المعلومات الصحية

ما هو الميكروبيوم ولماذا تعرف عن ذلك

شخص يواجه باستمرار البكتيريا. إنهم موجودون في كل مكان: حولنا ، علينا ، بداخلنا. بعد سنوات عديدة من البحث العلمي ، فهمت البشرية جيدًا العلاقة بين البكتيريا والأمراض. ويجب أن أقول ، لأسباب تتعلق بالصحة عند الاتصال مع العديد من الميكروبات ، هناك أسباب. الطاعون ، الروماتيزم ، السعال الديكي ، الجمرة الخبيثة ، مرض لايم والعديد من الأمراض الخطيرة الأخرى تبدأ بسبب تغلغل البكتيريا. أي أن لدى الشخص العديد من الأسباب لتصور البكتيريا على أنها أسوأ الأعداء. لكن في العقود الأخيرة ، غير العلماء نظرتهم للكائنات الحية الدقيقة. اتضح أنه ليس كلهم ​​خطرون وليس كلهم ​​يجب تجنبهم.

الميكروبيوم: ما هذا؟

الميكروبيوم هو مجتمع من الكائنات الحية الدقيقة ، مثل البكتيريا والعتيقة والفطريات والفيروسات ، التي تعيش في نظام بيئي معين أو كائن حي.

الكائنات الحية الدقيقة موجودة في كل مكان ، بما في ذلك جسم الإنسان ، التربة ، رواسب الأرض ، البحر ، المياه العذبة ، الجو. يجدهم العلماء حتى في الظروف القاسية ، على سبيل المثال ، في الفتحات الحرارية المائية والبحيرات تحت الجليدية.

بالمناسبة ، في كثير من الأحيان بدلاً من مصطلح "microbiome" يستخدمون كلمة "microbiota". وكقاعدة عامة ، يتم استخدام المصطلحين بالتبادل ، على الرغم من أن الخبراء يقولون إنه لا يزال هناك فرق معين في معنى الكلمات. Microbiota هو مجتمع ديناميكي من تريليونات من الميكروبات التي تعيش في وئام مع الخلايا البشرية. لكن الميكروبيوم هو الاسم الجماعي للجينات التي تعيش داخل هذه الميكروبات. بالمناسبة ، فإن عدد جينات جميع الميكروبات التي تعيش في الميكروبيوم لشخص واحد يبلغ حوالي 150 ضعف عدد الجينات في جينوم الشخص نفسه.

جميع الكائنات المجهرية لها عدة أشياء مشتركة. دائمًا ما يكون "سكانها" كثيرون ومتنوعون ، على الرغم من أن تكوينهم النوعي مختلف دائمًا. الميكروبيوم هو مجتمع ديناميكي للغاية يمكن أن يتغير اعتمادًا على عوامل مختلفة ، سواء كان ذلك تغير المناخ ، إذا تحدثنا عن مجموعات تعيش على الكوكب ، أو تغيرات في النظام الغذائي إذا تحدثنا عن ميكروبيوم بشري. ولكن على أي حال ، فإن الميكروبيوم مرتبط دائمًا بمالكه.

الميكروبيوم الموائل

ميكروبيوم المحيطات

تغطي المحيطات حوالي 70٪ من كوكبنا ، لكن العلماء بدأوا للتو في التعرف على الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في مياه الأرض. هؤلاء السكان الصغار في المياه هم "مادة البناء" لأشكال الحياة الأكبر على هذا الكوكب ، وهم ينتجون ما يقرب من نصف الأكسجين الذي نتنفسه ، ويعالجون نفس النسبة المئوية من ثاني أكسيد الكربون ، ويزيلون أكثر من نصف الميثان في محيطات العالم.

ميكروبيوم الأرض

التربة ودائع الأرض تحتوي على عدد كبير من المجتمعات الميكروبية. وفقًا للتقديرات التقريبية ، يحتوي كل جرام من التربة على حوالي 40 ألف نوع من السكان المجهريين. إنها ضرورية للحفاظ على المئات من العمليات ، والتي بدونها لا يمكن لأي نبات أن ينمو على هذه التربة. كذلك ، فإن ميكروبيوم الأرض مسؤول عن انهيار الملوثات ، وكذلك عن دورة النيتروجين والكربون.

الجو الميكروبيوم

من الصعب أيضا البحث. حتى الآن ، يعرف العلماء أن الجراثيم الموجودة في الجو موجودة في كل مكان. يمكن أن تختلف مجموعة من مكان إلى آخر ، وكذلك مع مرور الوقت. تتحرك الميكروبات بحرية حول الغلاف الجوي حول العالم ، وتتشبث بجزيئات الغبار. الميكروبيوم الجوي يمكن أن يؤثر على انتشار الأمراض المعدية ، صحة الإنسان العامة ، الزراعة ، السحب ، وهطول الأمطار.

الميكروبيوم البشري

الميكروبيوم البشري عبارة عن مجموعة من تريليونات الميكروبات التي تعيش على الجسم وداخل الناس. يتكون من حوالي ألف نوع من البكتيريا التي تعيش على جلد الشخص ، في الفم ، في أمعاءه ومهبله.

هذه الميكروبات وجيناتها ، في الواقع ، تجعلنا نوعًا من الكائنات الحية الدقيقة التي تتكون من تعايش الخلايا البشرية والميكروبات. يقترح العلماء أن الميكروبيوم الخاص بشخص واحد يمكن أن يتكون من حوالي 8 ملايين جينة إضافية (للمقارنة: في الجينوم لدينا يوجد حوالي 20-25 ألف جين).

في أجزاء مختلفة من الجسم ، تختلف المستعمرات الميكروبية اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض. الاختلافات بين الميكروبيوم في الأمعاء وتجويف الفم قابلة للمقارنة مع الاختلاف في مستعمرات البكتيريا الموجودة على التربة وفي المحيطات.

خصوصية الميكروبيوم هي أنها فريدة من نوعها على جسم كل شخص. لا يمكن للعلماء بعد شرح كيفية تكوين التنوع الميكروبي بدقة. من المفترض أن هناك عوامل مثل الخصائص الغذائية والبيئة والعوامل الوراثية وتأثير الميكروبات على البشر في سن مبكرة جدًا تؤثر على تكوين الميكروبيوم.

ولكن هناك نقطة مثيرة للاهتمام. لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير سبب حدوث ذلك ، ولكن في الأشخاص الذين يعانون من أمراض مزمنة خطيرة ، مثل مرض السكري ، فإن تنوع الميكروبيوم يتم تبسيطه. أيضا ، لوحظ انخفاض في تنوع الميكروبات في الكائنات الحية للأشخاص الذين يعانون من ضعف في الأمعاء ، مع أمراض المناعة الذاتية والسمنة وأمراض القلب ، وكذلك في كبار السن.

كم عدد الميكروبات فينا

في أوائل سبعينيات القرن الماضي ، كان من الصعب جدًا على العلماء تحديد عدد الميكروبات التي تعيش في الكائنات الحية لدينا. في تلك الأيام ، تراوحت البيانات بين مئات المليارات ومئات التريليونات. في عام 2016 ، أجرى العلماء تحليلًا واتضح أن جسم الشخص البالغ يبلغ 39 تريليون خلية ميكروبية و 30 تريليون خلية بشرية مناسبة. علاوة على ذلك ، قد تختلف هذه الأرقام حسب الوزن والطول والعمر والجنس للشخص. ولكن على أي حال ، يمكن أن يكون وزن جميع الميكروبات من 1 إلى 3 في المائة من إجمالي كتلة جسم الإنسان ، وهذا يتراوح بين حوالي 900 غرام إلى 2.7 كجم - الدماغ يزن تقريبا.

حيث على الرجل للبحث عن الميكروبيوم

تعيش الميكروبات على جسم الإنسان في كل مكان. على الرغم من أن هناك مناطق فيها تركيز أعلى. تم العثور على الغالبية العظمى من الجراثيم في الجهاز الهضمي البشري. اعتادوا أن يطلق عليهم البكتيريا المعوية ، والآن يطلق عليهم الميكروبات المعوية. ما يصل إلى ألف نوع من الكائنات الحية الدقيقة تعيش هنا. قد تحتوي الميكروبات المعوية لأشخاص مختلفين على أنواع مماثلة من الميكروبات ، ولكن في معظم الحالات سوف تختلف في سلالاتها. بالإضافة إلى الأمعاء ، فإن المناطق الأخرى الأكثر درسًا في الميكروبيوم هي الفم وتجويف الأنف والعينين والرئتين والجلد والمهبل.

كيف يتم تشكيل الميكروبيوم البشري؟

يبدأ الشخص في جمع نفسه والميكروبات منذ لحظة ولادته. يتعرض أول طفل للميكروبات في قناة الولادة. وهذه الميكروبات تساعد الطفل على تكوين ميكروبات معوية خاصة به. بالمناسبة ، عند الرضع الذين يولدون باستخدام العملية القيصرية ، تتشكل البكتيريا المعوية بشكل أسوأ. فقط بعد 6 أشهر من العمر في هذه المؤشرات ، فإنها تلحق بالأطفال المولودين بطريقة طبيعية.

بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن هذه النظرية لم تثبت بعد ، اقترح بعض العلماء أن الشخص يتعرض لأول تعرض للميكروبات في الرحم. إذا كان الأمر كذلك ، فسيتم أيضًا تدمير نظرية عقم الرحم الأنثوي. في عام 2013 ، فحص علماء من كلية الطب بجامعة واشنطن مشيمة مأخوذة من 195 امرأة. اتضح أن ثلث المشيمة تحتوي على بكتيريا تشبه إلى حد كبير البكتيريا في تجويف الفم. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف العلماء أن الميكروبات توجد أيضًا في السائل الأمنيوسي. في دراسة أخرى ، تبين أن ما يقرب من 30 ٪ من الأطفال يحصلون على البكتيريا اللازمة لتشكيل الميكروبيوم المعوي ، جنبا إلى جنب مع حليب الثدي.

تستمر عملية تكوين الميكروبيوم خلال أول 3 سنوات من حياة الشخص. خلال هذا الوقت ، يتغير تكوين الميكروبيوم غالبًا ، ولكن بحلول عمر 3 سنوات ، يتم تكوين ميكروبيوم ناضج لشخص معين. بحلول هذا الوقت ، أصبح مستقرًا تمامًا ، وإن لم يكن ثابتًا. أي أن تكوين مجتمع الميكروبات طوال الحياة يظل مرنًا ومتغيرًا إلى حد ما. كيف تتشكل الميكروبيوم في كل حالة معينة ليست واضحة بعد للباحثين. لكن الخبراء يشيرون إلى أن هذه العملية تعتمد على العديد من العوامل ، مثل عادات الأكل والسكن والعمر والعرق والجنس والتغيرات الهرمونية وحتى الدواء.

على سبيل المثال ، ثبت أنه خلال فترة البلوغ تحدث تغيرات في ميكروبيوم الجلد. في النساء ، يتغير تكوين الميكروبيوم المهبلي وبنيته ثلاث مرات على الأقل: أثناء الحمل وبعد الولادة وأثناء انقطاع الطمث.

يجب أن أقول أن الميكروبات لا تملأنا بشكل عشوائي. يتكون الميكروبيوم البشري من أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة التي تكمل بعضها البعض وحتى مضيفها ، وتؤدي وظائف مهمة للحفاظ على قابلية الإنسان للبقاء.

خذ على سبيل المثال البكتيريا المعوية. بعضها مسؤول عن تخليق الفيتامينات والإنزيمات. البعض الآخر ضروري لعملية الهضم المناسبة ، في حين أن الآخرين مسؤولون عن تقوية جهاز المناعة. والبعض قد يؤثر على نشاط الدماغ.

ومن المثير للاهتمام ، يمكن احتواء الميكروبيوم البشري حتى خارج الجسم. يمكن أن تبقى جراثيمنا على أي سطح نتلامس معه ، وحتى في البيئة. يكفي أن يذهب الشخص إلى الغرفة لرمي جزء من الميكروبات الخاصة به في الهواء. المتخصصين نسمي هذه الظاهرة سحابة الميكروبية.

دور في الجسم

درس العلماء الأحياء المجهرية لما يقرب من 20 عامًا قبل أن يتوصلوا إلى استنتاج مفاده أن هذا التعايش بين الميكروبات يلعب دورًا مهمًا لجسم الإنسان. من المهم بالنسبة إلى:

  • زيادة مناعة.
  • الوقاية من العدوى.
  • الحفاظ على وظائف الجهاز الهضمي.
  • الحفاظ على التوازن الهرموني.
  • حسن سير العمل في الدماغ.

يمكن أن تحدد حالة الميكروبيوم الأمراض التي يكون الشخص عرضة للنمو. في عام 2018 ، نشرت المجلة البريطانية Nature ، وهي المجلة العلمية الأكثر نفوذاً في مجال البيولوجيا والطب ، نتائج دراسة واسعة النطاق حول الميكروبيوم. بعد أن قام العلماء بتحليل الميكروبيوم لأكثر من 1000 شخص يتمتعون بصحة جيدة ، اكتشفوا وجود علاقة وثيقة بين مجتمع الميكروبات والتغيرات في الكوليسترول في الدم ووزن الجسم والجلوكوز في الدم وبعض العوامل الأخرى. توصل المختصون الذين أجروا الدراسة إلى أن استخدام البيانات الوراثية وملف الميكروبيوم البشري ، من الأسهل بكثير تحديد ميله لبعض الاضطرابات مقارنةً باستخدام مادة وراثية حصرية.

يعرف الكثيرون أن فيتامين ب 12 هو أحد تلك المواد التي يتم تصنيعها في الأمعاء الدقيقة. ولكن بعد دراسة وظائف الميكروبيوم في الجسم ، توصل العلماء إلى أن هذه المادة مع جزيء معقد إلى حد ما لا ينتجها الجسم البشري نفسه ، ولكن عن طريق الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الأمعاء.

الصلة بين الميكروبيوم والصحة

فكلما تعرّف العلماء على الميكروبيوم ، زاد الدليل على أن الخلل في مجتمع الميكروبات يمكن أن يكون سبب المرض وسبب الشفاء الصحي.

توجد روابط وثيقة بين الميكروبيوم المعوي وحدوث أمراض مثل السكري من النوع 2 والسمنة والتهاب المفاصل الروماتويدي وتليف الكبد ومرض التهاب الأمعاء ومتلازمة التمثيل الغذائي. بالإضافة إلى ذلك ، يشير العلماء إلى وجود علاقة بين الميكروبيوم المعوي وميل الشخص إلى القلق والاكتئاب والتوحد.

الهضم والتغذية

Microbiota هو عامل رئيسي يؤثر على الهضم. بدون البكتيريا المعوية ، فإن الكثير من الأطعمة الشعبية التي يستهلكها الشخص تكون غير صالحة للأكل بالنسبة له. على سبيل المثال ، نفس الألياف الموجودة في الخضروات والفواكه والمكسرات ، دون الميكروبيوم المعوي ، لا يستطيع الجسم امتصاصه.

تتكيف القناة الهضمية البشرية بشكل جيد مع انهيار السكريات الأحادية (الجلوكوز) والسكاريد (اللاكتوز). لكن من الأصعب عليه هضم الجزيئات المعقدة والسكريات ، وهذه البروتينات والدهون والنشا والكربوهيدرات المعقدة الأخرى التي يتم الحصول عليها من الخضار واللحوم. وهنا تأتي الجراثيم المعوية للإنقاذ. إنها تتغذى على جزيئات هذه المنتجات ، عن طريق التخمير فإنها تقسمها إلى مستقلبات ، والتي يستطيع الجسم بالفعل امتصاصها واستخدامها في احتياجاته الخاصة.

لسنوات عديدة ، كانت البشرية مقتنعة بأن وزن الجسم يتحدد فقط من خلال كمية الشخص الذي يتناول الطعام. لكن في الآونة الأخيرة ، حقق العلماء اكتشافًا ثوريًا. ومع ذلك ، فإن التجربة أجريت فقط على الفئران ، ولكن النتيجة لا تزال مثيرة للإعجاب. اتضح أن الميل نحو الامتلاء يتأثر بالميكروبات التي تعيش في أجسامنا. قام العلماء بزرع الميكروبات من أمعاء الشخص الرقيق والسمنة إلى حيوانات تجريبية. نتيجة لذلك ، اكتسبت الفئران التي حصلت على الجراثيم من شخص أكثر تغذية جيدة وزنا إضافيا. إذا كان هذا المخطط يعمل مع جسم الإنسان ، فلا يزال العلماء بحاجة إلى الدراسة. لكن إذا كان الأمر كذلك ، يمكن أن تكون الميكروبات علاجاً للسمنة.

المناعة والالتهابات

يقول الخبراء أن توازن الجهاز المناعي يعتمد إلى حد كبير على توازن الميكروبات المعوية. تحتوي الأمعاء البشرية على خلايا مناعية أكثر من أي جزء آخر من الجسم. وهذا يعني أن الكائنات الحية الدقيقة في المناعة والخلايا المناعية على اتصال دائم. إذا تم كسر هذه العلاقة ، فهناك خطر الإصابة بأمراض معقدة ، بما في ذلك الحساسية والسمنة ومرض السكري والاكتئاب وحتى السرطان.

لتأكيد نظريتهم ، استخدم العلماء الفئران مرة أخرى. قام الخبراء في المعمل بتربية الحيوانات التي كانت الأمعاء خالية تمامًا من البكتيريا. لقد كانت مؤلمة للغاية ؛ فقد ظهرت عليها أعراض الالتهاب الرئوي والربو ومرض التهاب الأمعاء. ثم قام العلماء بزرع الفئران العقيمة مع جراثيم من الحيوانات السليمة ، وسرعان ما تحسنت. لكن الحالة تحسنت فقط في أصغر الحيوانات (في عمر 1-2 أسابيع) ، ولم يساعد زرع الكائنات المجهرية البالغين الأكبر سنا. اعتبر العلماء أن نتائج التجربة هي تأكيد آخر على أهمية الميكروبيوم لبقاء الأطفال الرضع وتعزيز مناعتهم.

بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الدراسات أن انتهاك الميكروبيوم المعوي يزيد من خطر الإصابة بالأمراض الالتهابية ، بما في ذلك مرض كرون ومرض الاضطرابات الهضمية ، كما أنه يجعل الشخص أكثر عرضة للحساسية.

الدماغ والجهاز العصبي

هناك علاقة وثيقة بين الجهاز الهضمي والجهاز العصبي المركزي. يعتمد هذا الاتصال على العصب المبهم ، والذي يرسل إشارات من الأمعاء إلى الدماغ والعكس بالعكس. لكن الميكروبيوم المعوي قادر على إنتاج عدد من الناقلات العصبية ، بما في ذلك السيروتونين و GABA ، والتي تؤثر على الحالة المزاجية والشهية والتفكير ، ويمكنها أيضًا تنشيط العصب المبهم.

في إحدى الدراسات ، وجد العلماء أن الفئران التي أدخلت سلالة Lactobacillus rhamnosus للبكتيريا المعوية أظهرت قلقًا أقل في المواقف العصيبة وأنتجت هرمون إجهاد أقل من الحيوانات التي لم تستقبل البكتيريا. ثم واصل العلماء التجربة وقطعوا العصب المبهم في الحيوانات ، مما عطل العلاقة بين الدماغ والأمعاء. بعد ذلك ، اختفت الاختلافات في سلوك الفئران ، بغض النظر عن حالة الميكروبيوم المعوي.

أكدت دراسات أخرى على الفئران أيضًا العلاقة بين ميكروبات الأمعاء والاكتئاب ومرض الشلل الرعاش والتوحد واضطرابات المزاج. ومن المثير للاهتمام أيضًا ، وفقًا للخبراء ، أن ما يقرب من 70٪ من الأطفال والمراهقين المصابين بالتوحد يعانون من مشاكل في الجهاز الهضمي ، والتي يمكن أن تكون أيضًا دليلًا على العلاقة بين الميكروبيوم والدماغ.

من يعيش فينا

يقدم هذا الجدول قائمة بالبكتيريا الأكثر دراسة (الجنس والأنواع) التي تعيش في الكائنات البشرية.

بكتيريا الجسم البشري
جنس من البكتيرياأنواعاين يعيشوظائف رئيسية
Bacteroidetesالحمضية

B. eggerthii

B. الهشة

ب. الهيروجين

B. الأمعاء

ب. ثايوتيكومرون

الأمعاءوتنتج المستقلبات التي تمنع الالتهاب.
الشقاءB. crudilactis

B. denticollis

باء الغالوم

B. gallinarum

ب. هابالي

ب

B. pullorum

ب. روتيري

الأمعاء ، تجويف الفم ، المهبلينفذ عددًا من الوظائف المفيدة للجسم ، بما في ذلك للوقاية من التهاب القولون التقرحي وعلاجه
الملبنةL. rhamnosus

لام

L. التخمر

L. gasseri

L. plantarum

L. acidophilus و L. ultunensis

الفم والأمعاء والمهبلالوقاية والعلاج من الإسهال ، وكذلك غيرها من اضطرابات الجهاز الهضمي
بريفوتيلاP. copri

P. dentalis

P. maculosa

مارشي

P. الشفوي

P. oris

P. اللعاب

فمينظم عمليات الأيض
الزائفةP. aeruginosa

P. المالتوفيليا

P. aeruginosa

P. fluorescens

P. بوتيدا

P. cepacia

P. stutzeri

الجلد ، الحلق ، الفم ، الأمعاء ، مجرى البول ، المهبليسبب الطفح والتهابات الجلد
المكور العقديS. التهاب

S. اللعاب

S. mutans

S. الالتهاب الرئوي

S. الجينات

الجلد والعينين والأنف والحنجرة والفم والأمعاء والمهبلأنه يسبب الأمراض المختلفة ، بما في ذلك الالتهاب الرئوي والتهاب البلعوم والآفات الجلدية ، وتعفن الدم.

دراسة الميكروبات هي اتجاه جديد نسبيا في العلوم. على الرغم من أنه تجدر الإشارة إلى أن العالم الروسي ايليا Mechnikov في عام 1908 اقترح أنه يمكن تحسين الصحة ويمكن أن يتباطأ الشيخوخة إذا تم تصحيح البكتيريا الدقيقة المعوية بمساعدة البكتيريا المفيدة الموجودة في منتجات الحليب المخمر. لم يتعلم الباحثون بعد الكثير عن الميكروبات. ولكن يوجد بالفعل فهم أن الميكروبات ليست دائمًا شرًا وخطرًا.

مؤلف المقال:
Izvozchikova نينا فلاديسلافوفنا

التخصص: أخصائي أمراض معدية ، أخصائي أمراض الجهاز الهضمي ، أخصائي أمراض الرئة.

مجموع الخبرة: 35 سنة.

التعليم: 1975-1982 ، 1MI ، سان جيج ، أعلى مؤهل ، طبيب أمراض معدية.

درجة علمية: طبيب من أعلى فئة ، دكتوراه.

التدريب المتقدم:

  1. الأمراض المعدية.
  2. الأمراض الطفيلية.
  3. ظروف الطوارئ.
  4. فيروس نقص المناعة البشرية.
مقالات أخرى للمؤلف

شاهد الفيديو: أعراض نقص البكتيريا النافعة (أبريل 2020).

Loading...