Цревен микробиом Зошто ни се потребни микроорганизми во дигестивниот тракт - гладен за наука
Нашето тело е живеалиште на голем број бактерии и други микроорганизми. Особено оние мали цимери кои се сместуваат во нашите црева играат клучна улога во нашето добро. Секој што сака да биде поштеден од непријатност во стомакот и истовремено да го поддржува својот имунолошки систем, треба да го цени цревниот микробиом. BESSERwisser истражуваше како работи ова и за што се работи за пробиотици и пребиотици.
Човечкиот микробиом
Човечкото тело е густо населено со микроорганизми од кожата до респираторниот тракт до дигестивниот тракт. Најголемиот дел од човечкиот микробиом - тоа значи целост на микроорганизмите кои се поврзани со луѓето - се наоѓа во цревата и е исто така познат како цревна флора или цревна микробиота. Веќе при раѓање, микроорганизмите од породилниот канал на мајката почнуваат да ги колонизираат цревата на бебето. Во текот на животот, мајчиното млеко, исхраната и нашата околина трајно нè снабдуваат со микроорганизми кои се сместуваат на и во нашето тело.
Бактериите го сочинуваат најголемиот дел од човечкиот микробиом. Археите, габите и вирусите се исто така дел од микробиомот, кој комуницира со телото на сложени начин. Долго време се сметаше во науката дека во човечкото тело може да се најдат десет пати повеќе микробиолошки клетки од човечките клетки и дека тие сочинуваат еден до два килограми телесна тежина [1]. Сепак, новите пресметки покажаа дека човечкото тело има ист број на клетки на микроорганизам како и телесните клетки.Денес е исто така познато дека микробиомот не сочинува повеќе од 200 грама телесна тежина [2].
Микроскопски живот во дигестивниот тракт
Киселата средина на желудникот и тенкото црево дозволува да преживеат само неколку видови бактерии. Од последната третина на тенкото црево (илеум), pH вредноста се зголемува и станува основна, а во исто време се зголемува и бројот на микроорганизми. Бројот и разновидноста на микроорганизмите се најголеми во дебелото црево. Тука преовладуваат анаеробни услови, односно тука се населуваат само организми на кои не им е потребен кислород за метаболизам и создаваат енергија, на пример од ферментација [3].
Во човечкиот микробиом на цревата доминираат два соединенија на бактерии: Бактеридоетите и Фирмикутите со нивните соодветни подвидови. Односот помеѓу овие двајца се користи во науката и медицината како претставник за проценка на здравјето на цревата. Сепак, микробиомот не е униформа бактериска заедница, но варира од личност до личност и се менува со возраста. Факторите кои влијаат на составот на микробиомот вклучуваат возраст, генетика, географска локација, вид на раѓање (природен или царски рез), диета во раното детство, внес на лекови и начин на исхрана [4].
Важни функции на микробиомот на цревата
Цревниот микробиом често се нарекува „заборавен орган“ затоа што презема важни функции во организмот. Цревните микроби преработуваат хранливи материи, штитат од патогени микроорганизми, влијаат на имунитетниот систем и можат да влијаат на телото на многу начини преку врски со мозокот.
варење
Најочигледна е улогата на микробиомот во цревата во варењето на храната. Тука, микроорганизмите го стимулираат движењето на дебелото црево, учествуваат во искористувањето на компонентите на храната и произведуваат неопходни хранливи материи за организмот. Главен извор на храна на цревниот микробиом се фиброзните компоненти на храната, т.н. диетални влакна. Кога ферментираат, микроорганизмите не само што создаваат енергија за себе, туку произведуваат и нуспроизводи како што се масни киселини со краток ланец (SCFA). Пример за тоа е бутират, кој има важна функција во снабдувањето на цревните клетки и има имуномодулирачки ефект [5].
Понатаму, микроорганизмите во нашите црева можат да произведат витамини Б1, Б2, Б5, Б6, фолна киселина, витамин Б12 и витамин К2 од влакна и на тој начин да придонесат за снабдување на организмот со овие хранливи материи [6]. Во текот на микробната активност и, пред сè, процесот на ферментација, се формираат гасови како што се водород, јаглерод диоксид и метан, што може да се почувствува како надуеност.
Заштита од патогени микроорганизми
Друга важна функција на цревниот микробиом е одбрана од патогени микроби кои се внесуваат преку храна, на пример. Неоштетена цревна флора со голем број различни организми кои ги колонизираат сите ниши на цревата и го бранат нивното живеалиште е добра заштита од колонизација од други, патогени микроби.
Здрава личност живее со неговиот микробиом во она што е познато како „нормобиоза“ - ова значи дека телото има корист од присутните микроорганизми, а штетните организми се во малцинство. Функционирачкиот микробиом е неопходен за метаболизмот и здравјето. Сепак, сè уште не е јасно дали микробиомот има само позитивни ефекти врз телото. Исто така, не е јасно што претставува „здрав“ микробиом, бидејќи тука има висок степен на варијабилност дури и кај здрави лица. Сепак, постојат индикации дека разновиден интестинален микробиом и растење во средина со голем број и разновидност на микроорганизми имаат позитивни ефекти врз здравјето во подоцнежниот живот [7].
Сештојади, вегетаријанци, вегани: микробиомот е она што го јадете
Скоро сè што внесуваме и што последователно се случува со нашите црева може да влијае на цревниот микробиом. Сепак, интеракциите помеѓу храната, микробиомот и телото се многу сложени и сè уште не се целосно истражени. Сепак, веќе постојат голем број студии кои го испитуваат влијанието на различните диети врз микробиомот на цревата.
Пробиотици
Во врска со цревниот микробиом, често се зборува за пробиотици и пребиотици. Lивите микроорганизми се нарекуваат пробиотици кои, според дефиницијата на СЗО, „му обезбедуваат на домаќинот (= човекот што ги голта) здравствена корист доколку се администрира во доволни количини“.
Терминот „пробиотик“ главно се користи за храна која содржи дигестивни микроорганизми како што се бифидобактерии или лактобацили. Тука спаѓаат првенствено ферментирана храна како јогурт, сирење, кисела зелка, но и нефилтрирано пиво. За нив се вели дека решаваат дигестивни проблеми, ја нормализираат постојаноста на столицата и помагаат против алергии и нетолеранција. Сепак, не е целосно докажано дали микроорганизмите во оваа храна се сè уште живи кога ќе влезат во дебелото црево. Според Европскиот орган за безбедност на храната (EFSA), кога производот се рекламира со зборот „пробиотик“, неговата ефикасност исто така мора да биде докажана научно. Ова предизвика големо незадоволство во прехранбената индустрија и доведе до фактот дека денес ретко кој „пробиотик“ рекламиран производ може да се најде на полиците [11].
Можните својства на пробиотиците за промовирање на здравјето сè уште се жешка тема во истражувањето. Со нивна помош се очекува спречување и лекување на болести. Во студија со постари лица, на пример, редовното внесување јогурт збогатен со лактобацили доведе до намалување на респираторните инфекции за повеќе од половина во споредба со контролната група. Истражувачите го припишале овој ефект на подобрена имунолошка одбрана со посредство на Т-клетките [12]. Друга студија открила дека редовната потрошувачка на млеко или ориз ферментирани со лактобацили доведува до подобра заштита од заразни болести дури и кај мали деца [13].
Лактобацилите, кои во овие две студии покажаа ефект на промовирање на здравјето кај здрави луѓе, во ретки случаи може да навлезат и во крвотокот кај луѓе со слаб имунолошки систем. Во некои случаи, ова може да доведе до инфекции, вклучително и воспаление на срцевите залистоци или менингитис [14].
Пребиотици
Пребиотиците се несварливи супстанции кои се корисни за цревниот микробиом. Тие или се користат (ферментирани) како извор на енергија од страна на микроорганизмите или имаат позитивен ефект врз нивното живеалиште.
Веројатно најпознати пребиотици се влакна - несварливи јаглени хидрати, од кои повеќето се од растително потекло. Гликаните, отпорен (несварлив) скроб, инулин и олигофруктоза имаат висока содржина на пребиотици [15]. Овие главно се наоѓаат во влакнестиот зеленчук како аспарагус или цикорија, како и во храна со скроб, како гуми за џвакање од грашок. Цревните бактерии кои ги имаат потребните ензими (CAZyme) можат да ги користат овие супстанции. Како и со пробиотиците, не е јасно дали пребиотиците имаат и специфична корист за луѓето. Според ЕФСА, здравствената корист исто така мора да биде научно докажана за ознаката „пребиотик“. Досега, ЕФСА даде само зелено светло за ознаката „пребиотик“ во неколку случаи: за олигофруктоза, за што се покажа дека има влијание врз нивото на шеќер во крвта и за инулин, кој се добива од цикорија и има позитивен ефект врз движењето на дебелото црево [16].
Улогата на микробиомот во болести и здравје
Дури и ако специфичните интеракции помеѓу телото и микробиомот сè уште не се разбрани целосно, едно е јасно: човечките микроорганизми играат важна улога во нивното здравје. Бројни студии веќе покажаа поврзаност помеѓу цревниот микробиом и заразни болести, хронични цревни заболувања, дебелина, дијабетес, карцином на дебело црево и црн дроб и алергии [17].
Исто така, факт е дека антибиотиците кои се земаат во тек на бактериски инфекции не само што ги напаѓаат патогените микроби, туку и корисните цревни бактерии. Долгите антибиотски терапии можат да го уништат цревниот микробиом и да имаат траен негативен ефект врз варењето на храната [18].
Веќе некое време, трансплантацијата на измет се користи во медицината за лекување на цревни заболувања. Theивотот околу оваа одбивна и фасцинантна интервенција му даде нова вредност на „здравиот“ стол, кој е вкусно пренесен во крајност во епизодата „Кот-Диебе“ во Саутпарк.
Заклучок
Денес веќе е докажано дека микробиомот игра важна улога во болестите и здравјето. Како може да биде под влијание на диетата и какви последици има ова сè уште не е целосно научно разјаснето и е предмет на тековните студии. Едно е сигурно, барем еднаш, дека разновидната диета богата со растителни влакна е добра за микробиомот и помага при варење.
Дополнителна врска до човечкиот микробиом:
[1] Лаки ТД: Вовед во цревна микроекологија (1972). Американското списание за клиничка исхрана 25 (12), стр. 1292-1294. ДОИ: 10.1093/ajcn/25.12.1292.
[2] Испраќачот Р., Фукс С., Мило Р.: Ревидирани проценки за бројот на човечки и бактериски клетки во телото (2016). Биологија на PLoS 14 (8), e1002533. ДОИ: 10.1371/журнал.pbio.1002533.
[3] Lin CS, Chang CJ, Lu CC, Martel J. et al.: Влијание на цревната микробиота, пребиотици и пробиотици врз здравјето на луѓето и болестите (2014). Биомедицинско списание 37 (5), стр. 259-268. ДОИ: 10.4103/2319-4170.138314.
[4] Јанг П., Лианг П., Балакришнан Б., Белобрајдиќ Д. и сор.: Улогата на диеталните хранливи материи во модулацијата на цревната микробиота (2020). Наративен преглед. Хранливи материи 12 (2). ДОИ: 10.3390/nu12020381.
[5] Martin-Gallausiaux C., Marinelli L., Blottière HM et al.: SCFA. Механизми и функционално значење во цревата (2020). Зборник на трудови на Друштвото за исхрана, стр. 1-13. ДОИ: 10.1017/S0029665120006916.
[6] LeBlanc JG, Milani C., Giori GS et al.: Бактериите како добавувачи на витамини на нивниот домаќин (2013). Добра перспектива на микробиота. Тековно мислење во биотехнологијата 24 (2), стр. 160-168. ДОИ: 10.1016/j.copbio.2012.08.005.
[7] Ајзенштајн М.: Лов на здрав микробиом (2020). Природа 577 (7792), S6-S8. ДОИ: 10.1038/d41586-020-00193-3.
[8] де Анџелис М., Ферочино И., Калабрезе ФМ и др.: Диетата влијае на функциите на човечкиот интестинален микробиом (2020). Научни извештаи 10 (1), стр. 4247. ДОИ: 10.1038/s41598-020-61192-y.
[9] Дејвид ЛА., Морис ЦФ, Кармоди РН, Гутенберг ДБ и др.: Диетата брзо и репродуктивно го менува микробиомот на човековите црева (2014). Природа 505 (7484), стр. 559-563. ДОИ: 10.1038/природа12820.
[10] Carmody RN, Bisanz JE, Bowen BP et al: Готвењето ги обликува структурата и функцијата на микробиомот на цревата (2019). Микробиологија на природата 4 (12), стр. 2052-2063. ДОИ: 10.1038/s41564-019-0569-4.
[12] Pu F., Guo Y., Li M. et al.: Јогуртот дополнет со пробиотици може да ги заштити здравите стари лица од респираторни инфекции (2017). Рандомизирано контролирано испитување со отворена етикета. Клинички интервенции во стареење 12, стр. 1223-1231. ДОИ: 10.2147/CIA.S141518.
[13] Nocerino R., Paparo L., Terrin G. et al.: Кравјо млеко и ориз ферментирани со Lactobacillus paracasei CBA L74 спречуваат заразни болести кај децата (2017). Рандомизирано контролирано испитување. Клиничка исхрана (Единбург, Шкотска) 36 (1), стр. 118-125. ДОИ: 10.1016/j.clnu.2015.12.004.
[14] Голдстејн ЕЈЦ, Тирел КЛ и Цитрон ДМ: видови на лактобацилус. Таксономска комплексност и контроверзни чувствителности (2015). Клинички заразни болести: официјално издание на Инфективното здружение на Америка 60 Suppl 2, S98-107. ДОИ: 10.1093/cid/civ072.
[15] Марковијак П. и Śлижевска К.: Ефекти на пробиотици, пребиотици и синбиотици врз здравјето на луѓето (2017). Хранливи материи 9 (9). ДОИ: 10.3390/nu9091021.
[16] Hutkins RW, Krumbeck JA, Bindels LB, Cani PD et al.: Пребиотици. Зошто дефинициите се важни (2016). Тековно мислење во биотехнологијата 37, стр. 1-7. ДОИ: 10.1016/j.copbio.2015.09.001.
[17] Бинделс ЛБ, Делзен Н.М., Кани ПД и Валтер Ј.: Кон посеопфатен концепт за пребиотици (2015). Прегледи на природата. Гастроентерологија и хепатологија 12 (5), стр. 303-310. ДОИ: 10.1038/нргастро.2015 година.47.
[18] Ланге К., Буергер М., Сталмах А. и Брунс Т.: Ефекти на антибиотиците врз микробиотата на цревата (2016). Дигестивни болести (Базел, Швајцарија) 34 (3), стр. 260-268. ДОИ: 10.1159/000443360.