült, hogy a mikrobiota összetétele drámai módon változik. A mintákat a székletből a 1 st , és a 3 -én negyedévben összehasonlították, leírására egy evolúció ami több gyulladás és energiaveszteséggel. Ugyanezen vizsgálat során ezeket a megfigyeléseket megerősítette mikrobiota transzplantáció axenikus egerekbe , vagyis a mikrobiotától mentes egerekbe .
Az antibiotikum-kezelések befolyásolják a bél mikrobiota ökológiáját és kapcsolatát az emberi gazdaszervezettel. Kimutatták, hogy a ciprofloxacin erőteljes és gyors hatást gyakorol a bél mikrobiotájára, a baktériumok sokféleségének csökkenésével és a közösség összetételének megváltozásával 3-4 napon belül az antibiotikum bevétele után.
A prebiotikum egy nem emészthető összetevő, amely egészségügyi előnyökkel jár, mivel szelektíven stimulálja a vastagbélben található baktériumok (vagy kis baktérium populáció) növekedését vagy aktivitását. A WHO / FAO szerint a probiotikum "egy élő mikroorganizmus, amely elegendő mennyiségben lenyelve jótékony hatást gyakorol azok fogyasztóinak egészségére" .
A székletbakterioterápia , más néven transzplantált székletmikrobiális, egy egészséges egyén mikrobiotáját használja, amely donor székletként működik , olyan beteg kezelésére, akinek a bél mikrobiotája megszakadt. Ezt a technikát jelenleg főleg a visszatérő Clostridium difficile fertőzések kezelésére alkalmazzák , de más betegségek kezelésénél is fontolóra veszik.
A termesztés előrehaladásának köszönhetően (de még mindig nem tudjuk, hogy miként termelhetünk sok mikrobát, különösen a béleket), köszönhetően a kutatócsoportok közötti együttműködésnek ( Human Microbiome Project Consortium , a mikroszkópos megfigyeléseknek köszönhetően, valamint a genetikai szekvenálás és a metagenomikus a tudomány halad az emberi bél mikrobiota baktérium katalógusának felépítésében. Ez a jegyzék azonban 2019-ben még mindig hiányos. Azt is megerősítik, hogy a bél mikrobiota nőkben (és ezért az újszülöttekben) részben kapcsolódik a hólyaghoz és a hüvely .
Tulajdonságainak és működésének, valamint a gazda fiziológiájával és anyagcseréjével való kölcsönhatásainak tanulmányozásának egyik eszköze az axenikus patkányok vagy egerek (azaz élő mikrobáknak való kitettség nélkül született és nevelt) emésztőrendszerének ellenőrzött gyarmatosítása . Ezeket az állatokat kolonizált által kiválasztott mikrobiális flórája egy vagy több faj, vagy teljes közösségek egészséges vagy beteg rágcsálóknál vagy emberekre. A kutatók ezt követően megvizsgálhatják a feltételezett fiziológiai és / vagy kóros fenotípusok átvihetőségét , és tesztelhetik a mikrobiota szerepét egy vagy több meghatározott fenotípus (ok) esetében. Nemrégiben bebizonyosodott, hogy a bél mikrobiota szabályozza vagy szabályozza az így tesztelt egerekben a csonttömeget, a testzsír tárolását, a bél angiogenezisét és az immunválasz megfelelő kialakulását .
Az axenikus egereknél azt is kimutatták, hogy a bélflóra jelentős szerepet játszik az energia-anyagcserében, amely az elhízás legalább néhány formájával lehetséges kapcsolatban áll .
A mikrobiota képes szabályozni bizonyos gének expresszióját a gazdaszervezetben, ami fejlett szimbiotikus kapcsolatokat sugallhat.
A neurotranszmitterekhez hasonló anyagok előállításával az emberi bélben lévő baktériumok kommunikálhatnak az agyvel a kardiovaszkuláris és idegrendszeren keresztül. Ez a megállapítás megnyitja az utat a bél mikrobiota mint viselkedést befolyásoló szerv új kutatása előtt.
A metagenomika a mikroorganizmusok DNS- ének szekvenálása és elemzése különféle környezetek (óceán, szárazföld, levegő, emberi test ...) mintáiban anélkül, hogy ezen mikroorganizmusok tenyésztése szükséges lenne. Ez a technika jelentős előrelépést jelentett az emberi bél mikrobiota megértésében, egy olyan környezetben, amelyben a baktériumok 75% -át ma nem tartják művelhetőnek a laboratóriumban. A2008. április 11elindul a MetaHIT európai projekt. Által koordinált INRA célja, hogy tanulmányozza a genom minden a baktériumok alkotó az emberi bélflóra jellemzése érdekében a funkciók és annak következményei a egészség .
A MetaHIT első eredményei:
"Minden betegség a belekben kezdődik .."
- Hippokratésznek tulajdonított idézet .
A 2000-es évek eleje óta orvosi egyetértés van abban, hogy a mikrobiota milyen fontos az egészség szempontjából. Laboratóriumi állatok és emberek adatai arra utalnak, hogy a normális bélmikrobiota az energiahatékonyság és az emésztés minőségének javításával javítja gazdája anyagcseréjét . A mikrobiota beavatkozik a gazdaszervezetből és bizonyos anyagcsere útvonalakból származó egyes vegyületek módosításával és az immunitás javításával is.
A bél mikrobiota egyensúlyhiánya kiválthatja vagy lehetővé teheti olyan patológiák kialakulását, mint az elhízás, a szív- és érrendszeri betegségek és bizonyos metabolikus szindrómák (különösen a 2-es típusú cukorbetegség), különösen gyulladásos sejtek termelése révén .
A mikrobiota egyensúlyhiánya bizonyos baktériumfajok, például a C. difficile drasztikus növekedéséhez vezethet , amelyek normál esetben nagyon kis mennyiségben vannak jelen az egészséges mikrobiotában. Ez az állapot rendkívül gyengítő hasmenést okoz. Az eddigi leghatékonyabb kezelés a székletátültetés, amely ebben a konkrét esetben az antibiotikumokat kiszorítja .
Ennek a mikrobiális, vírusos és gombás közösségnek a nagy összetettsége azt jelenti, hogy az ok-okozati összefüggéseket még mindig rosszul értik. A legújabb technikák lehetővé teszik az egyedi mikrobiota természetének megállapítását légzéselemzéssel. A jelenlegi tanulmányok azt mutatják, hogy:
A mikrobiota és gazdája közötti kölcsönhatások működésének jobb megértése lehetővé teszi tehát az anyagcsere-betegségek ( probiotikumok , prebiotikumok , széklet bakterioterápia stb. ) Kezelésének javítását . Ehhez hozzájárulhat a metagenóm feltárása ( a gazda emberi genomjának és a mikrobiota sokkal gazdagabb genomjának társulása ).
A bélben lévő baktériumok bizonyos gyógyszerek „emésztésével” megzavarhatják bizonyos orvosi kezeléseket. És mivel a mikrobiota egyedenként változó, a pácienstől függően ez egyes gyógyszerek hatékonyságát eltérő módon befolyásolja. Így a2019. június, a Science folyóirat egyik cikke megállapítja, hogy a bél mikrobiotájában két baktérium, az Enterococcus faecalis és az Eggerthella lenta , lebontja a Parkinson-kór ellen alkalmazott fő gyógyszer , a Levodopa (L-dopa) nagy részét , amelynek oda kell jutnia az agyba, hogy átalakuljon a dopamin . Az E faecalis a gyógyszert az agy helyett a bélben túl korán alakítja dopaminná; még a karbidopa (egy vegyület, amelyről úgy gondolják, hogy gátolja a bélben a transzformációs reakciót) esetén az L-dopa legfeljebb 56% -a nem éri el az agyat, a betegtől függően eltérőek. A gyógyszer korai biodegradációjáért felelős gént és bakteriális enzimeket 2019-ben azonosították. Új molekulát (AFMT) fejlesztettek ki, ezerszer hatékonyabb in vitro, mint a karbidopa. Ezen túlmenően úgy tűnik, hogy az E. faecalis átalakítja a gyógyszer a dopamin, majd a baktériumok ( E lenta ) átalakítja ezt a dopamin a meta-tiramin , amely úgy tűnik, hogy a toxikus hatásokat (súlyos gyomor-bélrendszeri zavarok és kardiális aritmiák).