Apakah mikrobiota usus dan mikrobioma manusia?
Tubuh manusia menjadi tuan rumah kepada triliunan mikroba, atau bakteria. Sebahagian daripadanya berguna, dan ada yang berbahaya.
Untuk lebih banyak maklumat yang disokong oleh penyelidikan mengenai mikrobioma dan bagaimana ia mempengaruhi kesihatan anda, sila kunjungi pusat khusus kami.
Beberapa saintis menganggarkan bahawa terdapat 10 kali lebih banyak sel mikroba di dalam badan daripada sel manusia, sementara yang lain mengatakan bahawa nisbahnya mungkin lebih dekat dengan 1: 1.
Kemajuan saintifik baru-baru ini dalam genetik bermaksud bahawa manusia mengetahui lebih banyak mengenai mikroba dalam badan.
Banyak negara telah melabur banyak dalam meneliti interaksi dalam ekosistem tubuh manusia dan kaitannya dengan kesihatan dan penyakit.
Dua istilah microbiota dan microbiome sering digunakan untuk bermaksud perkara yang sama dan digunakan secara bergantian. Artikel ini akan menjelaskan perbezaan di antara mereka dan bagaimana keduanya digunakan dan penyelidikan dalam perubatan moden.
Fakta cepat mengenai mikrobiota usus
- Mikrobiota manusia terdiri dari triliunan sel, termasuk bakteria, virus, dan jamur.
- Populasi mikroba terbesar berada di usus. Habitat popular lain termasuk kulit dan alat kelamin.
- Sel mikroba dan bahan genetiknya, mikroba, hidup bersama manusia sejak lahir. Hubungan ini sangat penting untuk kesihatan normal.
- Mikroorganisma yang hidup di dalam saluran gastrointestinal berjumlah sekitar 4 paun biomas. Setiap individu mempunyai campuran spesies yang unik.
- Mikrobiota penting untuk pemakanan, imuniti, dan kesan pada otak dan tingkah laku.Ini terlibat dalam sejumlah penyakit yang menyebabkan gangguan keseimbangan mikroba normal.
Apakah mikrobioma manusia?
Mikrobiota manusia terdiri daripada pelbagai jenis bakteria, virus, kulat, dan haiwan sel tunggal lain yang hidup di dalam badan.
Mikrobioma adalah nama yang diberikan kepada semua gen di dalam sel mikroba ini.
Setiap manusia mempunyai jarak antara 10 trilion hingga 100 trilion sel mikroba dalam hubungan simbiotik. Ini memberi manfaat kepada mikroba dan inangnya, selagi badan berada dalam keadaan sihat. Anggarannya berbeza, tetapi mungkin terdapat lebih dari 1,000 spesies mikroorganisma yang berbeza yang membentuk mikrobiota manusia.
Terdapat banyak projek yang cuba menyahkod genom manusia dengan menguraikan semua gen manusia. Dengan cara yang serupa, mikrobioma telah mengalami upaya intensif untuk mengungkap semua informasi genetiknya.
Video berikut mengenai ekosistem manusia, yang dihasilkan oleh Pusat Pembelajaran Sains Genetik Universiti Utah, Salt Lake City, akan membantu mewujudkan gambaran hubungan yang halus tetapi penting ini.
Ini adalah pengenalan yang baik untuk pelbagai habitat untuk pelbagai jenis mikroba di dalam badan, termasuk perbezaan antara persekitaran kering lengan bawah dan persekitaran ketiak yang basah dan berminyak.
Mikroba dalam tubuh sangat kecil sehingga hanya membentuk sekitar 2 hingga 3 persen dari jumlah berat badan manusia, walaupun jumlahnya lebih banyak. [S2]
Kajian 2012 yang diterbitkan dalam Nature oleh Human Microbiome Project Consortium mendapati perkara berikut:
- Sampel komuniti mikroba mulut dan najis sangat pelbagai
- Sebaliknya, sampel dari laman vagina menunjukkan komuniti mikroba yang sangat sederhana.
Kajian ini menunjukkan kepelbagaian mikrobioma manusia di sebilangan besar orang Barat yang sihat tetapi menimbulkan persoalan untuk penyelidikan lebih lanjut. Bagaimana populasi mikroba dalam diri kita masing-masing berbeza sepanjang hayat, dan apakah pola penjajahan oleh mikroba bermanfaat sama dengan yang ditunjukkan oleh mikrob penyebab penyakit?
Apakah mikrobiota usus?
Mikrobiota usus dulu disebut mikroflora usus.
Sekitar waktu ini, pada tahun 1996, Dr. Rodney Berg, dari jabatan Mikrobiologi dan Imunologi Universiti Negeri Louisiana, menulis mengenai mikrobiota usus, menyimpulkan kepentingannya "mendalam".
"Mikroflora saluran pencernaan asli mempunyai kesan mendalam terhadap perkembangan anatomi, fisiologi, dan imunologi tuan rumah," tulis Dr. Berg, dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam Trends in Microbiology.
Kertas itu menambah:
"Mikroflora asli merangsang sistem imun tuan rumah untuk bertindak balas dengan lebih cepat terhadap cabaran patogen dan, melalui antagonisme bakteria, menghalang penjajahan saluran GI oleh patogen eksogen yang jelas."
Hubungan simbiotik ini memberi manfaat kepada manusia, dan kehadiran flora normal ini merangkumi mikroorganisma yang terdapat di persekitaran sehingga dapat dijumpai di hampir semua haiwan dari habitat yang sama.
Walau bagaimanapun, mikroba asli ini juga merangkumi bakteria berbahaya yang dapat mengatasi pertahanan tubuh yang memisahkannya dari sistem dan organ penting. Contohnya merangkumi
Ringkasnya, terdapat bakteria bermanfaat di usus, dan ada bakteria berbahaya yang dapat menyeberang ke sistem yang lebih luas dan boleh menyebabkan jangkitan tempatan pada saluran pencernaan. Jangkitan ini termasuk keracunan makanan dan penyakit GI lain yang mengakibatkan cirit-birit dan muntah.
Mikrobiota usus mengandungi lebih dari 3 juta gen, menjadikannya 150 kali lebih berbeza secara genetik daripada tubuh manusia.
Mikrobiota usus setiap individu adalah unik. Ini sangat menyumbang kepada bagaimana seseorang melawan penyakit, mencerna makanan, dan juga mood dan proses psikologi mereka.
Mengapa mikrobiota manusia penting?
Terdapat hubungan antara mikroba usus dan penyakit jantung
Mikroorganisma telah berkembang bersama manusia dan membentuk bagian yang tidak terpisahkan dari kehidupan, menjalankan berbagai fungsi penting.
Mereka terlibat dalam kesihatan dan penyakit, dan penyelidikan telah menemukan hubungan antara populasi bakteria, sama ada normal atau terganggu, dan penyakit berikut:
- asma
- autisme
- barah
- penyakit seliak
- kolitis
- diabetes
- ekzema
- penyakit jantung
- kekurangan zat makanan
- sklerosis berbilang
- kegemukan
Mikrobioma manusia mempunyai pengaruh terhadap empat bidang penting berikut untuk kesihatan:
- pemakanan
- kekebalan
- tingkah laku
- penyakit
Pemakanan
Selain menyerap tenaga dari makanan, mikroba usus sangat penting untuk membantu manusia mengambil nutrien. Bakteria usus membantu kita memecah molekul kompleks dalam daging dan sayur-sayuran, misalnya. Tanpa bantuan bakteria usus, selulosa tumbuhan tidak dapat dicerna.
Mikroba usus juga boleh menggunakan aktiviti metaboliknya mempengaruhi keinginan makanan dan perasaan kenyang.
Kepelbagaian mikrobiota berkaitan dengan kepelbagaian diet. Orang dewasa yang lebih muda mencuba pelbagai jenis makanan menunjukkan mikrobiota usus yang lebih bervariasi daripada orang dewasa yang mengikuti pola diet yang berbeza.
Kekebalan
Sejak haiwan dilahirkan, mereka mula membina mikrobioma mereka. Manusia memperoleh mikroba pertama mereka dari pintu masuk serviks ibu mereka semasa tiba di dunia.
Tanpa tetamu mikroba awal ini, imuniti adaptif tidak akan wujud. Ini adalah mekanisme pertahanan penting yang belajar bagaimana bertindak balas terhadap mikrob setelah mengalaminya. Ini membolehkan tindak balas yang lebih cepat dan berkesan terhadap organisma penyebab penyakit.
Tikus yang benar-benar bersih dari mikroorganisma menunjukkan pelbagai kesan patologi, dan sistem imun yang kurang maju adalah di antaranya.
Mikrobiota juga berkaitan dengan keadaan autoimun dan alergi, yang lebih cenderung berkembang apabila pendedahan kepada mikroba terganggu sejak awal.
Kelakuan
Mikrobiota boleh mempengaruhi otak, yang juga terlibat dalam pencernaan. Ada juga yang menyebut mikrobiota usus sebagai "otak kedua."
Molekul kecil yang dilepaskan oleh aktiviti bakteria usus mencetuskan tindak balas saraf di saluran gastrointestinal.
Para penyelidik juga memerhatikan hubungan antara mikrobioma usus dan gangguan psikologi, seperti kemurungan dan gangguan spektrum autistik (ASD).
Penyakit
Populasi bakteria dalam sistem gastrointestinal memberikan gambaran mengenai keadaan usus, termasuk penyakit radang usus (IBD), seperti penyakit Crohn dan kolitis ulseratif. Kepelbagaian mikroba yang rendah di usus dikaitkan dengan IBD serta obesiti dan diabetes jenis 2.
Status mikrobiota usus telah dikaitkan dengan sindrom metabolik. Mengubah diet dengan memasukkan prebiotik, probiotik, dan makanan tambahan lain telah mengurangkan faktor risiko ini.
Mikroba usus dan genetiknya mempengaruhi keseimbangan tenaga, perkembangan otak, dan fungsi kognitif. Penyelidikan sedang dijalankan mengenai bagaimana ini berlaku dan cara hubungan ini dapat digunakan untuk kepentingan manusia.
Mengganggu mikrobiota dengan antibiotik boleh menyebabkan penyakit, termasuk jangkitan yang menjadi tahan terhadap antibiotik.
Mikrobiota juga memainkan peranan penting dalam menentang pertumbuhan usus dari populasi yang diperkenalkan secara luaran yang sebaliknya akan menyebabkan penyakit - bakteria "baik" bersaing dengan "buruk," dengan beberapa bahkan melepaskan sebatian anti-radang.
Penemuan baru mengenai mikrobioma
Pelaburan besar telah dilakukan untuk penyelidikan mengenai populasi mikroba dalam tubuh dan genetiknya, meneroka kaitan dengan kesihatan dan penyakit.
National Institutes of Health (NIH) melancarkan Human Microbiome Project pada tahun 2007, sebuah projek penyelidikan yang bertujuan untuk menentukan spesies mikroba yang mempengaruhi manusia dan hubungannya dengan kesihatan dengan menghasilkan kumpulan data yang banyak dan tersedia untuk umum dari kajian genetik.
Sebilangan besar mikroorganisma yang hidup pada manusia dijumpai dalam sistem gastrointestinal, dan di sinilah kebanyakan penemuan baru sedang dibuat.
Perkembangan terbaru merangkumi pengesahan lebih lanjut mengenai cara memasukkan strain baru ke dalam mikrobiota yang ada menggunakan ketersediaan nutrien tanpa mempengaruhi keseimbangan dan fungsi keseluruhan mikrobioma. Ini membuka potensi rawatan probiotik dan kaedah baru untuk menganalisis susunan mikrobiota usus.
Rumpai laut digunakan untuk mengawal mikrobiota usus beberapa tikus dalam kajian ini.
Terdapat juga penyelidikan baru-baru ini mengenai bagaimana patogen berpotensi dari luar badan menyerang dan bagaimana ia berkaitan dengan mikrobiota usus. Ini akan membantu mengenal pasti cara untuk membatasi pencerobohan mikroba yang berpotensi berbahaya dan kesannya yang menyebabkan penyakit.
Mikrobiota usus menjadi asas perubatan pencegahan.
