Η κατανόηση του ανθρώπινου μικροβιώματος θα οδηγήσει σε ανακαλύψεις στην υγειονομική περίθαλψη, συμπεριλαμβανομένων θεραπειών για παθήσεις όπως το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου. Shutterstock

Τα βακτήρια βρίσκονται στο επίκεντρο όλων των μορφών ζωής στον πλανήτη Γη και είναι τα βασικά δομικά στοιχεία που κάνουν τους ζωντανούς οργανισμούς όπως είναι.

Τόσο το μιτοχόνδριο - βρίσκεται στους περισσότερους οργανισμούς, που παράγει ενέργεια στο κύτταρο - και το χλωροπλάστης -ο ηλιακός θεριστής ενέργειας που βρίσκεται στα φυτά-μπορεί να εντοπιστεί στους βακτηριακούς προγόνους τους. Αυτά τα εξειδικευμένα μικρόβια έθεσαν τα θεμέλια για τη βιοποικιλότητα που ζούμε.

Τα μικρόβια αποτελούν μέρος όλων των πολυκύτταρων οργανισμών, όπου εκτελούν μυριάδες λειτουργίες απαραίτητες για τη ζωή, συμπεριλαμβανομένης της πέψης των θρεπτικών συστατικών και των διαδικασιών σηματοδότησης. Τα μικρόβια που αποτελούν αναπόσπαστο συστατικό των ζωντανών οργανισμών αναφέρονται ως μικροβίωμα. Το μικροβίωμα βρίσκεται στα πλάσματα τόσο απλό όσο η ύδρα και τόσο πολύπλοκα όσο οι άνθρωποι, οι ελέφαντες και τα δέντρα.

Ανθρώπινο μικρόβιο

Τα μικρόβια αποτελούν μέρος του ανθρώπου από το αρχικό στάδιο ανάπτυξης και παίζουν σημαντικό ρόλο στη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Το ανθρώπινο μικροβίωμα αποτελείται από ιούς, βακτήρια και μύκητες που κατοικούν σε κοινότητες μέσα και πάνω στο σώμα.

Παρόλο που αυτά τα μικρόβια ήταν πάντα μέρος της ανθρώπινης ανατομίας, εμφανίστηκαν μόλις πρόσφατα με τεχνολογικές εξελίξεις, όπως μοριακά εργαλεία απεικόνισης και γενετική αλληλουχία επόμενης γενιάς. Μπορούμε τώρα να απεικονίσουμε αυτές τις μικροβιακές οντότητες καθώς λειτουργούν και εκτελούν ζωτικές εργασίες.

Το μικροβίωμα είναι το μεγαλύτερο όργανο για το οποίο ίσως δεν έχετε ακούσει ποτέ, με βάρος έως και τρία κιλά. Human Microbes: The Power in (2018), Συγγραφέας παρέχεται

Το ανθρώπινο μικροβίωμα είναι ένα από τα μεγαλύτερα όργανα, που ζυγίζει περίπου δύο έως τρία κιλά σε έναν ενήλικα. Αν και είναι αόρατο, το μικροβίωμα κάνει εμφανή τη φυσική του παρουσία με περιστασιακούς θορύβους και μυρωδιές.

Το μικροβίωμα μας χαρίζει τα μοναδικά χαρακτηριστικά που διαθέτουμε. Η σύνθεση του μικροβιώματος αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής μας και η μείωση του αριθμού και της ποικιλομορφίας των συστατικών του συνδέεται με ασθένειες και γήρανση. Στην πραγματικότητα, τα υγιή άτομα και οι εκατοντάδες είναι γνωστό ότι φιλοξενούν μια ευρύτερη ποικιλία μικροβιακών συνεργατών από τα ανθυγιεινά άτομα.

Λειτουργίες συγκεκριμένες για την τοποθεσία

Το μικροβίωμα λειτουργεί σε αρμονία με διάφορα όργανα στο σώμα και βοηθά στη σωστή λειτουργία ενός ανθρώπου. Για παράδειγμα, μικρόβια που ζουν στην επιφάνεια του δέρματος προστατεύουν από την εισβολή ευκαιριακών βακτηρίων και παθογόνων. Αυτά τα μικρόβια επίσης βοηθούν στην επούλωση πληγών, ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα και παράγουν πτητικά μόρια σηματοδότησης απαραίτητα για την επικοινωνία μέσα στο σώμα και το νευρικό σύστημα.

Το έντερο, το οποίο φιλοξενεί την υψηλότερη ποσότητα μικροβίων, δεν θα είναι σε θέση να εκτελέσει το πεπτικό του καθήκον χωρίς μικροβιακή βοήθεια. Τα μικρόβια στο έντερο διαθέτουν μια ποικιλία ενζύμων αφιερωμένων στην πέψη των σύνθετων υδατανθράκων και στην εξαγωγή θρεπτικών συστατικών από τα τρόφιμα που καταναλώνουμε. Ένας μέσος άνθρωπος καταναλώνει έως και 60 τόνους τροφής κατά τη διάρκεια της ζωής τουΕ Μια πεπτική οδός χωρίς μικρόβια θα απαιτούσε ακόμη περισσότερη τροφή, μια κατάσταση χωρίς την οποία ο κόσμος θα προτιμούσε να κάνει.

Τα εντερικά μικρόβια παράγουν επίσης βιταμίνες όπως η Β12 (κεντρικό για τη μεταβολική δραστηριότητα), ορμόνες, νευροδιαβιβαστές και πληθώρα μεταβολιτών αναπόσπαστο μέρος των φυσιολογικών σωματικών διεργασιών. Παίζουν επίσης ενεργό ρόλο στην τύχη των φαρμάκων που καταναλώνουμε. Στην πραγματικότητα, τα φάρμακα που λαμβάνονται από το στόμα αλληλεπιδρούν με το μικροβίωμα του εντέρου πρώτα πριν φτάσουν στους προορισμούς τους.

Οι μοριακές οντότητες, όπως τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας, που προέρχονται από το μικροβίωμα είναι μέρος της φυσιολογικής διαδικασίας ανάπτυξης μας.

Τα μικρόβια είναι μοναδικά τόσο για το άτομο όσο και για το σημείο στο σώμα όπου βρίσκονται. Για παράδειγμα, το λιπαρό μέτωπο τείνει να είναι την προτιμώμενη κατοικία των Propionibacteria ενώ η η υγρή μύτη κατοικείται από Corynebacteria. ο το στομάχι διαθέτει βακτήρια ανθεκτικά στα οξέα ενώ το παχύ έντερο φιλοξενεί αναερόβιους κατοίκους.

Εικόνα 15/21 από 1000 Χειραψίες, ένα έργο χαρτογράφησης βιοκαλλιτεχνικού μικροβιώματος. François-Joseph Lapointe, Université de Montréal, CC BY

Κατανόηση του μικροβιώματος

Αυτό το αόρατο όργανο διαμορφώνεται από διαφορετικούς παράγοντες, όπως η γενετική των γονέων, η γεωγραφία, το φαγητό και ο τρόπος ζωής. Παρόλο που η εκτύπωση δακτύλων μικροβιώματος είναι στα σπάργανα, είναι σαφές ότι ένα άτομο που ζει σε μια αστική περιοχή θα στεγάσει μια διαφορετική μικροβιακή κοινότητα σε σχέση με έναν κάτοικο της υπαίθρου. Καθώς το μικροβίωμα είναι όπως κάθε άλλο όργανο, η διάσπαση των κυτταρικών συστατικών του - γνωστή ως δυσβίωση - μπορεί να προκαλέσει μια σειρά από παθήσεις όπως παχυσαρκία, σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, δερματίτιδα και νευρολογική ανισορροπία. Ορισμένες από αυτές τις ασθένειες μπορούν να θεραπευτούν με τη χρήση προβιοτικών και πρεβιοτικών που έχουν σχεδιαστεί για να προσαρμόζουν τη μικροβιακή ανισορροπία.

Αν και αυτό το επεκτατικό αόρατο όργανο ήταν οπτικοποιήθηκε μόλις πρόσφατα, η αποκάλυψη των λειτουργιών του, σε συνδυασμό με την κατανόηση της προέλευσης του, θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές αλλαγές στην υγειονομική περίθαλψη, την εκπαίδευση στην υγεία, τη διατροφή και τα προσωπικά χαρακτηριστικά.

Ο προσδιορισμός κάθε μικροβιακού συστατικού και ο ρόλος του θα επιτρέψει την ταξινόμηση κάθε ατόμου ανάλογα με τον τύπο του μικροβίου του. αυτό έχει τη δυνατότητα να είναι εξίσου επαναστατικό με την ανακάλυψη ομάδων αίματος στον εικοστό αιώνα. Η μικροβιακή αποτύπωση θα είχε ως αποτέλεσμα μια σεισμική μεταβολή στην ποιότητα και την παροχή της υγείας.

Η χειραγώγηση και ο εμπλουτισμός επιλεγμένων μικροβιακών κοινοτήτων - που αναφέρεται ως μηχανική μικροβιώματος - θα βελτιώσει την υγεία, θα αναζωογονήσει όργανα, θα ενισχύσει τα χαρακτηριστικά του χαρακτήρα και οδηγούν σε πιο αποτελεσματικά φάρμακα.

Κρέμες με συμπληρώματα μικροβίων για δερματικές παθήσεις και συμπληρώματα διατροφής εμπλουτισμένα με μικρόβια προβάλλονται συνήθως ως εξατομικευμένες θεραπείες. Η παρακολούθηση των μικροβίων και των μεταβολιτών τους μπορεί να γίνει μια κοινή μοριακή στρατηγική εντοπίσει άτομα και ακόμη τις συμπεριφορές τους.

Βρισκόμαστε μόλις στην αυγή μιας επανάστασης στην υγεία που έχει τη δυνατότητα να αλλάξει το κοινωνικό παιχνίδι.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Vasu Appanna, Καθηγητής, Βιοχημεία, Laurentian University

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

βιβλία_Υγεία