100 trylionów bakterii żyje w Twoim ciele! – Mikroflora jelitowa w liczbach?

AniaArtykuły o zdrowiu, Mikroflora jelitowa

Sama się dziwię, że nie pojawił tu się jeszcze żaden post, którego głównym tematem byłaby mikroflora jelitowa! W praktyce bakterie jelitowe, to jeden z tematów obszaru zdrowia, który bardziej mnie fascynuje. Czytam regularnie i śledzę wszelkie publikacje z tego zakresu, napisałam na ten temat także moją pracę licencjacką pt. „Związek mikroflory jelitowej z funkcjonowaniem mózgu”. Wielu naukowców uważa, że badania nad mikroflorą jelitową to obszar, który w ciągu kilkudziesięciu lat absolutnie zrewolucjonizuje naukę. Mamy już dość pokaźną wiedzę na temat funkcjonowania naszego organizmu, jednak wciąż bardzo mało wiemy na temat milionów bakterii, wirusów i grzybów żyjących wewnątrz nas. A okazuje się, że ich ilość, wzajemne proporcje, poziom zróżnicowania mają ogromne znaczenie w zachowaniu zdrowia!

Z pozoru mikroflora jelitowa zdaje się być elementem układu pokarmowego, który swoje działania przejawia tylko w obrębie jelit. W rzeczywistości mikroflora jelitowa pełni bardzo wiele niezbędnych funkcji, a przez niektórych naukowców jest nawet nazywana dodatkowym organem ciała! Temat jest tak szeroki, że z pewnością nie wyczerpię go jednym wpisem. Nie chcę też tego robić, bo byłoby to spłycanie tematu. Serię wpisów o mikroflorze zamierzam poprowadzić jak najbardziej szczegółowo, bo mało kto w Polsce to robi. Dobrze jednak od czegoś zacząć, więc dziś ogólne nakreślenie tematu:

Czym jest mikroflora jelitowa, mikrobiom jelitowy?

Mikrobiomem ludzkim nazywa się ogół mikroorganizmów (grzybów, bakterii) zasiedlających stale lub przejściowo organizm człowieka. Składają się na niego mikroorganizmy pożądane, fizjologicznie występujące wewnątrz lub na naszym ciele, zwane komensalnymi. Ale pojęcie to uwzględnia także te chorobotwórcze mikroorganizmy, występujące tylko przejściowo, w trakcie choroby. Mikroorganizmy zasiedlają w sytuacji naturalnej lub patologicznej wiele nisz w organizmie ludzkim. Są to między innymi: skóra, żołądek, jama ustna, układ moczowy, drogi rodne u kobiet, a nawet płuca. Do niedawna uznawana za sterylną gałka oczna także ma swój mikrobiom! Największa różnorodność i liczba mikroorganizmów znajduje się jednak w jelitach, a w szczególności w jelicie grubym. Organizmy zamieszkujące jelito grube pełnią szereg szczególnie ważnych funkcji w zachowaniu zdrowia pobudzając lub hamując różne układy ludzkiego ciała. I to na nich skupimy się w tej serii postów dotyczących mikroflory. Jelito skrywa tysiące tajemnic o naszym zdrowiu, postaram się część z nich Wam przybliżyć.

Mikroflora w liczbach ?

Jelito zamieszkuje około 100 trylionów organizmów, większość z nich to bakterie, ale znajdują się tu także grzyby i wirusy. W organizmie znajduje się tyle samo naszych ludzkich komórek, co komórek bakteryjnych! W 1 gramie treści jelitowej znajduje się aż 10000000000000 bakterii! Całkowita masa mikroorganizmów zamieszkujących nasze ciało wynosi aż ok. 1,5 kg! Możesz teraz bezkarnie zaniżać swoją masę ciała i usprawiedliwiać się tym, że odejmujesz po prostu mikroby. Mikroorganizmy stanowią 30% naszej treści jelitowej. Przewód pokarmowy zamieszkuje około 1800 rodzajów i aż 15000 gatunków mikrobów. Dwa główne taksony Firmicutes i Bacteroidetes stanowią 80% wszystkich bakterii jelitowych.

 

Różnice w składzie mikroflory między ludźmi

Ludzie pod względem genotypu są do siebie bardzo podobni. Oznacza to, że zaledwie kilka genów powoduje, że się od siebie rozpoznawalnie różnimy. Niewielkie zmiany, jakie różnią DNA poszczególnych osób, niosą za sobą ogromne różnice w fenotypie, czyli powodują zauważalne różnice w: kolorze skóry, włosów, wzroście, kształcie twarzy. W kontraście ogólna pula genów ludzkiego mikrobiomu jest znacznie bardziej zróżnicowana! Czasami tylko jedna trzecia genów mikrobów komensalnych jest podobna u większości zdrowych ludzi! Dlatego właśnie tak trudno się go bada.

W przypadku organu, jakim jest na przykład serce, mimo występujących różnic w jego budowie między różnymi ludźmi, dość jasno można stwierdzić, czy ten organ jest prawidłowo zbudowany i będzie dobrze spełniał swoje funkcje. Z mikroflorą jest zupełnie inaczej. Już od 1960 roku staramy się zbudować „wzorzec” zdrowego mikrobiomu badając tysiące osób. Jest to jednak szalenie trudne. Okazuje się, że mimo ogromnych różnic w składzie mikroflory, różne osoby mogą się wykazywać podobnym stanem zdrowia. Wskazywałoby to w takim razie, że mikroflora nie ma wpływu na nasz stan zdrowia…? Ma i to ogromny!

Istnieją bowiem różnego rodzaju badania, w których zdrowym osobom zaszczepiono mikrobiom osób chorych i osoby te zaczynały także chorować. Większość z nich jest przeprowadzona na myszach, jednak wyniki są obicujące i z pewnością możemy stwierdzić, ze mikroflora ma znaczenie! Prawdopodobnie większe, niż wszystkim się wydaje. Moment, w którym uda nam się zidentyfikować poprawnie tak zwane „rdzeniowe mikroby” (ang. „core microbiota”), będzie przełomowy dla późniejszego tworzenia terapii na podstawie modyfikacji mikroflory jelitowej. Będziemy mogli wtedy poprzez wprowadzanie lub usuwanie poszczególnych grup bakterii, jeszcze lepiej modulować naszym zdrowiem.

Jak to wygląda teraz?

Wiemy już sporo, mamy zidentyfikowane poszczególne gatunki i rodzaje bakterii, jesteśmy w stanie dobrze zbadać mikrobiom danego człowieka, jednak dalej ciężko to odnieść do norm.  Oczy naukowców z całego świata są skierowane właśnie na mikroby jelitowe. Human Genome Project – naukowy projekt poznawania ludzkiego genomu, został zastąpiony przez Human Microbiome Project, projekt majacy na celu zmapowanie i zcharakteryzowanie mikroorganizmów żyjących w naszych ciałach. Z miesiąca na miesiąc ukazują się nowe publikacje w obszarze mikroflory i ta dziedzina nauki naprawdę bardzo dynamicznie się rozwija. To naprawdę ciekawe! Prawdopodobnie będziemy bowiem świadkami odkryć, które zrewolucjonizują całkiem przyszłą naukę o zdrowiu.

Mimo tego, że skład mikroflory jelitowej różni się u różnych osób, to jej skład pozostaje względnie stabilny w trakcie dorosłego życia. Badania nad mikroflorą są bardzo trudne głównie z uwagi na fakt, że większość z bakterii występujących w jelicie grubym to bakterie beztlenowe. „Wyciągnięcie” ich do środowiska tlenowego nie pozwala na obserwowanie ich właściwości. Osoby żyjące w tych samych krajach mają bardziej podobny skład mikroflory jelitowej niż osoby z różnych krajów i kontynentów. Wykazano, że mikroflora par żyjących w związkach, jest bardziej do siebie podobna niż mikroflora członków rodziny, których wiążą „więzy krwi”. Nawet, jeśli wszyscy mieszkają razem! W wielkim uproszczeniu: im bardziej zróżnicowana mikroflora, tym lepiej. Mieszkańcy USA cechują się dużo mniej zróżnicowaną mikroflorą, niż na przykład mieszkańcy Wenezueli, czy Malawi.

Wystarczy tych faktów jak na pierwszy raz. Jak już wspomniałam, temat jest bardzo szeroki i nie chcę Was zarzucić zbyt dużą ilością informacji na raz, będę go kontynuować w cotygodniowych artykułach! Czego możecie spodziewać się po kolejnych częściach? Dowiecie się z nich między innymi:

  • Dlaczego niektóre kobiety trzymają tampon w drogach rodnych podczas porodu?
  • Co ma smog do mikroflory?
  • Kiedy otyłość można tłumaczyć złym składem kału?
  • Dlaczego angielskie powiedzenie „the gut feeling” ma podłoże naukowe?
  • Depresja przez… zły stan jelit?
  • Po co naukowcy wkładają ? do blendera?

I wiele, wiele innych! Obiecuję, że będzie ciekawie!

Przeczytaj także:

cytryny zakwaszenie organizmu

Zakwaszenie organizmu – to fakt czy mit?

Grzyby- czy warto je jeść?

dieta polaka nieodbory

Jadłospis Kowalskiego – jakie niedobory powoduje?

Źródła
  1. Riedel, C. U., Schwiertz, A. i Egert, M. i wsp. The Stomach and Small and Large Intestinal Microbiomes. [aut. książki] J. R. Marchesi. The Human Microbiota and Microbiome. Cardiff : Advances in Molecular and Cellular Microbiology, 2014, 1, strony 1-19.
  2. Bezirtzoglou, E. The Intestinal Microflora During the First Weeks of Life. Anaerobe. 1997, 3, strony 173–177.
  3. Mueller, N.T. i Bakacs, E. The infant microbiome development:mom matters. Trends Mol Med. 2015, Tom 21, 2, strony 109-117.
  4. Grönlund, M.M., Lehtonen, O.P. i Eerola, E. i wsp. Fecal microflora in healthy infants born by different methods of delivery: permanent changes in intestinal flora after cesarean delivery. J Pediatr Gastroenterol Nut. 1999, 28, strony 19-25.
  5. Dominguez-Bello, M.G. i Costello, E.K. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, Tom 107, 26, strony 11971–11975.
  6. Olszak, T. i An, D. Microbial Exposure During Early Life Has Persistent Effects on Natural Killer T Cell Function. Science. 2012, Tom 336, strony 489-493.
  7. Cox, L. M. i Yamanishi, S. Altering the intestinal microbiota during a critical developmental window has lasting metabolic consequences. Cell. 2014, Tom 158, strony 705- 721.
  8. Dominguez-Bello, M.G. i De Jesus-Laboy, K.M. Partial restoration of the microbiota of cesarean-born infants via vaginal microbial transfer. Nat Med. 2016, 22, strony 250–253.
  9. Qin, J., Ruiqiang, L. i Raes, J. i wsp. A human gut microbial gene catalog established by metagenomic sequencing. Nature. 2010, Tom 464(7285), strony 59–65.
  10. Your Microbes, Your Health. Science. 2013, Tom 342, 6165, strony 1440-1441.
  11. Degnan, P. H. i Michiko, E.T. i wsp. Vitamin B12 as a Modulator of Gut Microbial Ecology. Cell Met. 2010, 20, strony 769-778.
  12. Savage, D.C. Microbial Ecology of Gastrointestinal Tract. Ann. Rev. Microbiol. 1977, 31, strony 107-133.
  13. Luckey, T. D. Introduction to intestinal microecology. Am J Clin Nutr. 1972, Tom 25, 12, strony 1292-1294.
  14. Theodor, Dobzhansky. Genetics of the evolutionary process. New York : Columbia University Press, 1970.
  15. Sender, R., Fuchs, S. i Milo, R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLOS Biology. 2016.
  16. —. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell. 2016, Tom 164, 3, strony 337-340.
  17. Yun, J.H., Roh, S.W. i Whon, T.W. i wsp. Insect Gut Bacterial Diversity Determined by Environmental Habitat, Diet, Developmental Stage, and Phylogeny of Host. Appl Environ MMicrob. 2014, Tom 80, 17, strony 5254- 5264.
  18. Flint, H. J., Duncan, S. H. i Scott, K. P. i wsp. Interactions and competition within the microbial community of the human colon: links between diet and health. Appl Environ Microb. 2007, Tom 9, strony 1101- 1111.
  19. Lloyd-Price, J., Abu-Ali, G. i Huttenhower, C. The healthy human microbiome. Genome Med. 2016, Tom 8, 51.
  20. National Instituse of Health. Human Microbiome Project. [Online] [Zacytowano: ] http://commonfund.nih.gov/hmp/index.
  21. Turnbaugh, P. J., Hamady, M. i Yatsunenko, T. i wsp. A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature. 2009, Tom 457(7228), strony 480–484.
  22. Olszewska, J. i Jagusztyn-Krynicka, E. K. Human Microbiome Project- mikroflora jelit oraz jej wpływ na fizjologię i zdrowie człowieka. Post. Mikrobiol. 2012, Tom 51, 4, strony 243–256.
  23. Yatsunenko, T., Rey, F. E. i Manary, M. J. i wsp. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012, 486(7402), strony 222–227.
  24. Shade, A. i Handelsman, J. Beyond the Venn diagram: the hunt for a core microbiome. Environ Microb. 2011.
  25. Monda, V., Villano, I. i Messina, A. i wsp. Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effects. Oxid Med Cell Longev. 2017, Tom 2017.
  26. Eckburg, P.B., Bik, E.M. i Bernstein, C.N. i wsp. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science. 2005, Tom 308, strony 1635-1638.
  27. Costello, E. K., Lauber, C. L. i Hamady, M. i wsp. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science. 2009, 326, strony 1694-1697.
  28. Jalanka-Tuovinen, J., Salonen, A. i Nikkila, J. i wsp. Intestinal Microbiota in Healthy Adults: Temporal Analysis Reveals Individual and Common Core and Relation to Intestinal Symptoms. PLoS ONE. 2011, 6, e23035.
  29. De Filippo, C., Cavalieri, D. i Di Paola, M. i wsp. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, Tom 107, 33, strony 14691-14696.
  30. Dethlefsen, L. i Relman, D. A. Incomplete recovery and individualized responsess of the human distal gut microbiota to repeated antibiotic perturbation. Proc Natl Acad Sci USA. 1, 2011, Tom 108, strony 4554-4561.
  31. Walker, W.A., Ince, J. i Duncan, S.H. i wsp. Dominant and diet- responsive groups of bacteria within the human colonic microbiota. The ISME Journal. Tom 5, strony 220-230.
  32. Zimmer, J., Lange, B. i Frock, J.-S.i wsp. A vegan or vegetarian diet substantially alters the human colonic faecal microbiota. Eur J Clin Nutr. 2011, Tom 66, strony 53-60.
  33. Penders, J., Thijs, C. i Vink, C. i wsp. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics. 2006, 118, strony 511-521.
  34. Roger, L.C., Costabile, A. i Holland, D.T. i wsp. Examination of faecal Bifidobacterium populations in breast- and formula-fed infants dring the first 18 months of life. Microbiology. Tom 156, strony 3329-3341.