Hệ vi sinh vật đường ruột là gì?

các hệ vi sinh vật đường ruột Nó là một tập hợp vi khuẩn sống trong ruột của con người. Lên đến 100 tỷ vi sinh vật trên mỗi con người xâm chiếm đường ruột. Đây là khoảng 2 kg trọng lượng cơ thể. Chúng đại diện cho ít nhất 300 đến 1000 loài khác nhau (Biedermann, 2015).

Như Giulia Enders đã đề cập trong cuốn sách của mình "Tiêu hóa là câu hỏi"Bạn có thể nói rằng trên thực tế chúng ta đang ở trước một cơ quan khác, một cơ quan ảo, được tạo thành từ vi khuẩn nặng gần hai kg, gần như không có gì.

Hệ vi sinh vật đường ruột bắt đầu hình thành từ khi chúng ta được sinh ra. Trong quá trình sinh nở, khi chúng ta đi qua kênh âm đạo, chúng ta tiếp xúc với những vi khuẩn đầu tiên bắt đầu xâm chiếm cơ thể chúng ta.

Đây là lý do tại sao sinh tự nhiên rất quan trọng, sinh mổ cách ly chúng ta khỏi sự tiếp xúc đầu tiên và quan trọng này với microbiome âm đạo phong phú của người mẹ. Thuộc địa này gây ra sự biểu hiện của gen và các chức năng tiếp theo trong niêm mạc ruột rất quan trọng đối với tiêu hóa và dinh dưỡng (biedermann, 2015).

Sau đó, các vi khuẩn có lợi được cung cấp từ sữa mẹ, tiếp xúc với thế giới bên ngoài, thiên nhiên và thực phẩm chúng ta tiêu thụ sẽ hình thành nên hệ vi sinh vật đặc biệt của chúng ta sẽ ổn định nhiều hay ít trong suốt cuộc đời, tùy thuộc vào một số yếu tố ảnh hưởng đến nó. có thể thay đổi và sẽ được thảo luận sau trong bài viết này.

Sữa mẹ rất quan trọng trong quá trình này, vì các oligosacarit có trong nó thúc đẩy sự phát triển của Lactobacillus và Bifidobacterium, chi phối ruột của em bé, và điều này có thể củng cố hoặc thúc đẩy sự phát triển của hệ thống miễn dịch và giúp ngăn ngừa các điều kiện trong tương lai, chẳng hạn như bệnh chàm và hen suyễn (Conlon, 2016). 

Loại vi khuẩn nào có thể tạo nên microbiota?

Các vi khuẩn xâm chiếm màng nhầy của chúng ta thường là những kẻ tương hỗ, tương xứng hoặc cơ hội.

Chủ nghĩa tương sinh nó có nghĩa là cả hai sinh vật được hưởng lợi từ sự cùng tồn tại. Do đó, phần lớn các vi khuẩn đường ruột không phải là người giao hợp (mặc dù thực tế chúng được gọi là commensal) mà là những người không tương tác, bởi vì cả vi khuẩn và sinh vật người đều được hưởng lợi từ sự tồn tại của chúng (Biedermann, 2015).

Trong một tình huống chuyên gia, một sinh vật có lợi và một sinh vật khác không được giúp đỡ cũng không bị tổn hại. Nếu vi khuẩn đường ruột của chúng ta là những người theo chủ nghĩa cộng sản, điều này có nghĩa là chúng có lợi, nhưng cơ thể con người thì không. Theo Biedermann et al. (2015), trong hầu hết các tình huống và tình huống, đây không phải là trường hợp nếu mối quan hệ giữa các vi khuẩn xâm chiếm cơ thể con người thường xuyên hơn thường là tương hỗ.

Mặt khác, cơ hội điều đó có nghĩa là trong điều kiện bình thường, vi khuẩn không gây bệnh, nhưng nếu điều kiện trở nên thuận lợi thì nó có thể gây ra bệnh. Nhiễm trùng cơ hội có thể được gây ra bởi các sinh vật như Staphylococcus aureus và những người khác thường chỉ bị nhiễm trùng khi chúng xâm nhập vào cơ thể, trong khi không có vấn đề với sự xâm lấn của da hoặc thậm chí là ruột (Biedermann, 2015)..

Cơ thể được bảo vệ khỏi những vi khuẩn này như thế nào?

Những vi khuẩn này không được xâm nhập vào máu và có một số cơ chế bảo vệ sự toàn vẹn của cơ thể và tạo thành một hàng rào chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn, vì điều này chúng ta có cái gọi là "hàng rào ruột".

Đầu tiên, một lớp đơn được hình thành trong biểu mô của niêm mạc ruột với các tiếp xúc giữa các tế bào ngăn cản sự đi qua của các sản phẩm vi khuẩn và các kháng nguyên tiềm năng thông qua hàng rào này.

Tuy nhiên, rào cản này có thể bị suy yếu, tuân thủ bởi các tế bào riêng lẻ bị tách ra nhiều hơn gây ra các cấu trúc "chán" trong hàng rào ruột do đó sẽ không được thắt chặt hoàn toàn về mặt cơ học, cho phép vi khuẩn, độc tố, protein và các chất khác đi qua. Điều này gây ra sự kích hoạt quá mức của hệ thống miễn dịch, gây viêm mãn tính (Vindigni, 2016). Tình trạng này của hàng rào ruột được gọi là "ruột bị rò rỉ" hoặc "ruột bị rò rỉ" trong tiếng Anh.

Chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột

Về sức khỏe, có sự cân bằng nội môi giữa hệ vi sinh vật đường ruột, các hàng rào niêm mạc, đó là những gì chúng ta đã thảo luận trước đây và điều đó bảo vệ chúng ta chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh và hệ thống miễn dịch. Do đó, hệ vi sinh vật đường ruột sẽ tham gia vào nhiều chức năng liên quan đến sức khỏe. Một số trong số họ được liệt kê dưới đây:

• Sử dụng chất dinh dưỡng: Pin tạo nên hệ vi sinh vật đường ruột giúp tiêu hóa và hấp thụ những gì chúng ta ăn, do đó, các chất dinh dưỡng bổ sung khác cũng được sản xuất.

• Hệ thống miễn dịch: Hệ thực vật bình thường kích thích sự phát triển của hệ thống miễn dịch thích nghi và mô bạch huyết. Ví dụ, sự tương tác của hệ vi sinh vật đường ruột với hệ thống miễn dịch có thể rất quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh dị ứng và dị ứng. Ở trẻ em bị bệnh dị ứng, "sự mất cân bằng" của hệ vi khuẩn đường ruột đã được mô tả (Biedermann, 2015).

• Viêm: Tính toàn vẹn của microbiota và hàng rào ruột sẽ ngăn ngừa viêm nhiễm. Nếu một sự thay đổi như thế này xảy ra, chẳng hạn như rối loạn sinh lý, bối cảnh hoàn hảo cho tình trạng viêm mãn tính sẽ được thúc đẩy.

• Bảo vệ hàng rào ruột: Một microbiota khỏe mạnh, phong phú và đa dạng, sẽ bảo vệ niêm mạc khỏi sự xâm nhập của mầm bệnh có thể và sẽ giữ hàng rào ruột trong điều kiện tối ưu, làm cho nó không thấm vào các chất không mong muốn.

• Cân nặng: Hầu hết các nghiên cứu cho thấy rằng hệ vi sinh vật đường ruột khác nhau về thành phần giữa những người gầy và béo phì, mặc dù vẫn chưa có sự đồng thuận về việc liệu có mối quan hệ nhân quả trong mối quan hệ này hay không. Người ta đã chứng minh rằng microbiota ảnh hưởng đến hội chứng chuyển hóa. Mặt khác, một microbiota đã thay đổi đã được mô tả ở những người béo phì.

Công việc gần đây đã nhấn mạnh vai trò ngày càng quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột trong các rối loạn chuyển hóa. Được biết, hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của sự hấp thụ thức ăn và viêm cấp thấp, hai quá trình chính trong bệnh béo phì và tiểu đường. (Baothman, 2016).

• Sức khỏe tinh thần và nhận thức: Các vi khuẩn của ruột đã được yêu cầu có vai trò có thể trong các trạng thái cảm xúc. Nó đã được chứng minh là trong trầm cảm, căng thẳng hoặc lo lắng, sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột bị giảm và thay đổi. Trong hệ thống giao tiếp hai chiều giữa hệ thống thần kinh trung ương và đường tiêu hóa, hệ vi sinh vật đường ruột cũng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển thần kinh, nhận thức và hành vi, với bằng chứng gần đây cho thấy những thay đổi trong hành vi làm thay đổi thành phần của microbiota ruột, trong khi sửa đổi microbiome cũng có thể gây ra hành vi trầm cảm (nghiên cứu).

• Dị ứng: Việc thay đổi microbiota cũng được coi là một cơ chế gây bệnh có thể đối với một số dị ứng, không dung nạp hoặc viêm da dị ứng.

• Sản xuất vitamin: Nó đã được chứng minh làm thế nào hệ thực vật bình thường tổng hợp và bài tiết vitamin vượt quá nhu cầu của chính nó và góp phần cung cấp các vitamin này trong cơ thể con người. Trong số các vitamin mà vi khuẩn đường ruột sản xuất là vitamin K, vitamin B12 và các vitamin khác thuộc nhóm B. (Biedermann, 2015).

• Vi khuẩn đường ruột sản xuất nhiều loại chất khác nhau, từ peroxit đến các sản phẩm trao đổi chất đặc hiệu cao khác hỗ trợ tăng trưởng biểu mô và chuyển hóa (Biedermann, 2015).

• Sản xuất chất dẫn truyền thần kinh: Các vi khuẩn trong ruột của chúng ta không chỉ sản xuất vitamin mà còn sản xuất hầu hết các chất dẫn truyền thần kinh phổ biến được tìm thấy trong não người, như serotonin, dopamine, Gaba, v.v. (Dinan, 2016).

Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột

• Chế độ ăn uống: Chế độ ăn uống có thể có tác động rất rõ rệt đến môi trường đường ruột, bao gồm thời gian vận chuyển đường ruột và pH. Nó đã được chứng minh rằng những thay đổi mạnh mẽ trong ba chất dinh dưỡng đa lượng chính (carbohydrate, protein và chất béo) ảnh hưởng đáng kể đến thành phần của microbiota. 

Ví dụ, khi dùng carbohydrate, quá trình lên men của các polysacarit phức tạp này dẫn đến việc sản xuất các axit béo chuỗi ngắn (SCFA), chủ yếu là acetate, propionate và butyrate. Butyrate đặc biệt là nguồn năng lượng chính cho các tế bào ruột kết, propionate được vận chuyển đến gan, nơi nó có vai trò trong gluconeogenesis, trong khi acetate đi vào tuần hoàn hệ thống và được sử dụng trong quá trình tạo lipid (Scott, 2013).

Ngoài ra, chế độ ăn kiêng dựa trên chế biến ảnh hưởng tiêu cực đến thành phần của microbiota, trong khi chế độ ăn uống tự nhiên, dựa trên thực phẩm thực sự như rau, rau, củ, hạt, cá, trứng và thịt giữ sức khỏe của cả microbiota và hàng rào ruột.

• Thuốc: Một số loại thuốc như kháng sinh, thuốc kháng histamine, thuốc tránh thai nội tiết tố và thuốc chống viêm có thể làm giảm và làm thay đổi mạnh mẽ microbiota.

Cụ thể, thuốc kháng sinh, như tên gọi của nó, là chất chống lại sự sống, và chúng không chỉ kết thúc với vi khuẩn gây bệnh mà còn tiêu diệt vi khuẩn tốt trên đường đi, khiến chúng ta phải chịu đựng sự gia tăng của vi khuẩn và nấm men có vấn đề hơn.

Việc giảm số lượng các vi khuẩn có lợi này có thể gây ra sự tăng trưởng, tuân thủ và xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh. Đây là lý do tại sao, ví dụ, vi khuẩn Clostridium difficile, nói chung, chỉ có thể gây ra viêm đại tràng khi số lượng vi khuẩn có lợi bị giảm đi khi điều trị bằng kháng sinh (Biedermann, 2015).

Uống men vi sinh, trong và sau khi điều trị bằng kháng sinh, sẽ là một cách tốt để tránh những tác động tiêu cực mà chúng có đối với vi khuẩn có lợi quý giá của chúng ta.

• Căng thẳng: Người ta đã chứng minh rằng căng thẳng trong giai đoạn đầu đời có thể tác động vĩnh viễn đến hàm lượng vi sinh vật trong ruột và làm thay đổi vĩnh viễn chức năng miễn dịch (Dinan, 2016). Ngoài ra, căng thẳng có tác động đến hoạt động vận động của đại tràng thông qua trục não-ruột có thể làm thay đổi cấu hình của hệ vi sinh vật đường ruột, ví dụ như sản xuất một số lượng nhỏ Lactobacillus, có khả năng có lợi (Conlon, 2015)..

• Cuộc sống tĩnh tại: Nếu căng thẳng và thiếu ngủ thêm một cuộc sống tĩnh tại (ba yếu tố thường đi đôi với nhau), bạn đã có một kết hợp hoàn hảo cho sự thay đổi của hệ vi sinh vật đường ruột. Ngoài ra, ba yếu tố này thường liên quan đến các lựa chọn kém trong chế độ ăn kiêng, và bạn biết chế độ ăn uống đối với vi khuẩn của chúng ta quan trọng như thế nào. Một lối sống ít vận động sẽ khiến chúng ta bước vào một vòng luẩn quẩn mà từ đó rất khó để rời đi, với những hậu quả tiêu cực.

Bước đầu tiên và tốt để cố gắng thoát khỏi vòng tròn của lối sống ít vận động đó là bắt đầu thực hiện một số loại thể thao hoặc tập thể dục. Người ta đã quan sát thấy tập thể dục (hay đúng hơn là thiếu tập thể dục) có thể là một ảnh hưởng quan trọng đến những thay đổi trong quần thể vi sinh vật có liên quan đến béo phì.

Điều này được nhấn mạnh trong một nghiên cứu gần đây cho thấy sự gia tăng sự đa dạng của quần thể vi khuẩn đường ruột ở các vận động viên chuyên nghiệp để đáp ứng với tập thể dục và chế độ ăn uống liên quan (Conlon, 2015)..

Nó cũng đã được chứng minh rằng có một cuộc sống năng động và thực hiện một số loại hình thể thao đã có lợi cho thành phần của microbiota. Ví dụ, người ta đã chứng minh rằng sự đa dạng vi khuẩn đường ruột lớn hơn có liên quan đến việc tập thể dục cường độ cao ở những người chơi bóng bầu dục chuyên nghiệp (Bierdemann, 2015).

• Tiêu thụ rượu: Dữ liệu lâm sàng (nghiên cứu) cho thấy các rối loạn liên quan đến rượu có liên quan đến những thay đổi về rối loạn định lượng và định lượng trong hệ vi sinh vật đường ruột. Ngoài ra, tiêu thụ rượu có thể liên quan đến việc tăng viêm đường tiêu hóa và tăng khả năng đường ruột dẫn đến nhiễm độc nội bào, viêm hệ thống và bệnh lý gây tổn thương các mô hoặc cơ quan (Engen, 2015).

• Chất độc: Các độc tố từ môi trường, thực phẩm, các sản phẩm chế biến, kim loại nặng, v.v., là một cách trực tiếp để gây ra sự thay đổi của hệ vi sinh vật đường ruột.

• Hút thuốc: Hút thuốc có ảnh hưởng đáng kể đến thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột, làm tăng lượng Bacteroides-Prevotella ở những người mắc cả bệnh Crohn (CD) và người khỏe mạnh. Có ý kiến ​​cho rằng những thay đổi do tiêu thụ thuốc lá trong quần thể vi sinh vật có thể góp phần làm tăng nguy cơ mắc CD (Conlon, 2015).

• Tuổi: Nó đã được chứng minh làm thế nào có vi khuẩn khác nhau trong microbiota của chúng tôi tùy thuộc vào độ tuổi. Người ta không biết là do lối sống hay vì tuổi tác là một yếu tố mà chính nó làm thay đổi thành phần của vi khuẩn trong ruột. Ví dụ, vi khuẩn phylum vi khuẩn có xu hướng chiếm ưu thế về số lượng khi còn trẻ, nhưng giảm đáng kể khi về già, trong khi xu hướng ngược lại xảy ra với các vi khuẩn như Firmicutes. Hậu quả và lý do cho sự thay đổi này vẫn chưa rõ ràng. Ngoài ra, hồ sơ microbiota đường ruột của người cao tuổi có thể không tối ưu. Một nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nhiễm Clostridium perfringens có khả năng gây độc cao và số lượng Bifidobacterium và Lactobacillus thấp hơn trong các nghiên cứu dài hạn (Conlon, 2015).

• Khu vực của cuộc sống: Mặc dù có vẻ tò mò, vi khuẩn chọn môi trường của chúng. Người ta biết rằng vi khuẩn có sở thích về môi trường và một số vi khuẩn chỉ xâm chiếm một số khu vực nhất định trên cơ thể (Biedermann, 2015). Vi khuẩn đã tìm thấy hốc sinh thái của chúng trong cơ thể người và đã chọn các phân tử liên kết trong đó chúng có lợi thế hơn các vi khuẩn khác.

Sự tò mò về hệ vi sinh vật đường ruột

Bạn có biết rằng microbiota ruột có thể là dấu vân tay mới??

Rõ ràng, những vi sinh vật này có những đặc điểm riêng biệt có thể được sử dụng để xác định chúng ta và thậm chí sau một thời gian. Nghiên cứu này cho thấy việc xác định người bằng dữ liệu thu được từ microbiome của họ là khả thi. Kết quả cho thấy các cá nhân chỉ có thể được xác định duy nhất dựa trên microbiome của họ.

Bạn có biết rằng có một Dự án Microbiome của con người giống như Dự án Bộ gen người đã tồn tại?

Năm 2008, cơ quan Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ đã bắt đầu một nghiên cứu kéo dài 5 năm có tên là Dự án Microbiome của Người (Dự án Microbiome của con người, HMP).

Như họ giải thích, "mục tiêu của HMP là mô tả các cộng đồng vi sinh vật được tìm thấy trong các bộ phận khác nhau của cơ thể con người và nghiên cứu mối tương quan giữa những thay đổi trong hệ vi sinh vật và sức khỏe của con người". Vi khuẩn được tìm thấy trong hệ vi sinh vật đường ruột là một phần quan trọng trong nghiên cứu HMP.

Bạn có biết rằng sô cô la bạn thích ảnh hưởng đến thành phần của vi khuẩn trong microbiota của bạn?

Trong một nghiên cứu, một mối tương quan đã được tìm thấy giữa sự đa dạng của microbiota và việc tiêu thụ một số loại thực phẩm nhất định. Trong số đó có sô cô la đen, không phải như vậy với sô cô la sữa, có lẽ vì chúng là thành phần của ca cao, rất nhiều trong sô cô la đen, cung cấp những tác động tích cực này đến sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột.

Ca cao nguyên chất rất giàu hai hợp chất flavonoid, catechin và epicatechin, cùng với một lượng nhỏ chất xơ. Các hợp chất flavonoid này không được tiêu hóa hoặc hấp thụ rất tốt bởi dạ dày, vì vậy chúng đến ruột gần như nguyên vẹn, đó là tin tốt cho vi khuẩn đường ruột tạo thành một bữa tiệc tốt mỗi khi các hợp chất xâm nhập vào ruột. đại tràng.

Cuối cùng, làm rõ rằng dường như theo nghiên cứu, điều quan trọng không phải là số lượng vi khuẩn, mà là sự đa dạng của chúng, sự phong phú nằm ở sự đa dạng. 

Tài liệu tham khảo

1. Scott, K P, Gratz, S. W., Sheridan, P. O., Flint, H. J., et al. (2013). Ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Nghiên cứu dược lý, 69, 52-60. 
2. Biedermann, L. & Rogler, G. (2015). Hệ vi sinh vật đường ruột: vai trò của nó đối với sức khỏe và bệnh tật. Tạp chí nhi khoa châu Âu, 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
3. Baothman, O. A., Zamzami, M.A., Taher, I., Abubaker, J., et al. (2016). Vai trò của Gut Microbiota trong sự phát triển của bệnh béo phì và tiểu đường. Lipid trong sức khỏe và bệnh tật, 15, 108. 
4. Rogers, G.B., Keat, D.J., Young, R.L., Wong, M.L., et al. (2016). Từ rối loạn chức năng đường ruột đến thay đổi chức năng não và bệnh tâm thần: cơ chế và con đường. Tâm thần học phân tử, 21(6), 738-748. 
5. Conlon, M. A. & Bird, A. R. (2014). Tác động của chế độ ăn uống và lối sống đối với ruột. Microbiota và sức khỏe con người. Chất dinh dưỡng, 7(1), 17-44. 
6. Engen, P.A., Green, S.J., Voigt, R.M., Forsyth, C.B., et al. (2015). Rượu ảnh hưởng đến thành phần của men vi sinh đường ruột. Nghiên cứu về rượu: Đánh giá hiện tại, 37(2), 223-236.
7. Nhóm chỉnh sửa GMFH. (2015). Microbiome có thể trở thành dấu vân tay mới. Tin tức vi sinh Gut.
8. Sáez, C. (2016). Những gì sô cô la đen và rượu vang đỏ có thể làm cho microbiota ruột của họ. Tin tức vi sinh Gut.
9. Franzosa, E.A., Huang, K., Meadow J.F., Gevers, D., et al. (2015). Xác định hệ vi sinh vật cá nhân bằng cách sử dụng mã metagenomic. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, 112(22), 2930-2938. 
10. Dinan, T. G. & Cryan, J. F. (2016). Vi khuẩn, Miễn dịch và Hành vi: Tâm sinh lý học Đáp ứng Microbiome. Thần kinh thực vật. 
11. Vindigni, S.M., Zisman, T.L., Suskind, D.L. & Damman, C.J. (2016). Hệ vi sinh vật đường ruột, chức năng rào cản và hệ thống miễn dịch trong bệnh viêm ruột: một mạch sinh lý bệnh ba bên với ý nghĩa cho các hướng điều trị mới. Trị liệu Những tiến bộ trong khoa tiêu hóa, 9(4), 606-625.
12. Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., et al. (2016). Phân tích cấp độ dân số của biến thể microbiome ruột. Khoa học Robotics, 352(6305), 560-564.