Microbiomul este un tip de „organ” care a fost uitat de mulți ani de medicina modernă. Cu toate acestea, de peste o duzină de ani, datorită dezvoltării științelor biomedicale, s-au efectuat multe cercetări, ale căror rezultate demonstrează că microbiomul este mai mult decât un grup de microorganisme care locuiesc în corpul nostru. Ce este microbiomul? De ce este atât de important pentru sănătatea noastră? Cum să ai grijă de asta?
Cuprins
- Microbiom, microbiota sau microflora?
- Microbiomul - în ce constă?
- Microbiomul - care sunt funcțiile sale?
- Microbiomul - Ce îl afectează?
- Microbiom și boli ale civilizației
- Microbiom și obezitate
- Microbiomul și sistemul nervos
- Microbiom - Cum să ai grijă de el?
Microbiomul (microbiota, microflora) este o grupare de microorganisme caracteristice unui anumit habitat natural. Ca habitat, ar trebui să înțelegem nu numai marea sau solul, ci și organismul oamenilor și al altor animale. Prin urmare, pe lângă microbiomul mărilor și solului, distingem microbiomul intestinal, cutanat, genital, urechii și oral.
Compoziția microbiomului variază în funcție de habitatul pe care îl ocupă. În prezent, cele mai multe cercetări sunt efectuate pe cel mai numeroase microbiomi din corpul nostru, adică tractul digestiv.
Microbiom, microbiota sau microflora?
Termenul „microbiom” a fost folosit pentru prima dată în 2001 de laureatul Nobel Joshua Lederberg, care l-a folosit pentru a descrie setul de genom al tuturor microbilor care locuiesc în corpul uman. Prin urmare, termenul este folosit mai des în acest sens.
Când vorbim despre colectarea tuturor microorganismelor ca celule, ar trebui folosit termenul „microbiota”.
La rândul său, termenul „microflora” este un termen vechi care este folosit mai puțin frecvent și datează din vremurile în care majoritatea microorganismelor erau clasificate în regnul plantelor (termenul „floră” descrie totalitatea speciilor de plante găsite într-o zonă dată).
Microbiomul - în ce constă?
Microbiomul este format din bacterii, drojdii, ciuperci, protozoare, viruși și arhee. Amintiți-vă că nu trebuie să fie întotdeauna „prietenoși” cu gazda lor. Microbiota poate include, de asemenea, microorganisme potențial patogene pentru oameni, de ex. Escherichia Coli.
Datorită enormității microorganismelor, microbiomul gastro-intestinal merită o atenție specială, care constă în principal din bacterii din 4 subgrupuri:
- Firmicute (64%)
- Bacteroides (23%)
- Proteobacterii (8%)
- Actinobacterii (3%)
La persoanele sănătoase, secțiunile individuale ale tractului digestiv se caracterizează printr-o diversitate variabilă de microorganisme. Stomacul și duodenul sunt practic sterile, deoarece pH-ul acid al sucului gastric creează un mediu nefavorabil pentru majoritatea microorganismelor. În intestinul subțire, numărul lor este mai mare, variind de la 10.000 la 100.000 în 1 gram de conținut alimentar.
Aici predomină bacteriile acidofile din gen Lactobacillus și streptococ. Cel mai mare număr de microorganisme se află în intestinul gros și este chiar un trilion de celule în 1 gram de conținut alimentar! Marea majoritate sunt microorganisme intolerante la oxigen (anaerobi), cum ar fi bacteriile din gen Bifidobacterium dacă Clostridium.
Se estimează că există de 10 ori mai multe microorganisme în tractul digestiv decât celulele din corpul uman (aproximativ 100 trilioane de celule cântărind aproximativ 2 kg), iar numărul de gene din ele este de 3,3 milioane. Prin comparație, genomul uman este doar 21.000 de gene.
Bacteriile care locuiesc în tractul digestiv pot fi împărțite în funcție de funcțiile pe care le joacă în organism:
- bacteriile proteolitice (cunoscute și sub denumirea de putrefactiv) sunt bacterii potențial patogene a căror creștere excesivă din intestin poate afecta negativ corpul; acestea includ, printre altele bacterii din gen Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Pseudomonas
- bacteriile protectoare (probiotice) sunt bacterii care inhibă dezvoltarea microorganismelor patogene, sigilează epiteliul intestinal și produc substanțe nutritive pentru mucoasa intestinală; acestea includ, printre altele bacterii din gen Lactobacillus și Bifidobacterium
- bacteriile imunostimulatoare stimulează celulele sistemului imunitar, reduc răspunsul inflamator și stimulează producerea de anticorpi IgA prin mucoasă; acestea includ, printre altele bacterii din gen Enterococ și Escherichia coli. Acesta din urmă este, de asemenea, potențial patogen în condiții nefavorabile
Microbiomul - care sunt funcțiile sale?
Microorganismele intestinale pot metaboliza substanțele alimentare - carbohidrați, proteine, grăsimi și cele derivate direct de la oameni, cum ar fi celulele moarte și mucusul. Microbiomul le folosește pentru a susține activitățile de bază ale vieții.
Prin urmare, funcțiile microbiotei pot fi comparate cu un tip de bioreactor care produce nenumărate cantități de substanțe bioactive în timpul procesului de fermentare. Cantitatea și natura acestor substanțe vor depinde în mare măsură de dieta noastră.
Pe lângă sprijinirea proceselor digestive, microbiomul intestinal:
- produce vitamine B și vitamina K.
- crește absorbția mineralelor precum magneziul și calciul
- previne colonizarea intestinului de către bacteriile patogene
- stimulează maturarea celulelor sistemului imunitar și susține activitatea acestuia
- calmează procesele inflamatorii
- influențează maturarea și diferențierea celulelor epiteliale intestinale
- inactivează toxinele și agenții cancerigeni
- participă la metabolismul colesterolului și al bilirubinei
Microbiomul - Ce îl afectează?
- gene
În timp ce compoziția microbiomului intestinal este influențată în primul rând de factori de mediu, genotipul gazdei influențează și microbiomul într-o măsură mai mică. Un exemplu al unei astfel de relații sunt variantele genei FUT2 care codifică enzima fucosiltransferază 2, responsabilă, printre altele, pentru formarea antigenelor asociate cu grupele sanguine.
Persoanele cu o variantă nefavorabilă a genei FUT2 nu produc anumite oligozaharide, a căror lipsă le predispune la deficiența bacteriilor protectoare din gen. Bifidobacterium. Aproximativ 20% dintre europeni au o variantă nefavorabilă a acestei gene.
- vârsta și metoda de livrare
Înainte de livrare în uter, tractul nostru digestiv este steril. În timpul nașterii naturale, tractul gastro-intestinal este populat de microbiomul vaginal al mamei. Apoi, în timpul alăptării cu lapte, substanțele prebiotice (oligozaharide umane) sunt transmise bebelușului, care stimulează dezvoltarea bacteriilor benefice, cum ar fi Bifidobacterium.
Copiii hrăniți artificial pot avea mai puține dintre aceste bacterii. S-a demonstrat că nașterea și modul de hrănire pot fi cruciale în dezvoltarea corectă a microbiomului și dezvoltarea de exemplu a alergiilor. S-au observat diferențe semnificative în compoziția microbiomului la sugarii născuți în mod natural, comparativ cu cei administrați prin cezariană.
După sfârșitul alăptării și introducerea alimentelor solide, compoziția microbiomului intestinal seamănă treptat cu cea a unui adult. Până la vârsta de aproximativ 15 ani, el devine relativ stabil (dacă persoana este sănătoasă și duce un stil de viață corect).
Următoarea etapă a vieții umane, când se observă o modificare a compoziției microbiomului intestinal, este perioada de după 65 de ani. La vârstnici, există o scădere a numărului de bacterii protectoare din gen Bifidobacterium și o creștere a numărului de bacterii potențial patogene, cum ar fi Clostridium.
Scădea Bifidobacterium, care reduc inflamația mucoasei intestinale, poate fi unul dintre factorii care exacerbează procesele bolii legate de vârstă. De ce se întâmplă asta? În mare măsură, aceasta este o consecință a faptului că corpul nostru devine mai puțin eficient odată cu înaintarea în vârstă, adică starea dinților se deteriorează, cantitatea de salivă secretată și eficiența organelor, de exemplu pancreasul, scad.
- Cura de slabire
Dieta este unul dintre cei mai influențanți factori în compoziția microbiomului intestinal. Dacă furnizăm microbiomului nostru cantitatea potrivită de carbohidrați complecși, microorganismele vor produce substanțe precum acizi grași cu lanț scurt (SCFA), de exemplu butirat sau acid lactic, care au un efect benefic asupra organismului, inclusiv prin reducerea la tăcere a răspunsurilor inflamatorii.
Se estimează că 10-20% din carbohidrații consumați sunt rezistenți la digestia enzimelor intestinale umane. Aceștia sunt carbohidrați nedigestibili, cum ar fi amidonul rezistent și polizaharidele non-amidon (de exemplu, pectine și celuloză), care sunt „nutrienți” ideali pentru microbiom.
Pe de altă parte, dacă dieta noastră conține un exces de alimente procesate, zaharuri simple, grăsimi saturate și proteine animale, microorganismele vor începe să producă substanțe nocive precum amine biogene (de exemplu tiramină), skatol, indol sau amoniac. Aceste substanțe pot deteriora celulele epiteliale intestinale, pot induce inflamații și pot duce la perturbări ale permeabilității barierei intestinale.
S-a efectuat un studiu în care compoziția microbiomului intestinal al copiilor care trăiesc în Italia și care mănâncă după modelul dietei occidentale (bogată în proteine animale, grăsimi și zaharuri simple) a fost comparată cu dieta copiilor din ruralul Burkina Faso (bogată în carbohidrați complecși și săracă în proteine animale) . Au arătat că compoziția microbiomului în ambele grupuri diferă radical.
La copiii din Italia, grupul de bacterii caracteristic persoanelor obeze (Firmicute), a existat o creștere excesivă a bacteriilor putrefactive și s-a găsit un conținut redus de butirat și alte SCFA în fecale. Acest lucru nu a fost găsit la copiii din Burkina Faso. Acest lucru arată cum obiceiurile alimentare necorespunzătoare afectează perturbarea microbiomului intestinal.
Dietele sărace în carbohidrați complecși (de exemplu, fibre solubile) reduc diversitatea microbiomului intestinal, în special a bacteriilor protectoare ale genului Bifidobacterium. Un exemplu de astfel de dietă este dieta FODMAPs și o dietă fără gluten echilibrată necorespunzător.
Dieta mediteraneană este cea mai favorabilă în cercetare, deoarece pe lângă o cantitate mare de fibre dietetice, conține polifenoli. Studii recente arată că 90-95% din polifenoli se acumulează în intestinul gros, unde suferă diverse modificări biochimice de către microbiomul intestinal.
- Stresul psihologic
S-a demonstrat în șoareci și studii umane că stresul psihologic reduce numărul bacteriilor protectoare din genuri Lactobacillus și Bifidobacterium. În plus, stresul stimulează dezvoltarea bacteriilor potențial patogene Escherichia Coli. Acest lucru se datorează probabil secreției cortizolului hormonului stresului.
De asemenea, s-a demonstrat că polifenolii, cum ar fi resveratrolul din struguri sau catechinele din ceai, au un efect pozitiv asupra compoziției microbiotei intestinale, acționând ca prebiotice.
CITEȘTE ȘI:
- PROBIOTICE - proprietăți, tipuri și surse de vindecare
- Bacterii bune din organism: microbi care protejează împotriva bolilor
- Spălarea frecventă scurtează durata de viață? Da, și există dovezi în acest sens!
Microbiom și boli ale civilizației
Microbiomul este adesea comparat cu un „organ” care a fost uitat de medicina modernă. Cercetările arată în mod clar că microbiomul, ca orice alt organ, este capabil să primească și să răspundă la informații din mediul înconjurător - cum ar fi modificările pH-ului, prezența nutrienților, a celulelor imune și a hormonilor. Acest sistem se numește senzor de cvorum și permite dialogul molecular între microbiom și celulele și organele umane.
Datorită influenței pe mai multe niveluri a microbiomului asupra corpului nostru, nu ar trebui să fie o surpriză faptul că tulburările calitative și cantitative ale microbomului, numite disbioză intestinală, pot afecta formarea multor boli ale civilizației, cum ar fi:
- obezitate
- Diabet
- boală autoimună
- alergii
- tulburări depresive
- autism
- Boala Alzheimer
O descoperire în cercetarea privind relația dintre microbiom și sănătatea umană a fost proiectul „Human Microbiome Project” inițiat în 2007 de Institutul Național American de Sănătate. Folosește cele mai moderne metode de biologie moleculară, care au permis determinarea diferențelor în compoziția microbiomului uman în funcție de latitudine, genotip, vârstă și dietă.
Microbiom și obezitate
Primele studii care arată o relație între microbiomul intestinal și obezitate au fost efectuate la șoareci. S-a observat că șoarecii obezi au - în comparație cu șoarecii slabi - proporții perturbate între bacteriile din grup Firmicute (prea mult) i Bacteroides (insuficient).
În prezent, se crede că microbiomul intestinal poate influența dezvoltarea obezității prin cel puțin trei mecanisme:
- prin producerea de kilocalorii suplimentare (4-10% din energia obținută din alimente este generată de microbiom, este de aproximativ 80-200 kcal / zi)
- inducerea inflamației la nivel scăzut (așa-numita endotoxicemie metabolică, care poate provoca rezistență la insulină)
- reglarea centrului de foame și sațietate (microbiomul influențează, printre altele, secreția de peptidă-1 de tip glucagon și peptida YY și timpul tranzitului intestinal)
Microbiomul și sistemul nervos
Studiile experimentale efectuate la șoareci au arătat că microbiomul intestinal influențează dezvoltarea sistemului nervos, răspunsul la stres și comportamentul. Tot mai multe studii indică, de asemenea, o relație directă între microbiomul intestinal și tulburările depresive.
În acest context, așa-numitul axa intestin-creier și nervul vag, care sunt responsabile pentru transmiterea semnalelor din intestin către creier.
Alte mecanisme prin care microorganismele ne pot influența comportamentul este participarea lor la metabolismul triptofanului (este un precursor al sintezei „hormonului fericirii” - serotonina) sau direct prin sinteza neurotransmițătorilor, de ex. Bacterii din gen. Escherichia și Enterococ poate produce serotonină și din gen Lactobacillus GABA (un neurotransmițător responsabil pentru calmarea și relaxarea).
În plus, cercetările indică participarea microbiomului intestinal la dezvoltarea unor tulburări precum:
- autism
- schizofrenie
- ADHD
- tulburare bipolara
SIBO, sau creșterea bacteriană a intestinului subțire, este un tip de disbioză intestinală care implică o creștere excesivă a bacteriilor din intestinul subțire care sunt caracteristice intestinului gros.
SIBO este cauza tulburărilor digestive și de absorbție. Coexistă cu multe boli, cum ar fi:
- sindromul intestinului iritabil (84%)
- boala celiacă (66%)
- boala de reflux gastro-esofagian (50%)
- hipotiroidism (54%)
- pancreatită (35%)
Cauzele SIBO pot fi:
- tulburări de motilitate intestinală
- antiacide
- boli de stomac
- deficiențe ale enzimelor digestive
- in varsta
- antibioterapie
Microbiomul - cum să-l îngrijești?
- mâncați legume și fructe bogate în polifenoli (afine, afine, zmeură) și substanțe prebiotice care sunt „hrană” pentru microorganismele intestinale (leguminoase, citrice, anghinare, praz, ceapă, sparanghel, banane)
- consumați carbohidrați complecși precum orezul brun, tărâțele de ovăz și tărâțele de ovăz, care conțin fibre solubile care stimulează producția de butirat
- mâncați grăsimi de bună calitate, de exemplu în ulei de măsline
- bea ceai verde deoarece conține polifenoli precum catehine
- crește consumul de legume murate, de exemplu varză, castraveți, sfeclă și produse lactate, de exemplu iaurt, chefir, deoarece acestea sunt o sursă de microorganisme probiotice
- evita cantități mari de alcool și, dacă îl consumi deja, alege vin roșu care conține polifenoli precum resveratrol
- Eliminați alimentele nedorite procesate, băuturile îndulcite, fursecurile și batoanele din dieta dvs., deoarece acestea sunt o sursă de zaharuri simple și grăsimi trans
- evita stresul psihologic și, dacă acest lucru este imposibil, folosește tehnici de relaxare
- aveți grijă de somn adecvat
- Fă sport regulat
Literatură
- Gałęcka M. și Szachta P. Kyberkompakt - importanța diagnosticului microbiologic modern al tractului gastro-intestinal. Infecții 5/2013.
- De Filippo C. și colab. Impactul dietei în modelarea microbiotei intestinale relevat de un studiu comparativ la copii din Europa și Africa rurală. Proc Natl Acad Sci SUA. 2010, 17, 107 (33), 14691-6. acces on-line
- Tomás-Barberán F.A. et al. Interacțiunile microbiotei intestinale cu polifenoli dietetici și consecințe asupra sănătății umane. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016, 19 (6), 471-476. acces on-line
- Wacklin P. și colab. Genotipul secretorului (gena FUT2) este puternic asociat cu compoziția Bifidobacteriei din intestinul uman. PLoS One 2011, 6, e20113. acces on-line
- De Filippis F. și colab. Aderarea la nivel înalt la o dietă mediteraneană are un impact benefic asupra microbiotei intestinale și a metabolomului asociat. Intestin. 2016, 65 (11), 1812-1821. acces on-line
- Reddel S. și colab. Impactul dietelor cu conținut scăzut de FODMAP, fără gluten și cetogen asupra modulației microbiotei intestinale în condiții patologice. Nutrienți. 2019, 12, 11 (2), E373. acces on-line
- Wołkowicz T. și colab. Microbiomul tractului digestiv și disbioza acestuia ca factor important care afectează starea de sănătate a corpului uman. Med. Exp. Mikrobiol., 2014, 66: 223-235. acces on-line
- Ostrowska L. Influența microbiotei intestinale asupra tulburărilor metabolice și obezității - punctul de vedere al unui internist și dietetician .. Gastroenterologia Kliniczna 2016, 8, 2, 62-73. acces on-line
- Gulas E. și colab. Cum poate influența microbiologia psihiatria? Relațiile dintre flora intestinală și tulburările mentale. Psihiatru. Jumătate. 2018, 9, 1-17. acces on-line
Citiți mai multe articole ale acestui autor
