Mikrobiota jelitowa
Mikrobiota jelitowa (tradycyjnie: mikroflora jelitowa, flora bakteryjna jelit) – zespół mikroorganizmów (mikrobiom), głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem. U człowieka jeden z elementów jego bioty fizjologicznej.
W ludzkim przewodzie pokarmowym egzystuje ogromna liczba mikroorganizmów w ilości od 106 do 1012 w 1 g treści, w zależności od odcinka (jelito cienkie, jelito grube, odbytnica). Największą aktywność, liczebność i zróżnicowanie wykazuje mikrobiota zamieszkująca jelito grube. Szacuje się, że występuje tam od 500 do 1000 gatunków należących do 45 rodzajów i 17 rodzin drobnoustrojów, które stanowią do 60% suchej masy kału. Ze względu na charakter środowiska w którym żyją, bakterie te są bezwzględnie beztlenowe lub względnie beztlenowe, a przemiany metaboliczne z ich udziałem mają charakter procesów fermentacyjnych.
Ze względu na wyłączenie bakterii i grzybów z królestwa roślin, słowo flora (mikroflora) w odniesieniu do mikroorganizmów bywa zastępowane pojęciem biota (mikrobiota), zwłaszcza w literaturze anglojęzycznej (ang. microbiota)[1] oraz mikrobiom[2]. W skład mikrobioty wchodzą również wirusy i mikroorganizmy eukariotyczne[3].
Znaczenie mikrobioty jelitowej u człowieka
edytujTradycyjnie szacowano, że ludzie żyją z liczbą komórek bakteryjnych dziesięciokrotnie przewyższającą liczbę komórek ludzkich[4]. Nowsze szacunki jednak wskazują na najbardziej prawdopodobny stosunek wynoszący około 1:1.[5][6][7]
Bakterie bioty jelitowej znajdują się przede wszystkim w jelicie grubym i stanowią do 80% masy kału. Około 300-1000 gatunków bakterii wchodzi w skład mikrobioty jelitowej, z czego najczęściej wymienia się ok. 500 gatunków. 800 gatunków bytuje w jelicie grubym[4]. 30-40 gatunków składa się na 99% wszystkich bakterii mikrobioty jelitowej[4]. Także grzyby i pierwotniaki wchodzą w skład mikrobioty jelitowej, lecz niewiele wiadomo o ich działaniach. Zsekwencjonowano w tym środowisku co najmniej 3,3 mln genów[8].
Relacje między gospodarzem a biotą bakteryjną nie polegają wyłącznie na komensalizmie, lecz są rodzajem korzystnej symbiozy. Mikroorganizmy spełniają wiele pożytecznych funkcji: fermentacja pewnych składników pokarmowych, stymulacja systemu odpornościowego w zwalczaniu drobnoustrojów chorobotwórczych[9], regulacja rozwoju jelit, produkcja witamin (biotyna i witamina K[9]) i produkcja hormonów.
W pewnych warunkach niektóre gatunki mikrobioty bakteryjnej jelit mogą powodować stany chorobowe (zakażenie oportunistyczne) lub przyczyniać się do kancerogenezy.
Mikrobiom przewodu pokarmowego (regulowany przez skład diety i stan odżywienia) wpływa na utrzymywanie prawidłowego funkcjonowania mózgu[10].
Drobnoustroje wchodzące w skład mikrobioty jelitowej człowieka
edytujTabela przedstawia przegląd niektórych grup drobnoustrojów wchodzących w skład mikrobioty jelitowej i ich zbadany wpływ na organizm człowieka.
| grupa bakterii | wpływ korzystny | wpływ niekorzystny | ||||||
| Zwiększenia stopnia wykorzystania składników żywności | Synteza witamin | Hamowanie rozwoju patogenów i szkodliwych bakterii | Immunomodulacja | Patogen, toksynotwórczy | Enzymy fekalne, synteza karcynogenów | Produkcja H2S | Gazowanie | |
| Bacteroides | ||||||||
| Bifidobacterium | ||||||||
| Eubacterium | ||||||||
| Beztlenowe streptokoki | ||||||||
| Lactobacillus | ||||||||
| Desulfurykatory | ||||||||
| Escherischia coli | ||||||||
| Enterobakterie | ||||||||
| Clostridium | ||||||||
| Staphylococcus | ||||||||
| Vibrionaceae | ||||||||
| Ps.aeruginosa | ||||||||
Należy zwrócić uwagę na fakt, że dwa rodzaje bakterii, Bifidobacterium (występują w ilości około 1010 do 1011 na 1 g treści, głównie jelicie grubym) oraz Lactobacillus (108 do 1010 osobników na 1 g treści) mają wpływ korzystny, natomiast pozostałe grupy wpływają na organizm głównie niekorzystnie.
Zmiany w składzie mikrobioty jelitowej u człowieka
edytujU noworodków układ pokarmowy jest sterylny, ale wkrótce potem dochodzi do kolonizacji przez biotę bakteryjną[11]. W późniejszym okresie, wraz ze starzeniem się, ogólna liczba drobnoustrojów nie podlega znaczącym zmianom, natomiast zwykle występuje istotna zmiana udziału poszczególnych grup. Obserwujemy narastanie liczby enterobakterii, Clostridium i enterokoków przy wyraźnym spadku liczby Lactobacillus i Bifidobacterium, które uznawane są za korzystne dla zdrowia. Jest to prawdopodobnie przyczyną m.in. zwiększenia częstości występowania zaparć u osób starszych.
Skład mikrobioty bakteryjnej jelit zmienia się pod wpływem szeregu różnych czynników, takich jak np.:
Zobacz też
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ Hasło microbiota w Dorland’s Medical Dictionary. [dostęp 2008-10-28]. (ang.).
- ↑ Joshua Lederberg, Alexa T. McCray. 'Ome Sweet 'Omics – A Genealogical Treasury of Words. „The Scientist”. 15 (7), s. 8, 2 kwietnia 2001. (ang.).
- ↑ Anna Strzępa, Marian Szczepanik. Wpływ naturalnej flory jelitowej na odpowiedź immunologiczną (Influence of natural gut flora on immune response). „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej”. 67, s. 908–920, 2013. DOI: 10.5604/17322693.1064563. PMID: 24018457.
- ↑ a b c Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 312. ISBN 978-83-01-15154-6.
- ↑ Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. „PLOS Biology”. 14 (8), s. e1002533, 2016-08-19. Public Library of Science (PLoS). DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533. ISSN 1545-7885. (ang.).
- ↑ Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans, „Cell”, 164 (3), 2016, s. 337–340, DOI: 10.1016/j.cell.2016.01.013, ISSN 0092-8674 [dostęp 2019-01-12] (ang.).
- ↑ Alison Abbott, Scientists bust myth that our bodies have more bacteria than human cells, „Nature News”, DOI: 10.1038/nature.2016.19136 [dostęp 2019-01-12] (ang.).
- ↑ Katherine Harmon. Geny na doczepkę. „Świat Nauki”. 6 (226), s. 11–12, czerwiec 2010. ISSN 0867-6380.
- ↑ a b c d e Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 272–273. ISBN 978-83-01-15154-6.
- ↑ Kiran V. Sandhu, Eoin Sherwin, Harriët Schellekens et al. Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry. „Translational research: the journal of laboratory and clinical medicine”, 2016 Oct 21. DOI: 10.1016/j.trsl.2016.10.002. [dostęp 2016-11-22]. (ang.).
- ↑ Mieczysław Kazimierz. Błaszczyk: Mikrobiologia środowisk. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 333. ISBN 978-83-01-16319-8.
Bibliografia
edytuj- Zdzisława Libudzisz, Mikroflora jelitowa, rola probiotyków w żywieniu, Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej.
- Yuan Kun Lee, Seppo Salminen: Handbook of probiotics and prebiotics. Kanada: 2009. ISBN 978-0-470-13544-0. (ang.).