Микробиология Нашето тяло е гигантски бактериален зоопарк - WELT
Милиони бактерии живеят върху нашите шапки и в червата ни, а изследователите тепърва започват да откриват ползите от тях
Източник: па/описание от: Joachim Moog
Около два килограма бактерии живеят върху и във всеки човек: Досега не е известно каква роля играят малките поднаемници. Изследователите се опитват да разгадаят значението им.
Ако преброите клетките в нашето тяло, само една десета от тях са хора, както призна американският микробиолог Дуейн Савидж от Катедрата по микробиология в Университета в Тенеси през 1977 година. Останалите 90 процента са бактерии, така нареченият микробиом - често наричан още микробиота, базиран на английски.
Ние носим малките същества наоколо със себе си по кожата си, особено върху лигавиците, но особено в червата. Това не означава нечистота, но днес знаем, че микробите са жизненоважни за нас. Те ни помагат да останем здрави и са важна част от имунната ни система. Поради тази причина някои учени, като например французинът Джоел Доре от Института INRA в Париж, дори го наричат отделен орган.
Всеки носи около 33 000 вида бактерии в устата си
Малко е известно обаче каква роля играят бактериите в детайли и как си взаимодействат. Едва от няколко години микробиолозите разполагат с инструментите за изследване на състава на цели бактериални популации.
Преди това може да се култивират само единични щамове в чашата на Петри и да се правят експерименти с тях. Тъй като гените на бактериите са критичните компоненти, тъй като те се превръщат в специфични протеини, основният фокус е върху броенето и класифицирането на тези гени.
По този начин вече излизат на бял свят удивителни резултати: Например, американската изследователка Сюзън Хюс и нейните колеги са открили, че освен в червата, най-голямото разнообразие от бактериални гени може да се намери в устата. Те са открили 7 947 вида на езика, 4 154 в гърлото, около 7 000 в слюнката и дори над 14 000 вида в венечните джобове.
Чревната флора е особено важна
Ако само раницата гарантира оцеляване
Ноели от Испания не яде от дванадесет години. Тя страда от хронична псевдо-чревна обструкция. Поради чревни заболявания тя не може да смила твърда храна.
Зад лявото ухо учените са преброили общо 2363 вида нечовешки гени и 3632 в десния лакът. Вероятно има повече от 10 000 различни вида бактерии в и върху хората, много повече, отколкото се предполагаше по-рано. Заедно те имат около осем милиона гени, хората имат само около 22 000.
По-голямата част от микробиома - както теглото, така и броят на видовете - е в червата. Досега бактериите бяха най-вече наричани чревна флора; значението му за храносмилането ни е известно отдавна. Те осигуряват цяла гама ензими, които ни помагат да разграждаме храната.
Освен това бактериите в червата също произвеждат витамини и късоверижни мастни киселини. Като цяло това са важни задачи, които гарантират, че можем да живеем от храната си, независимо дали ядем сочна пържола или веган бургер.
Чревни бактерии: фаланга на имунната система
В допълнение обаче изследователите идентифицират все повече и повече функции, които се поемат от чревния микробиом. По-специално имунната система очевидно зависи от бактериите за своето съществуване. Постъпващата храна съдържа голям брой чужди микроби и патогени.
Чревната стена трябва да я задържи, но от друга страна трябва да прокара енергосъдържащите хранителни компоненти, за да могат да попаднат в кръвта. „Тази бариера трябва да бъде едновременно стабилна и хлабава и това може да бъде постигнато само чрез добре балансирани механизми за контрол между клетките“, казва Стефан Бишоф, изследовател по хранене от университета в Хохенхайм.
Балансът може лесно да бъде нарушен
За това е важно взаимодействието на бактериите една с друга, но също и с клетките и рецепторите на червата. „В момента изследваме как работи комуникацията между микробиома и клетките на червата“, казва Джоел Доре.
Балансът на толкова много компоненти, който е необходим, за да се гарантира оптималното функциониране на чревната система, разбира се може лесно да бъде нарушен, било то чрез неправилна храна, чрез инфекции, стрес или лекарства. Ето защо изследователите се опитват да разберат как да постигнат и поддържат възможно най-устойчив микробиом.
Сега е трудно да се погледне вътре в червата на човека. Само в изключителни случаи, а след това най-вече от болни хора, е възможно да се вземат проби директно от тънките черва. Например изследванията при хора обикновено разчитат на проби от изпражнения, в които може да се намери голяма част от чревните бактерии.
Връзка между ентеротип и етническа принадлежност
Обширни проучвания през 2011 г. показаха, че очевидно има три принципно различни вида микробиоми, които са фундаментално различни. Те се наричат ентеротипове и някои изследователи смятат, че те са толкова основни, колкото кръвните групи.
Те се характеризират със състава на бактериалните популации. Около половината от всички видове бактерии са еднакви при всички хора, но „бял американец има различен микробиом от малавиански“, подчертава Доре.
„Установено е обаче, че хората също могат да променят своя ентеротип, ако условията на околната среда се променят.“ Те включват, разбира се, диетата, но също така и вида на раждането, хранителните навици и хигиената на майката.
Бактерии от родовия канал
Кенджи Оиши от Европейския изследователски център Якулт в Гент, заедно с колегите си, се фокусира върху въпроса как хората придобиват свой собствен микробиом. Той успя да докаже, че голяма част от бактериите от родовия канал на майката преминават към детето по време на естествено раждане. Това вертикално предаване не се дава при цезарово сечение, където семейната и домашна среда играят по-голяма роля.
Въпреки това, според Oishi, микробиомът се променя относително бързо след раждането. Диетата играе основна роля в това. Пол О’Тул от Ирландския университет в Корк изследва този въпрос в проекта „Eldermet“ върху 500 възрастни хора над 65-годишна възраст.
Той открива, че възрастните хора имат различни бактерии в червата си, отколкото по-младите хора и - не неочаквано - че съставът се променя с променените хранителни навици и употребата на лекарства. Това е особено забележимо, когато хората идват в клиниката или старческия дом.
Въпреки това са необходими месеци, за да се адаптират бактериалните популации и това се случва по различен начин в зависимост от типа на човека. Британският микробиолог Хари Флинт получи този изумителен резултат от проучвания върху дебели мъже. 14 от тях трябваше да поддържат теглото си и поради това не им беше позволено да ядат нишесте. Оказа се, че чревната флора на мъжете се е променила, но „всеки индивид реагира по различен начин на диета“, обобщава Флинт.
Дебелите хора имат различен микробиом от слабите
Защо немските деца стават по-дебели
Деца, вместо да ритат, закуски вместо зеленчуци - броят на затлъстелите деца се увеличава в световен мащаб, включително в Германия. Експертите виждат произход от липсата на етикетиране на храните в супермаркетите.
Източник: N24/Paul Willmann
Това твърдение е особено интересно за хора с проблеми с теглото. Изследванията показват, че дебелите хора имат различен микробиом от слабите. Но все още не е ясно дали това е причината за затлъстяването. Или бактериалната колонизация в червата се адаптира към диетата?
„Този проблем с пилешкото и яйцето с храненето по принцип все още не е решен“, казва Бишоф. Във всеки случай е ясно, че начинът на живот и микробиомът са тясно свързани. Изследователите дори са успели да определят разликите в пропускливостта на чревната стена между велосипедисти и нециклисти.
Много институти по света изследват ролята на храненето за поддържане на чревната флора здрава. Например Бишоф установява, че диетата с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на фибри с високо съдържание на захар при мишки причинява бактериални токсини да предизвикат възпаление на черния дроб. Това в крайна сметка доведе до инсулинова резистентност, т.е.диабет.
Флинт също отдава възрастовите разлики в чревните бактерии на „факта, че възрастните хора избягват храни, богати на фибри“. Чревни заболявания и непоносимост към някои храни като глутен също могат да бъдат предизвикани от нарушена чревна флора.
Бактерии: пробиотици за здравословна чревна флора
И така, как можете да поддържате микробиома си здрав и продуктивен? Разнообразната и богата на фибри диета, съчетана с упражнения, очевидно е от полза.
Но пре- и пробиотиците също могат да бъдат полезни. Според дефиницията на Световната здравна организация това са вещества, които имат полза за здравето, като бактериални щамове в кисело мляко или млечни напитки в случай на пробиотици, в хранителни добавки или лекарства. Те включват определени лактобактерии и бифидобактерии, но също така и специални коли бактерии и комбинации от различни щамове.
Пребиотиците, от друга страна, не съдържат живи микроби, но са хранителни съставки като инулин или олигофруктоза. „Сега се приема, че основният механизъм на действие на такива вещества е модулацията на телесните клетки“, обяснява Бишоф.
"Пробиотиците също могат да помогнат за възстановяване на непокътната чревна микробиота, когато микробният баланс е нарушен."