Mikrobiom, mikrobiota: co to jest? Dlaczego jest ważna dla naszego zdrowia?

Mikrobiom, zwany też mikrobiotą, to ogół mikroorganizmów, które zamieszkują określone środowisko. Znajdują się także, w niezwykłej obfitości, w ludzkim organizmie. Człowiek jest częścią przyrody i - jak mówią badania - ponad połowa komórek w jego ciele ma obce DNA. Żyjemy w symbiozie z ogromną liczbą drobnoustrojów. Czasem dochodzi też jednak do walki.

Mikrobiom (mikrobiota) - co to takiego?

Mikrobiom lub mikrobiota to ogół mikroorganizmów, które zasiedlają jakieś środowisko. Organizm człowieka zamieszkuje niezliczona ilość bakterii, grzybów, wirusów oraz archeonów - jednokomórkowców, mylonych kiedyś z bakteriami. W zdecydowanej większości są to przyjazne nam żyjątka, bez których nie moglibyśmy właściwie funkcjonować. Nie ma miejsca w ludzkim ciele, w którym nie natknęlibyśmy się na jakiegoś przedstawiciela świata mikro. Według szacunków naukowców nasze ciało składa się tylko w 43 procentach z ludzkich komórek. Reszta to organizmy zasiedlające nasze wnętrze i skórę.

Mikrobiom (mikrobiota) - ile jest w nas "obcych"?

Mibrobiom składa się z drobnoustrojów, które są nam potrzebne do prawidłowego funkcjonowania i wspierają układ odpornościowy oraz z tych, które nam szkodzą, wywołując zaburzenia i choroby (w tym najgroźniejsze - choroby zakaźne). Co więcej, ten sam mikroorganizm może w jednej chwili być pomocny, by za moment, w innym miejscu, zacząć szerzyć chorobę.

Terminu mikrobiom po raz pierwszy użył Joshua Lederberg, amerykański genetyk i mikrobiolog, laureat nagrody Nobla. O tym, że organizm ludzki zamieszkują drobnoustroje, które mogą mieć korzystny wpływ na zdrowie, pisał już pod koniec XIX wielu austriacki pediatra Theodor Escherich. Miał on zauważyć, że bakterie, nazwane później od jego nazwiska - Escherichia coli - mają wpływ na stan zdrowia dzieci, zmieniając ich florę jelitową. Niedługo później zidentyfikowano szereg mikroorganizmów, zasiedlających naszą skórę, jelita, układ moczowy, narządy płciowe. A gdy pojawiły się nowoczesne technologie badawcze, w tym technologia molekularna, która pozwala na szybkie wyizolowanie drobnoustrojów, posypały się kolejne odkrycia. W rezultacie naukowcy doszli do wniosku, że mikroorganizmów jest w naszym ciele tak dużo, że można już mówić, że stanowią 1-3 proc. naszej wagi. W samym tylko jelicie grubym mamy ich ok. 2 kilogramów albo nawet więcej. W sumie komórek "obcych", czyli mikrobioty, jak inaczej określa się mikrobiom, jest 10 razy więcej niż naszych własnych (czyli z ludzkim DNA).

Mikrobiom (mikrobiota) - z czego się składa? Co tak naprawdę w nas żyje?

Drobnoustroje, które stanowią tak istotną część naszego ciała, to bakterie, archeony, wirusy, w tym bakteriofagi oraz grzyby.  Bakterie poznano stosunkowo dawno. Długo jednak nie wiedziano nic o archeonach i ich bytowaniu w organizmie. Dopiero w latach 60. ubiegłego wieku wykryto obecność tych jednokomórkowców w jamie ustnej i górnych odcinkach przewodu pokarmowego. Archeony zamieszkują też gromadnie nasze jelita. Jak do tej pory nie wykryto archeonów chorobotwórczych, dlatego uznaje się, że nie szkodzą człowiekowi.

Mało wiemy też o roli wirusów w ciele człowieka, mimo że zidentyfikowano ich sporo. Wiadomo trochę, oczywiście, o wirusach chorobotwórczych, ale nie każdy przecież wirus od razu nam szkodzi. Natomiast gatunków grzybów, które żyją na nas, czyli na skórze oraz we wnętrzu ciała, jest około 1,5 miliona. Jak do tej pory wiemy cokolwiek o 1-5 proc. z nich. Ale i tak jest oczywiste, że bez grzybów nie moglibyśmy funkcjonować. Mają wpływ na fizjologię, na nasz metabolizm, na funkcjonowanie układu immunologicznego oraz na utrzymanie całej naszej mikrobiologicznej struktury.

I podobnie jak wiele lat poświęcono na zidentyfikowanie ludzkiego genomu, tak samo próbuje się poznać skład ludzkiego mikrobiomu. Identyfikuje się mikroorganizmy i opisuje ich budowę, a także analizuje skład poszczególnych środowisk w naszym ciele. A więc powoli poznajemy mikrobiom skóry, mikrobiom jamy ustnej, mikrobiom układu pokarmowego, układu oddechowego, dróg moczowo-płciowych. W dodatku istnieją jeszcze różnice w składzie mikrobiomu w zależności od populacji, genotypu, a także wieku, sposobu odżywiania się, środowiska w którym żyje człowiek, stylu życia, no i oczywiście - od stanu zdrowia.

Mikrobiom (mikrobiota) - jaką pełni rolę? Co już wiemy na ten temat?

Ten świat dopiero jest odkrywany. Niemal codziennie dowiadujemy się czegoś nowego na temat zasiedlających nas mikroorganizmów i ich roli w naszym życiu. Przede wszystkim - biorą udział w prawie wszystkich procesach metabolicznych, takich jak proces trawienia, biosynteza witamin, gospodarka węglowodanowo-lipidowa. Są niezbędnych elementem układu odpornościowego, który wspierają w procesie rozpoznawania patogenów, a także działają przeciwzapalnie i stymulująco na odnowę komórek. Mikrobiom jest więc ważnym strażnikiem naszego zdrowia i wpływa bezpośrednio na podatność na choroby. Może też inicjować schorzenia. Dla przykładu, potwierdza się udział mikroflory jelit w rozwoju choroby Parkinsona, chorób autoimmunologicznych, alergii, nowotworów itd. Podejrzewamy też, że mikrobiom bierze udział w regulowaniu naszego nastroju, a także wpływa na zdrowie psychiczne oraz rozwój. Uważa się, na przykład, że mikrobiota jelit może mieć coś wspólnego z pojawieniem się depresji, czy też z autyzmem.

Mikroorganizmy, żyją w nas i z nami, a więc z naszymi komórkami, powiązane siecią skomplikowanych zależności. System działa sprawnie pod warunkiem, że nic z zewnątrz nie zakłóci jego funkcjonowania. Każde naruszenie równowagi mikrobiomu odbija się na naszej kondycji, wpływa na zdrowie fizyczne oraz psychiczne.

Mikrobiom (mikrobiota) - każdy człowiek jest inny

Skład mikrobiomu każdego człowieka jest inny. Jesteśmy unikalni pod względem zasiedlającej nas mikroflory. Tak jak odciski palców są niepowtarzalne, nie ma też dwóch takich samych mikrobiomów. Dlatego też badacze mówią o konstruowaniu dla każdego człowieka jego własnego profilu mikrobiologicznego.

Nasz indywidualny mikrobiom zaczyna się tworzyć jeszcze w łonie matki. Największą ilość mikroorganizmów otrzymujemy jednak w momencie narodzin, kiedy przechodzimy przez drogi rodne. To wtedy dostajemy "zastrzyk" z drobnoustrojami, charakterystycznymi dla środowiska, z którym stykamy się w tym momencie. Zatem, inny skład mikrobiomu otrzymamy w prezencie, gdy rodzimy się siłami natury, a inny, przychodząc na świat poprzez cesarskie cięcie. Ponadto, ważne jest miejsce, w którym przychodzimy na świat, a potem funkcjonujemy w pierwszych miesiącach życia. Kluczowy jest też pokarm, którym żywią nas rodzice (poza mlekiem matki). Kolejna wielka zmiana w składzie mikrobiomu zachodzi w momencie dojrzewania i początku życia płciowego, a potem w czasie ciąży. Następnie do większych zmian dochodzi w okresie przekwitania. Mikrobiom w starszym wieku różni się więc istotnie od tego, z którym zaczynaliśmy życie.

W dodatku mikrobiom ulega modyfikacji za każdym razem, gdy chorujemy, zmieniamy dietę, wyjeżdżamy na egzotyczne wakacje, bierzemy do domu kota lub psa, a nawet wtedy, gdy się stresujemy. Tak więc, jest przeogromne pole do badań. Naukowcy robią dopiero pierwsze kroki w dziedzinie rozgryzania roli, jaką pełnią mikroorganizmy, które zamieszkują środowisko zwane człowiekiem.

Więcej o: