Понимание микробиома человека приведет к прорыву в здравоохранении, включая лечение таких заболеваний, как синдром раздраженного кишечника. Shutterstock

Бактерии находятся в центре всех форм жизни на планете Земля и являются основными строительными блоками, которые делают живые организмы такими, какие они есть.

И митохондрия - найден в большинстве организмов, который генерирует энергию в клетке - и хлоропласт - солнечный комбайн, расположенный в растениях, - можно проследить по их бактериальным предкам. Эти специализированные микробы заложили основу биологического разнообразия, в котором мы живем.

Микробы являются частью всех многоклеточных организмов, где они выполняют множество функций, важных для жизни, включая переваривание питательных веществ и процессы передачи сигналов. Микробы, которые являются неотъемлемым компонентом живых организмов, называются микробиомами. Микробиом обнаружен у существ так же просто, как гидра и так же сложно, как люди, слоны и деревья.

Микробиом человека

Микробы являются частью человека с начальной стадии развития и играют важную роль в функционировании человеческого организма. Микробиом человека состоит из вирусов, бактерий и грибков, обитающих в сообществах внутри и на теле.

Несмотря на то, что эти микробы всегда были частью анатомии человека, они были визуализированы только недавно благодаря таким технологическим достижениям, как инструменты молекулярной визуализации и генетическое секвенирование следующего поколения. Теперь мы можем визуализировать эти микробные объекты, когда они работают и выполняют жизненно важные задачи.

Микробиом - это самый большой орган, о котором вы, возможно, никогда не слышали, весом до трех килограммов. Человеческие микробы: сила внутри (2018), Автор условии

Человеческий микробиом является одним из самых больших органов, его вес составляет от двух до трех килограммов у взрослого человека. Хотя микробиом и невидим, но его физическое присутствие становится очевидным со случайными шумами и запахами.

Микробиом дает нам уникальные черты, которыми мы обладаем. Состав микробиома изменяется в течение нашей жизни, а уменьшение количества и разнообразия его компонентов связано с болезнями и старением. На самом деле, как известно, здоровые люди и долгожители содержат более широкое разнообразие микробных партнеров, чем нездоровые люди.

Специфичные для местоположения функции

Микробиом работает в гармонии с различными органами в организме и способствует правильному функционированию человека. Например, микробы, живущие на поверхности кожи, защищают от инвазии оппортунистических бактерий и патогенов. Эти микробы также помощь в заживлении ран, укреплении иммунной системы и выработке летучих сигнальных молекул, необходимых для общения в организме и нервной системе.

Кишечник, в котором содержится наибольшее количество микробов, не сможет выполнять свою пищеварительную функцию без помощи микробов. Микробы в кишечнике обладают разнообразными ферментами, предназначенными для переваривания сложных углеводов и извлечения питательных веществ из продуктов, которые мы потребляем. Средний человек потребляет до 60 тонн пищи в течение своей жизни, Пищеварительный тракт, лишенный микробов, потребовал бы еще больше пищи, без чего мир предпочел бы обойтись.

Кишечные микробы также производят витамины, такие как B12 (основной для метаболической активности), гормоны, нейротрансмиттеры и множество метаболитов, неотъемлемых для нормальных процессов в организме. Они также играют активную роль в судьбе принимаемых нами лекарств. Фактически, лекарства, принимаемые перорально, сначала взаимодействуют с микробиомом кишечника, прежде чем достичь намеченных целей.

Молекулярные объекты, такие как жирные кислоты с короткой цепью, полученные из микробиома, являются частью нашего нормального процесса развития.

Микробы уникальны как для человека, так и для места на теле, где они проживают. Например, жирный лоб имеет тенденцию быть предпочтительное место жительства пропионибактерий в то время как влажный нос заселён коринебактериями, желудок обладает кислотоустойчивыми бактериями в то время как толстая кишка питает анаэробных жителей.

Изображение 15 / 21 от 1000 Handshakes, проекта биоартистического картирования микробиома. Франсуа-Жозеф Лапойнт, Университет Монреаля, CC BY

Понимание микробиома

Этот невидимый орган модулируется различными факторами, включая генетику родителей, географию, питание и образ жизни. Хотя отпечатки пальцев с микробиома находятся в зачаточном состоянии, ясно, что человек, живущий в городской местности, будет содержать микробное сообщество, отличное от сельского жителя. Поскольку микробиом похож на любой другой орган, нарушение его клеточных компонентов - известный как дисбиоз - может вызвать ряд заболеваний, таких как ожирение, синдром раздраженного кишечника, дерматит и неврологический дисбаланс. Некоторые из этих заболеваний можно вылечить с помощью пробиотиков и пребиотиков, предназначенных для регулирования микробного дисбаланса.

Хотя этот обширный невидимый орган был визуализируется только недавнораспутывание его функций в сочетании с пониманием его происхождения может привести к серьезным изменениям в области здравоохранения, санитарного просвещения, питания и личных качеств.

Идентификация каждого микробного компонента и его роль позволят классифицировать каждого человека в соответствии с его или ее типом микроба; это может стать таким же революционным, как открытие групп крови в двадцатом веке. Микробная дактилоскопия привела бы к сейсмическому сдвигу в качестве и качестве здоровья.

Манипулирование и обогащение отдельных микробных сообществ - называемых микробиомной инженерией - улучшат здоровье, омолодят органы, улучшат черты характера и привести к более эффективным лекарствам.

Кремы с добавлением микробов для лечения кожных заболеваний и обогащенные микробами пищевые добавки уже обычно рекламируются как персонализированные лекарства. Отслеживание микробов и их метаболитов может стать общей молекулярной стратегией идентифицировать людей и даже их поведение.

Мы находимся на заре революции в области здравоохранения, которая может изменить мир в обществе.

Об авторе

Васу Аппанна, профессор биохимии, Лаврентьевская университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

books_health