ما هي الميكروبات المعوية؟

ال الميكروبات المعوية إنها مجموعة من البكتيريا التي تعيش في أمعاء البشر. ما يصل إلى 100 مليار الكائنات الحية الدقيقة لكل إنسان يستعمر الجهاز المعوي. هذا حوالي 2 كجم من وزن الجسم. إنها تمثل ما لا يقل عن 300 إلى 1000 نوع مختلف تقريبًا (بيدرمان ، 2015).

كما ذكرت جوليا إندرز في كتابها "الهضم هو السؤال"يمكنك القول أننا في الحقيقة أمام عضو آخر ، وهو عضو افتراضي ، مكون من بكتيريا تزن حوالي كيلوغرامين ، لا شيء تقريبًا.

تبدأ الميكروبات المعوية في التكاثر منذ لحظة ولادتنا. أثناء الولادة ، ونحن نمر عبر القناة المهبلية ، نتلامس مع البكتيريا الأولى التي تبدأ في استعمار أجسامنا.

هذا هو السبب في أهمية الولادة الطبيعية ، حيث يعزلنا الولادة القيصرية عن هذا الاتصال الأول والهام مع الميكروبيوم المهبلي الغني للأم. يستحث هذا الاستعمار التعبير عن الجينات والوظائف اللاحقة في الغشاء المخاطي في الأمعاء والتي تعتبر مهمة للهضم والتغذية (بيدرمان ، 2015).

وبالتالي ، فإن البكتيريا المفيدة التي يوفرها حليب الأم ، والاتصال بالعالم الخارجي ، والطبيعة والطعام الذي نستهلكه ستنتهي في النهاية لتشكيل الميكروبيوم الخاص بنا الذي سيكون أكثر أو أقل ثباتًا طوال الحياة ، اعتمادًا على بعض العوامل التي تؤثر عليه. يمكن أن تتغير وسيتم مناقشتها في وقت لاحق في هذه المقالة.

يعتبر حليب الأم مهمًا جدًا في هذه العملية ، حيث أن السكريات السكرية الموجودة فيه تعمل على تعزيز نمو اللاكتوباسيلس والبيفيدوباكتريوم ، اللذين يسيطران على الأمعاء لدى الطفل ، ويمكن أن يعزز ذلك أو يعزز نمو الجهاز المناعي ويساعد على منع الظروف المستقبلية ، مثل الأكزيما والربو (كونلون ، 2016). 

ما نوع البكتيريا التي يمكن أن تشكل الميكروبات?

عادة ما تكون البكتيريا التي تستعمر الأغشية المخاطية لدينا هي إما متبادلة أو تبادلية أو انتهازية.

تبادل المنافع والمصالح وهذا يعني أن كلا الكائنات الحية تستفيد من التعايش. لذا ، فإن غالبية البكتيريا المعوية ليست تبادلية (على الرغم من أنها تسمى التبعيات) ولكنها غير متبادلة ، لأن كل من البكتيريا والكائن الحي البشري يستفيدان من وجودها (بيدرمان ، 2015).

في الموقف commensalistic, فوائد كائن واحد والآخر لا يساعد ولا يتضرر. إذا كانت بكتيريا الأمعاء لدينا هي وحدات تبادلية ، فهذا يعني أنها مفيدة ، لكن الجسم البشري لا يفعل ذلك. وفقا لبيديرمان وآخرون. (2015) ، في معظم السيناريوهات والحالات ، ليس هذا هو الحال إذا كانت العلاقة بين البكتيريا التي تستعمر جسم الإنسان بشكل متكرر عادةً متبادلة.

من ناحية أخرى, انتهازي هذا يعني أنه في ظل الظروف العادية ، لا يسبب الميكروب المرض ، ولكن إذا أصبحت الظروف مواتية فإنه يمكن أن يسبب ذلك. يمكن أن تحدث العدوى الانتهازية عن طريق كائنات حية مثل المكورات العنقودية الذهبية وغيرها من الكائنات التي عادة ما تصبح معدية عند دخولها للجسم ، في حين لا توجد مشكلة مع استعمار الجلد أو حتى الأمعاء (Biedermann ، 2015)..

كيف يتم حماية الجسم من هذه البكتيريا?

يجب ألا تدخل هذه البكتيريا إلى مجرى الدم وهناك العديد من الآليات التي تحمي سلامة الجسم وتشكل حاجزًا ضد غزو البكتيريا ، ولهذا لدينا ما يسمى "الحاجز المعوي".

أولاً ، يتم تشكيل طبقة أحادية الطبقة في ظهارة الغشاء المخاطي في الأمعاء مع ملامسة الخلايا التي تمنع مرور المنتجات البكتيرية والمستضدات المحتملة من خلال هذا الحاجز.

ومع ذلك ، يمكن إضعاف هذا الحاجز ، ومطابقته بالخلايا الفردية المنفصلة التي يتم قذفها مسببة هياكل "ممل" في الحاجز المعوي ، وبالتالي لن يتم تشديدها ميكانيكياً بالكامل ، مما يسمح للبكتيريا والسموم والبروتينات والمواد الأخرى بالمرور. هذا يسبب الإفراط في تنشيط الجهاز المناعي ، مما تسبب التهاب مزمن (Vindigni ، 2016). تُعرف هذه الحالة من الحاجز المعوي باسم "الأمعاء المتسربة" أو "الأمعاء المتسربة" باللغة الإنجليزية.

وظائف الميكروبات المعوية

في الصحة ، هناك التوازن بين الميكروبيوم المعوي, ال حاجز مخاطي, وهو ما ناقشناه سابقا والذي يحمينا من دخول مسببات الأمراض ، و الجهاز المناعي. لذلك ، فإن الميكروبات المعوية تشارك في العديد من الوظائف المتعلقة بالصحة. بعضها مدرج أدناه:

• استخدام المغذيات: تساعد البطاريات التي تشكل الميكروبات المعوية على هضم واستيعاب ما نأكله ، نتيجة لذلك يتم إنتاج مغذيات إضافية أخرى.

• الجهاز المناعي: النباتات الطبيعية تحفز تطور الجهاز المناعي التكيفي والأنسجة اللمفاوية. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون تفاعل الكائنات الحية الدقيقة المعوية مع الجهاز المناعي مهمًا للغاية في الوقاية من أمراض الحساسية والتهاب الجلد. في الأطفال الذين يعانون من مرض التأتبي ، تم وصف "خلل" في النباتات المعوية (بيدرمان ، 2015).

• التهاب: سلامة الميكروبات والحاجز المعوي سوف يحافظ على الالتهاب. في حالة حدوث تغيير مثل هذا ، مثل dysbiosis ، فإن السياق المثالي لالتهاب مزمن سوف يكون مستحثاً.

• يحمي الحاجز المعوي: ميكروبات حيوية صحية وغنية ومتنوعة ، ستحمي الغشاء المخاطي من استعمار مسببات الأمراض المحتملة وستبقي الحاجز المعوي في أفضل الظروف ، مما يجعلها غير منفذة للمواد غير المرغوب فيها.

• الوزن: تشير معظم الدراسات إلى أن الميكروبات المعوية تختلف في تكوينها بين الأفراد النحيفين والسمنة ، على الرغم من عدم وجود إجماع حول ما إذا كانت هناك علاقة سببية في هذه العلاقة. لقد ثبت أن الميكروبات تؤثر على متلازمة التمثيل الغذائي. من ناحية أخرى ، تم وصف ميكروبيوتا تم تغييرها في الناس يعانون من السمنة المفرطة.

وقد سلط العمل الأخير الضوء على دور متزايد الأهمية للميكروبات المعوية في اضطرابات التمثيل الغذائي. من المعروف أن الميكروبات المعوية تلعب دورًا مهمًا في تطوير امتصاص الغذاء والالتهاب المنخفض الدرجة ، وهما عمليتان أساسيتان في السمنة ومرض السكري. (باوثمان ، 2016).

• الصحة العقلية والمعرفية: تم افتراض أن بكتيريا الأمعاء لها دور محتمل في الحالات العاطفية. لقد ثبت أنه في حالة الاكتئاب أو الإجهاد أو القلق ، فإن تنوع الكائنات الحية الدقيقة في القناة الهضمية يتم تقليله وتغييره. في نظام الاتصال ثنائي الاتجاه بين الجهاز العصبي المركزي والجهاز الهضمي ، يمكن للجراثيم الهضمية أيضًا التأثير على التطور العصبي والإدراك والسلوك ، مع أدلة حديثة على أن التغييرات في السلوك تغير تكوين الأحياء المجهرية. الأمعاء ، في حين أن تعديلات الميكروبيوم يمكن أن تحفز السلوك الاكتئابي (دراسة).

• الحساسية: تم تغيير الجراثيم أيضًا كآلية مسببة محتملة لبعض الحساسية أو عدم تحمل أو التهاب الجلد التأتبي.

• إنتاج الفيتامينات: لقد ثبت كيف أن النباتات الطبيعية توليف وتفرز الفيتامينات بما يفوق احتياجاتها الخاصة وتساهم في إيصال هذه الفيتامينات في جسم الإنسان. من بين الفيتامينات التي تنتجها البكتيريا المعوية فيتامين K وفيتامين B12 وفيتامينات أخرى من المجموعة ب. (بيدرمان ، 2015).

• تنتج البكتيريا المعوية مجموعة متنوعة من المواد التي تتراوح من البيروكسيدات إلى غيرها من المنتجات الأيضية عالية الدقة التي تدعم نمو الظهارية والتمثيل الغذائي (بيدرمان ، 2015).

• إنتاج الناقلات العصبية: لا تنتج البكتيريا في الأمعاء لدينا الفيتامينات فحسب ، بل تنتج أيضًا معظم الناقلات العصبية الشائعة الموجودة في الدماغ البشري ، مثل السيروتونين والدوبامين والجابا وما إلى ذلك. (دينان ، 2016).

العوامل التي تؤثر على الجراثيم المعوية

• النظام الغذائي: يمكن أن يكون للنظام الغذائي تأثير ملحوظ للغاية على بيئة الأمعاء ، بما في ذلك وقت العبور المعوي ودرجة الحموضة. لقد ثبت أن التغيرات الجذرية في العناصر الغذائية الرئيسية الثلاثة (الكربوهيدرات والبروتينات والدهون) تؤثر بشكل كبير على تكوين الكائنات الحية المجهرية.. 

على سبيل المثال ، عند تناول الكربوهيدرات ، ينتج عن تخمير هذه السكريات المعقدة إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFA) ، خاصة الأسيتات والبروبيونات والبايترات. تعتبر الزبدات على وجه الخصوص المصدر الرئيسي للطاقة للخلايا المستعمرة ، حيث يتم نقل البروبيونات إلى الكبد حيث يكون لها دور في تكوين السكر ، بينما تدخل الأسيتات في الدورة الدموية الجهازية وتستخدم في عملية التكاثر الشحمي (Scott، 2013).

بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن اتباع نظام غذائي يعتمد على المعالجة يؤثر سلبا على تكوين الكائنات الحية الدقيقة ، في حين أن اتباع نظام غذائي طبيعي ، على أساس الغذاء الحقيقي مثل الخضروات والخضروات والدرنات والبذور والأسماك والبيض واللحوم يبقي صحة كل من الميكروبات والحاجز المعوي.

• المخدرات: بعض الأدوية مثل المضادات الحيوية ومضادات الهيستامين ووسائل منع الحمل الهرمونية والعقاقير المضادة للالتهابات يمكن أن تقلل وتغير بشكل كبير من الكائنات الحية الدقيقة.

على وجه التحديد ، فإن المضادات الحيوية ، كما يوحي الاسم ، مضادة للحياة ، ولا تنتهي فقط بالبكتيريا المسببة للأمراض ، ولكن أيضًا تدمر البكتيريا الجيدة على طول الطريق ، مما يتركنا تحت رحمة انتشار البكتيريا والخمائر الأكثر إشكالية.

يمكن أن يؤدي انخفاض عدد هذه البكتيريا المفيدة إلى نمو البكتيريا المسببة للأمراض والالتزام بها وغزوها. هذا هو السبب في أن بكتيريا كلوستريديوم صعب ، على سبيل المثال ، لا يمكن أن تحدث التهاب القولون بشكل عام إلا عندما يتضاءل عدد البكتيريا المفيدة عن طريق العلاج بالمضادات الحيوية (بيدرمان ، 2015).

إن تناول البروبيوتيك ، أثناء وبعد العلاج بالمضادات الحيوية ، سيكون وسيلة جيدة لتجنب الآثار السلبية التي تحدثها على البكتيريا المفيدة الثمينة..

• الإجهاد: لقد ثبت أن تأثير الإجهاد في الحياة المبكرة يمكن أن يكون له تأثير دائم على المحتوى الميكروبي للأمعاء ويغير وظيفة المناعة بشكل دائم (دينان ، 2016). بالإضافة إلى ذلك ، يكون للإجهاد تأثير على النشاط الحركي للقولون من خلال محور الأمعاء التي يمكن أن تغير ملامح الكائنات الحية الدقيقة المعوية ، مثل ، على سبيل المثال ، إنتاج عدد أقل من اللاكتوباسيلوس (Conlon، 2015)..

• الحياة المستقرة: إذا كان الإجهاد وقلة النوم يضيفان حياة مستقرة (ثلاثة عوامل عادة ما تتضافر) ، يكون لديك بالفعل السرد المثالي لتغيير الجراثيم المعوية. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط هذه العوامل الثلاثة غالبًا بالخيارات السيئة في النظام الغذائي ، وأنت تعرف مدى أهمية النظام الغذائي للبكتيريا. من شأن نمط الحياة المستقرة أن يدفعنا إلى الدخول في حلقة مفرغة يصعب الخروج منها ، مع ما يترتب على ذلك من آثار سلبية.

تتمثل الخطوة الأولى والجيدة لمحاولة الخروج من هذه الدائرة من نمط الحياة المستقرة في البدء في ممارسة نوع من الرياضة أو ممارسة الرياضة البدنية. لقد لوحظ كيف يمكن أن يكون التمرين (أو بالأحرى قلة التمرين) تأثيرًا مهمًا على التغيرات في المجموعات الميكروبية المرتبطة بالسمنة.

تم تسليط الضوء على ذلك في دراسة حديثة أظهرت زيادة في تنوع المجموعات الميكروبية المعوية لدى الرياضيين المحترفين استجابةً لممارسة الرياضة والنظام الغذائي المرتبط بها (كونلون ، 2015)..

وقد ثبت أيضًا أن وجود حياة نشطة وممارسة بعض أنواع الرياضة كان مفيدًا في تكوين الكائنات الدقيقة. على سبيل المثال ، لقد ثبت أن هناك تنوعًا أكبر في الميكروبات المعوية يرتبط بتمرين مكثف في لاعبي الرجبي المحترفين (Bierdemann ، 2015).

• استهلاك الكحول: البيانات السريرية (دراسة) تشير إلى أن الاضطرابات المرتبطة بالكحول ترتبط مع التغييرات dysbotic الكمية والنوعية في الأحياء المجهرية المعوية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يترافق استهلاك الكحول مع زيادة التهاب الجهاز الهضمي وفرط نفاذية الأمعاء مما يؤدي إلى تسمم الدم الداخلي ، والالتهابات الجهازية والأمراض التي تضر الأنسجة أو الأعضاء (Engen ، 2015).

• السموم: السموم من البيئة ، والغذاء ، والمنتجات المصنعة ، والمعادن الثقيلة ، وما إلى ذلك ، هي طريقة مباشرة للتسبب في حدوث تغييرات في الكائنات الحية الدقيقة المعوية.

• التدخين: التدخين له تأثير كبير على تكوين الأحياء المجهرية المعوية ، مما يزيد من كمية البكتيريا - Prevotella في الأشخاص الذين يعانون من مرض كرون (CD) والأفراد الأصحاء. وقد اقترح أن التغييرات التي يسببها استهلاك التبغ في السكان الميكروبات يمكن أن تسهم في زيادة خطر الإصابة بالقرص المضغوط (كونلون ، 2015).

• العمر: لقد ثبت أن هناك بكتيريا مختلفة في الميكروبات لدينا حسب العمر. لا يُعرف ما إذا كان ذلك بسبب نمط الحياة أو لأن العمر عامل في حد ذاته يغير تركيبة البكتيريا في الأمعاء. على سبيل المثال ، تميل البكتريا الجرثومية الباطنية إلى الهيمنة عدديًا خلال الشباب ، ولكنها تنخفض بشكل كبير خلال الشيخوخة ، بينما يحدث الاتجاه العكسي مع البكتيريا مثل Firmicutes. عواقب وسبب هذا التغيير ليست واضحة بعد. بالإضافة إلى ذلك ، قد لا تكون الملامح الميكروبية المعوية للمسنين هي الأمثل. وجدت إحدى الدراسات ارتفاع معدل انتشار عقار كلوستريديوم بيرفرينجنز السام ، وأعدادًا أقل من بكتوباكتريوم ولاكتوباسيلوس في دراسات طويلة الأجل (كونلون ، 2015).

• مجال الحياة: على الرغم من أنها قد تبدو غريبة ، إلا أن البكتيريا تختار بيئتها. من المعروف أن البكتيريا لها تفضيلات بيئية وأن بعض البكتيريا تستعمر مناطق معينة من الجسم فقط (Biedermann، 2015). لقد وجدت البكتيريا مكانتها البيئية في جسم الإنسان واختارت جزيئات الربط التي لها ميزة على البكتيريا الأخرى.

الفضول حول الكائنات الحية الدقيقة المعوية

هل تعلم أن ميكروبات الأمعاء يمكن أن تكون بصمة جديدة؟?

من الواضح أن هذه الكائنات الدقيقة لها خصائص مميزة يمكن استخدامها لتحديد هويتنا وحتى بعد فترة من الوقت. توضح هذه الدراسة أنه من الممكن تحديد الأشخاص بالبيانات التي تم الحصول عليها من الميكروبيوم الخاص بهم. أظهرت النتائج أنه يمكن التعرف على الأفراد بشكل فريد استنادًا إلى الميكروبيوم الخاص بهم فقط.

هل تعلم أن هناك مشروع ميكروبيوم بشري تمامًا مثل وجود مشروع الجينوم البشري?

في عام 2008 ، بدأت وكالة المعهد الوطني للصحة بالولايات المتحدة الأمريكية دراسة مدتها 5 سنوات تسمى "مشروع الميكروبيوم البشري" (مشروع الميكروبيوم البشري, HMP).

كما يوضحون ، "الهدف من HMP هو وصف المجتمعات الميكروبية الموجودة في أجزاء مختلفة من الجسم البشري ودراسة الارتباط بين التغيرات في الميكروبيوم وصحة الناس". البكتيريا الموجودة في الأمعاء الدقيقة هي جزء رئيسي من أبحاث HMP.

هل تعلم أن الشوكولاتة التي تحبها تؤثر على تكوين البكتيريا في الميكروبات الخاصة بك?

في إحدى الدراسات ، تم العثور على علاقة بين تنوع الكائنات الحية الدقيقة واستهلاك بعض الأطعمة. من بينها الشوكولاته السوداء ، وليس مع شوكولاتة الحليب ، ربما لأنها مكونات الكاكاو ، والكثير منها أكثر وفرة في الشوكولاته الداكنة ، والتي توفر هذه الآثار الإيجابية على تنوع الكائنات الحية الدقيقة المعوية.

الكاكاو النقي غني بمركبي الفلافونويد, كاتشين وإبيكاتشين, جنبا إلى جنب مع كمية صغيرة من الألياف الغذائية. لا يتم هضم هذه المركبات أو امتصاصها جيدًا من المعدة ، لذلك تصل إلى الأمعاء سليمة تقريبًا ، مما يعد أخبارًا جيدة عن بكتيريا الأمعاء التي تشكل طرفًا جيدًا في كل مرة تدخل فيها المركبات الأمعاء. القولون.

أخيرًا ، أوضح أنه يبدو أنه وفقًا للأبحاث ، فإن الشيء المهم ليس كمية البكتيريا نفسها ، بل تنوعها ، فالثراء في التنوع. 

مراجع

1. Scott، K P، Gratz، S. W.، Sheridan، P. O.، Flint، H. J.، et al. (2013). تأثير النظام الغذائي على ميكروبات الأمعاء. البحوث الدوائية ، 69, 52-60. 
2. بيدرمان ، ل. وروجلر ، ج. (2015). الميكروبات المعوية: دورها في الصحة والمرض. المجلة الأوروبية لطب الأطفال ، 174, 151-167. DOI 10.1007 / s00431-014-2476-2.
3. Baothman، O. A.، Zamzami، M.A.، Taher، I.، Abubaker، J.، et al. (2016). دور الأمعاء الدقيقة في تطوير السمنة ومرض السكري. الدهون في الصحة والمرض ، 15, 108. 
4. Rogers، G.B.، Keating، D.J.، Young، R.L، Wong، M.L.، et al. (2016). من dysbiosis القناة الهضمية إلى تغيير وظائف المخ والمرض العقلي: آليات والمسارات. الطب النفسي الجزيئي ، 21(6) ، 738-748. 
5. Conlon، M. A. & Bird، A. R. (2014). تأثير النظام الغذائي ونمط الحياة على القناة الهضمية. microbiota وصحة الإنسان. المواد الغذائية ، 7(1) ، 17-44. 
6. Engen، P.A.، Green، S.J.، Voigt، R.M.، Forsyth، C.B.، et al. (2015). آثار الكحول على تكوين الميكروبات المعوية. أبحاث الكحول: المراجعات الحالية ، 37(2) ، 223-236.
7. فريق تحرير GMFH. (2015). يمكن أن تصبح الميكروبيوم بصمة جديدة. القناة الهضمية Microbiota أخبار ووتش.
8. سيز ، سي (2016). ما يمكن أن تفعله الشوكولاتة السوداء والنبيذ الأحمر من أجل الأحياء الدقيقة المعوية. القناة الهضمية Microbiota أخبار ووتش.
9. Franzosa، E.A، Huang، K.، Meadow J.F.، Gevers، D.، et al. (2015). تحديد الميكروبات الشخصية باستخدام أكواد ميتاجينوم. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 112(22) ، 2930-2938. 
10. Dinan، T. G. & Cryan، J. F. (2016). الميكروبات ، المناعة ، والسلوك: علم المناعة العصبي النفسي يلتقي الميكروبيوم. Neuropsychopharmacology. 
11. Vindigni، S.M.، Zisman، T.L.، Suskind، D.L. & Damman، C.J. (2016). الميكروبيوم المعوي ، وظيفة الحاجز ، والجهاز المناعي في مرض التهاب الأمعاء: دائرة فيزيولوجية ثلاثية للأمراض مع آثار على الاتجاهات العلاجية الجديدة. علاجي التقدم في أمراض الجهاز الهضمي ، 9(4) ، 606-625.
12. Falony، G.، Joossens، M.، Vieira-Silva، S.، Wang، J.، et al. (2016). تحليل على مستوى السكان من تباين الأمعاء الدقيقة. علوم الروبوتات ، 352(6285) ، 560-564.