Kaj je črevesni mikrobiom (črevesna flora): definicija, vloga in pomen

Črevesno floro sestavljajo mikroorganizmi, ki živijo v prebavnem sistemu živali. Pri ljudeh je črevesna flora največji rezervoar mikrobov v človeškem mikrobiomu in igra ključno vlogo pri zdravju gostitelja.

Osnovna dejstva in sestava

Človeško telo, ki ga sestavlja približno 100 trilijonov celic, ima v črevesju veliko število mikroorganizmov — ocene se razlikujejo, vendar je v preteklosti pogosto navajena ocena, da jih je približno desetkrat več kot lastnih celic; natančno razmerje je odvisno od metode štetja in posameznika. Metabolične dejavnosti, ki jih opravljajo te bakterije, so v nekaterih pogledih primerljive dejavnostim organa, zato nekateri črevesno floro imenujejo »pozabljeni organ«. Ocenjuje se, da ima ta črevesna flora skupaj približno 100-krat več genov, kot jih je v človeškem genomu, kar ji daje veliko biokemijsko in funkcionalno raznolikost.

Bakterije predstavljajo večino flore v debelem črevesu in do 60 % suhe mase blata. V črevesju živi od 300 do 1000 različnih vrst bakterij, po večini jih je približno 500. Kljub tej raznolikosti verjetno 99 % bakterij izhaja iz približno 30–40 prevladujočih vrst. Poleg bakterij del črevesne flore sestavljajo tudi glive in praživali, vendar je o njihovi vlogi manj znanega. Med bakterijskimi filami so običajno najpogostejši Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria in drugi.

Vloga in pomen črevesnega mikrobioma

Raziskave kažejo, da odnos med črevesno floro in človekom ni zgolj komenzalni (neškodljivo sobivanje), temveč simbiotski. Čeprav lahko ljudje preživijo brez črevesne flore v eksperimentalnih pogojih, mikroorganizmi opravljajo številne koristne funkcije, med njimi:

• Presnova hranil: fermentacija neprebavljenih ogljikovih hidratov (vlaknin) v kratkoverižne maščobne kisline (SCFA) kot so butirat, propionat in acetat, ki so pomemben virov energije za črevesne celice in vplivajo na presnovo celotnega telesa.
• Usposabljanje in modulacija imunskega sistema: mikrobi pomagajo razvijati in uravnavati imunski odziv ter prispevajo k zaščiti pred alergijami in vnetnimi boleznimi.
• Preprečevanje kolonizacije s patogeni: s tekmovanjem za hranila in prostor ter z izločanjem protimikrobnih snovi mikroorganizmi zmanjšujejo možnost okužb.
• Razvoj in vzdrževanje črevesja: mikrobi vplivajo na strukturo črevesne sluznice in njeno regeneracijo.
• Proizvodnja vitaminov in signalnih molekul: vitamini za gostitelja (kot sta biotin in vitamin K) ter metaboliti, ki vplivajo na apetit, presnovo in skladiščenje maščob.
• Vpliv na os možgani–črevo: črevesni mikrobi proizvajajo ali vplivajo na nastajanje nevrotransmiterjev (npr. del serotonina), kar lahko vpliva na razpoloženje in vedenje.

Vendar pa lahko nekatere vrste v določenih pogojih povzročijo bolezen, bodisi kot povzročitelji okužb ali pa posredno povečajo tveganje za kronične bolezni, vključno z vnetnimi črevesnimi boleznimi in nekaterimi vrstami raka (npr. raka debelega črevesa).

Dejavniki, ki vplivajo na sestavo mikrobioma

Sestava mikrobioma je dinamična in se spreminja glede na:

• starost (novorojenčki imajo drugačen mikrobiom kot odrasli),
• način poroda (vaginalni porod vs. carski rez),
• hranjenje v zgodnjem otroštvu (dojenje proti adaptiranemu mleku),
• prehrana v kasnejšem življenju (vlaknine, polifenoli, oligosaharidi in polisaharidi spodbujajo koristne bakterije),
• uporaba antibiotikov in drugih zdravil,
• okolje, življenjski slog in geografsko poreklo.

Več kot 99 % bakterij v črevesju je anaerobnih, vendar je v slepem črevesu velika gostota aerobnih bakterij. Ta prevlada anaerobov pojasnjuje, zakaj je večina pomembnih črevesnih procesov vezanih na anaerobno presnovo.

Disbioza in povezave z boleznimi

Spremembe v raznolikosti in sestavi mikrobioma (= disbioza) so povezane s številnimi stanji, vključno z obolenji prebavil (npr. Crohnovo boleznijo, ulceroznim kolitisom), metaboličnimi boleznimi (debelost, diabetes tipa 2), alergijami, avtoimunskimi boleznimi in psihiatričnimi motnjami. V nekaterih primerih se uporabljajo terapije, kot je presaditev fekalnega mikrobioma (FMT), zlasti pri ponavljajočih se okužbah z Clostridioides difficile.

Kako ohraniti zdrav črevesni mikrobiom

• Prehrana bogata z vlakninami iz sadja, zelenjave, stročnic in polnozrnatih žit spodbuja proizvodnjo koristnih SCFA.
• Uživanje raznolikih živil in polifenolov lahko podpira raznolikost mikrobioma.
• Oligosaharidi in nekateri prebiotiki spodbujajo rast koristnih bakterij; probiotiki lahko pomagajo ob določenih motnjah, vendar je njihov učinek vrstno- in odmerno odvisen.
• Omejitev neupravičene uporabe antibiotikov in posvet z zdravnikom glede njihovega vpliva.
• Zdrav življenjski slog (zmerna telesna aktivnost, obvladovanje stresa, dovolj spanja) prav tako podpira zdravo mikrobiotsko ravnovesje.

Dodatne opombe

Tradicionalno mnenje je, da noben metazoanski filum ne more razgraditi celuloze s proizvodnjo encima celulaze; namesto tega imajo rastlinojedi v črevesju mikroorganizme, ki proizvajajo celulazo. To je pomembno, ker je celuloza najpogostejša organska spojina na Zemlji. Približno 33 % vseh rastlinskih snovi je celuloza (vsebnost celuloze v bombažu je 90 %, v lesu pa 40–50 %). Nedavna odkritja nakazujejo, da nekatere živali morda proizvajajo lastno celulazo, vendar vprašanje še ni povsem rešeno in je predmet nadaljnjih raziskav.

Na koncu je pomembno razumeti, da je črevesni mikrobiom kompleksen, individualen in v veliki meri prilagodljiv. Zaradi hitrega napredka v metodah, kot so sekvenciranje in metagenomika, se naše razumevanje hitro širi, kar odpira nove možnosti za preventivo in zdravljenje bolezni preko ciljnih posegov v mikrobiom.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je črevesna flora?

V: Koliko celic je v človeškem telesu?

V: Koliko genov ima črevesna flora v primerjavi s človeškim genomom?

V: Kolikšen odstotek suhe mase predstavljajo bakterije v blatu?

V: Koliko vrst bakterij običajno živi v črevesju posameznika?

V: Kakšno razmerje obstaja med človekom in njegovo črevesno floro?

V: Kakšne koristi imajo dobre bakterije za ljudi?

Išči po črki