Întâlnește-ți miliardele de colegi de cameră cu bunăvoință - minunatul microbiom

Pentru a auzi multe astăzi despre importanța florei intestinale, despre faptul că microbioticele (bacterii, viruși și ciuperci) care trăiesc în noi interacționează cu celulele umane, ele ne afectează în mod semnificativ metabolismul și răspunsurile imune. Institutele Naționale de Sănătate din SUA au lansat Proiectul Microbiomului Uman (HMP) în 2008, cu scopul de a cartografia în detaliu compoziția florei intestinale folosind noi metode, cum ar fi secvențierea generației următoare. Prin combinarea cuvintelor micro și biom (o comunitate de viață similară din punct de vedere ecologic), masa vie menționată ca microbiom este deja clasificată de unii cercetători drept un organ uman; acum începe să devină evident cât de importantă este nu numai în procesele corporale, ci chiar și în funcționarea sistemului nervos. Cercetătorul principal în acest domeniu este biologul Rob Knight, profesor la Universitatea din California (San Diego), care a vorbit în prelegerea TED din 2014 despre miliardele de creaturi care trăiesc în noi și rolul lor surprinzător (microbiomul se referea inițial la toți microbii material ereditar, dar astăzi folosim termenii microbiota, microbiomul, microflora, flora intestinală ca sinonime).

Cati oameni sunt acolo?

Numărul exact al microbiotei care trăiește în și pe noi este încă subiectul dezbaterii profesionale, dar corpul uman conține cu siguranță cel puțin la fel de multe sau mai multe bacterii decât are celule. Studiile anterioare au estimat chiar acest raport până la 10: 1, pe baza datelor din anii 1970, astăzi, pe baza unui studiu din 2016, preferăm raportul 1,3: 1 ca orientare. Greutatea totală a bacteriilor care trăiesc cu noi este estimată a fi între 1 și 2,5 kg. Semnificația lor numerică este incontestabilă, în plus, atunci când este măsurată în ADN, diversitatea și semnificația microbienilor este și mai izbitoare: aprox. Avem 20.000 de gene umane, în timp ce numărul de gene microbiene variază de la 2 milioane la 20 de milioane, deci, în termeni genetici, suntem 99% alcătuite din microbi.

Microbiomul se dezvoltă treptat după naștere. Puține tulpini pot fi detectate în prima săptămână, comunitatea microbiologică este destul de instabilă și se produc adesea modificări semnificative în prima lună. În timpul nașterii vaginale, nou-născutul este dominat de tulpini găsite în flora vaginală a mamei (tulpini Lactobacillus, Prevotella sau Sneathia), deoarece nou-născutul, la ieșirea din uterul steril, întâlnește mai întâi microbiotice vitale aici mai târziu în viață. Până la maturitate, cel puțin 1.200 de specii de microorganisme trăiesc în tractul intestinal, iar compoziția lor poate fi afectată de dietă, stil de viață, fond genetic, medicamente și alte boli.

Cea mai importantă și mai mare comunitate microbiană din corpul uman trăiește în tractul intestinal. Acest sistem lung de 6-8 metri este o casă ideală pentru microbi: un mediu cald, bogat în nutrienți și în zigzag, scrie Knight în cartea sa intitulată Partea noastră organică. Nutrientul lor principal este fibrele pe care corpul nostru nu le poate digera. Cercetarea microbiomică este un domeniu științific specific nou, cartografierea sa detaliată a început doar în ultimele decenii. Dezvoltarea rapidă și costul mai mic al secvențierii ADN-ului au făcut posibilă explorarea microbiomului mai detaliat (majoritatea microbilor nu pot fi testați prin metoda tradițională, adică cultivată într-o cutie Petri în laborator, deoarece aceste organisme nu supraviețuiesc în afara corpul uman, dar analiza permite cartografierea bacteriilor).

Cât de bogat?

Un aspect important al studiului este diversitatea microbiană. Prin diversitate înțelegem bogăția și uniformitatea florei intestinale. Conceptul de uniformitate descrie că, dacă luăm două probe care conțin același număr de bacterii (probele sunt la fel de bogate), una poate avea același număr din fiecare tulpină bacteriană, în timp ce cealaltă probă are multe dintre puținele tulpini bacteriene și mai puțini dintre ceilalți. Adică, cele două probe diferă în ceea ce privește uniformitatea. Acest lucru este important deoarece, la fel ca orice ecosistem, un microbiom este mai sănătos și mai rezistent cu cât are mai multă biodiversitate.

Cu cât mai multe tulpini sunt prezente în același timp, cu atât mai multe funcții pot îndeplini și cu cât sunt mai multe specii prezente, cu atât mai probabil două specii vor îndeplini funcții similare. Și aceasta oferă protecție întregului ecosistem: dacă o specie ar dispărea, cealaltă ar continua să îndeplinească aceleași funcții. Nu în ultimul rând, diverse sisteme sunt, de asemenea, mai rezistente la atacurile externe, întrucât într-un sistem complex care funcționează bine, diferite specii folosesc toate resursele disponibile, astfel încât agenții patogeni externi nu au posibilitatea să se stabilească.

Toți sunt diferiți diferit

Diversitatea microbiomului este bine ilustrată de faptul că, deși știm că stocul genetic al oamenilor este de 99,99% același, acest lucru nu se poate spune deloc pentru microbiomul nostru. Deși cercetătorii au presupus inițial că există un „microbiom” de bază găsit la toată lumea, cercetările recente au dovedit că nu există o singură specie de microbiom care să poată fi găsită la fiecare ființă umană. Prin urmare, compoziția microbiomului nostru este la fel de diferită de la persoană la persoană, precum amprentele noastre. Deocamdată nu putem spune care este compoziția specifică a florei intestinale, ceea ce înseamnă un microbiom sănătos. Putem concluziona că, dacă examinăm flora intestinală în ansamblu, vom găsi „nucleul comun” al activității metabolice care este caracteristic unei flore intestinale sănătoase. Acesta este și cazul pădurilor tropicale, care sunt alcătuite din specii foarte diferite din diferite părți ale lumii și nu este posibil să se identifice specii care ar fi esența pădurii tropicale, totuși aceste ecosisteme funcționează în mod similar, în ciuda faptului că florei și faunei unice proprii: nucleul ”apare la nivel funcțional și nu la nivelul membrilor individuali.

Cu toate acestea, dintr-un studiu publicat în Nature în 2011, știm deja că omenirea poate fi clasificată în trei grupuri majore pe baza tipului de floră intestinală, în funcție de tulpina care predomină în intestinele lor: Prevotella, Bacteroides sau Ruminococcus. Predominanța unui anumit enterotip se referă la compoziția dietei: Prevotella este în primul rând asociată cu o dietă simplă pe bază de glucide și zahăr, care este tipică societăților agricole, dominanța bacteroidelor fiind asociată cu o dietă occidentală care conține proteine animale, aminoacizi și grăsimi saturate.

Ce putem mânca pentru flora noastră intestinală?

Fibrele sunt carbohidrați de origine vegetală pe care organismul nu le poate digera, așa că ajung în colon și sunt elementul nutritiv principal pentru microbiotice. Prin urmare, aportul ridicat de fructe și legume, precum și consumul de cereale integrale, leguminoase și semințe oleaginoase sunt extrem de importante pentru flora intestinală datorită conținutului lor de fibre. Organizația Națiunilor Unite pentru Sănătate (OMS) recomandă consumul a 25 până la 38 g de fibre dietetice pe zi pentru adulți; consumul mediu al bărbaților maghiari este aproape de (25,0 grame/zi), în timp ce consumul femeilor este mai mic de (20,8 grame/zi). O porție de aproximativ 75 de grame de linte gătită, de exemplu, conține deja 15 grame de fibre.

Alimentele fermentate (fermentate) care nu sunt supuse tratamentului termic (de exemplu varză murată, sos de soia, miso, iaurt, chefir caucazian, unele brânzeturi) sunt surse importante de probiotice (bacterii bune), consumul lor contribuind și la o floră intestinală mai echilibrată.

În general, este important să rețineți că, din moment ce dieta tipică occidentală (datorită proporției mai mari de acizi grași saturați, carbohidrați rafinați și alimente procesate) distruge flora intestinală, merită să alegeți cât mai multe ingrediente naturale posibil.

Și cum se poate lega de sănătatea mintală?

Relația dintre consumul de alimente rapide și alimente bogate în zahăr și depresie a fost evidențiată în mai multe studii (discutate în detaliu în articolul nostru anterior). Starea florei intestinale poate fi un factor de mediere în această asociere, deoarece dieta tipică occidentală (datorită proporției mai mari de acizi grași saturați, carbohidrați rafinați și alimente procesate) distruge flora intestinală. Această asociere a fost demonstrată și la șoareci: încă o săptămână, o dietă cu conținut scăzut de fibre a decimat flora intestinală a subiecților, atât de mult încât speciile bacteriene complete au dispărut din intestinele animalelor în experimente. În schimb, atunci când o persoană mănâncă o mulțime de legume, fibrele materialului vegetal fermentează în intestin și creează acizi grași cu lanț scurt care reglează sistemul imunitar și nervos, au scris Knight și echipa sa de cercetare de la Nature anul trecut.

Axa intestin-creier identificată în ultimii ani este acum denumită mai mult în literatură drept „axa microbiom-intestin-creier”. Interacțiunea exactă dintre sistemul intestinal și sănătatea mintală nu este încă clară, mai multe mecanisme posibile pot juca un rol: pe de o parte, bacteriile intestinale produc în sine neurotransmițători importanți (serotonină, dopamină), a căror absorbție ne afectează dispoziția și unele microbii pot activa corpul uman. cel mai lung nerv, nervul planetar, care este responsabil pentru calm ca parte a sistemului nervos parasimpatic și, în al treilea rând, bacteriile intestinale afectează sistemul imunitar și astfel ne afectează indirect starea de bine.

Această linie de cercetare semnificativ nouă abia începe să se desfășoare și încă nu avem răspunsuri clare la multe întrebări, deși se adună în mod constant dovezi cu privire la toleranța la stres, depresie, autism, tratamentul bolii Parkinson sau chiar hiperactivitate.

Microbiomul va fi un domeniu cheie de cercetare în următorii ani pentru cartografierea bolilor fizice și mentale; domeniul psihologiei nutriției se va extinde cu siguranță în viitor și odată cu creșterea cercetării genetice vom obține o mai bună înțelegere a interacțiunilor dintre corpul uman și minte.

Autorul este psiholog consultant și doctorand la ELTE. În timpul liber se ocupă de gastronomie și frontierele acesteia, autorul blogului Babramegy.