Mikrobiota -sammansättning, funktioner och var är

De normal mikrobiota av människor är uppsättningen av mikroorganismer som bor i kroppen på ett vanligt sätt, utan att orsaka någon sjukdom. Idag anses det att termen bakteriell flora är olämplig.

Taxonomiskt sett består mikrobiota av mycket olika organismer, från bakterier, bågar och eukaryoter till virus. Mikrobiella samhällen varierar betydligt i olika kroppsområden. Det vill säga, sammansättningen av mikrober i munnen motsvarar inte vad vi hittar i tarmen.

Källa: Pixabay.com

När vi tänker på bakterier - och mikroorganismer i allmänhet - framkallar vi vanligtvis pejorativa känslor i närvaro av dessa enheter i vår kropp. Även om det är sant att flera bakterier orsakar allvarliga sjukdomar är det inte korrekt att generalisera denna uppfattning.

Mikroorganismer i våra kroppar är oumbärliga och etablerar ömsesidiga och matgäster med vår kropp. Vår mikrobiota påverkar avsevärt vår fysiologi - både direkt och indirekt - bidrar till otaliga metaboliska funktioner, skyddar oss mot patogener, utbildar immunsystemet, bland andra funktioner.

Olika faktorer påverkar sammansättningen av den mänskliga mikrobiota. Bland de mest framstående är kosten - både i spädbarns och vuxens tid -, bland annat, användningen av antibiotika, vissa medicinska tillstånd, gästgenotypen, bland andra.

Det finns för närvarande en serie nya molekylära metoder som tillåter karakteriseringen av mikrobiota genom avancerade och snabba sekvenseringstekniker. Den mest använda är genen som kodar för ribosomal RNA 16S och jämförs med en databas.

[TOC]

Vad är mikrobiota?

Mikrobiota definieras som sammansättningen av mikroorganismer som finns i en definierad miljö. I detta fall är mikroorganismerna förknippade med människans kropp. Termen föreslogs av Lederberg och McCray, som betonade konsekvenserna och fördelarna med dessa biologiska enheter för människors hälsa.

Det finns en mycket liknande term: mikrobiom. I litteratur, mikrobiom och mikrobiota är de vanligtvis utbytbara koncept. Men om vi vill vara exakt mikrobiom är katalogen för mikrober, tillsammans med deras gener.

En tillhörande term är bakteriell "flora", mikroflora eller tarmflora. Båda användes i flera decennier och var särskilt relevanta inom medicinsk och vetenskaplig litteratur.

Emellertid är denna term från 1900 olämplig, eftersom flora är en term härrörande från latin blomma, associerad med växter som bor i en viss region. Och eftersom referens inte görs till hela mikroplantarna som bebor människans kropp, måste termen överges och ersättas av mikrobiota, eller mikrobiom enligt fallet.

Normal mikrobiota sammansättning

siffra

Mikrobiota består av flera mikroorganismer som bor i varje persons kropp. I numeriska termer finns det mellan 10 och 100 biljoner (överskrider antalet gästceller) av dessa symbiotiska organismer, som huvudsakligen är belägna i mag -tarmkanalen.

Faktorer som påverkar sammansättningen av mikrobiota

Mikrobiota börjar bildas från barnets födelse, där kroppen representerar en ny atmosfär för mikrobiell kolonisering. Denna kolonisering är beroende av födelseläget - det vill säga naturligt eller kejsarsnitt (det senare påverkar mikrobiota avsevärt).

När spädbarnet växer och utvecklas ökar mångfalden i mikrobiota linjärt, beroende på de första kolonisatorerna. Detta kommer att förändras beroende på ett brett spektrum av faktorer, såsom bröstmjölk, konsumtion av vissa livsmedel, sjukdomsutveckling, bland andra.

Kan tjäna dig: naturens riken och dess egenskaper

Nuvarande forskning tyder på att diet är den viktigaste faktorn som hjälper till att bestämma vilken typ av mikrobiota som kommer att finnas i varje individ.

Taxonomi

Taxonomiskt tillhör dessa mikroorganismer de tre livets domäner: eukaryoter, bakterier och bågar.

Identiteten för dessa organismer är mycket varierande mellan individer, kroppens kroppsliga regioner och det geografiska området där det bor. I nästa avsnitt kommer vi att beskriva den taxonomiska identiteten för den typiska mikrobiota i varje kroppsregion mer.

Så är vi verkligen mänskliga?

Nu, att känna till den enorma mångfalden av organismer som bor i vår kropp måste vi fråga vem vi är och om vi verkligen kan betrakta oss en enskild.

En mer lämplig vision är att betrakta oss som en superorganism eller holobionte, eftersom vi består av 90% av mikrobiella celler och 99% av gener från mikrober.

Var ligger det?

Vår kropp är en rik montering av mikroorganismer, där varje struktur ger en potentiell nisch för utvecklingen av dessa. Dessa ömsesidiga relationer är vanligtvis specifika plats, där en viss uppsättning mikroorganismer bildar kolonier i specifika kroppsregioner. De viktigaste regionerna är:

Tarmmikrobiota

Inom de nischer som tillhandahålls av människokroppen finns det ingen tvekan om att de bäst studerade - när det gäller dess mikrobiota - är gastrointestinala kanalen.

I tarmen hos en vuxen individ finns det tusentals arter, dominerade av Phyla Bacteroides, Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria och Verruchomicrobia.

Denna kolonisering varierar längs matsmältningskanalen. I tunntarmen Lactobacillaceae, Erysiopelotrichacea och Enterobacteriace, rik på genrerna dominerar Bakteroider spp., Clostridium spp., Bifidobakterium spp

I kolon är de vanligaste invånarna BacteroideCeae, Prevotellaceae, Rikenellaceae, Lachniraceae och Ruminococaceae.

Denna skillnad i familjen av bakterier i tarmen återspeglar de fysiologiska skillnaderna som finns i hela den.

I tunntarmen begränsas bakterietillväxten av syrekoncentration är närvaron av antimikrobiella peptider och pH -värden, medan bakterielasten i kolon är högre.

Dessutom finns det en bakteriell begränsning i tunntarmen för att undvika kompetens vid absorptionen av näringsämnen mellan mikroorganismer och värd.

I avföringen tillhör huvudet som detekteras bakteriedomänen, även om det också finns representanter för bågarna (metanobakteriell ordning) och eukaryoterna (beställ sackaromycetals.)

Oral mikrobiota

Oral hålrum och angränsande förlängningar representerar adekvata boenderegioner för vissa typer av mikroorganismer, inklusive tandytan, tungans yta och andra keratiniserade och icke -keratiniserade strukturer.

En grundläggande komponent i munhålan är saliv. I en milliliter av denna vätska kan vi hitta upp till 100 miljoner bakterieceller. Från dessa har cirka 300 arter identifierats, medan ytterligare 360 ​​inte har tilldelats en specifik taxonomisk identitet.

Phylum dominerar det orala hålrummet är Firmicutes, följd av Proteobacteria, Bacteroids, Actinobacteria, Spirochaetes och Fusobakterier.

När det gäller mångfalden av bågar, genren Metanobrevibacter Det har isolerats vid flera tillfällen av munhålan.

Studier avslöjar att närvaron av bågar är relaterad till utvecklingen av periodontala sjukdomar. På detta sätt är rollen för dessa organismer i upprättandet av gästförhållanden med gäster ännu inte klar.

Kan tjäna dig: Cinases: Egenskaper, typer, funktioner

Svampen som dominerar i munhålan tillhör genren Candida. Liksom bågar har de varit relaterade till utvecklingen av flera sjukdomar. Andra vanliga genrer i hålrum är: Cladosporium, Aureobasidium, Saccharomycetals, Aspergillus och Fusarium.

Slutligen är de vanligaste virusen i munnen herpesvirus. Det uppskattas att 90% av befolkningen har dem.

Urogenmikrobiota

Kvinnlig urogenital

Mikroberna som bor i vagina finns i en fin och balanserad förening av den ömsesidiga typen, som skyddar deras gäst och utbyter näringsämnen, i utbyte mot en lämplig anoxic miljö för dess tillväxt.

Hos kvinnor som är i reproduktiv ålder innehåller vagina viktiga mängder mjölksyra och andra antimikrobiella ämnen, som begränsar tillväxten av mikrobiota. Denna miljö upprätthålls tack vare närvaron av mjölksyraproducerande bakterier, särskilt Laktobacillus spp.

Faktum är att bakterier som tillhör denna genre har betraktats sedan 1892 som oumbärliga invånare för vaginal hälsa.

Dessutom Laktobacillus, Vagina kännetecknas av att presentera mikroorganismer av genrerna: Staphylococcus, ureaplasma, Chorynebacterium, Streptococcus, Peptostreptococcus, Gardnerella, Bacteroides, Mycoplasma, Enterococcus, Escherichia, Veillonella, Bifidobacterium och svampen Candida.

När kvinnor ökar i ålder och hormonella nivåer fluktuerar, modifieras mikrobiota.

Manlig urogenital

Jämfört med den kvinnliga urogenitalkanalen har den manliga mikrobiota studerats lite och är inte känd i så mycket detalj.

Några av de genrer som har rapporterats i penis inkluderar Staphylococus epidermidis, Chorynebacterium spp., Laktobacillus spp., bland andra.

Lungmikrobiota

Lungorna har varit organ av stort intresse för att studera dess mikrobiota. Det finns emellertid mycket begränsade studier om ämnet - i kombination med svårigheten att ta prover. Även om tidigare sterila områden beaktades har denna vision idag modifierats.

Närvaron av genrer har hittats Streptokock, Och i vissa prover Hemophilus, rothia, Prevetella, veillonella och Fusobakterium.

Hudmikrobiota

Det största organet av människor är huden, som är täckt med en stor mångfald av mikroorganismer och koloniseras av dessa från födelse ögonblicket.

Cirka 200 bakteriegenrer har identifierats som betraktas som hudinvånare. De flesta av dessa arter tillhör tre phyla, nämligen: Actinobacteria, Firmicutes och Proteobacteria.

Sammansättningen av hudmikrobiota är nära kopplad till typen av hud, vanornas vanor och genetik, så den är extremt varierande.

De flesta mikrober matar på hudsekret, så de skapar mycket nära relationer.

Funktioner

Matsmältning och vitaminproduktion

Mikrobiota uppfyller en serie funktioner i människokroppen och belyser dess roll för att förbättra matsmältningen.

De bakterier som bor i slutet av kolon är relaterade till uppdelning av polysackarider som inte effektivt metaboliseras i tunntarmen, vilket ökar näringsabsorptionen.

Det har också bevisats att olika bakterier kan producera oumbärliga vitaminer som kommer att absorberas av värden. Ett exempel på detta är en av de byråer som är mest kända av forskare: OCH. coli.

Kompetens och skydd mot patogener

Tävlingen definieras som en antagonistisk interaktion som involverar två eller flera arter som rivaliserar för att få en gemensam resurs.

Kan tjäna dig: Imperial Carpenter

Spektrumet av ofarliga mikroorganismer som vi husar i vår kropp är i ständig konkurrens med patogener och i de flesta fall lyckas de flytta dem - tack vare vad som kallas en princip för konkurrenskraftig uteslutning.

Det tros att de fastställer den första försvarslinjen mot infektion av dessa potentiella patogener.

Hur studerar du mikrobiota?

Studien av mikrobiota går tillbaka till tiderna för Antonie van Leewenhoek, i början av 1680. Denna forskare studerade på ett jämförande sätt de olika mikroorganismerna som bebodde i orala och avföring och märkte betydande skillnader i båda områdena.

Skillnaderna gick utöver kroppsregionen, eftersom denna forskare också inkluderade i sina experimentella designjämförelser mellan friska och sjuka individer. På detta sätt lyckades han visa vikten av mikroorganismer i människors hälsa.

Historiskt sett involverade studien av mikrobiota investeringen av tid och energi i generering av flera grödor.

För närvarande har denna metodik ersatts av en molekylär tillvägagångssätt som möjliggör analys av genetiska sekvenser av mikroorganismer (vanligtvis är den använda molekylära markören genen för ribosomalt RNA 16S och 18S.)

Genom att analysera dessa sekvenser kan taxon (eukaryoter, bakterier eller bågar) tilldelas olika taxonomiska nivåer tills vi når arten.

Den metagenomiska termen användes ursprungligen för karakterisering av totalt DNA, och idag används i dag mer exakt för att hänvisa till studien av genetiska markörer, såsom 16S ribosomalt DNA -gen.

Vad händer när obalanser inträffar i mikrobiota?

Även om det inte finns något tydligt och exakt schema för alla organismer som bebor människokroppen, är det känt att förändringen i överflöd och sammansättning av samma påverkar hälsa, från störningar i matsmältningen till orolig beteendeutveckling.

För närvarande hanteras behandlingar som är inriktade på återställande av friska mikrobiota till patienter som lider av vissa störningar.

Referenser

1. Donaldson, G. P., Lee, s. M., & Mazmanian, s. K. (2016). Tarmbiogeografi av mikrobiotabakteriet. Naturrecensioner. Mikrobiologi, 14(1), 20-32.
2. Lloyd-pris, j., Abu-Ali, G., & Huttenhower, c. (2016). Det friska mänskliga mikrobiomet. Genommedicin, 8(1), 51.
3. Marchesi, J. R. (Ed.). (2014). Mikrobiota och mikrobiom. Cabi.
4. Marchesi, J. R., & Ravel, J. (2015). Ordförrådet för mikrobiomforskning: Ett förslag. Mikrobiom, 3, 31.
5. Mimee, m., Citorik, R. J., & Lu, t. K. (2016). Microbiome Therapeutics - Framsteg och utmaningar. Avancerade granskningar av läkemedelsleverans, 105(Pt A), 44-54.
6. Mohajeri, m. H., Brummer, r., Rastall, R. TILL., Weersma, r. K., Harmsen, h., Faas, m., & Eggersdorfer, m. (2018). Mikrobiomets roll för människors hälsa: från grundvetenskap till kliniska tillämpningar. European Journal of Nutrition, 57(Suppl 1), 1-14.
7. Torby, e., & Juge, n. (2017). Introduktion till den mänskliga tarmmikrobiota. The Biochemical Journal, 474(11), 1823-1836.
8. Usell, l. K., Metcalf, J. L., Parfrey, L. W., & Riddare, r. (2012). Definiera mikrobiomet. Näringsrecensioner, 70 Suppl 1(Suppl 1), S38-S44.