Розуміння мікробіома людини призведе до проривів у охороні здоров'я, включаючи лікування таких недуг, як синдром роздратованого кишечника. Shutterstock
Бактерії знаходяться в центрі всіх життєвих форм на планеті Земля і є найважливішими будівельними блоками, які роблять живі організми такими, якими вони є.
Обидва мітохондріон - міститься в більшості організмів, яка виробляє енергію в клітині - і хлоропласт - комбайн сонячної енергії, розташований у рослинах, - простежується до їхніх бактеріальних предків. Ці спеціалізовані мікроби заклали основу біорізноманіття, в якому ми живемо.
Мікроби є частиною всіх багатоклітинних організмів, де вони виконують безліч важливих для життя функцій, включаючи перетравлення поживних речовин та сигнальні процеси. Мікроби, що є невід'ємним компонентом живих організмів, називають мікробіомом. Мікробіом знаходиться у істот такий же простий, як і гідра і такі ж складні, як люди, слони та дерева.
Людський мікробіом
Мікроби є частиною людини з початкової стадії розвитку і відіграють важливу роль у функціонуванні людського організму. Людський мікробіом складається з вірусів, бактерій та грибів, що мешкають у громадах всередині та на тілі.
Отримайте останні по електронній пошті
Незважаючи на те, що ці мікроби завжди були частиною анатомії людини, їх візуалізували лише недавно за допомогою технологічних досягнень, таких як інструменти молекулярної візуалізації та генетичне послідовності нового покоління. Тепер ми можемо візуалізувати ці мікробні утворення під час роботи та виконання життєво важливих завдань.
Мікробіом - це найбільший орган, про який ви, можливо, ніколи не чули, вагою до трьох кілограмів. Людські мікроби: сила всередині (2018), Автор надано
Мікробіом людини - один з найбільших органів, який важить приблизно два-три кілограми у дорослої людини. Хоча він і невидимий, мікробіом робить його фізичну присутність очевидним з випадковими шумами і запахами.
Мікробіом дарує нам унікальні риси, якими ми володіємо. Склад мікробіома змінюється протягом нашого життєвого періоду, а зменшення кількості та різноманітності його складових пов’язане із захворюваннями та старінням. Насправді, у здорових людей та столітника, як відомо, є більш широке розмаїття мікробних партнерів, ніж нездорові.
Функції, характерні для розташування
Мікробіом працює в гармонії з різними органами в організмі і допомагає нормальному функціонуванню людини. Наприклад, мікроби, що живуть на поверхні шкіри, захищають від інвазії умовно-патогенних бактерій та збудників. Ці мікроби також допомога в загоєнні ран, зміцнює імунну систему і виробляє летючі сигнальні молекули, необхідні для зв'язку в організмі та нервовій системі.
Кишка, яка містить найвищу кількість мікробів, не змогла б виконувати свій травний обов’язок без допомоги мікробів. Мікроби в кишечнику мають різноманітні ферменти, присвячені перетравленню складних вуглеводів та вилученню поживних речовин з їжі, яку ми споживаємо. Середня людина споживає до 60 тонн їжі протягом свого життя. Шлунково-кишковому тракту, позбавленому мікробів, знадобиться ще більше їжі, ситуація, з якою воліє б обійтися світ.
Кишкові мікроби також виробляють такі вітаміни, як B12 (основні для метаболічної активності), гормони, нейромедіатори та безліч метаболітів, що входять до нормальних тілесних процесів. Вони також грають активну роль у долі ліків, які ми приймаємо. Насправді препарати, які приймаються перорально, спочатку взаємодіють з мікробіомом кишечника, перш ніж досягти намічених цілей.
Молекулярні утворення, як і коротколанцюгові жирні кислоти, одержувані від мікробіома, є частиною нашого нормального процесу розвитку.
Мікроби унікальні як для особи, так і для ділянки на тілі, де вони перебувають. Наприклад, жирне чоло має тенденцію бути кращим місцем проживання пропіобактерій в той час як вологий ніс заселений коринебактеріями, шлунок володіє кислотостійкими бактеріями в той час як товста кишка переховує анаеробних мешканців.
Зображення 15 / 21 від 1000 Handshakes, проект картографічного біобіотичного мікробіому. Франсуа-Йозеф Лапоант, Університет де Монреаль, CC BY
Розуміння мікробіома
Цей невидимий орган модулюється різними факторами, включаючи батьківську генетику, географію, продукти харчування та спосіб життя. Хоча відбиток пальців на мікробіомі знаходиться в зародковому стані, очевидно, що людина, яка проживає в міській місцевості, розмістить іншу мікробну спільноту щодо сільського жителя. Оскільки мікробіом схожий на будь-який інший орган, порушення його клітинних компонентів - відомий як дисбактеріоз - може спровокувати цілий ряд недуг, таких як ожиріння, синдром роздратованого кишечника, дерматит та неврологічний дисбаланс. Деякі з цих захворювань можна вилікувати, застосовуючи пробіотики та пребіотики, призначені для регулювання мікробного дисбалансу.
Хоча цей експансивний невидимий орган був візуалізується лише нещодавно, розгадування його функцій у поєднанні з розумінням його витоків може призвести до серйозних змін у охороні здоров'я, медичній освіті, харчуванні та особистих якостях.
Ідентифікація кожного компонента мікроб та його роль дозволить класифікувати кожного індивіда відповідно до його типу мікроба; це може бути таким же революційним, як відкриття груп крові у ХХ столітті. Відбиття пальців мікроб може призвести до сейсмічного зрушення якості здоров'я та доставки.
Маніпуляція та збагачення виділених мікробних спільнот - іменованих мікробіомічною інженерією - покращить здоров'я, омолодить органи, посилить риси характеру та призводять до більш ефективних ліків.
Креми, доповнені мікробами, для шкірних захворювань та харчові добавки, збагачені мікробами, вже регулярно рекламуються як персоналізовані ліки. Відстеження мікробів та їх метаболітів може стати загальною молекулярною стратегією ідентифікувати осіб і навіть їх поведінку.
Ми щойно на зорі революції в галузі охорони здоров'я, яка може стати зміною суспільних ігор.
про автора
Васу Аппанна, професор, біохімія, Лаврентійський університет
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
books_health