Ruoansulatuskanavan / gastroenterologian ja Hepatologian bakteerifloora

mikrobisto eli mikrobisto on isäntäyksilön limapintoja kansoittavien mikrobiyhteisöjen kollektiivisuus, jota kutsutaan myös isännäksi. Jokaisessa ihmisyksilössä elää noin 100 miljardia bakteeria noin 400 eri lajista.1,2 mahanesteessä bakteeripitoisuus on suhteellisen alhainen, noin 1 000 bakteeria millilitrassa, ja tämä johtuu väliaineen happamuudesta. Bakteerien pitoisuus kasvaa ohutsuolessa proksimaalisen pohjukaissuolen 104 bakteerista / ml terminaalisen ileumin 107 bakteeriin / ml. Ohutsuolen työntyvä motiliteetti tyhjentää aika ajoin valossa lisääntyvät bakteerit. Sen sijaan mikro-organismien populaatio paksusuolessa on paljon suurempi, sillä pitoisuudet ovat jopa 1011 tai 1012 bakteeria millilitrassa sisältöä1. Yhdessä elävä paksusuolipopulaatio voi saavuttaa vaihtelevan 300-600 g: n painon, ja sen osuus isäntämikrobistosta on yli 95%.

lajien suuri biodiversiteetti suoliston ekosysteemissä helpottaa kokonaisuuden elämää ja kehitystä, johon kuuluu mikrobiston lisäksi myös ihmisen isäntä. Hyvälle määrälle bakteerilajeja kokonaisuus on elintärkeä: yksisoluiset eliöt tarvitsevat kollektiivisuutta ja luonnon monimuotoisuutta kehittyäkseen normaalisti. Monimuotoiset bakteerisuvut ja-lajit käyttävät muiden tuottamia aineenvaihduntatuotteita lisääntyäkseen. Ihmisen suoli on näiden bakteerien luonnollinen elinympäristö, jotka ovat kehittyneet ja sopeutuneet elämään ihmisen kanssa vuosituhansia, joten monet niistä eivät lisäänny spontaanisti tuon elinympäristön ulkopuolella.

symbioosiin viitataan silloin, kun kahden tai useamman elävän lajin välisestä suhteesta on hyötyä ainakin yhdelle niistä, sanotun kuitenkaan rajoittamatta minkään muun lajin3. Isäntäyksilölle mikrobiston läsnäolo ei ole elämälle välttämätöntä, mutta sillä on merkittävä vaikutus niiden fysiologiaan. Nisäkkäillä, jotka on kasvatettu kokeellisissa olosuhteissa, on täydellinen aseptiikka ja jotka eivät siksi Hanki luonnollista kasvistoaan, on epänormaali kehitys. Taulukossa I esitetään erot kokonaisaseptisen, bakteerittoman eläimen ja sellaisen eläimen välillä, jolla on tavanomainen kasvisto eli joka on hankittu spontaanisti. Emme tiedä selvästi mekanismeja, jotka aiheuttavat nämä erot, mutta isännän ja sen kasviston symbioosin suuret anatomofysiologiset vaikutukset ovat ilmeisiä.

elävien olentojen välisen suhteen dynamiikalla ei ole symbioosin ja patogeenisuuden välillä määriteltyä ja vakaata rajaa, joten tasapaino voi muuttua ja tietyissä olosuhteissa jotkin kasviston osatekijät ovat huésped3: n taudin aiheuttajia.

kasviston koostumus

bakteerikasvusto hankitaan heti syntymän jälkeen. Aluksi erilaiset aerobiset suvut kolonisoivat ruoansulatuskanavaa, erityisesti enterobakteerityypin Escherichia coli ja myös erilaiset Lactobacillus-suvun lajit. Nämä kuluttavat happea ympäristöstä, ja vähitellen syntyy mikrosysteemi, jossa on ylivoimainen hallitsevuus pakotetuista anaerobisista lajeista, erityisesti Bacteroides, Clostridia, Eubacteria ja bifidobakteerit. 2 – vuotiaana vakiintunut kasvisto on jo käytännössä lopullinen, kun taas se on yleensä hyvin vakaa koko yksilön elinaikana1.

on kiinnitetty paljon huomiota tapahtumiin, jotka voivat vaikuttaa ensimmäiseen kolonisaatioon.4,5 vastasyntynyt hankkii lähiympäristönsä kasviston. Keisarileikkauksella syntyneiden lasten ja vaginaalisesti syntyneiden lasten välillä on havaittu eroja. Vastasyntyneiden kasvistossa on eroja köyhistä ja rikkaista maista. Imetyksellä näyttää olevan tärkeä rooli bakteerikasvuston siirtämisessä, toisin kuin ravinnolla keinotekoisten maitojen kautta. Äiti siirtää omia bakteereitaan ja samalla välittää imetyksen kautta tarvittavat immuunipuolustuselementit näitä samoja bakteereita vastaan (erityiset IgA-tyypin vasta-aineet, synnynnäiset immuniteettimolekyylit jne.) 6. Koska vastasyntyneellä on erittäin huono immuniteetti, joka johtuu järjestelmän kypsymättömyydestä ja immuunimuistiin liittyvien mekanismien puuttumisesta, pidetään erittäin tärkeänä, että bakteerien ja puolustusmekanismien hankinta tulee samasta lähteestä. On havaittu, että lapsilla, jotka viettävät elämänsä ensimmäiset yöt erillään äideistään, on suurempi allergioiden esiintyvyys. Bakteerien ja vastasyntyneen saamien immuunipuutostekijöiden välinen ero voi olla tärkeä osa joidenkin aikuisiän immunoinflammatoristen sairauksien patogeneesissä.7

anaerobisia sukuja esiintyy täysikasvuisessa kasvistossa eniten. Kasviston koostumusta on perinteisesti tutkittu heses8: n näytteiden mikrobiologisella viljelmällä (taulukko II). Viljelymenetelmien avulla voidaan tunnistaa kasviston koostumuksen ohimeneviä muutoksia, jotka johtuvat antibioottien käytöstä tai ravinnon muutoksista, mutta ne ovat palautuvia muutoksia1. Suuri osa bakteerilajeista ei kuitenkaan ole viljeltäviä, joten niitä voidaan tarkkailla mikroskoopilla, mutta niiden fenotyyppisiä ominaisuuksia ei ole kuvattu.9,10 molekyylibiologian menetelmät tarjoavat uuden teknologian, joka on erittäin hyödyllinen näiden rajoitusten voittamisessa ja kasviston tuntemuksen lisäämisessä. Viimeaikaiset tutkimukset perustuvat analyysiin bakteerien genomin on tunnistettu suuri osa bakteerikantoja, joita ei ole koskaan kuvattu, ja lisäksi on ehdotettu,että jokainen yksilö piilee geneettisesti ainutlaatuisia kantoja ja eroaa muiden yksilöiden 10, 11. Muutaman vuoden kuluttua molekyylibiologia tarjoaa luotettavia menetelmiä bakteerien tunnistamiseen ja kvantifiointiin, ja saamme todennäköisesti uutta ja paljon kattavampaa tietoa flora12: n koostumuksesta (taulukko III).

kasviston

suolistomikrobistolla on kolme ensisijaista tehtävää: a) ravinnon ja aineenvaihdunnan toiminnot, jotka johtuvat kasviston biokemiallisesta aktiivisuudesta; b) suojaavia toimintoja, jotka estävät patogeenisten mikro-organismien hyökkäyksen, ja c) trofisia toimintoja, jotka koskevat suolen epiteelin lisääntymistä ja erilaistumista sekä immuunijärjestelmän kehitystä ja mukauttamista (taulukko IV).

paksusuolen kevyt kolonisaatio tuottaa suuren määrän geenejä, koodaa erilaisia proteiineja ja entsyymejä ja tarjoaa biokemiallisia resursseja, joita ei ole ihmisen perimässä. Yhdessä paksusuolen bakteerit muodostavat metabolisen elimen, joka on samanlainen kuin maksa, jossa bakteerientsyymit toimivat suoliston lumen substraateilla ja tuottavat suuren valikoiman tuotteita. Kasviston tärkein metabolinen tehtävä on suolen epiteelin tuottamien sulamattomien ravintojäämien ja liman käyminen. Metabolinen energia otetaan talteen ja joitakin vitamiineja syntetisoidaan. 13,14 Hiilihydraattien käyminen voi edistää kiekossa olevien ionien, erityisesti kalsiumin, imeytymistä, kuten Bongers ja Van den Heuvel mainitsivat tässä samassa lehdessä julkaistussa kirjoituksessaan. Tiedämme, että hiilihydraattien käyminen johtaa lyhytketjuisten rasvahappojen syntymiseen, joilla on troofisia vaikutuksia suoliston epiteeliin.13 voihapon tuotanto on paksusuolen epiteelin tärkein energianlähde. Etikkahapon ja propionihapon tuotanto osallistuu maksan glukoosiaineenvaihdunnan säätelyyn, vähentää aterianjälkeistä verensokeria ja insuliinivastetta. Tämä mekanismi näyttää suosivan solujen herkkyyttä insuliini15: lle ja saattaa estää insuliiniresistenssin ja tyypin 2 diabetes mellituksen kehittymisen.

ruoansulatuskanavan kasvisto suojaa patogeenisten mikro-organismien hyökkäykseltä ns. Tämä kasviston ominaisuus on erittäin merkityksellinen tartuntatautien ehkäisemiseksi isännässä. Eksogeenisten bakteerien aiheuttama kolonisaatio on vastustuskykyinen ja myös paksusuolessa asuvien opportunististen lajien liikakasvu, jonka kasvua ohjataan tasapainolla muiden lajien kanssa, estyy. Siten esimerkiksi tiettyjen antibioottien käyttö voi muuttaa ekosysteemiä ja suosia subdominanttilajien, kuten Clostridium difficilen, hallitsevuutta, joka liittyy vakavaan sairauteen, kuten pseudomembranoottiseen koliittiin.

estevaikutus johtuu siitä, että asuttu kasvisto asuttaa esteettömät ekologiset lokerot ja hallinnoi, kuluttaa ja kuluttaa kaikki luonnonvarat. Esimerkiksi Bacteroides thetaiotaomikronin on osoitettu kuluttavan isäntäepiteelin tuottamaa fukoosia, mutta se voi myös kontrolloida geeniekspressiota epiteelisoluissa ja säädellä fukoosin tuotantoa. Tämä estää tämän luonnonvaran ylituotannon, jota muut patogeeniset tai ainakin opportunistiset bakteerit voisivat käyttää. 16 Lisäksi bakteerit voivat estää muiden bakteerien kasvua tuottamalla bakteriosiineja, jotka ovat luonnollisia aineita, joilla on antimikrobinen vaikutus17, 18. Lukuisat ruoansulatuskanavan lajit kykenevät tuottamaan bakteriosiineja. Nämä aineet ovat herkkiä ruoansulatuskanavan proteaaseille, joten isäntäyksilö voi hallita niiden tuotantoa.

ruoansulatuskanavan mikrobikasvustolla on tärkeitä tehtäviä suoliston epiteelin lisääntymisessä ja erilaistumisessa. Bakteerittomassa kasvualustassa kasvatetuilla eläimillä on alhainen paksusuolen epiteelin replikaatio19. Lisäksi kokeet eläimillä, jotka ovat monoassosioituneita bakteerin kanssa, osoittavat, miten jotkin kannat vaikuttavat epiteelisolujen erilaistumiseen.20 trofiset tehtävät epiteelissä voivat olla tärkeitä tutkittaessa Floran roolia paksusuolen syövän patogeneesissä.

immuunijärjestelmän kehittyminen ja kypsyminen

Kokonaisasepsiakokeissa kasvatetut nisäkkäät eivät yleensä kehitä immuniteettiaan.21 Heillä on immunoglobuliinien puute sekä suoliston lumenissa että ääreisveressä. On selvää, että immuunijärjestelmä kypsyy ruoansulatuskanavan ympärillä, joka on suuri kosketuspinta ulkomaailmaan. Aikuisella ihmisellä 80-85% immunokompetenteista soluista sijaitsee ruuansulatuskanavan limakalvossa22. Bakteerien, epiteelin ja taustalla olevan immuunikudoksen välillä on miljoonia vuorovaikutuksia, jotka vähitellen ohjelmoivat ja moduloivat erittäin voimakkaan, hyvin monimutkaisen ja hyvin täydellisen puolustusjärjestelmän resursseja.19,23 Esimerkiksi immuunijärjestelmän kypsymättömyys havaitaan myös siksi, että bakteerittomilla eläimillä toleranssi-ilmiö ei yleensä kehity. Altistuminen antigeeneille ruoansulatuskanavan kautta aiheuttaa yleensä toleranssin näille antigeeneille. Tätä limakalvon immuunijärjestelmän ominaisuutta ei esiinny tai se vaikuttaa puutteelliselta eläimillä, jotka on kasvatettu bakteerittomissa24-olosuhteissa. Tri Borruel käsittelee aihetta laajasti tämän lehden toisessa luvussa.

kasvisto sairauksien aiheuttajana

jotkin kasviston osatekijät tai niiden toiminta voivat tietyissä olosuhteissa aiheuttaa isännälle sairauksia.2 bakteerien translokaatio on elinkelpoisten bakteerien kulkeutumista ruoansulatuskanavan limakalvon epiteelin läpi.25 esteen ylittämisen jälkeen bakteerit voivat siirtyä imunesteen läpi ja päästä suolen ulkopuolisiin paikkoihin, kuten suoliliepeeseen, maksaan tai pernaan. Jos bakteerit pääsevät leviämään verenkierrossa riittävästi, ne voivat aiheuttaa erittäin vakavia tiloja, kuten verenmyrkytyksen, monielimen vajaatoiminnan ja kuoleman. Soriano ja Guarner kuvaavat, toisessa luvussa tämän lisäosan, kliiniset olosuhteet liittyvät bakteerien translokaatio ja tärkeimmät syyt tämän komplikaatio ja tarkistaa terapeuttisia vaihtoehtoja. Toinen kasviston toimintahäiriöön liittyvä sairaus on antibioottien käyttöön liittyvä ripuli. Umpeenkasvu joidenkin lajien, kuten Clostridium difficile, voi olla lähde vakavia ehtoja, kuten pseudomembranoottinen koliitti.26

viime vuosina on kiinnitetty erityistä huomiota kasviston ja immuunijärjestelmän toimintahäiriöiden mahdolliseen yhteyteen.27 Kehittyneissä yhteiskunnissa tartuntatautien esiintyvyys on vähentynyt hyvin merkittävästi kahdennenkymmenennen vuosisadan jälkipuoliskolla, ja tämä havainto pätee sekä bakteerien etiologian sairauksiin (tuberkuloosi, reumakuume, pilkkukuume, luomistauti) että virusperäisiin sairauksiin (hepatiitti A, tuhkarokko, sikotauti). Samanaikaisesti allergioiden ja joidenkin autoimmuunikomponentin sairauksien, kuten MS-taudin, tyypin 1 diabeteksen ja tulehduksellisten suolistosairauksien (Crohnin tauti ja haavainen paksusuolitulehdus), esiintyvyys on kasvanut niin tärkeäksi. Vaikka näillä sairauksilla on geneettinen komponentti, on selvää, että ympäristötekijöiden panoksella on oltava erittäin tärkeä rooli kehityssuuntien muuttamisessa lyhyellä aikavälillä. Liiallisen hygienian hypoteesi viittaa siihen, että bakteereille altistumisen puuttuminen varhaisesta iästä voisi olla tämän kasvavan taipumuksen taustalla immuunijärjestelmän toimintahäiriöiden, kuten allergioiden, Crohnin taudin, tyypin 1 diabetes mellituksen, multippeliskleroosin ja Non-Hodgkinin lymfoomien, ilmaantumisessa.27

tulehduksellisten suolistosairauksien kohdalla monet kliiniset ja kokeelliset tiedot viittaavat siihen, että suolistotulehdus johtuu autologisen kasviston alkuaineiden voimistuneesta vasteesta. Ulostepitoisuuden johtamisella tai paksusuolen valon steriloinnilla saavutetaan tärkeä tulehduksellinen remissio sekä kokeellisissa malleissa että potilailla tehdyissä interventiotutkimuksissa28-31. Crohnin tautia tai haavaista paksusuolitulehdusta sairastavilla potilailla on osoitettu, että immuunijärjestelmä herkistyy itse kasvustolle, toisin kuin verrokkiväestöllä.32,33 on erittäin mielenkiintoista, että in vitro, jotkut bakteeri alkuaineet voivat aiheuttaa tulehdusta mekanismeja tulehtunut suoliston kudosta Crohnin tauti 34. Jos oikeat olosuhteet saavutetaan in vivo, bakteerihoito voi tuoda merkittäviä etuja tulehduksellisen suolistosairauden hoitoon, kuten on jo osoitettu “pouchitis”35.

Suolistoflooralla on tärkeä rooli paksusuolen syövän patofysiologiassa, kuten tämän liitteen luvussa Burns and Rowland on perusteellisesti tarkasteltu. Ruokavalion ja paksusuolen syövän epidemiologinen yhteys on tunnustettu jo vuosia, mutta lisäksi viime vuosikymmenellä on saatu näyttöä siitä, että suolistofloora olisi keskeinen ympäristötekijä, koska se kykenee tuottamaan ruokavalion jäämistä syöpää aiheuttavia aineita. Toisaalta on tunnistettu joitakin bakteereja, jotka estävät kemiallisten karsinogeenien kokeellisesti indusoimien pahanlaatuisten paksusuolen kasvainten kehittymistä. Lisäksi joissakin vapaaehtoisilla tehdyissä kliinisissä tutkimuksissa on osoitettu bifidobakteerikannan tehokkuus karsinogeenien syntyyn liittyvän entsyymiaktiivisuuden vähentämisessä ulosteessa.36 siksi hyödyllisten bakteerien käytöllä on todennäköisesti tärkeä rooli paksusuolen syövän ehkäisyssä, erityisesti ihmisryhmissä, joilla on paksusuolen syöpään liittyviä riskitekijöitä (polypoosi, sukuhistoria jne.).

probiootit ja prebiootit

lukuisat tieteelliset todisteet ovat osoittaneet, että tietyt bakteerikannat voivat tarjota erityisiä terveyshyötyjä37. Tämän myötä on otettu käyttöön uusi käsite: probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, jotka riittävinä määrinä nautittuna tuottavat hyödyllisiä terveysvaikutuksia, jotka lisätään niiden puhtaasti ravintoarvoon.38 Lukuisten bakteerikantojen käytöstä hyödyllisten vaikutusten aikaansaamiseksi eläinmalleissa on paljon tietoa, ja mahdollisuus niiden sovellusten tunnistamiseen ihmisten terveyden edistämisessä avautuu. Toinen esiin nouseva käsite on prebiootti39. Prebiootit ovat sulamattomia ruoka-aineita, jotka valikoivasti edistävät rajatun bakteerilajin kasvua ja aktiivisuutta. Tyypillisellä tavalla prebiootit ovat sulamattomia hiilihydraatteja, jotka ohutsuolen läpi kulkiessaan päätyvät paksusuoleen käytännössä ilman muutoksia. Bakteerit natiivi kasviston, joilla on asianmukaiset metaboliset entsyymit kuluttaa näitä hiilihydraatteja on mahdollisuus lisääntyä selektiivisesti ansiosta erityistä energiaa panos he saavat näistä substraatteja. Käsite on erittäin houkutteleva, ja on tunnistettu useita aineita, jotka suosivat laktobasillien tai bifidobakteerien lisääntymistä. Dr. Sastre tutkii perusteellisesti mahdollisuuksia tämän käsitteen toisessa artikkelissa tässä lisäosassa.

probioottien ja prebioottien teho ihmisten terveyteen liittyvien erityisnäkökohtien edistämisessä tulee osoittaa kontrolloiduissa tutkimuksissa. Probioottien osalta jokainen tutkimus perustuu tiettyyn bakteerikantaan, eikä sen tuloksia pidä ekstrapoloida muihin kantoihin. Prebioottien kohdalla on myös erittäin tärkeää tarkistaa, että ne edistävät elimistölle hyödyllisinä pidettyjen bakteerilajien kasvua.

merkittävä määrä kliinisiä tutkimuksia on osoittanut useiden probioottien hyödyllisyyden ripulin ehkäisyssä ja hoidossa. Julkaistut teokset viittaavat pääasiassa rotaviruksen aiheuttamaan lapsuusiän ripuliin,jota voidaan ehkäistä tai jopa hoitaa probiooteilla, 40, 41, mutta myös muiden tarttuvien aineiden aiheuttamasta akuutista ripulista on julkaistu tietoja. Useat kontrolloidut kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että jotkut probiootit voivat estää ripulia liittyy antibiootti use42. Tojo Sierran, Leis Trabazon ja Tojo Gonzálezin tässä numerossa kirjoittamassa kirjoituksessa kiinnitetään erityistä huomiota tähän numeroon. Teho elävien bakteerien jogurtti hoidossa oireita, jotka liittyvät laktoosi-intoleranssi on myös hyvin osoitettu, 43 joka on aiheena erityinen panos tähän täydentää Labayen ja Martínez.

se, että bakteerittomissa olosuhteissa kasvatetuilla nisäkkäillä esiintyy runsaasti ääreisveren kolesterolia, viittaa siihen, että kasviston muutokset voivat vaikuttaa rasva-aineenvaihduntaan. Dr. Ros on perusteellisesti tarkastellut näitä näkökohtia tätä täydentää.

johtopäätökset

kasvisto vaikuttaa merkittävästi isäntäyksilön fysiologiaan ja patologiaan. Probiootit ja prebiootit parantavat kasviston ekologista tasapainoa, tehostavat sen hyödyllisiä toimintoja ja hillitsevät sen mahdollisia haitallisia vaikutuksia. Tällä hetkellä tämä on ala, joka vaatii vielä paljon perustutkimusta ja kliinistä tutkimusta, jotta voidaan varmistaa, että monet mahdolliset sovellukset, joita suunnitellaan, ovat johdonmukaisia. Ratkaisevaa on epäilemättä uusien molekyylibiologian teknologioiden tulo kasviston mikrobiologiseen tutkimukseen ja edistyminen tietämyksessämme suoliston immuniteettiin liittyvistä mekanismeista.

mikrobisto eli mikrobisto on isäntäyksilön limapintoja kansoittavien mikrobiyhteisöjen kollektiivisuus, jota kutsutaan myös isännäksi. Jokaisessa ihmisyksilössä elää noin 100 miljardia bakteeria noin 400 eri lajista.1,2 mahanesteessä bakteeripitoisuus on suhteellisen alhainen, noin 1 000 bakteeria millilitrassa, ja tämä johtuu väliaineen happamuudesta. Bakteerien pitoisuus kasvaa ohutsuolessa proksimaalisen pohjukaissuolen 104 bakteerista / ml terminaalisen ileumin 107 bakteeriin / ml.…

mikrobisto eli mikrobisto on isäntäyksilön limapintoja kansoittavien mikrobiyhteisöjen kollektiivisuus, jota kutsutaan myös isännäksi. Jokaisessa ihmisyksilössä elää noin 100 miljardia bakteeria noin 400 eri lajista.1,2 mahanesteessä bakteeripitoisuus on suhteellisen alhainen, noin 1 000 bakteeria millilitrassa, ja tämä johtuu väliaineen happamuudesta. Bakteerien pitoisuus kasvaa ohutsuolessa proksimaalisen pohjukaissuolen 104 bakteerista / ml terminaalisen ileumin 107 bakteeriin / ml.…

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.