Чем отличается микрофлора кишечника от микробиома?

В организме человека проживают около 100 триллионов микроорганизмов, количество которых превышает собственные человеческие клетки примерно в 10 раз.

Благодаря научным достижениям в области генетики, за последние годы мы знаем намного больше о микроорганизмах, которые живут на коже и внутри нас.

Ученые из многих стран вложили большой вклад в изучение и понимание взаимодействия экосистемы внутри человеческого тела и ее взаимосвязи со здоровьем и заболеваниями.

Микрофлора или микробиом?

Два термина — микрофлора и микробиом — часто используются для обозначения одного и того же, и вы часто будете встречать их, они, как правило, используются как синонимы. Однако, существует тонкое различие между значениями этих двух слов и поэтому в данной статье мы расскажем о различиях между ними.

Микрофлора человека включает в себя популяцию видов микроорганизмов, которые живут на коже или внутри человеческого тела — синантропные бактерии, вирусы и грибки, а также другие одноклеточные микроорганизмы, такие как археи и простейшие, которые называют наше тело своим домом.

В каждом из нас в симбиозе проживают от 10 триллионов до 100 триллионов микробных клеток. Считается, что у человека не может быть более 1000 различных видов микроорганизмов, составляющих человеческую микрофлору. Хотя общее количество микроорганизмов в организме человека превышает количество клеток человека, однако они настолько малы, что составляют лишь около 2-3% от всей массы тела.

А вот все гены, находящиеся внутри данной микрофлоры, называются микробиомом.

Как и расшифровка генома человека — путем секвенирования всех наших генов — микробиом также подвержен пристальному вниманию генетиков.

Современные исследования в течение последнего десятилетия выявляют генетическое разнообразие этих популяции, которые варьируются в зависимости от локализации.

Так, например, исследование, опубликованное в научном журнале Nature [1] в 2012 году, показало, что популяция микроорганизмов в ротовой полости, а также в фекалиях особенно богата разнообразием. Противоположность этому является влагалище, здесь обитают простые микробные сообщества.

Что такое микрофлора  кишечника? [3]

Родни Берг (Rodney Berg) из Университета штата Луизиана (Louisiana State University) писал о микрофлоре кишечника в научном журнале Trends in Microbiology:

«Собственная микрофлора кишечного тракта оказывает очень серьезное влияет на анатомическое, физиологическое и иммунологическое формирование хозяина».

Почему важна микрофлора человека? [2-8]

Микроорганизмы, которые эволюционировали вместе с нами и образовали неотъемлемую часть жизни человека, выполняют определенный ряд функций. Они вовлечены как в поддержание здоровья, так и в развитие заболеваний.

Ученые обнаружили ряд взаимосвязей между микрофлорой человека и такими заболеваниями как астма, аутизм, рак кишечника, целиакия, колит, диабет, экзема, болезни сердечно-сосудистой системы, недоедание, рассеянный склероз и ожирение.

Микрофлора человека оказывает влияние на следующие четыре важные области, играющие существенную роль в нашем здоровье: питание, иммунитет, поведение и болезни.

Питание

Кроме того, что микроорганизмы помогают переваривать пищу, которую мы употребляем, они также играют важную роль в усвоении питательных веществ. Например, кишечные бактерии помогают нам расщеплять сложные молекулы мяса и овощей. Без кишечных бактерий мы бы не могли переваривать клетчатку.

Микрофлора кишечника также влияет и на наши пристрастия и чувства сытости после после принятия пищи через метаболическую активность.

Разнообразие нашей микрофлоры влияет и на разнообразие нашего рациона. В одном из исследовании ученые показали, что у подростков, употребляющих в пищу разнообразные продукты, наблюдается разнообразие кишечной микрофлоры, чем у взрослых, придерживающихся определенной диеты.

Иммунитет

Без микроорганизмов, которые живут в нас с рождения, не было бы нашего адаптивного иммунитета. Адаптивный иммунитет — это часть нашей иммунной системы, которая учится как реагировать на патогены после первой встречи с ними, помогая более быстрее противостоять болезнетворным организмам.

Ученые обнаружили, что у стерильных от микроорганизмов грызунов наблюдалось ослабление иммунитета. Микрофлора кишечника также играет важную роль в развитии аутоиммунных и аллергических заболеваний.

Поведение

В связи с тем, что микрофлора кишечника участвует в процессах пищеварения, она также может воздействовать и на головной мозг. Ряд ученых называют кишечную микрофлору «вторым головным мозгом».

Молекулы, продуцируемые благодаря активности кишечных бактерий, вызывают реакцию нервных клеток в желудочно-кишечном тракте. Также ученые выявляли взаимосвязь между кишечной микрофлорой и психическими расстройствами, такими как депрессия и расстройства аутистического спектра (РАС).

Заболевания

Бактериальная популяция желудочно-кишечного тракта может вызывать такие заболевания как воспалительная болезнь кишечника кишечника (ВБК) — болезнь Крона и язвенный колит. Уменьшение разнообразия кишечной микрофлоры связано с воспалительными заболеваниями кишечника, а также с ожирением и диабетом 2 типа.

Характер кишечной микрофлоры также связывают с метаболическим синдромом и с изменением режима питания. Ученые в своих работах показали воздействие на эти факторы риска с помощью пребиотиков, пробиотиков и других пищевых добавок.

Кроме этого, кишечная микрофлора и ее генетика влияет на наш энергетический баланс, а также развитие и функцию головного мозга.

Антибиотики приводят к нарушению микрофлоры кишечника, что может привести к заболеваниям, в том числе к появлению инфекций, которые будут устойчивы к антибиотикам.

Микрофлора при рождении также играет важную роль в сопротивлении кишечника распространению другой микрофлоры, которая может приводить к заболеваниям.

На сегодняшний день огромные инвестиции вкладывают в исследования микробных популяций организма и их генетики, изучаются их связи со здоровьем и болезнями.

Вот некоторые последние исследования:

Микрофлора кишечника может вызывать аутоиммунные заболевания глаз.

Микрофлора кишечника продуцирует «гормон счастья».

Список используемой литературы:

1. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome (2012) // Nature — vol. 486 (7402) — p. 207-214
2. American Microbiome Institute, Introduction to the human microbiome, опубликовано 22 марта 2016.
3. Berg R. D. The indigenous gastrointestinal microflora //Trends in microbiology. – 1996. – Т. 4. – №. 11. – С. 430-435.
4. American Psychological Association, That gut feeling, опубликовано 22 марта 2016.
5. Heiman M. L., Greenway F. L. A healthy gastrointestinal microbiome is dependent on dietary diversity //Molecular Metabolism. – 2016.
6. Mazidi M. et al. Gut microbiome and metabolic syndrome //Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. – 2016.
7. MyNewGut, Research, опубликовано 22 марта 2016.
8. NIH Human Microbiome Project, The human microbiome, опубликовано 22 марта 2016.