Mikrobiota: Projekt Ludzkiego Mikrobiomu NIH – PMC

Mikroorganizmy jako „ukryty organ”: Świat mikrorganizmów jako ludzki mikrobiom i jego wpływ na zdrowie

Wprowadzenie: Definicja i rozwój historyczny pojęcia mikrobioty

Ludzkie ciało lepiej zrozumieć można, gdy traktujemy je nie jako pojedynczy organizm, lecz jako wielokomórkowe istniejące w ramach złożonego z milionami mikroorganizmów. Ta mikroskopijna wspólnota obejmuje około dziesięciokrotnie więcej genów niż ludzki genom i głęboko wpływa na nasze zdrowie dzięki swojej działalności biochemicznej, a nazywamy ją (microbiota). Termin mikrobiota określa wszystkie populacje mikroorganizmów występujące w określonym środowisku; z kolei całość materiału genetycznego tych organizmów wyraża pojęcie (microbiome).

Historycznie relacja między mikroskopowym życiem a człowiekiem można śledzić od siedemnastego wieku, gdy Antonie van Leeuwenhoek obserwował żywe organizmy bezpośrednio ze swojej własnej jamy ustnej; jednak systematyczne i genomowe badania mikrobioty obejmują jedynie ostatnie trzydzieści lat. Przełomem w tej dziedzinie było rozwinięcie technologii . Dzięki szczególnie sekwencjonowaniu ampliconów genu 16S rRNA oraz podejściom metagenomycznym możliwe stało się rozpoznawanie nawet licznych gatunków bakterii, których nie da się hodować w warunkach laboratoryjnych.

Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Sağlık Enstitülerinin (NIH) (Human Microbiome Project – HMP), bu araştırma alanının kurutsallaşmasında kritik bir rol oynamıştır. Projenin temel hedefi, en az 250 “sağlıklı” gönüllüden çoklu bölgelerden örnekler alarak insan mikromikrokomunu karakterize etmek; mikrobiyota değişiklikleri ile sağlık/hastalık arasındaki ilişkileri ortaya koymak ve bilimsel topluma standartlaştırılmış bir veri kaynağı sağlamak olarak özetlenebilir. Bu proje, mikrobiyota araştırmalarının artık tekil laboratuvar çalışmalarından çıkıp bir bilim dalına dönüştüğünün kanıtıdır.

Skład mikrobioty i mechanizmy różnicowania biologicznego

Różnicowanie się ekosystemów gleby, jelit i skóry

Ludzki mikromikrokom składa się z ekosystemów, które wyraźnie różnią się między sobą w zależności od regionu ciała. Każdy region charakteryzuje się unikalnymi warunkami fizykochemicznymi (poziom tlenu, pH, dostępność składników odżywczych), co prowadzi do powstawania unikalnych populacji pod wpływem presji selekcyjnej.

• Bakterialny mikrobiom jelit:FirmicutesBacteroidetes
• Mikromikroflora jamy ustnej:
• Czy mikromikromikrokomu:

Podstawowe mechanizmy interakcji mikrobioty z organizmem gospodarza

Wpływ mikromasz na nasze zdrowie nie jest przypadkowy—działa poprzez określone :

1. Metabolizm i produkcja energii:kwas tłuszczowy o krótkim łańcuchu

2. Synteza witamin:

3. Kolonizacja oporna (colonization resistance):

4. Szkolenie układu odpornościowego:

Zdrowie-Choroba: Aspekty Kliniczne i Branżowe

Zaburzenia metabolczne i procesy zapalne

Zaburzenie równowagi mikrobioty, zwane , charakteryzuje się zmniejszoną różnorodnością lub przesunięciem składowym. Badania powiązały disbiozę z takimi przewlekłymi stanami, jak otyłość, cukrzyca typu 2, zapalne choroby jelit (IBD) oraz zespół metaboliczny. Jednak większość tych badań pozostaje na poziomie , a do jednoznacznego ustalenia relacji przyczynowo-skutkowej potrzebne są longitudinalne projekty eksperymentalne.

Mikroyaşam-Beyin Etkileşimi (Gut-Brain Axis)

Mikroorganizmy i ich interakcje z mózgiem (oś jelito-mózg)

W ostatnich latach jednym z najdynamiczniej rozwijających się obszarów badań jest dwukierunkowa ścieżka komunikacji między mikrobiotą jelitową a ośrodkowym układem nerwowym. działa w tym osi poprzez aktywację neurohormonalnych dróg przez systemowe markery stanów zapalnych oraz metabolity bakterii. Relacje między profilami mikrobioty jelitowej a depresją, zaburzeniami lękowymi oraz chorobami neurodegeneracyjnymi są aktywnie badane; należy jednak podkreślić, że poziom dowodów przygotowanych pod kątem praktyki klinicznej wciąż pozostaje w wczesnej fazie.

Metody interwencji terapeutycznych

Modulacja mikromiaru rośnie w medycynie współczesnej na coraz większą uwagę:

• Probiotyki:
• Prebiotyki:
• Fekalna mikrobiota transplantacja (FMT):Clostridioides difficile

Dla większości tych terapii konieczne jest ukończenie standaryzowanych, kontrolowanych badań klinicznych, ponieważ indywidualne profile mikromikrokom utrudniają przewidywanie odpowiedzi pacjentów.

Akademik Değerlendirme ve Kaynakça

Badania nad ludzkim mikromikrokomem reprezentują jedno z najważniejszych rozwoju, które transformują paradygmat nauk biomedycznych. Poszerzając pojęcie “ja” organizmu, na nowo definiuje je jako (całość komórka-mikroorganizm), powiązaną ewolucyjnie i metabolicznie poza ramami samego materiału genetycznego.

Jednak z punktu widzenia rzetelności naukowej należy uwzględnić kilka istotnych kwestii: po pierwsze, większość wyników ma charakter korelacyjny, a udowodnienie relacji przyczynowo-skutkowych jest trudne; po drugie, indywidualna zmienność profili mikromikrokom ogranicza ustandaryzowane podejście terapeutyczne; po trzecie, istnieje ryzyko nadmiernego wyolbrzymiaania wyników naukowych w reklamie komercyjnych produktów probiotycznych.

Bibliografia:

1. Konsorcjum Human Microbiome Project. (2012). Struktura, funkcja i różnorodność zdrowego mikrobiomu człowieka. , 486(7402), 207–214.
2. Program Badawczy NIH — Projekt Mikrobiomu Człowieka: oficjalne definicje i cele. National Institutes of Health (NIH). Bethesda, Maryland.
3. Turnbaugh PJ, Ley R, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. (2006). Mikrobiom powiązany z otyłością o zwiększonej zdolności do pozyskiwania energii. , 444(7122), 1022–1025.
4. Sender R, Fuchs S, Milo R. (2016). Zrewidowane szacunki liczby komórek ludzkich i komórek w organizmie. , 14(12):e2004427.

Badania w tej dziedzinie powinny być ukierunkowane na zwiększenie liczby badań longitudinalnych, określanie relacji przyczynowo-skutkowych oraz testowanie klinicznej ważności podejść medycznych opartych na spersonalizowanych mikromikromach.

Kaynak Notu: Bu çalışma, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2792171 üzerindeki arşiv verilerinden yararlanılarak güncellenmiş ve akademik formatta derlenmiştir.