Содержание
Микробное сообщество бактерий, вирусов, простейших и грибов с их коллективным генетическим материалом, присутствующим в желудочно-кишечном тракте человека, известно как микробиом кишечника. Микробиом играет важную роль в пище и усвоении минералов, производстве витаминов, ферментов, аминокислот, короткоцепочечных жирных кислот, защите от патогенов и в конечном итоге влияет на физиологию человека. Эта взаимосвязь микробиома кишечника и хозяина влияет на иммунную реакцию человека, метаболизм, нейроэндокринную активность, а дисбаланс в этом соотношении также приводит к прогрессированию заболевания.
Микробы кишечника состояли из четырех основных групп микробов, а именно: Firmicute, Bacteroides, Actinobacteria и Proteobacteria. Бактерии, обычно колонизирующие человеческий организм, имеют анаэробную природу. И описание микробиома кишечника обеспечивается методами культивирования, метаболическим выходом бактерий, но этих методов недостаточно для определения микробного разнообразия микробиома, поскольку большая часть микробов кишечника остается не культивируемой. Решением является использование молекулярных анализов для некультивируемых видов.
Метаболические функции микробиоты
Серотонин
Серотонин является нейромедиатором головного мозга, а также гормоном, регулирующим деятельность желудочно-кишечного тракта. Около 90% серотонина синтезируется в кишечнике. Этот гормон выполняет широкий спектр функций, но молекулярные механизмы метаболизма серотонина нечеткие, но его секреция увеличивается за счет метаболитов микробов, передающих сигналы энтерохромаффинным клеткам.
Метаболизм питательных веществ
Кишечные микробы получают энергию из пищевых углеводов, которые обычно не усваиваются организмом. При ферментации олигосахаридов образуются короткоцепочечные жирные кислоты, которые являются источником энергии для хозяина. В адипоцитарных клетках активность липопротеинлипазы подавляется кишечными микробами и влияет на метаболизм липидов.
Взаимодействие иммунной системы с микробиотой
Микробиота кишечника находится в желудочно-кишечном тракте и оказывает помощь хозяину. А изменение их соотношения может вызвать у хозяина несколько нарушений или аутоиммунитет. Эти микробы влияют на системный иммунный ответ вместе с иммунной системой кишечника.
Врожденный иммунитет от кишечных микробов
Антигенпрезентирующие клетки продвигаются вместе с кишечной микробиотой, способной атаковать инфекционные агенты и устойчивые кишечные микробы. Анализ экспериментальных результатов показывает, что стерильные животные обладают нейтропенией, а также у них меньше естественных клеток-киллеров, тучных клеток и т. д., что подтверждает, что кишечные микробы играют свою иммунорегулирующую роль.
Взаимодействие адаптивного иммунного ответа с микробиотой
Рецепторы Т-хелперов имеют решающее значение для анализа состояния здоровья человека. Клетки Th1 важны для удаления внутриклеточных микробных инфекций, а клетки Th2 играют роль в устранении паразитов из системы хозяина. Сверхэкспрессия клеток фатальна и может привести к аутоиммунитету. Эта экспрессия клеток также регулируется микробиотой кишечника.
Состав микробиоты под влиянием человеческой практики
Диета сильно влияет на микробное сообщество кишечника, как было замечено в исследовании, что люди, принимающие богатую волокнами диету, полисахариды растений и низкое содержание жиров, имеют большее количество видов Bacteroides, а виды бактерий Prevotella, Xylanibacter чрезвычайно важны для переваривания полисахаридов растений. В то время как фирмикуты многочисленны в богатой углеводами диете. Молекулы короткоцепочечных жирных кислот, обладающие противовоспалительными свойствами, повышаются в рационе из волокнистых растений.
Состав микробиоты меняется в зависимости от правил гигиены, вакцинации и лечения антибиотиками. Использование антибиотиков снижает количество Bacteroides и Bifidobacterium, в то время как чрезмерный рост Campylobacter, Streptococcus, Leuconostoc или дрожжей в микробном сообществе.