Определено не знаехте това за бактериите, които живеят в нас

Определено не знаехте това за бактериите, които живеят в нас
Определено не знаехте това за бактериите, които живеят в нас
Anonim

Нашият микробиом – част от който е чревната флора – се развива заедно с нас, влияейки върху метаболизма ни, функциите на имунната ни система, настроението ни, податливостта ни към болести и цял набор от сложни процеси като памет или изучаване на. Неслучайно учените отделят толкова много време, енергия и пари за изследвания. И не напразно: миналата година се оказа особено плодотворна в тази област, тъй като изследователите започват да разбират връзките между определени бактерии и здравословните състояния.

Scientific American също съобщи за международната конференция, на която водещи специалисти в областта на медицината, имунологията и микробиологията разкриха най-новите си открития относно взаимодействията гостоприемник-микроорганизъм.Събрахме най-важните резултати.

Какво трябва да знаете за микробиома?

Микробиомът е набор от микроби, които живеят с нас, в нас, върху нас, хранят ни, защитават ни и понякога ни експлоатират. В човешкото тяло тъканите, изградени от клетки, образуват обща екосистема с микробите, живеещи в нас, т.е. микробиома. Бактериите, вирусите и гъбите, които принадлежат към него, участват в защитата на границите, които осигуряват целостта на човешкото тяло, те произвеждат основни вещества и предотвратяват постоянното установяване на чужди (и причиняващи болести) микроорганизми.

И това, което наричаме bélflóra, е групата микроорганизми, живеещи в човешката (и животинската) храносмилателна система, която съставлява най-голямата част от нашия микробиом. В този контекст „черва“означава цялата храносмилателна система, а „флора“е синоним на „микробиота“, „микрофлора“и „микробиом“.

Микробиомът е толкова уникален и персонализиран, че разликата може да се използва за идентификация подобно на пръстов отпечатък.Разликата е, че микробиомът може да се промени бързо, когато човек се премести в нова среда или получи антибиотик, и обикновено се променя обратно, когато пътуващият се върне у дома или курсът приключи. Това не противоречи на голямото разнообразие, че през 2011 г. микробиологични изследователи от Хайделберг идентифицираха три основни чревни типа въз основа на това кое бактериално семейство съставлява по-голямата част от вътрешната флора. Тези видове могат да бъдат намерени на всички континенти и все още не е ясно какви фактори причиняват тяхното образуване.

Препоръчва се персонализирана диета за уникална чревна флора

Микробиомът събира информация от гостоприемника под формата на генетични и имунни сигнали, които се влияят от фактори на околната среда като нашия начин на живот, диета или хигиена. Все повече резултати от изследвания показват, че нарушаването на тези сигнали в тялото на мишка и човек води до дисбиоза, тоест нарушава се баланса на бактериите, живеещи в симбиоза с гостоприемника, което причинява различни заболявания.Най-голямото предизвикателство за учените е да дешифрират молекулярната основа на всички взаимодействия на микробиома, за да създадат персонализирани лекарства и диети за всеки.

shutterstock 115386880

Eran Segal и Eran Elina, двама служители на Weizman Institute of Science в Израел, стартираха проект за персонализирано хранене преди пет години. Целта на мащабната онлайн инициатива беше да се изследват факторите, които влияят на връзката между нивата на кръвната захар и различните храни. В проучването са включени повече от 500 възрастни, с общо прибл. Бяха анализирани 50 000 хранения и бяха проверени приблизително два милиона измервания на глюкоза. Техните резултати досега показват, че реакциите на тялото ни към храната са различни при различните хора и нашата диета също трябва да се адаптира към това. Според експертите не е възможно да се наложи специфична диета на групи хора, решението е много по-сложно от това.

„Микробиомът на нашите черва е много по-уникален, отколкото си мислехме. По време на нашето дългосрочно изследване ние се опитваме да разработим персонализирани хранителни препоръки за предотвратяване на затлъстяването и диабета. 78 милиона възрастни в света се считат за затлъстели, а диабет тип 2 засяга прибл. засяга два милиарда души, което го прави най-разпространеният здравен проблем в човешката история. Следователно нашата най-важна задача ще бъде постепенният преход от описанието на състава на микробиома и описанието на различни заболявания към изследване на причинно-следствените връзки“, каза Елинав на конференцията в Токио.

Новата зора на пробиотиците настъпи

Идеята, че ефектът на пробиотиците е специфичен за щама, доминира в тази област на изследване от дълго време. Въпреки това, тази позиция изглежда се променя все повече и повече, тъй като все повече и повече проучвания показват, че полезните ефекти на живите микроби могат да бъдат приписани на по-широки слоеве от бактерии (видове и родове), отколкото на един щам.С повече от 25 години опит зад гърба си, д-р Мери Елън Сандърс, консултант в Dairy & Food Culture Technologies, привлече вниманието към резултатите от мета-анализ от 2012 г., в който експерти изследват ефектите на пробиотиците върху храносмилателните заболявания. В анализите са включени 158 проучвания и повече от 10 000 пациенти, като се наблюдава благоприятен ефект на пробиотиците при всички заболявания. Следователно основният въпрос е дали балансът на микробиотата може да бъде възстановен с помощта на пробиотични бактерии, тоест дали заболяванията, причинени от дисбиоза, могат да бъдат излекувани?

Има голям шанс

„Бактериоцините и бактериофагите са много популярни – благодарение на факта, че са насочени към специфични патогени“, казва д-р Колин Хил, професор по микробиология в университета Корк. По време на експерименти беше показано например, че бактериалният щам L.salivarius UCC118 предпазва мишките от листериоза, инфекция, причинена от паразита Listeria monocytogene.И това откритие е обнадеждаващо, защото е възможно клетките гостоприемници да бъдат защитени срещу други инфекции чрез манипулиране на микробиотата. Според Hill et al., бактериоцините също могат да играят много важна роля в селското стопанство. Едно проучване показа, че щамовете, произвеждащи бактериоцин, навлизащи в млечните жлези на говеда, заразени с мастит, излекуваха болните животни в рамките на три дни. Хил също подчерта, че въпреки че млякото, произведено по време и след антибиотичното лечение, е негодно за човешка консумация, този проблем може да бъде елиминиран и с помощта на бактериоцини.

Комуникация между патогени, микробиота и клетки гостоприемници

Стомашно-чревните бактерии комуникират помежду си, като произвеждат така наречените самоиндуктори (съединения, подобни на хормони). Тези съединения формират основата на системата за предаване на сигнали между клетките, която осигурява биологичното местообитание за патогенните бактерии. Д-р Ванеса Сперандино от Тексаския университет представи на конференцията най-новите си открития за това как да декодира тези сложни сигнални системи, за да разбере по-добре комуникацията между патогени, микробиота и клетки гостоприемници.

Хормоните епинефрин и норепинефрин, които се активират при стресови ситуации и играят централна роля при превключването на тялото в режим „борба или бягство“, вече са показали голям ефект върху стомашно-чревните функции; и според специалиста патогенните бактерии се възползват от тези сигнали, за да регулират собствената си инфекциозност. Нещо повече, тези същества също могат да използват източниците на захар в своя полза: Сперандино и колегите му заключиха по време на своите разследвания, че ентерохеморагичната ешерихия коли (EHEC), която е отговорна за развитието на диарийни инфекции, използва захарта, наречена фукоза, за да модифицира своята собствена инфекциозност и метаболизъм. Необходими са обаче допълнителни проучвания, за да се установи как точно се осъществяват тези механизми на молекулярно ниво и как новите открития могат да допринесат за разработването на допълнителни антимикробни стратегии – било то нови пробиотици, пребиотици, ваксини или антибиотици – пише Scientific American.

shutterstock 426742528

Какво ще кажете за чревната флора на новородените?

При раждането чревният тракт е все още стерилен, т.е. в него не се откриват бактерии, едва по-късно чрез кърмене, поемане на различни предмети в устата и при вдишване се развива чревната флора. Докато бактериите започват да завладяват нашата храносмилателна система, те бавно се развиват в уникална микробна екосистема. Вече стана ясно, че бифидобактериите са първите, които колонизират човешкия чревен тракт, но дълго време оставаше загадка как точно се случва това.

Въпреки това, проучване, публикувано миналата година в списанието Nature Communications, разкрива, че фукозил-лактозата, един от въглехидратите в кърмата, играе централна роля в колонизацията на бифидобактериите. По време на наблюдението на промените в състава на микробиотата през първия месец след раждането и с геномни анализи, изследователите идентифицираха бактериален ген, който е свързан с усвояването на фукозил-лактоза в бактериалните клетки.Това е първият резултат, който предполага, че един бактериален ген може да повлияе на състава на чревната флора и откритието може да отвори нови пътища за разработване на пробиотици, насочени към кърмачета, като по този начин насърчава здравословна чревна флора при най-малките.

Популярна тема