Co je střevní mikrobiota?

střevní mikrobiota Je to soubor bakterií, které žijí ve střevě lidí. Až 100 miliard mikroorganismů na člověka kolonizuje střevní trakt. To je asi 2 kg tělesné hmotnosti. Představují alespoň 300 až 1000 různých druhů (Biedermann, 2015).

Jak uvádí Giulia Enders ve své knize "Trávení je otázkou"Dalo by se říct, že jsme ve skutečnosti před jiným orgánem, virtuálním orgánem, který je tvořen bakteriemi, které váží téměř dvě kilogramy, téměř nic.

Střevní mikrobiota se začíná formovat od chvíle, kdy jsme se narodili. Během porodu, když procházíme vaginálním kanálem, přicházíme do styku s prvními bakteriemi, které začínají kolonizovat naše tělo.

Proto je přirozený porod tak důležitý, císařský řez nás izoluje od tohoto prvního a důležitého kontaktu s bohatým vaginálním mikrobiomem matky. Tato kolonizace vyvolává expresi genů a následné funkce ve střevní sliznici, které jsou důležité pro trávení a výživu (biedermann, 2015).

Následně prospěšné bakterie poskytované mateřským mlékem, kontakt s okolním světem, přírodou a jídlem, které konzumujeme, skončí tvarováním našeho konkrétního mikrobiomu, který bude více či méně stabilní po celý život, v závislosti na určitých faktorech, které ho ovlivňují. mohou být změněny a budou popsány dále v tomto článku.

Mléko mateřského mléka je v tomto procesu velmi důležité, protože oligosacharidy přítomné v něm podporují růst Lactobacillus a Bifidobacterium, které dominují ve střevě dítěte, což může posílit nebo podpořit rozvoj imunitního systému a pomoci předcházet budoucím stavům, ekzémy a astma (Conlon, 2016). 

Jaký typ bakterií může tvořit mikrobiotu?

Bakterie, které kolonizují naše sliznice, bývají buď vzájemnými, komensálními nebo oportunistickými.

Mutualismus to znamená, že oba organismy mají prospěch z koexistence. Většina střevních bakterií proto není komensalistou (navzdory tomu, že se nazývají komensály), nýbrž nekomunistami, protože bakterie i lidský organismus mají z jejich existence prospěch (Biedermann, 2015).

V situaci komensalista, jeden organismus prospívá a druhý není ani pomáhán ani poškozován. Pokud by byly naše střevní bakterie komensalisté, znamenalo by to, že mají prospěch, ale lidské tělo ne. Podle Biedermann et al. (2015), ve většině scénářů a situací tomu tak není, pokud vztah mezi bakteriemi, které kolonizují lidské tělo častěji, je obvykle vzájemný..

Na druhé straně, oportunista znamenalo by to, že za normálních podmínek mikrob nezpůsobí onemocnění, ale pokud se podmínky stanou příznivými, může to způsobit. Oportunistické infekce mohou být vyvolány organismy, jako je Staphylococcus aureus a další, které se obvykle stávají infekčními pouze tehdy, když se dostanou do těla, zatímco není problém s kolonizací kůže nebo dokonce střeva (Biedermann, 2015)..

Jak je tělo chráněno před těmito bakteriemi?

Tyto bakterie nesmí vstupovat do krevního oběhu a existuje několik mechanismů, které chrání integritu těla a tvoří bariéru proti invazi bakterií, protože máme to, co se nazývá "intestinální bariéra"..

Nejprve se vytvoří monovrstva v epitelu střevní sliznice s mezibuněčnými kontakty, které inhibují průchod bakteriálních produktů a potenciálních antigenů touto bariérou..

Tato bariéra však může být oslabena, přizpůsobena více odděleným jednotlivým buňkám, které jsou vytlačovány, což způsobuje "nudné" struktury ve střevní bariéře, které proto nebudou zcela mechanicky utaženy, což umožní bakteriím, toxinům, proteinům a dalším látkám procházet. To způsobuje nadměrnou aktivaci imunitního systému, což způsobuje chronický zánět (Vindigni, 2016). Tento stav střevní bariéry je známý jako "únik střeva" nebo "únik střeva" v angličtině.

Funkce střevní mikrobioty

Ve zdraví je mezi nimi homeostáza střevní mikrobiom, slizniční bariéry, což je to, o čem jsme dříve diskutovali a které nás chrání před vstupem patogenů, a imunitní systém. Proto se střevní mikrobiota bude podílet na mnoha zdravotních funkcích. Některé z nich jsou uvedeny níže:

• Využití živin: Baterie, které tvoří střevní mikrobiotu, pomáhají trávit a absorbovat to, co jíme..

• Imunitní systémNormální flóra stimuluje rozvoj adaptivního imunitního systému a lymfatické tkáně. Například interakce střevní mikroflóry s imunitním systémem může být velmi důležitá při prevenci alergických a atopických onemocnění. U dětí s atopickým onemocněním byla popsána „nerovnováha“ střevní flóry (Biedermann, 2015).

• Zánět: Integrita mikrobioty a střevní bariéry udrží zánět na uzdě. Pokud dojde k takovéto změně, jako je dysbióza, bude dokonalý kontext chronického zánětu propitován.

• Chrání střevní bariéruZdravá, bohatá a pestrá mikrobiota chrání sliznici před kolonizací možných patogenů a udržuje střevní bariéru v optimálních podmínkách, což ji činí nepropustnou pro nežádoucí látky..

• HmotnostVětšina studií naznačuje, že střevní mikrobiota je odlišná ve složení mezi jedinci s obezitou a obézními jedinci, i když stále neexistuje shoda o tom, zda v tomto vztahu existuje kauzalita. Bylo prokázáno, že mikrobiota ovlivňuje metabolický syndrom. Na druhou stranu byla u obézních lidí popsána změněná mikrobiota.

Nedávná práce zdůraznila stále významnější úlohu střevní mikroflóry při metabolických poruchách. Je známo, že střevní mikroflóra hraje důležitou roli ve vývoji absorpce potravin a při nízkém stupni zánětu, dvou klíčových procesech obezity a diabetu. (Baothman, 2016).

• Duševní a kognitivní zdravíPředpokládá se, že bakterie střeva mají možnou roli v emocionálních stavech. Bylo prokázáno, jak v depresi, stresu nebo úzkosti, rozmanitost střevní mikroflóry je snížena a změněna. V tomto obousměrném komunikačním systému mezi centrálním nervovým systémem a gastrointestinálním traktem může střevní mikrobiom ovlivnit také vývoj nervů, kognice a chování, s nedávným důkazem, že změny v chování mění složení mikrobioty. střevní, zatímco modifikace mikrobiomu mohou také vyvolat depresivní chování (studie).

• AlergieZměna mikrobioty byla také předpokládána jako možný kauzální mechanismus pro určité alergie, intolerance nebo atopickou dermatitidu.

• Produkce vitamínůBylo prokázáno, že normální flóra syntetizuje a vylučuje vitamíny nad vlastní potřeby a přispívá k dodávce těchto vitaminů v lidském těle. Mezi vitamíny, které produkují střevní bakterie, patří vitamin K, vitamin B12 a další vitamíny skupiny B. (Biedermann, 2015).

• Střevní bakterie produkují různé látky od peroxidů po jiné vysoce specifické metabolické produkty, které podporují růst a metabolismus epitelu (Biedermann, 2015).

• Produkce neurotransmiterůBakterie v našich střevech nejen produkují vitamíny, ale také produkují většinu běžných neurotransmiterů vyskytujících se v lidském mozku, jako je serotonin, dopamin, Gaba atd. (Dinan, 2016).

Faktory ovlivňující střevní mikroflóru

• Strava: Strava může mít velmi výrazný vliv na střevní prostředí, včetně doby průchodu střeva a pH. Bylo prokázáno, že drastické změny ve třech hlavních makroživinách (sacharidy, bílkoviny a tuky) významně ovlivňují složení mikrobioty. 

Například při odběru sacharidů vede fermentace těchto komplexních polysacharidů k ​​produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA), zejména acetátu, propionátu a butyrátu. Hlavním zdrojem energie pro kolonocyty je zejména butyrát, propionát je transportován do jater, kde hraje roli v glukoneogenezi, zatímco acetát vstupuje do systémové cirkulace a je používán v lipogenezi (Scott, 2013).

Kromě toho je známo, že dieta založená na zpracování negativně ovlivňuje složení mikrobioty, zatímco přírodní strava založená na skutečných potravinách, jako je zelenina, zelenina, hlízy, semena, ryby, vejce a maso, udržuje zdraví mikroflóry i střevní bariéry.

• Drogy: Některá léčiva, jako jsou antibiotika, antihistaminika, hormonální antikoncepce a protizánětlivé léky, mohou snižovat a drasticky měnit mikrobiotu.

Konkrétně, antibiotika, jak název napovídá, jsou anti-life, a ne jen že skončí s patogenními bakteriemi, ale také zničit dobré bakterie podél cesty, takže nás na milost šíření více problematických bakterií a kvasinek.

Snížení počtu těchto prospěšných bakterií může vyvolat růst, adherenci a invazi patogenních bakterií. To je důvod, proč například bakterie Clostridium difficile obecně může vyvolat kolitidu pouze tehdy, když se počet prospěšných bakterií sníží léčbou antibiotiky (Biedermann, 2015)..

Užívání probiotik během léčby antibiotiky a po ní by bylo dobrým způsobem, jak se vyhnout negativním účinkům, které mají na naše vzácné prospěšné bakterie..

• Stres: Bylo prokázáno, že stres v raném věku může mít trvalý vliv na mikrobiální obsah střeva a trvale změnit imunitní funkci (Dinan, 2016). Kromě toho, stres, má vliv na motorické aktivity tlustého střeva přes osu gut-mozku může měnit profily střevní mikroflóry, například výrobu potenciálně příznivý menší počet Lactobacillus, (Conlon, 2015).

• Sedavý život: Pokud stres a nedostatek spánku přidávají sedavý život (tři faktory, které obvykle jdou společně), máte již dokonalé kombo pro změnu střevní mikroflóry. Kromě toho jsou tyto tři faktory často spojeny se špatnou volbou ve stravě a víte, jak důležitá je strava pro naše bakterie. Sedavý životní styl by nás vedl k tomu, abychom vstoupili do bludného kruhu, z něhož je těžké odejít, což má negativní důsledky.

Prvním a dobrým krokem k pokusu dostat se z tohoto kruhu sedavého životního stylu by bylo začít dělat nějaký sport nebo fyzické cvičení. Bylo pozorováno, jak cvičení (nebo spíše nedostatek cvičení) může být významným vlivem na změny v mikrobiálních populacích, které jsou spojeny s obezitou..

To je zdůrazněno v nedávné studii, která ukázala zvýšení rozmanitosti střevních mikrobiálních populací u profesionálních sportovců v reakci na cvičení a související stravu (Conlon, 2015)..

Bylo také prokázáno, že aktivní život a provádění nějakého druhu sportu jsou prospěšné pro složení mikrobioty. Například bylo prokázáno, že větší intestinální mikrobiální rozmanitost je spojena s intenzivním cvičením v profesionálních ragbyových hráčích (Bierdemann, 2015).

• Spotřeba alkoholu: Klinická data (studie) naznačují, že poruchy související s alkoholem jsou spojeny s kvantitativními a kvalitativními dysbotickými změnami ve střevní mikroflóře. Kromě toho, konzumace alkoholu, může být spojena se zvýšenou zánět gastrointestinálního traktu a střevní hyperpermeability následek endotoxemie, systémový zánět a nemocí, které poškozují tkáně nebo orgány (Engen, 2015).

• Toxiny: Toxiny ze životního prostředí, potravin, zpracovaných produktů, těžkých kovů atd. Jsou přímým způsobem, jak způsobit změny střevní mikroflóry..

• Kouření: Kouření má významný vliv na složení střevní mikroflóry tím, že zvyšuje množství Bacteroides-Prevotella v obou lidí s Crohnovou nemocí (CD) a u zdravých jedinců. Bylo navrženo, že změny vyvolané konzumací tabáku v mikrobiálních populacích mohou přispět ke zvýšenému riziku CD (Conlon, 2015).

• Věk: Bylo prokázáno, jak v naší mikrobiotě existují různé bakterie v závislosti na věku. Není známo, zda je to kvůli životnímu stylu, nebo proto, že věk je faktorem, který sám o sobě mění složení bakterií ve střevě. Například kmen Bacteroidetes bakterie mají tendenci dominovat číselně v mládí, ale výrazně snížit v průběhu stárnutí, zatímco opačný trend dochází s bakteriemi Firmicutes. Důsledky a důvod této změny ještě nejsou jasné. Kromě toho nemusí být střevní mikroflóry profilů starších osob optimální. Jedna studie zjistila, vysoký výskyt Clostridium perfringens, potenciálně toxické, a nižší množství Bifidobacterium a Lactobacillus v dlouhodobých studiích (Conlon, 2015).

• Oblast životaI když se to může zdát zvědavé, bakterie si vybírají své prostředí. Je dobře známo, že bakterie mají ekologické preference a že určité bakterie kolonizují pouze určité oblasti těla (Biedermann, 2015). Bakterie našly své ekologické místo v lidském těle a mají vybrané vazebné molekuly, ve kterých mají výhodu oproti jiným bakteriím.

Zajímavosti o střevní mikrobiotě

Věděli jste, že střevní mikroflóra může být novým otiskem prstu??

Zdá se, že tyto mikroorganismy mají charakteristické vlastnosti, které by mohly být použity k identifikaci nás a to i po chvíli. Tato studie ukazuje, že je možné identifikovat osoby podle údajů získaných z jejich mikrobiomu. Výsledky ukázaly, že jedinci mohou být jednoznačně identifikováni pouze na základě svého mikrobiomu.

Věděli jste, že existuje projekt Human Microbiome, stejně jako projekt lidského genomu?

V roce 2008 agentura Národní institut zdraví Spojených států zahájila pětiletou studii nazvanou Projekt lidského mikrobiomu (Human Microbiome Project, HMP).

Jak vysvětlují, „cílem HMP je popsat mikrobiální komunity nacházející se v různých částech lidského těla a studovat korelace mezi změnami v mikrobiomu a zdravím lidí“. Bakterie nalezené ve střevní mikroflóře jsou klíčovou součástí výzkumu HMP.

Věděli jste, že čokoláda, která se vám líbí, ovlivňuje složení bakterií ve vaší mikrobiotě?

V jedné studii byla zjištěna korelace mezi různorodostí mikrobioty a konzumací některých potravin. Mezi nimi černá čokoláda, ne tak s mléčnou čokoládou, pravděpodobně proto, že jsou složkami kakaa, mnohem bohatší na tmavou čokoládu, která tyto pozitivní účinky na rozmanitost střevní mikrobioty.

Čisté kakao je bohaté na dvě flavonoidní sloučeniny, katechin a epikatechin, spolu s malým množstvím vlákniny. Tyto flavonoidní sloučeniny nejsou štěpeny nebo absorbovány dobře přes žaludek, takže ve střevech téměř neporušený způsobem, což je dobrá zpráva pro střevní bakterie dobrou stranou jsou vytvořeny při každém sloučeniny vstoupit do tlustého střeva.

Nakonec objasněte, že se zdá, že je to podle výzkumu, že důležitou věcí není množství samotných bakterií, ale jejich různorodost, bohatství je v odrůdě.. 

Odkazy

1. Scott, K P, Gratz, S. W., Sheridan, P. O., Flint, H. J., et al. (2013). Vliv stravy na střevní mikroflóru. Farmakologický výzkum, 69, 52-60. 
2. Biedermann, L. & Rogler, G. (2015). Střevní mikrobiota: její role ve zdraví a nemoci. European Journal of Pediatrics, 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
3. Baothman, O. A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubaker, J., et al. (2016). Role Gut Microbiota ve vývoji obezity a cukrovky. Lipidy ve zdravotnictví a nemoci, 15, 108. 
4. Rogers, G.B., Keating, D.J., Young, R.L., Wong, M.L., et al. (2016). Od střevní dysbiózy ke změně funkce mozku a duševní nemoci: mechanismy a cesty. Molekulární psychiatrie, 21(6), 738-748. 
5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Dopad stravy a životního stylu na Gut. Microbiota a lidské zdraví. Živiny, 7(1), 17-44. 
6. Engen, P.A., Green, S. J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B., et al. (2015). Účinky alkoholu na složení střevní mikroflóry. Výzkum v oblasti alkoholu: Aktuální recenze, 37(2), 223-236.
7. GMFH redakční tým. (2015). Mikrobiome se může stát novým otiskem prstu. Gut Microbiota News Watch.
8. Sáez, C. (2016). Co černá čokoláda a červené víno může udělat pro jejich střevní mikrobiota. Gut Microbiota News Watch.
9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Identifikace osobních mikrobiomů pomocí metagenomických kódů. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických, 112(22), 2930-2938. 
10. Dinan, T. G. & Cryan, J. F. (2016). Mikroby, imunita a chování: Psychoneuroimunologie Splňuje Microbiome. Neuropsychofarmakologie. 
11. Vindigni, S.M., Zisman, T.L., Suskind, D.L. & Damman, C.J. (2016). Střevní mikrobiom, bariérová funkce a imunitní systém při zánětlivém onemocnění střev: tripartitní patofyziologický okruh s důsledky pro nové terapeutické směry. Terapeutické Pokroky v gastroenterologii, 9(4), 606-625.
12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Populační analýza variace střevního mikrobiomu. Věda robotika, 352(6285), 560-564.