מיקרוביוטה במעיים - הגדרה, רלוונטיות ושימושים רפואיים

הידעתם שמיקרוביוטה של המעי מתייחסת למיקרוביוטה במערכת המעיים? מדענים מגדירים מיקרוביוטה כ"מכלול של מיקרואורגניזמים בסביבה מוגדרת", כגון חיידקים, ארכאים, אוקריוטים ווירוסים. המיקרוביוטה משתנה בהתאם לסביבתה. המונח מיקרוביוטה, המכונה גם חיידקים, ממשיך בשם הסביבה שבה הוא נמצא.

גוף האדם מארח כ-100 טריליון מיקרוביוטה, אם כי חלקם מועילים וחלקם מזיקים. כמה מדענים מעריכים שיש פי עשרה יותר תאים מיקרוביאליים בגוף מאשר תאים אנושיים. ההתקדמות המדעית האחרונה בגנטיקה אפשרה לבני אדם לדעת הרבה יותר על החיידקים בגוף.

מדינות רבות השקיעו רבות בחקר האינטראקציות בתוך המערכת האקולוגית של גוף האדם. יתר על כן, הם גם השקיעו ברלוונטיות שלו לבריאות ומחלות. שני המונחים, מיקרוביוטה ומיקרוביום, משמשים לעתים קרובות לאותו דבר, אם כי הם משמשים גם לסירוגין. מאמר זה יסביר בצורה מושלמת את ההבדלים ביניהם. תוכלו גם ללמוד הכל על שימושים ומחקרים שונים ברפואה המודרנית.

עובדות מהירות על מיקרוביוטה במעיים

• טריליוני תאים מרכיבים את המיקרוביוטה האנושית. לדוגמה, חיידקים, וירוסים ופטריות.
• האוכלוסיות הגדולות ביותר של חיידקים מתגוררות במעיים. בתי גידול פופולריים אחרים כוללים את העור ואיברי המין.
• התאים המיקרוביאליים והחומר הגנטי שלהם, המיקרוביום, חיים עם בני אדם מלידה. מערכת יחסים זו חיונית לבריאות.
• מיליוני מיקרואורגניזמים החיים בתוך מערכת העיכול מסתכמים בסביבות ארבעה פאונד של ביומסה. עם זאת, לכל פרט יש שילוב ייחודי של מינים.
• המיקרוביוטה חשובה לתזונה ולחסינות ויש לה השפעות על המוח וההתנהגות. זה כרוך במספר מחלות הגורמות להפרעה באיזון התקין של חיידקים.

מהו בעצם המיקרוביום האנושי?

המיקרוביוטה של המעי נמצאת בבני אדם מלידה, והיא משפיעה על התפקוד בכל הגוף. המיקרוביוטה האנושית מורכבת ממגוון רחב של דברים, כגון חיידקים, וירוסים, פטריות ושאר אורגניזמים חד-תאיים שחיים בגוף. לפיכך, המיקרוביום הוא השם שניתן לכל הגנים שבתאי חיידקים אלה.

כל בן אדם מכיל בין 10 טריליון ל-100 טריליון תאים מיקרוביאליים במערכת יחסים סימביוטית. זה מועיל גם לחיידקים וגם למארחים שלהם, כל עוד הגוף שלך במצב בריא . ההערכות משתנות. עם זאת, יותר מ-1000 מינים שונים של מיקרואורגניזמים יכולים להרכיב את המיקרוביוטה האנושית. יש הרבה פרויקטים שמנסים לפענח את הגנום האנושי על ידי ריצוף של כל הגנים האנושיים.

באופן דומה, המיקרוביום היה נתון למאמצים אינטנסיביים לפענח את כל המידע הגנטי שלו. סרטון מקוון מסקרן על המערכת האקולוגית האנושית עוזר להבין אותה. המרכז ללימוד מדע גנטי של אוניברסיטת יוטה, סולט לייק סיטי, הפיק את הסרטון. זה בוודאי יעזור ליצור תמונה של מערכת היחסים העדינה, אך החיונית, הזו.

סוגים שונים של חיידקים

יש מגוון של בתי גידול לכל סוג של חיידקים בגוף שלך, וכל אחד שונה. הסביבה היבשה של האמה שלך שונה לחלוטין מהסביבה הרטובה והשמנונית של בית השחי שלך. החיידקים בגוף קטנים; קטנים מספיק כדי שהם מהווים רק כשניים עד שלושה אחוזים ממשקל הגוף האנושי, למרות מספר התאים.

מחקר גאוני משנת 2012 שפורסם ב- Nature על ידי קונסורציום Human Microbiome Project מצא דברים חשובים רבים, כולל:

• דגימות של קהילות חיידקים בפה ובצואה מגוונות במיוחד.
• לעומת זאת, דגימות מאתרי נרתיק מציגות קהילות מיקרוביאליות פשוטות במיוחד.

המחקר הראה את המגוון הגדול של המיקרוביום האנושי על פני קבוצה של אנשים מערביים בריאים, אם כי הציג שאלות למחקר נוסף. כיצד אוכלוסיות חיידקים בתוך כל אחד מאיתנו משתנות לאורך החיים? האם דפוסי התיישבות על ידי חיידקים מועילים זהים לאלו המוצגים על ידי חיידקים גורמי מחלות?

מהי המיקרוביוטה של המעי?

לפני שנים רבות כינו מומחים את המיקרוביוטה של המעי המיקרופלורה של המעי. בערך בזמן הזה, ב-1996, כתב ד"ר רודני ברג על המיקרוביוטה של המעיים. רודני הוא חוקר מבריק של המחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה של אוניברסיטת לואיזיאנה. הוא כתב על חשיבותו ה"עמוקה" במאמר מחקר שפרסם בכתב העת Trends in Microbiology. "למיקרופלורה המקומית של מערכת העיכול יש השפעות עמוקות על ההתפתחות האנטומית, הפיזיולוגית והאימונולוגית של המארח", כתב ד"ר ברג.

מאמר המחקר מוסיף, "המיקרופלורה המקומית מגרה את מערכת החיסון המארחת להגיב מהר יותר לאתגר הפתוגנים, ובאמצעות אנטגוניזם חיידקי, מעכבת קולוניזציה של מערכת העיכול על ידי פתוגנים אקסוגניים גלויים". למרבה המזל, הקשר הסימביוטי הזה מועיל לשני בני האדם, והנוכחות של פלורה נורמלית זו כוללת מיקרואורגניזמים, כמו אלה המצויים בסביבה. אתה יכול למצוא אותם כמעט בכל בעלי החיים מאותו בית גידול, אם כי חיידקים מקומיים אלה כוללים חיידקים מזיקים. זה גם יכול להתגבר על הגנות הגוף שמפרידות אותם ממערכות ואיברים חיוניים.

ישנם חיידקים מועילים במעיים, אם כי ישנם גם חיידקים מזיקים שיכולים לחדור למערכות רחבות יותר, ולגרום לזיהומים מקומיים של מערכת העיכול. זיהומים אלה כוללים דברים רבים. לדוגמה, הרעלת מזון ומחלות GI אחרות הגורמות לשלשולים והקאות.

מיקרוביוטת המעיים האדירה מכילה למעלה משלושה מיליון גנים, מה שהופך אותה למגוון גנטי פי 150 מגוף האדם. מיקרוביוטת המעיים של כל אדם היא ייחודית. זה יכול לתרום רבות לאופן שבו אנשים נלחמים במחלות ומעכלים מזון ואפילו למצב הרוח והתהליכים הפסיכולוגיים שלהם.

חשיבות המיקרוביוטה האנושית

ראשית, נמצאו מגוון קשרים בין חיידקי מעיים ומחלות לב . מיקרואורגניזמים התפתחו לצד בני אדם. כעת הם מהווים חלק בלתי נפרד מהחיים, ומבצעים מגוון פונקציות חיוניות. הם משפיעים גם על בריאות וגם על מחלות. על פי מחקר עדכני, ישנם קשרים בין אוכלוסיות חיידקים, בין אם נורמליות או מופרעות, לבין המחלות הבאות:

• אסתמה.
• אוטיזם.
• מחלת הסרטן.
• מחלת צליאק.
• קוליטיס.
• סוכרת.
• אקזמה.
• מחלת לב.
• תת תזונה.
• טרשת נפוצה.
• השמנה.

באופן דומה, המיקרוביום האנושי משפיע לחלוטין על דברים רבים אחרים. ארבעת התחומים הבאים חשובים מאוד לבריאות:

• תזונה.
• חסינות.
• התנהגות.
• מחלה.

תזונה

לא רק שחיידק המעי סופג אנרגיה מהמזון, אלא שהוא גם חיוני ביותר. למען האמת, זה עוזר לבני אדם לקחת ביעילות חומרים מזינים. חיידקי המעי גם עוזרים לך לפרק בצורה מושלמת מולקולות מורכבות, כמו בשרים וירקות. ללא עזרת חיידקי המעי, אינך יכול לעכל תאית צמחית, וחיידקי מעיים משתמשים בפעילות המטבולית שלהם כדי להשפיע על התשוקה למזון.

הם גם משפיעים באופן דרמטי על תחושות של מלאות. המגוון של המיקרוביוטה קשור לחלוטין למגוון התזונה. מבוגרים צעירים יותר המנסים מגוון רחב של מזונות מציגים מיקרוביוטת מעיים מגוונת ביותר. מצד שני, למבוגרים העוקבים אחר דפוס תזונה מובהק אין מיקרוביוטה מגוונת.

חסינות

מרגע לידת חיה, הם מתחילים לבנות את המיקרוביום שלהם, אם כי בני אדם רוכשים את החיידקים הראשונים שלהם כשהם נכנסים לצוואר הרחם של אמם. זה קורה בדיוק כשהם מגיעים לעולם היפה הזה. לכן, ללא האורחים המיקרוביאליים המוקדמים האלה, לא תהיה לך חסינות אדפטיבית. חסינות היא מנגנון הגנה חיוני. הוא לומד ביעילות כיצד להגיב לחיידקים לאחר שנתקל בהם.

היא מאפשרת תגובה מהירה ויעילה יותר לאורגניזמים גורמי מחלות. מכרסמים שאינם מראים מיקרואורגניזמים כלשהם מראים מגוון של השפעות פתולוגיות. מערכת חיסון שלא התפתחה היא בין החיות הללו. המיקרוביוטה מתייחסת גם למצבים אוטואימוניים ואלרגיות, אם כי סביר יותר להתפתח כאשר החשיפה לחיידקים מופרעת בשלב מוקדם.

מחלה

אוכלוסיות חיידקים במערכת העיכול סיפקו תובנות עמוקות לגבי מצבי מעיים, כולל מחלות מעי דלקתיות, מחלת קרוהן וקוליטיס כיבית. מגוון מיקרוביאלי נמוך במעיים מקשר ל-IBD כמו גם להשמנה וסוכרת מסוג 2. מצב המיקרוביוטה של המעי מתקשר גם לתסמונת מטבולית, אם כי תליית התזונה מפחיתה באופן דרמטי את גורמי הסיכון הללו.

זה הכרחי לוודא שהתזונה שלך כוללת פרביוטיקה, פרוביוטיקה ותוספי מזון אחרים. חיידקים במעיים והגנטיקה שלהם משפיעים על גורמים רבים, כמו איזון אנרגיה, התפתחות המוח ותפקוד קוגניטיבי. יש מחקר מתמשך על איך זה קורה בדיוק, והמחקר שלהם רוצה לגלות איך אתה יכול להשתמש במערכת היחסים הזו לתועלת אנושית. הפרעה למיקרוביוטה באמצעות אנטיביוטיקה עלולה להוביל למחלות, כגון זיהומים שהופכים עמידים לאנטיביוטיקה.

המיקרוביוטה ממלאת גם תפקיד חשוב בהתנגדות לצמיחת יתר של המעיים, למרות של אוכלוסיות שהוכנסו מבחוץ שאחרת היו גורמות למחלות. החיידקים ה"טובים" מתחרים ב"רעים", כאשר חלקם אף משחררים תרכובות אנטי דלקתיות.

ממצאים חיוניים חדשים על המיקרוביום

יש מחקר מתמשך על ההשפעה של מיקרוביוטה במעיים על הבריאות הכללית. הם השקיעו השקעה עצומה במחקר על אוכלוסיות מיקרוביאליות בגוף והגנטיקה שלהן, תוך בחינת קשרים עם בריאות ומחלות. המכון הלאומי לבריאות (NIH) השיק את פרויקט המיקרוביום האנושי בשנת 2007. פרויקט מחקר חדשני זה נועד להגדיר את המינים החיידקיים המשפיעים על בני אדם.

המחקר גם מבקש לגלות את הקשר שלהם לבריאות על ידי הפקת מערכי נתונים גדולים וזמינים לציבור ממחקרים גנטיים. אתה מוצא את רוב המיקרואורגניזמים החיים בבני אדם במערכת העיכול. למעשה, זה גם המקום שבו הם גילו תגליות חדשות רבות. ההתפתחויות האחרונות כוללות אישור נוסף של דרכים להחדרת זן חדש למיקרוביוטה קיימת.

חוקרים השתמשו באצות כדי לשלוט במיקרוביוטה של המעיים של מספר עכברים במחקר זה. היה גם מחקר עדכני על פתוגנים פוטנציאליים. הוא חקר כיצד פתוגנים מחוץ לגוף פולשים, וכיצד הם קשורים למיקרוביוטה של המעיים. זה יעזור לזהות דרכים להגביל את הפלישה של חיידקים שעלולים להזיק והשפעותיהם הגורמות למחלות. כפי שאתה יכול לראות, מיקרוביוטת המעיים הופכת לאבן יסוד ברפואה מונעת.