Човешки микробиом вселена вътре в нас Вестник на Испанското общество по биохимия и
"Нашите микроби променят концепцията за себе си"
- Игнасио Лопес-Гони
- Катедра по микробиология и паразитология, Университет на Навара, Памплона (Навара)
От векове знаем, че животните, включително хората, са носители на много различни микроорганизми, които до съвсем скоро бяха третирани с голямо безразличие. Въпреки това, през последните години, благодарение на новите масивни техники за секвениране, които ни позволяват да изследваме микробни общности, без да е необходимо да ги култивираме, ние започнахме да знаем, че зависим от нашите микроби за нормално развитие и поддържане на здравето. Микробиотата е съвкупността от микроорганизми (бактерии, археи, вируси, гъби и протести), които се намират в нашето тяло. Понякога се бърка с термина микробиом, който е много по-широк и се отнася до съвкупността от тези микробни общности, включително техните гени и метаболити, както и условията на околната среда, които ги заобикалят. Тези микробни екосистеми се намират в стомашно-чревния, пикочо-половия и дихателния тракт, устната и назофарингеалната кухина и кожата.
От години идеята, че имаме десет пъти повече бактерии в тялото си, отколкото човешките клетки, стана популярна, че 90% от нашите клетки са бактерии. Според последните изчисления обаче приблизително половината от клетките в нашето тяло са микроби: 3,8 х 10 13 бактерии и 3 х 10 13 човешки клетки, по една бактерия за всяка човешка клетка. Това може да изглежда малко, но имаме същото количество бактерии като човешките клетки: ние сме наполовина хора, наполовина бактерии. Следователно човешкото същество не е независима единица, а се състои от динамична и интерактивна общност от човешки и микробни клетки.
НАШАТА МИКРОБИОТА ЕВОЛВИРА ПО ЕЗЕРОТО НА ЖИВОТА
Проектът за човешки микробиом стартира преди десет години. Тогава броят на научните статии по темата беше малко повече от сто, днес всяка година се публикуват хиляди статии. Знаем, че разнообразието на микробите в нашето тяло е огромно, че съставът е различен при всеки човек и че има много фактори, които влияят върху тяхното развитие през целия живот. Смята се, че в нашето здраво тяло има повече от 10 000 различни бактериални вида, от които по-малко от 1% могат да бъдат потенциални патогени. Като цяло, нашите микробни общности се състоят от някои бактериални видове (много малко), които са много изобилни и чести, заедно с много различни, но малък брой представени бактерии. Когато се сравнява микробиотата в различни области на тялото, се наблюдава, че бактериите във всяка част са много различни. Най-голямо микробно разнообразие има в чревния тракт и в устата, кожата има средно разнообразие и там, където има по-малко различни видове бактерии, е във влагалището.
Микробиотата се променя с възрастта. От момента на раждането започваме да събираме собствените си микроби. Съставът на нашата микробиота ще зависи от много фактори, от това как сме се родили, от диетата, която сме имали, когато сме били бебета, от употребата на антибиотици, когато сме били млади, от средата, в която сме израснали и дори от тези, които живеели с нас или нататък, ако имахме домашни любимци. Наследяваме първия контакт с микроби от собствената ни майка. Повече от век приемаме като догма, че бебетата се раждат стерилни и придобиват микробите си вертикално (директно от майката, когато преминават през родовия канал) и хоризонтално (от други хора и от околната среда след раждането). Въпреки това, скорошни проучвания, използващи молекулярни техники, предполагат, че бактериални съобщества съществуват в плацентата, околоплодните води, пъпната връв и мекония при здрави бременности без признаци на инфекция или възпаление. Тези открития, макар и противоречиви, коренно променят представата ни за това как придобиваме първите си микроби: може би не сме родени стерилни, но още откакто бяхме в утробата имахме микроби, които логично ги наследихме от майка си.
Начинът, по който се раждаме, също влияе върху нашата микробиота, особено върху бактериите, които първо колонизират червата ни. Установено е, че чревната микробиота на бебета, доставена чрез цезарово сечение, е по-подобна на микробите на кожата на майката. За разлика от тях, микробиотата на деца, родени по естествен път вагинално, е по-подобна на микробите във влагалището на майката, където доминират бактериите Lactobacillus. Доказано е, че гестационната възраст влияе върху микробиотата на червата на бебето: структурата на микробиотата е различна при недоносени бебета, отколкото при бебета, родени в края на бременността. Типът хранене на бебето също влияе, тези, които се хранят с кърма, имат микробиота, обогатена с бифидобактерии и лактобацили, докато тези, които приемат шише, имат по-разнообразна бактериална общност. Установено е, че бактериите, изолирани от майчиното мляко и изпражненията на бебето, са подобни. Около 30% от чревните бактерии на бебето идват от майчиното мляко и още 10% от кожата на майката.
МИКРОБИОТАТА МОЖЕ ДА ВЛИЧА НА КАКВО СЪМ
Все повече признаваме критичната роля, която микробиотата играе в биологията и здравето на човека. Може би най-очевидната е ролята му в храненето и защитата срещу патогени. Чревните микроби разграждат жлъчните соли, протеини и полизахариди, произвеждат витамини, кофактори и късоверижни мастни киселини и могат да разграждат токсините и лекарствата. От друга страна, микробиотата може да предотврати колонизацията на патогенни микроорганизми, да поддържа чревни бариери, да укрепва връзките между епителните клетки и да допринася за производството на муцин (Таблица 1).