Gezondheid informatie

Wat is een microbioom en waarom weet je dat?

Een persoon wordt voortdurend geconfronteerd met bacteriën. Ze zijn overal: om ons heen, op ons, in ons. Na vele jaren van wetenschappelijk onderzoek heeft de mensheid de relatie tussen bacteriën en ziekten goed geleerd. En ik moet zeggen, uit angst voor gezondheid in contact met veel microben, zijn er redenen. Pest, reuma, kinkhoest, miltvuur, de ziekte van Lyme en vele andere gevaarlijke ziekten beginnen door het binnendringen van bacteriën. Dat wil zeggen, een persoon heeft veel redenen om bacteriën als de ergste vijanden te beschouwen. Maar in de afgelopen decennia hebben wetenschappers hun kijk op micro-organismen veranderd. Het blijkt dat ze niet allemaal gevaarlijk zijn en niet allemaal moeten worden vermeden.

Microbioom: wat is het

Microbiomen zijn een gemeenschap van micro-organismen, zoals bacteriën, archaea, schimmels en virussen die in een bepaald ecosysteem of organisme leven.

Micro-organismen zijn overal, inclusief het menselijk lichaam, bodem, afzettingen van land, zee, zoet water, atmosfeer. Wetenschappers vinden ze zelfs in extreme omstandigheden, bijvoorbeeld in hydrothermale openingen en subglaciale meren.

Trouwens, vaak wordt het woord "microbiota" gebruikt in plaats van de term "microbiome". In de regel worden beide termen door elkaar gebruikt, hoewel experts zeggen dat er een duidelijk verschil is in de betekenis van woorden. De microbiota is een dynamische gemeenschap van triljoenen microben die in harmonie met menselijke cellen leven. Maar het microbioom is de verzamelnaam van de genen die in deze microben leven. Het aantal genen van alle microben die in het microbioom van één persoon leven, is trouwens ongeveer 150 keer het aantal genen in het menselijk genoom.

Alle microbiomen hebben verschillende kenmerken gemeen. Hun "bewoners" zijn altijd zeer talrijk en divers, hoewel hun kwalitatieve samenstelling altijd anders is. Microbiome is een zeer dynamische gemeenschap die kan veranderen afhankelijk van verschillende factoren, of het nu klimaatverandering is, als we het hebben over de groepen die de planeet bewonen, of dieetveranderingen, als we het hebben over het menselijke microbioom. Maar in elk geval is het microbioom altijd nauw verbonden met zijn eigenaar.

Microbioomhabitats

Microbioom van de oceanen

Oceanen bedekken bijna 70% van onze planeet, maar wetenschappers beginnen pas te ontdekken over micro-organismen die in de wateren van de aarde leven. Deze kleine bewoners van de wateren zijn de "bouwstenen" voor de grotere levensvormen op de planeet, ze produceren bijna de helft van de zuurstof die we inademen, verwerken ongeveer hetzelfde percentage koolstofdioxide en verwijderen meer dan de helft van het methaan in de oceanen van de wereld.

Earth microbiome

Bodem- en landafzettingen bevatten een groot aantal microbiële gemeenschappen. Volgens ruwe schattingen bevat elke gram grond ongeveer 40 duizend soorten microscopische bewoners. Ze zijn nodig om honderden processen in stand te houden, zonder welke geen plant op dergelijke grond kan groeien. Ook is het microbioom van de aarde verantwoordelijk voor het splitsen van verontreinigende stoffen, evenals voor de stikstof- en koolstofcyclus.

Sfeer microbioom

Het is ook moeilijk om te onderzoeken. Tot nu toe weten wetenschappers dat er overal microben in de atmosfeer zijn. Hun set kan variëren van plaats tot plaats, maar ook in de loop van de tijd. Microben bewegen zich vrij door de atmosfeer over de hele wereld en klampen zich vast aan stofdeeltjes. Atmosferisch microbioom kan de verspreiding van infectieziekten, de algemene gezondheid van mensen, landbouw, wolken en neerslag beïnvloeden.

Menselijk microbioom

Een menselijk microbioom is een verzameling van triljoenen microben die op het lichaam en in mensen leven. Het bestaat uit ongeveer duizend soorten bacteriën die op de menselijke huid leven, in de mond, in de darmen en de vagina.

Deze microben en hun genen maken ons in feite zo'n superorganisme dat bestaat uit een symbiose van menselijke cellen en microben. Wetenschappers suggereren dat het microbioom van één persoon uit ongeveer 8 miljoen extra genen kan bestaan ​​(ter vergelijking, er zijn ongeveer 20-25 duizend genen in ons genoom zelf).

In verschillende delen van het lichaam zijn kolonies microben erg verschillend van elkaar. De verschillen tussen de microbiomen van de darm en de mondholte zijn vergelijkbaar met het verschil in de kolonies van bacteriën op de bodem en in de oceanen.

Het bijzondere van het microbioom is dat het uniek is voor het lichaam van elke persoon. Wetenschappers kunnen nog niet precies uitleggen hoe microbiële diversiteit wordt gecreëerd. Vermoedelijk wordt de vorming van het microbioom beïnvloed door factoren zoals voedingsgewoonten, het milieu, genetische factoren en het effect van microben op een persoon op zeer jonge leeftijd.

Maar er is een interessant punt. Wetenschappers kunnen nog niet uitleggen waarom dit gebeurt, maar voor mensen met ernstige chronische ziekten, zoals diabetes, is de diversiteit van het microbioom vereenvoudigd. Ook wordt een afname van de diversiteit van microben waargenomen bij mensen met darmstoornissen, bij auto-immuunziekten, obesitas, hartziekten en bij ouderen.

Hoeveel microben zitten er in ons?

Al in het begin van de jaren zeventig was het voor wetenschappers vrij moeilijk om het aantal microben te bepalen dat onze organismen bewoont. In die tijd varieerden gegevens van honderden miljarden tot honderden triljoenen. In 2016 voerden wetenschappers een analyse uit en het bleek dat het lichaam van een gemiddelde volwassen persoon 39 biljoen microbiële cellen en 30 biljoen werkelijke menselijke cellen is. Bovendien kunnen deze cijfers variëren, afhankelijk van het gewicht, de lengte, de leeftijd en het geslacht van de persoon. Maar in elk geval kan het gewicht van alle microben 1 tot 3 procent van het totale gewicht van het menselijk lichaam bedragen, en dit is ongeveer 900 g tot 2,7 kg - bijna evenveel als de hersenen wegen.

Waar moet je naar een microbioom op een persoon zoeken?

Microben leven overal op het menselijk lichaam. Hoewel er gebieden zijn waar hun concentratie hoger is. Het overgrote deel van de ziektekiemen bevindt zich in het menselijke maagdarmkanaal. Voorheen werden ze darmflora genoemd, nu - darmflora. Tot duizend soorten micro-organismen leven hier. Darmmicrobiomen van verschillende mensen kunnen vergelijkbare soorten microben bevatten, maar in de meeste gevallen zullen ze verschillen in hun soort. Naast de darmen zijn de andere meest bestudeerde gebieden van het microbioom de mond, neusholte, ogen, longen, huid en vagina.

Hoe wordt het menselijke microbioom gevormd

Een persoon begint microben in en op zichzelf te verzamelen vanaf het moment van geboorte. Zuigelingen worden eerst blootgesteld aan de microbiota in het geboortekanaal. En deze microben helpen de baby vervolgens zijn eigen darmflora te vormen. Trouwens, bij zuigelingen geboren met een keizersnede vormt de darmflora veel erger. Pas na 6 maanden oud op deze indicatoren, halen ze de achterstand bij op een natuurlijke manier geboren kinderen.

Hoewel deze theorie nog moet worden bewezen, gaan sommige wetenschappers ervan uit dat een persoon zelfs in de baarmoeder wordt blootgesteld aan het eerste microbiële effect. Als dat zo is, zal ook de theorie van de steriliteit van de omgeving van de vrouwelijke baarmoeder worden vernietigd. In 2013 onderzochten wetenschappers van de University of Washington School of Medicine de placenta van 195 vrouwen. Het bleek dat een derde van de placenta bacteriën bevat die lijken op de microflora van de mondholte. Bovendien hebben wetenschappers ontdekt dat microben zich in het vruchtwater bevinden. In een ander onderzoek bleek dat bijna 30% van de baby's de bacteriën krijgt die nodig zijn voor de vorming van het darmmicrobioom, samen met de moedermelk van de moeder.

Het proces van microbioomvorming gaat door gedurende de eerste 3 jaar van iemands leven. Gedurende deze tijd verandert de samenstelling van het microbioom vaak, maar tegen de leeftijd van 3 wordt een volwassen microbioom van een bepaalde persoon gevormd. Tegen die tijd wordt het vrij stabiel, hoewel niet statisch. Dat wil zeggen dat de samenstelling van de microbiële gemeenschap gedurende het hele leven vrij plastic en variabel blijft. Hoe het microbioom in elk specifiek geval wordt gevormd, is niet helemaal duidelijk voor onderzoekers. Maar experts suggereren dat dit proces van veel factoren afhankelijk is, zoals voedingsgewoonten, leefomgeving, leeftijd, ras, geslacht, hormonale veranderingen en zelfs medicatie.

Het is bijvoorbeeld bewezen dat tijdens de puberteit veranderingen optreden in het microbioom van de huid. Bij vrouwen verandert de samenstelling en structuur van het vaginale microbioom minstens drie keer: tijdens de zwangerschap, na de bevalling en tijdens de menopauze.

Ik moet zeggen dat microben ons niet willekeurig koloniseren. Een menselijk microbioom bestaat uit bepaalde soorten micro-organismen die elkaar en zelfs hun gastheer aanvullen en belangrijke functies vervullen om de menselijke vitaliteit te behouden.

Neem bijvoorbeeld darmbacteriën. Sommigen van hen zijn verantwoordelijk voor de synthese van vitamines en enzymen. Anderen zijn nodig voor een goede spijsvertering en weer anderen zijn verantwoordelijk voor het versterken van het immuunsysteem. En sommige kunnen de activiteit van de hersenen beïnvloeden.

Interessant is dat het menselijke microbioom zelfs buiten het lichaam kan worden ingesloten. Onze microben kunnen op elk oppervlak blijven waarmee we in contact komen en zelfs in de omgeving zijn. Een persoon hoeft alleen maar de kamer in te gaan om in het luchtgedeelte van zijn eigen bacteriën te gooien. Experts noemen dit fenomeen een microbiële wolk.

Rol in het lichaam

Wetenschappers hebben microbiomen bijna 20 jaar bestudeerd voordat ze tot de conclusie kwamen dat deze symbiose van microben een belangrijke rol speelt voor het menselijk lichaam. Het is belangrijk voor:

  • immuniteit verbeteren;
  • preventie van infecties;
  • behoud van de functionaliteit van het spijsverteringsstelsel;
  • het handhaven van het hormonale evenwicht;
  • correct werk van de hersenen.

De toestand van het microbioom kan zelfs de ontwikkeling bepalen van welke ziekten een persoon gevoelig is. In 2018 werden in het Britse tijdschrift Nature, de meest invloedrijke wetenschappelijke publicatie op het gebied van biologie en geneeskunde, de resultaten van een grootschalige studie over het microbioom gepubliceerd. Wetenschappers hebben na analyse van het microbioom van meer dan 1000 gezonde mensen een nauwe relatie aangetoond tussen de microbiële gemeenschap en veranderingen in cholesterol, lichaamsgewicht, bloedglucose en enkele andere parameters. Experts die het onderzoek hebben uitgevoerd, kwamen tot de conclusie dat het met behulp van genetische gegevens en het profiel van een menselijk microbioom veel eenvoudiger is om de neiging tot bepaalde overtredingen vast te stellen dan bij het gebruik van uitsluitend genetisch materiaal.

Veel mensen weten waarschijnlijk dat vitamine B12 een van die stoffen is die in de dunne darm wordt gesynthetiseerd. Maar na het bestuderen van de functies van het microbioom in het lichaam, kwamen de wetenschappers tot de conclusie dat deze stof met een vrij complexe molecule niet door het menselijk lichaam zelf wordt geproduceerd, maar door micro-organismen in de darm.

De relatie tussen microbiomen en gezondheid

Hoe meer wetenschappers leren over het microbioom, des te meer bewijs wordt verkregen dat een onbalans in de microbiële gemeenschap zowel een oorzaak van ziekte als een oorzaak van herstel kan zijn.

Er zijn nauwe banden tussen intestinale microbiomen en het optreden van ziekten zoals diabetes type 2, obesitas, reumatoïde artritis, cirrose, inflammatoire darmziekten en metabool syndroom. Bovendien suggereren wetenschappers een verband tussen het darmmicrobioom en de menselijke neiging tot angst, depressie en autisme.

Spijsvertering en voeding

De microbiota is een sleutelfactor die de spijsvertering beïnvloedt. Zonder darmmicroflora zouden veel populaire producten die een persoon gebruikt niet voor hem geschikt zijn. Bijvoorbeeld, dezelfde vezel in groenten, fruit en noten, zonder het darmmicrobioom, zou het lichaam niet kunnen assimileren.

Het menselijke maagdarmkanaal gaat goed om met de afbraak van monosachariden (glucose) en disachariden (lactose). Maar het is veel moeilijker voor het om complexe moleculen en polysachariden te verteren, en dit zijn eiwitten, vetten, zetmeel en andere complexe koolhydraten verkregen uit groenten en vlees. En dit is waar darmmicroben te hulp komen. Ze voeden zich met de moleculen van deze producten, door gisting, breken ze af in metabolieten, die het lichaam al in staat is te assimileren en in zijn eigen behoeften te gebruiken.

Al vele jaren is de mens ervan overtuigd dat het lichaamsgewicht uitsluitend wordt bepaald door hoeveel iemand eet. Maar recent hebben wetenschappers een revolutionaire ontdekking gedaan. Deskundigen, echter experts uitgevoerd alleen op muizen, maar het resultaat is nog steeds indrukwekkend. Het bleek dat de neiging tot corpulentie wordt beïnvloed door microben die in ons lichaam leven. De wetenschappers hebben een microbiota getransplanteerd van de darmen van een mager en zwaarlijvig persoon naar proefdieren. Als gevolg daarvan wonnen de muizen die de kiemen van een beter gevoed persoon kregen extra gewicht. Of dit schema met het menselijk lichaam werkt, moeten wetenschappers nog bestuderen. Maar als dat zo is, dan kan de microbiota een remedie zijn tegen obesitas.

Immuniteit en ontsteking

Experts zeggen dat het evenwicht van de darmmicroben grotendeels afhankelijk is van het evenwicht van het immuunsysteem. De menselijke darm bevat meer immuuncellen dan enig ander deel van het lichaam. Dat wil zeggen, de darmflora en immuniteitscellen staan ​​voortdurend in contact. Als deze relatie wordt verbroken, bestaat er een risico op het ontwikkelen van complexe ziekten, waaronder allergieën, obesitas, diabetes, depressie en zelfs kanker.

Om hun theorie te bevestigen, gebruikten wetenschappers opnieuw muizen. Experts in het laboratorium fokten dieren wiens darmen volledig verstoken waren van microflora. Ze waren erg pijnlijk, ze ontwikkelden symptomen van longontsteking, astma en inflammatoire darmaandoeningen. Toen stopten de wetenschappers microben van gezonde dieren in steriele muizen, en ze herstelden zich snel. Maar de toestand verbeterde alleen bij de kleinste dieren (op de leeftijd van 1-2 weken), de "transplantatie" van de microbiota hielp niet de meer volwassene. De resultaten van het experiment werden door wetenschappers beschouwd als een andere bevestiging van het belang van het microbioom voor het overleven van baby's en het versterken van hun immuniteit.

Bovendien hebben onderzoeken aangetoond dat de schending van het darmmicrobioom het risico op ontstekingsziekten, waaronder de ziekte van Crohn en coeliakie, verhoogt en een persoon ook vatbaarder maakt voor allergieën.

Hersenen en zenuwstelsel

Er is een nauwe relatie tussen het maagdarmkanaal en het centrale zenuwstelsel. Deze verbinding is gebaseerd op de nervus vagus, die signalen van de darmen naar de hersenen stuurt en vice versa. Maar het darmmicrobioom kan een verscheidenheid aan neurotransmitters produceren, waaronder serotonine en GABA, die de stemming, eetlust en het denken beïnvloeden en ook de nervus vagus kunnen activeren.

In één onderzoek ontdekten wetenschappers dat muizen met een stam van darmbacteriën die Lactobacillus rhamnosus introduceerde minder angst hadden in stressvolle situaties en ze minder stresshormoon produceerden dan dieren die de bacterie niet ontvingen. Vervolgens gingen de wetenschappers door met het experiment en sneden ze de nervus vagus bij dieren af, waardoor de relatie tussen de hersenen en de darmen werd verstoord. Hierna verdwenen de verschillen in het gedrag van de muizen, ongeacht de toestand van hun darmmicrobioom.

Andere studies bij muizen bevestigden ook de relatie tussen darmmicroben en depressie, de ziekte van Parkinson, autisme en stemmingsstoornissen. Het is ook interessant dat, volgens de observaties van specialisten, bijna 70% van de kinderen en adolescenten die lijden aan autisme problemen hebben met het werk van het maagdarmkanaal, wat ook een bewijs kan zijn van de relatie tussen het microbioom en het werk van de hersenen.

Wie leeft in ons

Deze tabel geeft een lijst van de meest bestudeerde bacteriën (geslacht en soort) die menselijke organismen bewonen.

Menselijke bacteriën
Geslacht van bacteriëntypesWaar woontHoofdfuncties
BacteroidetesB. acidifaciens

B. eggerthii

B. fragilis

B. helcogenen

B. intestinalis

B. thetaiotaomicron

ingewandenOntwikkelt metabolieten die ontstekingen voorkomen.
BifidobacteriumB. crudilactis

B. denticollis

B. gallicum

B. gallinarum

B. hapali

B. indicum

B. pullorum

B. reuteri

Darmen, mondholte, vaginaVoert een aantal nuttige functies voor het lichaam uit, waaronder dienen voor de preventie en behandeling van colitis ulcerosa
LactobacillusL. rhamnosus

L. casei

L. fermentum

L. gasseri

L. plantarum

L. acidophilus en L. ultunensis

Mond, darmen, vaginaPreventie en behandeling van diarree, evenals andere spijsverteringsstoornissen
PrevotellaP. copri

P. dentalis

P. maculosa

P. marshii

P. oralis

P. oris

P. speeksel

mondRegelt metabole processen
PseudomonasP. aeruginosa

P. maltophilia

P. aeruginosa

P. fluorescens

P. putida

P. cepacia

P. stutzeri

Huid, keel, mond, darmen, urethra, vaginaVeroorzaakt huiduitslag en huidinfecties.
streptococcusS. mitis

S. salivarius

S. mutans

S. longontsteking

S. pyogenes

Huid, ogen, neus, keel, mond, ingewanden, vaginaVeroorzaakt verschillende ziekten, waaronder longontsteking, faryngitis, huidletsels, sepsis

De studie van microbiomen is een relatief nieuwe trend in de wetenschap. Hoewel moet worden opgemerkt dat de Russische wetenschapper Ilya Mechnikov in 1908 suggereerde dat de gezondheid kon worden verbeterd en de veroudering van het lichaam kon vertragen als de darmflora werd gecorrigeerd met behulp van nuttige bacteriën in gefermenteerde melkproducten. Onderzoekers leren nog veel over de microbiota. Maar er is al een begrip dat microben niet altijd kwaad en gevaar zijn.

Artikel auteur:
Izvozchikova Nina Vladislavovna

specialiteit: specialist in infectieziekten, gastro-enteroloog, longarts.

Totale ervaring: 35 jaar.

Onderwijs: 1975-1982, 1MMI, San gig, hoge kwalificatie, arts voor infectieziekten.

Wetenschappelijk graad: arts van de hoogste categorie, PhD.

Geavanceerde training:

  1. Besmettelijke ziekten.
  2. Parasitaire ziekten.
  3. Noodsituaties.
  4. HIV.
Andere auteursartikelen

Bekijk de video: Wat is de invloed van ons microbioom op onze gezondheid? (December 2019).

Loading...