Moderní výzkum lidského mikrobiomu. Lidská mikroflóra: role bakterií, hub, archeí a virů v našem těle

Kožní mikrobiom je populární téma. Téměř každý týden se objevují nové důkazy, že určité bakterie jsou zodpovědné za rozvoj dermatologických onemocnění, jako je akné, růžovka, lupénka atd.

A jakmile je nepřítel objeven, pak by měl být samozřejmě okamžitě neutralizován vývojem inovativních kosmetických receptur a jejich uvolněním na trh.

Člověk má dojem, že dnes po povrchu kůže chodí lidé nahoru a dolů, jako po povrchu Měsíce.

Proč jsme se rozhodli vstoupit na toto známé území?

Neustále sledujeme světové trendy v estetické medicíně a dermatologii a v poslední době jsme si nemohli nevšimnout vznikajících kontroverzí kolem tématu mikrobiomu.

V tomto článku se pokusíme zjistit, zda jsou oprávněné a kde v tomto tématu končí věda a začíná marketing?

Nejprve se ale na chvíli vraťme k univerzitě.

Kůže pod mikroskopem

Podle amerických mikrobiologů (Grice 2011), na kůži je 1,8 m 2 různých biotopů mikroorganismů, včetně bakterií, hub, virů, roztočů.

Mikroflóra se dělí na stálý - rezident(asi 90 % mikrobů), volitelný(oportunistické) – asi 9,5 % a náhodný(přechodné) – 0,5 %.

Podle doktora lékařských věd Viktora Bondarenka, vedoucího laboratoře genetiky bakteriální virulence na Ústavu epidemiologie a mikrobiologie. N. F. Gamaleyi RAMS, asi 20 % z celkového počtu mikroorganismů žije v dutině ústní (více než 200 druhů), 18–20 % v kůži, 15–16 % v hltanu, 2–4 % v hltanu. urogenitálního traktu mužů a přibližně 10 % ve vaginálním biotopu u žen a většina mikroorganismů (až 40 %) je v gastrointestinálním traktu (Bondarenko 2007).

Kožní mikrobiom je určován faktory, jako je pH, teplota, vlhkost, úroveň produkce mazu, oxidační stres, strava a infekce. Kůže má vysoký obrat buněk, protože neustále odolává působení vnějších faktorů.

Kožní mikrobiom se člověk od člověka liší. Jedinečný profil mikroflóry člověka je nastaven v závislosti na „eko nike“, je ovlivněn také množstvím světla a vlhkosti/suchosti, počtem vlasových folikulů, pohlavím a věkem. (Krajewska-Włodarczyk 2017).

Tabulka 1. Kožní mikrobiom

Normální mikroflóra	Patogenní mikroflóra
Streptococcus viridans (streptococcus viridans) jsou normální obyvatelé úst, hltanu a nosu.	Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus)
Staphylococcus saprophyticus (saprofytický stafylokok) je nejklidnější ze stafylokoků, jeho hlavním stanovištěm je stěna močového měchýře a kůže v blízkosti genitálií, takže lze snadno uhodnout, že jde o původce cystitidy, na kterou jsou náchylnější ženy .	Streptococcus pyogenes (pyogenní streptokok, známý také jako beta-hemolytický streptokok skupiny A) - způsobuje komplikace v podobě revmatismu, postihující ledviny, mozkové cévy, srdce, klouby.
Staphylococcus epidermidis (epidermální stafylokok) - žije v různých oblastech sliznic a kůže. Epidermis je povrchová vrstva kůže, odtud název.	Streptococcus pneumoniae (pneumokok) je původcem pneumonie a meningitidy.
Staphylococcus haemolyticus (hemolytický stafylokok)	Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa)
Houby rodu Candida	Klebsiella pneumoniae, ozaenae, rhinoskleromatis (Klebsiella pneumoniae, ozaena, rinoskleroma)
Nepatogenní druhy bacilů, korynebakterií atd.	Yersinia enterocolitica, pseudotuberkulóza (Yersinia enterokolitida a pretuberkulóza)

Je známo, že suché oblasti kůže na předloktí, hýždích a rukou jsou aktivně osídleny bakteriemi druhu Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes a Bacteriodetes. Překvapivým rysem mikrobioty těchto zón je množství gramnegativních organismů. Kdysi se myslelo, že jen zřídka kolonizují kůži. Je zajímavé, že tyto oblasti mají větší rozmanitost bakterií než střeva nebo ústa stejné osoby. Kromě toho jsou mikroorganismy „přichyceny“ k aktuální oblasti těla. A přesazeni z jednoho stanoviště do druhého, například z jazyka na čelo, nejsou schopni kolonizovat nové území nebo změnit mikrobiální komunitu existující v této oblasti. (Costello et al. 2009).

Jak může tento neviditelný a hustě obydlený svět mezi sebou relativně klidně a mírumilovně existovat v tak omezené oblasti, jako je naše kůže?

Odpověď spočívá v homeostáze.

Homeostáza kůže

K účinnému plnění své ochranné funkce (fyzická a imunitní bariéra proti stresu, vnějším zásahům nebo infekcím) se pokožka spoléhá na mechanismy, které nepřetržitě odstraňují odumřelé buňky.

K tomu dochází v důsledku homeostázy, kdy pokožka udržuje rovnováhu mezi imunoregulací a tolerancí vůči vnějšímu prostředí. Pokud je tato rovnováha narušena, imunitní systém může zasáhnout a zahájit patogenezi (Belkaid 2014; Sil et al. 2018).

Mnoho mechanismů homeostázy kůže stále není plně pochopeno a prostudováno, ale to, co je známo, je podrobně popsáno v učebnicích. Zde, bez citování stránek, popíšeme jen některé důležité objevy na cestě k tomuto porozumění.

Pokud se nechcete nudit příliš mnoha termíny, můžete tuto část klidně přeskočit.

AhR protein a homeostáza

Aromatický uhlovodíkový receptor AhR je protein, který patří k ligand-dependentním transkripčním faktorům a reguluje enzymy, které přispívají k metabolismu xenobiotik.

Zprostředkovává četné biologické a toxikologické účinky indukcí transkripce různých genů reagujících na AhR.

Japonští vědci zkoumali roli tohoto proteinu a dospěli k závěru, že má řadu funkčních účinků na homeostázu kůže. (Furue et al. 2014).

Ustanovili následující:

AhR se podílí na oxidativním stresu. Keratinocyty například vylučují komplex AhR, který interaguje s benzoapyrenem a dalšími faktory oxidačního stresu, což vede k poškození buněk. Benzoapyren je jednou z hlavních složek uvolňovaných při kouření tabáku a může existovat souvislost mezi AhR a kožními onemocněními vyvolanými tabákem, jako je psoriáza a palmoplantární pustulóza.
AhR je spojena s epidermální funkcí. Aktivace tohoto proteinu může vést k indukci epidermální diferenciace. To znamená, že se může zvýšit exprese filaggrinu, loricrinu a hornerinu a také ztluštění epidermis. To vše ve spojení s narušením kožního mikrobiomu spojeného s bakterií Propionibacterium acnes může vést k rozvoji kožních onemocnění podobných akné.
AhR může modulovat melanogenezi řízením exprese melanogenních genů.

A to není úplný seznam reakcí, kterých se tento protein účastní; v mnoha ohledech zůstává jeho působení záhadné.

Wnt signální dráha a homeostáza

Němečtí vědci studovali poruchy Wnt signalizace a její roli při udržování funkce kožní bariéry pro její správné fyzikální, biochemické a imunologické fungování. (srpen 2015).

Zjistili, že kůže je komplexní dynamický orgán s vysokým buněčným obratem, ve kterém kmenové buňky zajišťují neustálou obnovu pokožky. Signální dráha Wnt řídí růst kmenových buněk a podílí se na obnově různých tkání. Narušení signalizace Wnt v kůži způsobuje poruchy, jako je alopecie, chronická zánětlivá kožní onemocnění nebo rakovina.

Transkripční faktor Foxn1 a homeostáza

Mnoho výzkumů se zaměřilo na buněčné a molekulární mechanismy, které regulují biologii kůže. Transkripční faktory jsou klíčové molekuly, které ladí genovou expresi a podporují nebo potlačují genovou transkripci. A epidermis je klíčovým zdrojem transkripčních faktorů, které regulují mnoho funkcí epidermálních buněk, jako je proliferace, diferenciace, apoptóza a migrace.

Jedna nedávná studie zjistila, že aktivace epidermálních transkripčních faktorů způsobuje změny v dermis kůže (Bukowska et al. 2018).

Transkripční faktor Foxn1 hraje zvláštní roli v biologii kůže. Regulační funkce Foxn1 je spojena s fyziologickými (vývoj a homeostáza) a patologickými (hojení ran) změnami. Konkrétně se Foxn1 podílí na schopnosti kůže regulovat tvorbu jizevnaté tkáně, což může být slibné v regenerativní medicíně.

Imunitní odpověď typu 2

Imunitní systém je rozhodující pro vývoj mikrobiomu a regulaci bakterií, které kolonizují povrch kůže, a signály přijímané od mikrobů neustále formují a vytvářejí imunitní reakce.

Kanadští vědci zjistili, že imunitní reakce typu 2 je základem rozvoje atopie a alergií. Mikroby modulují imunitní reakce typu 2 prostřednictvím účinků na cytokiny typu 2, dendritické buňky a regulační T buňky. Zdá se, že mikrobiální kolonizace ve střevě, plicích a kůži během raného imunitního vývoje má zvláštní význam pro rozvoj tolerance a regulaci imunitních odpovědí, které mohou být později spojeny s alergiemi. (McCoy et al. 2018).

I omezená data výše stačí k závěru, že mikrosvět je subtilní, nejednoznačný a nestabilní a energická aktivita, interakce a regulace probíhající v tomto světě ještě nejsou plně pochopeny.

Pojďme definovat problém

Ačkoli člověk studoval kůži, stanovil kvantitativní vztah mikroflóry, klasifikoval a přiřazoval bakteriím romantická jména (vzpomeňte si na globální projekt Human Microbiome, zahájený v roce 2008), nikdy jsme nebyli schopni stanovit vztahy příčiny a účinku mezi těmito procesy. .

Stále více se však prosazují názory, že kožní onemocnění jsou způsobena narušením mikrobiomu, jinak nerovnováhou mikroorganismů.

Ale je tomu skutečně tak? Je správné rozdělovat bakterie na „škodlivé“ a „prospěšné“?

Nejprve pár statistik:

Bylo zjištěno, že v 90 % případů s atopickou dermatitidou je kůže kolonizována Staphylococcus aureus a náchylné jsou nejen postižené oblasti, ale také oblasti zdravé kůže. (Kong a kol. 2012).
U psoriázy se v lézích nacházejí velké kolonie Streptococcus a Propionibacterium (Statnikov et al. 2013).
Druh Propionibacterium acnes byl dlouho považován za důležitý spouštěč akné. Bylo však zjištěno, že nejen P. acnes, ale i další bakterie, jako je Streptococcus epidermidis, jsou přítomny v zanícených folikulech (Bek-Thomsen et. al 2008).
Na Západě zuří epidemie kožní alergie a odhaduje se, že počet případů za posledních 5–10 let výrazně vzrostl (Wallen-Russell a kol. 2017).

Poskytli jsme pouze malou část dat. Výzkumy také ukazují, že mikrobiální nerovnováha může být u kořenů nemocí, jako je Crohnův syndrom, kolitida a syndrom dráždivého tračníku, autoimunitní onemocnění, roztroušená skleróza nebo diabetes I. typu. (Campbell 2014).

S takovými údaji samozřejmě existuje pokušení „obvinit“ veškerou vinu za nemoc na bakterie.

Ale proč existují pochybnosti?

Skupina amerických vědců (Wallen-Russell a kol. 2017) vyjádřil důvodné pochybnosti o nových trendech.

Zaznamenali následující:

Stále neexistuje absolutní způsob, jak změřit mikrobiom a posoudit zdraví kůže.
Jak chápete, kdy je kožní mikrobiom indikátorem kožního onemocnění a kdy je indikátorem zdraví kůže?
V přírodě je to biodiverzita, která zaručuje stabilitu prostředí a faktory prostředí ovlivňují i mikrobiom. Vědci například pozorovali, že lidští předkové měli kůži, která se velmi lišila od kůže „moderních“ lidí (která se neustále zpracovává a vylepšuje) a vykazovala nebývalou úroveň bakteriální rozmanitosti.

Uvedli, že mnoho studií o příčinách kožních onemocnění se zaměřilo na hledání souvislostí mezi konkrétními typy mikrobů žijících na kůži a konkrétními kožními chorobami. (Wallen-Russell a kol. 2017).

nicméně (sic!) V současné době není dostatek důkazů o tom, že zdravá nebo nezdravá kůže je určována přítomností specifických dominantních typů mikrobiomů(Findley et al. 2014).

Zvažte například akné.

Role Propionibacterium acnes v patogenezi onemocnění je studována po desetiletí, ale role této bakterie je stále nejasná, ale je prokázáno, že tento mikroorganismus je hlavním symbiontem normální kožní flóry, P. acnes využívá kožní lipidy k produkují mastné kyseliny s krátkým řetězcem, které mohou podobně zabránit mikrobiologickým hrozbám (Grice et al. 2011; Dessinioti et al. 2010).

Nabízí se přirozená otázka: do jaké kategorie zařadit P. Acnes?

Máme ji označit za nepřítele a věnovat veškeré své úsilí jejímu vyhlazení?

Nebo si z něj udělat kamaráda?

Máme se snažit o rovnováhu?

Schopnost kůže odolávat infekcím a nemocem je velmi složitý multifaktoriální proces.

Jde o kombinaci velkého množství systémů, které musí fungovat v synergii (Grice a kol. 2008; Cogen a kol. 2009). Patří mezi ně fyzická bariéra, povrchové pH hostitele a „aktivní syntéza“ geneticky kódovaných molekul v hostiteli.

Je negramotné rozlišovat mezi „prospěšnými“ a „škodlivými“ mikroorganismy. Lze spoléhat pouze na schopnost kůže samotné odolávat nemocem a infekcím a nesnažit se to vysvětlit „složitým vnitřním světem“ samotných mikrobů tím, že jim budeme připisovat subjektivní nálepky jako „negativní“ nebo „pozitivní“ hrdinové. .

Kromě toho nesmíme zapomínat na propojení pokožky a imunitního systému.

Mikroby na kůži mohou ovlivnit chování imunitních buněk. Nedávné studie ukázaly, že Staphylococcus epidermidis pomáhá imunitnímu systému kontrolovat infekce tím, že mění funkci T buněk (klíčová složka adaptivní imunitní reakce těla), aby se zvýšila imunita hostitele.

Výzkum zjistil, že různé mikroby spolupracují při ovlivňování složek imunitního systému a způsob jejich komunikace s imunitním systémem je pro každý mikrob velmi specifický. (Wallen-Russell a kol. 2017).

Mnohé z kožních mikroorganismů jsou neškodné a v některých případech zajišťují životně důležité funkce, které si lidský genom nevyvinul. Symbiotické mikroorganismy zabírají širokou škálu kožních výklenků a chrání před invazí více patogenních nebo škodlivých organismů. Tyto mikroorganismy mohou také ovlivnit miliardy T buněk, které se s jejich pomocí naučí odolávat patogenům.

A celý tento systém musí být v jemné rovnováze nejen mezi sebou, ale také „být přáteli“ s hostitelským organismem.

Američané prokázali, že mikrobiální rozmanitost je zárukou stability a rovnováhy v těle (Wallen-Russell a kol. 2017).

Závěr:Čím rozmanitější mikrobiom, tím lepší zdraví.

Hlavní otázka: co dělat?

Měli bychom se rozhodně spolehnout na populární názory, že mikrobiotické produkty různých typů jsou lékem na Makropulos?

Mohou tyto léky narušit klid v mikrokosmu?

Na první pohled ne.

Tady je ale zdánlivě oblíbený a neškodný vitamín B12, který mnozí pacienti berou jako doplněk stravy.

Nedávno kanadští lékaři (Kang et al. 2015) zjistili, že biosyntéza tohoto vitaminu v přítomnosti bakterií Propionibacterium acnes byla u pacientů s akné významně snížena. Navrhli, že osoba užívající vitamín B12 moduluje aktivitu kožní mikroflóry a přispívá k patogenezi akné.

Aby Kanaďané ověřili tuto hypotézu, analyzovali kožní mikrobiotu zdravých lidí a doplnili ji vitamínem B12.

Zjistili, že suplementace vitaminem potlačila expresi biosyntetických genů vitaminu B12 v P. acnes a změnila transkriptomy kožní mikrobioty.

V důsledku toho se u jednoho z deseti subjektů objevilo akné týden po užití vitaminu.

Navíc po analýze molekulárního mechanismu vědci zjistili, že doplnění kultur P. acnes vitamínem B12 podporuje produkci porfyrinů, o kterých je již známo, že podporují zánět.

To je nový důkaz role vnějších provokujících faktorů, které podkopávají křehkou rovnováhu.

Kolik toho ještě zbývá objevit?

Podobné otázky vyvstávají ohledně populárních, zejména v Rusku, doplňků s pre- a probiotiky.

Připomeňme vám:

Probiotika– živé mikroorganismy (nebo lyofilizované spóry), o kterých se předpokládá, že při použití v určitém množství mají příznivý vliv na zdraví.

Prebiotika neobsahují živé mikroorganismy, ale stimulují reprodukci „dobré“ mikroflóry vytvořením živného média.

Existuje další skupina synbiotika, produkty, které kombinují probiotika a prebiotika.

Myšlenka použití probiotik k obnově střevní flóry byla postulována již velmi dlouho. (viz např. Rowland et al. 2009) a problém s vnitřním prostředím těla je v tom, že je nepřístupné a izolované od vnějšího prostředí a je obtížné ho studovat a tudíž ovládat (Gronlund a kol. 1999).

S kůží by mělo být vše jednodušší – je viditelná pouhým okem, je denně vystavena vnějším vlivům a nemá problém s přístupem do mikrobiomu.

Ale znovu se objeví „ale“.

Američané zjistili, že pleť je ovlivňována prostředím, které vyvolává problémy, a proto nemá smysl používat „probiotické“ produkty, pokud je v prostředí něco, co účinek okamžitě neutralizuje (viz Wallen-Russell et al. 2017).

Jakmile účinek probiotik skončí, pokožka se okamžitě vrátí do normálního stavu.

Kromě toho jsou potíže při výrobě probiotik.

Obrátili jsme se na odbornici - kosmetickou chemičku - a požádali jsme ji, aby nám řekla, jaké jsou speciální vlastnosti při užívání probiotických produktů a kdy je vhodné je používat.

Při používání probiotik v kosmetice existují určité obtíže – bifidobakterie, acidobakterie a laktobacily nejsou schopny tvořit spory a snadno se ničí.

Při výběru probiotického léku vyvstává několik problematických otázek.

První je přežití, protože pouze živé mikroby mají probiotické vlastnosti. Navíc řada studií ukázala, že dávka alespoň 107 CFU může být považována za minimální dostatečnou dávku schopnou vyvolat významný účinek. (Saavedra 2001).

Míra přežití bakterií závisí na technologii výroby a podmínkách skladování léku. Například přidání bifidobakterií do kefíru nezaručuje jejich bezpečnost a schopnost reprodukce; životaschopnost mikroflóry v tekuté i jednoduché suché formě léčiv může být ztracena před oficiálním termínem. Většina probiotik, zejména tekutých lékových forem, vyžaduje speciální podmínky skladování, jako je teplota.

Je třeba vzít v úvahu destruktivní účinek žaludeční šťávy na nechráněnou flóru. Bylo prokázáno, že pouze malý počet kmenů laktobacilů (L. reuteri, L. plantarum NCIB8826, S. boulardii, L. acidophilus, L. casei Shirota) a bifidobakterií je odolných vůči kyselinám. Většina mikrobů umírá v žaludku.

Podle Anatolije Bezkorovainy (Bezkorovainy 2001), pouze 20–40 % selektivních kmenů přežívá v žaludku.

D. Pochart (Pochart a kol. 1992) prokázal, že ze 108 mikrookresů. těl laktobacilů přijatých v kapsli odolné vůči kyselinám je ve střevech zjištěno 107, po požití stejného množství v jogurtu - 104 mikronů. těla a po užití stejné dávky v otevřené formě (prášku) nejsou mikroby ve střevech vůbec detekovány. Proto jsou preferována probiotika uzavřená v kyselinovzdorné kapsli.

Po obnovení mikrobiologické rovnováhy ve střevech je však příjem různých fermentovaných mléčných výrobků nezbytný a důležitý!

Vnitřní podávání různých druhů probiotik je podle publikací účinné při řešení řady kožních problémů (Tabulka 2).

Tabulka 2. Probiotické kmeny, u kterých byly studovány příznivé účinky při léčbě různých typů onemocnění

Druhy probiotik	kmen	Gastrointestinální trakt	Ekzém	Alergie	Akné	Imunomodulace

Bakterie jsou široce používány v produktech péče o pleť. Ve vlasových produktech fungují jako posilovače a stimulátory růstu. Lze je také použít k výrobě inovativních konzervačních látek („mrtvé bakterie (lyzáty) – zabíjejí živé bakterie“).

Zde jsou příklady:

Aspergillus/Extrakt z fermentovaného rýže– aspargillus, plíseň nazývaná také „plíseň koji“. Je cenný, protože dokáže zpracovat to, co Saccharomyces ne – fermentuje škrob. Používá se k výrobě saké (z rýžových zrn), sójové omáčky a miso pasty. Nejrozsáhlejší aplikací je ale použití pro výrobu kyseliny citrónové. Pro pleť se používá jako tónová-večerní složka, která zesvětluje pigmentaci; také účinně exfoliuje pokožku a nastartuje proces omlazení.
Fermentační filtrát Leuconostoc– leuconostoc, laktobakterie, která způsobuje nakládání okurek a zelí. Přírodní alternativa konzervantů a antimikrobiálních přísad. Účinně potlačuje všechny typy patogenních mikroorganismů.
Saccharomyces/Hořečnatý ferment a Saccharomyces/Měděný ferment a Saccharomyces/Železný ferment a Saccharomyces/Zinkový ferment- směs kvasnicových „cukrových“ hub, které rostly v přítomnosti iontů hořčíku, mědi, železa a zinku. Minerály, aminokyseliny a kvasinkové vitamíny nezbytné pro růst vlasů činí komplex univerzálním pro řešení problémů s vlasy.
Lactobacillus/filtrát z žitné mouky– laktobacily pěstované na žitné mouce. Regulovat fungování imunitního systému pokožky; snižují počet propionových bakterií, proto dobře fungují při léčbě problematické pleti; hydratují pokožku a stimulují její hojení.
Fermentační lyzát Bifida– lyzát bifidobakterií. Má protizánětlivý a hojivý účinek; používá se jako antistresový doplněk, který snižuje citlivost pokožky; používá se pro léky proti stárnutí, protože normalizuje metabolické procesy.

závěry

Tento článek jsme napsali, abychom ukázali, že všechny klasifikace a debaty o prospěšných a škodlivých bakteriích jsou relativní.

Když National Institutes of Health zahájil v roce 2008 projekt Human Microbiome Project, podobný projekt jako lidský genom, vědci chtěli uspokojit zájem výzkumu.

Ambiciózní úkol vědců – konečně pochopit, jak změny v mikrobiomu ovlivňují lidské zdraví – pak nebyl nikdy vyřešen, stejně jako rozluštění lidského genomu neposkytlo definitivní odpovědi na fungování genů.

Odpovědi se teprve dočkají a lze předpokládat, že nebudou jednoznačné.

Akademické myšlenky však byly vytrženy z kontextu a z citlivých rukou vědců, přeneseny mimo laboratoře a staly se majetkem široké veřejnosti, což dalo vzniknout mnoha mýtům a dezinterpretacím.

Skutečnost, že na kůži aplikujeme „hodné“ bakterie a doufáme, že s jejich pomocí porazíme ty „špatné“, nebo užíváme léky vnitřně a věříme, že jsou neškodné, může přesto rozkolísat rovnováhu mikroorganismů. To je důvod, proč je velmi důležité poslouchat svého lékaře a používat správné produkty a přísady, a to pouze tehdy, když je to opravdu nutné.

Neexistují žádné „špatné“ nebo „dobré“ bakterie, důležitá je pouze rovnováha mezi nimi. A jeho údržba je v našich rukou.

Vzhledem k tomu, že 70–80 % vašeho imunitního systému sídlí ve vašem gastrointestinálním traktu, vyplatí se optimalizace střevního mikrobiomu ovlivnit vaše dlouhodobé fyzické zdraví a emocionální pohodu. Kritickým prvním krokem k vyvážené střevní flóře je vyhýbat se cukru, zejména tomu, který se nachází ve zpracovaných potravinách.

Stále více se zaměřujeme na zdraví střev, a to z dobrého důvodu, protože 70–80 % vaší imunitní funkce sídlí v gastrointestinálním traktu. To znamená, že optimalizace vašeho střevního mikrobiomu bude mít dlouhodobé účinky na vaše fyzické zdraví a emocionální pohodu.

Probiotika pro střevní mikrobiom

Jak mohou pomoci probiotika

Prvním důležitým krokem k vyvážené střevní flóře je vyhnout se cukru, zejména tomu, který se nachází ve zpracovaných potravinách. Poté můžete začít jíst fermentované potraviny, jako je kefír, kimchi, natto, kysané zelí a syrový bio jogurt.

Zdravá strava, která zahrnuje konzumaci prebiotických potravin, má pozitivní vliv na vaše zdraví, protože pomáhá vytvářet optimální prostředí pro prospěšné střevní bakterie a zároveň snižuje počet patogenních nebo choroboplodných bakterií, plísní a kvasinek.

Užívání probiotických doplňků nebo probiotických doplňků na bázi bakterií může být také prospěšné, zejména během a po léčbě antibiotiky, protože podporují opravu a zdraví mikrobiomu. Mnoho lidí si neuvědomuje, že střevní bakterie mohou ovlivnit chování a genovou expresi. Hrají také roli při rozvoji autismu, cukrovky a obezity.

Hromadící se vědecké důkazy nadále naznačují, že velká část zásob živin v těle pochází z výživy zdraví prospěšných bakterií. Tímto způsobem můžete udržet špatné bakterie pod kontrolou, řídit svou váhu a chránit se před chronickými nemocemi. Vzhledem k jeho důležitosti pro vaše celkové zdraví je nyní čas „důvěřovat svým střevům!“

Výzkum ukázal, že mikrobiom vašeho těla se skládá z přibližně 1 bilionu bakterií. Je jich však mnohem více, protože na každou bakterii žije ve vašem těle nebo uvnitř alespoň 10 virů a plísní, které pomáhají podporovat životně důležité funkce, které by bez nich nebyly možné. Váš mikrobiom se tvoří v raném věku.

Navíc, pokud jste se narodili vaginálním porodem, byli jste při průchodu porodními cestami pokryti zárodky své matky. Ještě více choroboplodných zárodků bylo přenášeno mateřským mlékem, protože obsahuje mnoho vlastností vyživujících střeva.

V raném věku vám vaše rodina, strava a expozice životního prostředí pomohly utvářet váš mikrobiom způsobem, který bude i nadále ovlivňovat vaše zdraví po celý život. Váš mikrobiom se skládá z několika různých oblastí, včetně očí, genitálií, úst a kůže, stejně jako ze střeva, které jej obsahuje.

Každodenní činnosti, jako je čištění zubů, jídlo, líbání nebo hraní si s mazlíčkem, ovlivňují mikrobiom. Zejména hraje roli ve vývoji:

autismus

Ustavení normální střevní flóry během prvních týdnů života je důležité pro imunitní systém dítěte. Děti s abnormální střevní flórou mají oslabený imunitní systém a jsou zvláště ohroženy rozvojem ADHD, autismem a problémy s učením, zvláště pokud jsou očkované.

Problémy s chováním

Studie publikovaná v Neurogastroenterology and Motility zjistila, že myši s nízkými střevními bakteriemi se chovají jinak než normální myši. Jejich změněné chování je považováno za „vysoce rizikové“ a bylo doprovázeno neurochemickými změnami v mozku. Je všeobecně známo, že střevo funguje jako druhý mozek a produkuje více neurotransmiteru serotoninu, který má pozitivní vliv na náladu.

Diabetes mellitus

Podle dánské studie se bakteriální populace ve střevech diabetiků liší od populace zdravých lidí a diabetes 2. typu je spojen se změnami složení střevní mikrobioty, což zdůrazňuje souvislost mezi metabolickými onemocněními a bakteriálními populacemi ve střevě.

Genová exprese

Zdraví střev má hodně společného s epigenetikou, špičkovou oblastí medicíny, která zdůrazňuje roli životního stylu v genové expresi. Jak uvádí ScienceDaily:

"Nová studie pomáhá odhalit mechaniku toho, jak střevní mikrobiom komunikuje s hostitelskými buňkami za účelem přepínání genů." ...studie...ukazuje, jak metabolity produkované bakteriemi v žaludku chemicky komunikují s buňkami, včetně daleko za tlustým střevem, a ovlivňují genovou expresi a zdraví svého hostitele.“

Obezita

Protože probiotika mohou pomoci v boji proti obezitě, je optimalizace střevní flóry důležitým faktorem, pokud se snažíte zhubnout.

Význam fermentovaných potravin

Často zmiňuji, jak důležité jsou fermentované potraviny pro „léčení a utěsnění“ střev, aby se podpořilo zdraví a/nebo zvrátilo onemocnění. Pěstování zeleniny je snadné a levné. Můžete si také vyrobit svůj vlastní domácí jogurt.

Mezi další příklady fermentovaných potravin patří kefír, kimchi, natto a kysané zelí. Nejen, že jsou tyto potraviny plné prospěšných bakterií, ale jsou také spojeny s následujícími zdravotními přínosy:

Vysoký obsah živin- Některé fermentované potraviny jsou vynikajícím zdrojem životně důležitých živin, jako je vitamín K2, který pomáhá předcházet osteoporóze a ateroskleróze, známé také jako kornatění tepen. Tvaroh je výborným zdrojem probiotik a vitamínu K2, stejně jako některé fermentované potraviny, jako je natto nebo zelenina kvašená doma se startérem bakterií produkujících vitamín K2. Produkují také mnoho vitamínů B.
Posílení imunitního systému- Protože asi 80 % vašeho imunitního systému se nachází ve střevech, hrají probiotika zásadní roli při udržování zdravého trávicího traktu. Zdravá střeva jsou vaší první linií obrany proti nemocem a klíčovým faktorem, který vám pomůže udržet si optimální zdraví a pohodu.
Silný detoxikátor- Fermentované potraviny jsou jedním z nejlepších chelátorů. Prospěšné bakterie v nich jsou velmi silným detoxikačním prostředkem, schopným vytáhnout z krve řadu toxinů a těžkých kovů, které jsou následně vyloučeny ledvinami.
Ekonomická efektivita- Přidání malého množství fermentovaných potravin do každého jídla je nákladově efektivní, protože obsahuje 100krát více probiotik než průměrný doplněk. Vzhledem k tomu, že kvalitní probiotikum je drahé, můžete si vlastní zeleninu fermentovat za zlomek nákladů.
Přirozená diverzita mikroflóry- Pokud budete jíst různé fermentované a kultivované potraviny, budete mít prospěch z mnohem širšího spektra prospěšných bakterií, než je možné ve formě doplňků.

Konzumace prebiotických potravin může pomoci vyživovat vaše střeva

Své přátelské střevní bakterie můžete pozitivně ovlivnit tím, že jim poskytnete živiny, které potřebují, aby se jim dařilo, ve formě prebiotik, která se nacházejí především v potravinách bohatých na vlákninu, což je ideální, protože dobré střevní bakterie prosperují z nestravitelné vlákniny.

Inulin je druh ve vodě rozpustné vlákniny, který se nachází v chřestu, česneku, pórku a bílé cibuli. a pomáhá krmit zdravé střevní bakterie. V laboratorních studiích zahrnujících mladé krysy bylo zjištěno, že dietní prebiotika mají významný vliv na stádia rychlého pohybu očí (REM) a pomalého spánku (NREM), což může zlepšit kvalitu spánku.

Výzkumníci studující účinky prebiotik na zdraví střev a REM spánek krmili experimentální zvířata potravinami bohatými na prebiotika od 3 týdnů věku a zjistili:

Potkani konzumující prebiotika měli více prospěšných střevních bakterií ve srovnání s kontrolami
Když přátelské bakterie tráví prebiotickou vlákninu, nejen že rostou a množí se, ale také uvolňují metabolit, který je prospěšný pro zdraví mozku.
Skupina s dietou bohatou na prebiotika strávila více času klidným a posilujícím NREM spánkem než kontrolní skupina.
Potkani ze skupiny prebiotických potravin strávili po stresu více času v REM spánku, což je velmi důležité pro zotavení

Autoři studie řekli: „Vzhledem k tomu, že dostatečný spánek a výživa NREM může ovlivnit vývoj a funkci mozku a že problémy se spánkem jsou běžné v raném věku, je možné, že strava bohatá na prebiotika od raného věku by mohla zlepšit spánek, podpořit střevní mikroflóru a podpořit optimální zdraví. " duševní zdraví".

Následující plnohodnotné potraviny pomáhají přidat prebiotickou vlákninu do vaší stravy a podporují zdraví mikrobiomu, čímž zlepšují vaše celkové zdraví:

Jak mohou pomoci probiotika

I když vřele doporučuji, abyste většinu živin získali ze skutečného jídla, probiotické doplňky mohou být užitečné, zvláště pokud nemůžete jíst fermentované potraviny. Aby však probiotika fungovala, musíte optimalizovat podmínky, ve kterých se těmto „hodným“ bakteriím bude dařit.

Prvním krokem je nakrmit svůj mikrobiom skutečným jídlem. Pokud budete i nadále jíst hodně zpracovaných potravin obsahujících přidaný cukr, budete pouze krmit potenciálně patogenní bakterie ve svých střevech. Způsobují nemoci a milují cukr!

Na druhou stranu se těmto mikrobům nebude dařit v přítomnosti potravin bohatých na vlákninu nebo obsahujících komplexní sacharidy, zdravé tuky a bílkoviny. Když se zaměříte na celistvé, přirozené potraviny, podpoříte růst prospěšných střevních bakterií. Výzkumy ukazují, že výhody probiotik nekončí ve střevech, ale také ovlivňují váš mozek.

To je přesně ten případ, protože vaše střevo je spojeno s vaším mozkem prostřednictvím osy střevo-mozek, což znamená, že to, co ovlivňuje GI trakt, ovlivňuje i mozek a naopak.

Takže když váš střevní mikrobiom není v rovnováze, může to ovlivnit váš imunitní systém, duševní zdraví, náladu a dokonce i funkci vašeho mozku. Probiotika snižují příznaky deprese. Faktory, které mohou pomoci identifikovat vysoce kvalitní probiotický doplněk:

Ujistěte se, že se jedná o renomovanou značku bez GMO, která je vyráběna podle současných „správných výrobních postupů“
Hledejte jednotky tvořící kolonie (CFU) s počtem 50 miliard
Zkontrolujte datum exspirace CFU a vyhněte se kapslím, které uvádějí pouze počet CFU k „času výroby“.
Vyberte si produkt, který obsahuje několik druhů bakterií; Obvykle se doporučují laktobacily a bifidobakterie.publikováno.

Josef Mercola

Logo projektu

Human Microbiome Project byl iniciativou National Institutes of Health (NIH) s cílem identifikovat vlastnosti mikroorganismů, které se nacházejí u zdravých i nemocných lidí.

A kde to všechno začalo. Všechno to začalo jedním z překvapení objevených během práce Human Genome Project. Ukázalo se, že lidský genom obsahuje pouze 25 000 genů kódujících proteiny. To je asi pětina toho, co vědci očekávali, že najdou. Aby vědci objevili „chybějící kousky“, které by mohly vysvětlit tento rozpor, začali hledat další zdroje genetického materiálu. Jedním z takových zdrojů byl lidský mikrobiom.
Mikrobiom je komplexní skupina mikroorganismů. Navíc počet mikrobiálních buněk je 3x větší než počet buněk našeho těla. Projekt Human Microbiome Project byl tedy zahájen ke studiu člověka jako „superorganismu“ sestávajícího z lidských a mikrobiálních buněk.
Projekt vznikl v roce 2008. Jednalo se o pětiletou studii s celkovým rozpočtem 115 milionů $.
Konečným cílem této studie bylo otestovat, jak změny v lidském mikrobiomu souvisí s lidským zdravím nebo nemocí.
Důležitou součástí projektu Human Microbiome Project je rozsáhlé sekvenování genomu, které poskytuje hloubkový genetický pohled na několik aspektů dané mikrobiální komunity.
Až do roku 2014 populární média a vědecká literatura uváděly, že lidské tělo má 10krát více mikrobiálních buněk než lidské buňky.
V roce 2014 zveřejnila Americká akademie mikrobiologie údaje, že nedávný výzkum dospěl k novému odhadu 37 bilionů lidských buněk (oproti 100 bilionům bakterií). Což mírně mění poměr – 3:1.
Mnoho mikroorganismů, které obývají lidské tělo, nebylo dříve kultivováno ani identifikováno. Organismy lidského mikrobiomu jsou zastoupeny bakteriemi, archebakteriemi, kvasinkovými houbami, jednobuněčnými prvoky, ale i různými helminty a viry.
Projekt Human Microbiome Project je nyní vnímán jako „logické koncepční a experimentální rozšíření projektu Human Genome Project“.

Hlavní dnešní objevy Human Microbiome Project:
"Mikroby přispívají více geny zodpovědnými za lidské přežití než vlastní geny lidí." Odhaduje se, že existuje 360krát více bakteriálních genů než naše (mikroby poskytují asi 8 milionů genů).
— Metabolismus různých biologických látek, například trávení tuků, může být u různých lidí prováděn různými druhy bakterií. Vše závisí na přítomnosti genu, který to dokáže. Jednoduše řečeno, nezáleží na tom, jak se bakterie jmenuje, ale důležité je, co dokáže (proto se různé bakterie účastní stejného biochemického procesu u různých lidí).
— Postupem času se složení lidského mikrobiomu mění, také pod vlivem nemocí a léků. Složení mikroflóry se však nakonec vrátí do rovnovážného stavu (i když se složení bakteriálních genů může změnit).
— Byl odhalen přechod k menší druhové diverzitě ve vaginálním mikrobiomu těhotných žen před porodem.
— Existují studie o úloze střevní mikroflóry při různých onemocněních trávicího traktu, kůže a pohlavních orgánů.
— Farmaceutický průmysl zvážil důsledky týkající se přítomnosti „nežádoucích“ mikroorganismů v nesterilních farmaceutických výrobcích.

Ve skutečnosti je dnes pojem střevní mikroflóra neboli gastrointestinální trakt zastaralý a v důsledku výzkumů a práce mnoha vědců se dnes zavedl pojem mikrobiom jako moderní rozšířený pojem mikroflóry a souboru nejen mikrobů. , ale také mikrobiální geny!

V posledních letech se studium lidského mikrobiomu rychle dostalo do popředí biomedicínské vědy. Termín „mikrobiom“ navrhl v roce 2001 laureát Nobelovy ceny Joshua Lederberg jako souhrn všech mikrobiálních komunit žijících v lidském těle.

Zájem světové vědy o studium lidského mikrobiomu neustále roste. V roce 2007 inicioval americký National Institutes of Health rozsáhlý základní vědecký projekt Human Microbiome Project, který spojuje poznatky vědců z celého světa, včetně USA (NIH), Austrálie (CSIRO), Kanady (CIHR). ), Čína (MOST), země Evropské unie (MetaHIT Consortium), Singapur atd.
Výsledky desetileté práce vedly k vážným změnám v názorech vědců na biologii člověka a vývoj mnoha nemocí. Pokrok ve studiu mikrobiomu a z hlediska jeho role při udržování lidského zdraví je považován za jeden z nejvýznamnějších úspěchů moderní biologie a medicíny. Zejména redaktoři časopisu Science v roce 2010 označili studium lidského mikrobiomu za jednu z deseti nejdůležitějších vědeckých oblastí prvního desetiletí 21. století.

Lidský mikrobiom má diskrétní organizaci a je distribuován ve všech orgánech komunikujících s vnějším prostředím. Ve skutečnosti je jakýkoli otevřený povrch lidského těla osídlen mikroorganismy, které hrají důležitou roli při udržování imunity, metabolismu, trávení a dalších důležitých funkcí. Dutina ústní, žaludek, střeva, horní cesty dýchací, urogenitální systém, kůže, oči, vlasy, nos, uši obsahují svůj vlastní jedinečný, specifický a velmi složitý mikrobiální komplex, skládající se z různých druhů se specifickým souborem funkcí. Specifické mikrobiomy byly nedávno objeveny také v placentě, plicích a krvi, tedy v orgánech a prostředích, které byly dříve považovány za sterilní.
Většina mikroorganismů je soustředěna v trávicím traktu (orofarynx, žaludek a střeva obsahují až 75 % mikrobiálních populací); genitourinární trakt u mužů je osídlen až 2-3% mikroorganismů, u žen - až 9-12%; 13-23 % mikrobioty kolonizuje všechny ostatní biotopy. Jen v tlustém střevě dospělého člověka je 1014-1015 mikrobiálních buněk (minimálně 1012 mikrobiálních buněk na 1 g obsahu), což převyšuje počet buněk v lidském těle téměř o dva řády.
Každý lokální mikrobiom je charakteristický svým individuálním složením a funkcemi, které jsou ovlivněny anatomickými a fyziologickými vlastnostmi osídleného orgánu. Symbiotická mikrobiota, specifická pro konkrétní ekosystém, chrání svůj biotop před patogenní kolonizací cizími mikroby prostřednictvím soutěže o místa adheze a stimulací imunitních reakcí. Přitom všechna mikrobiální společenstva žijící v různých lokusech lidského těla jsou v neustálé interakci mezi sebou navzájem i s makroorganismem a tvoří jeden supraorganismus.
Úspěchy moderní biologie a medicíny nám umožňují považovat mikrobiom za další lidský orgán, který se aktivně účastní trávení, četných metabolických procesů, udržuje integritu epiteliální bariéry, vytváří odolnost proti kolonizaci, neutralizuje endo- a exogenní toxiny. , rozvoj a udržování imunitního systému a řady dalších fyziologických funkcí, optimalizuje podmínky pro normální fungování lidského organismu jako celku.
Již dlouho se uznává, že tradiční mikrobiologické metody nejsou schopny poskytnout objektivní informace o druhové diverzitě a populační úrovni různých zástupců lidského mikrobiomu, protože většina prokaryotických mikroorganismů (bakterie a archaea) není kultivována v laboratorních podmínkách. Klasickou metodologií rovněž nelze analyzovat mechanismy populačních interakcí mikrobioty, založené na specifických signálních systémech komunikace jak v rámci mikrobiální komunity, tak při její interakci s lidským tělem. Proto byly donedávna naše znalosti o složení symbiotické mikrobioty obývající lidské tělo velmi vzácné a rozporuplné.
Využití příležitostí ke studiu mikroflóry dříve nepřístupné výzkumu změnilo mnoho zažitých názorů na složení lidského mikrobiomu. Například podle výsledků genetických rozborů vzorků odebraných z různých biotopů zdravých dobrovolníků (15 míst na těle 129 mužů a 18 na těle 113 žen) bylo zjištěno, že lidské tělo obývá >10 tisíc druhů různých mikrobů, včetně bakterií, archaea, hub, prvoků a virů. Ukázalo se však, že většina druhů bakterií a archaea je in vitro nekultivovatelná. Celková buněčná hmota všech zástupců mikrobiomu činí v průměru 3 % hmotnosti lidského těla. Mikrobiom je tedy jedním z největších lidských orgánů.
Celkový počet genů v mikrobiomu (metagenomu) je minimálně 100x větší než v lidském genomu. Mikrobiom přidává asi 12 milionů dalších mikrobiálních genů k asi 30 tisícům lidských genů. Takový obrovský arzenál genových produktů poskytuje širokou škálu různých biochemických a metabolických aktivit, které racionálně doplňují fyziologii lidského těla.
Na základě výsledků výzkumu mikrobiomu je člověk „superorganismem“, kde pouze 10 % buněk patří do lidského těla a 90 % patří do mikrobiomu. Metabolismus tohoto „superorganismu“ je z velké části určován enzymy, jejichž geny nejsou lokalizovány v lidských chromozomech, ale v genomech symbiotických mikrobů.
Lidští mikrobiální symbionti mají obrovský enzymatický potenciál. Díky své úžasné druhové rozmanitosti a obrovskému počtu buněčných populací funguje střevní mikrobiom jako výkonný bioreaktor, který řídí četné metabolické funkce, z nichž mnohé jsou stále neznámé. Produkuje tisíce důležitých a jedinečných látek prospěšných lidskému organismu.
Ve skutečnosti jsou metabolické schopnosti mikrobiomu srovnatelné se schopnostmi jater. Symbiotické bakterie: metabolizují špatně stravitelné polysacharidy; produkovat základní vitamíny; regulovat metabolismus lipidů; podporovat vývoj a diferenciaci epitelu a imunitního systému; poskytují ochranu proti invazi oportunních patogenů; hrají klíčovou roli při udržování homeostázy epiteliální tkáně. Nedávné studie také ukázaly, že lidský mikrobiom ovlivňuje vývoj a homeostázu dalších tělesných tkání, včetně kostní tkáně.
Vývoj a implementace metod molekulárně genetické analýzy do výzkumné praxe významně rozšířily chápání taxonomie lidské symbiotické mikroflóry. Využití nejnovějších výzkumných metod, zejména genomické a metabolomické analýzy, umožnilo dosáhnout významného pokroku v dešifrování taxonomické a genetické diverzity, pochopení struktury a funkční aktivity lidského mikrobiomu, jeho role v udržování či poruchách zdraví. .
Rozsáhlá analýza nukleotidových sekvencí 16S ribozomální RNA (rRNA) amplifikovaných ze vzorků stolice byla doplněna daty metagenomického sekvenování, která poskytla přehled o mikrobiální diverzitě: u zdravého člověka dominují bakterie patřící do kmene Firmicutes (65–80 % všech klonů ), Bacteroidetes (asi 23 %) a Actinobacteria (asi 3 %). V menším množství jsou přítomny bakterie typu Proteobacteria (1 %) a Verrucomicrobia (0,1 %). Členové Actinobacteria a Firmicutes, které zahrnují rody Lactobacillus, Bifidobacterium a Propionibacterium, jsou téměř výhradně grampozitivní, zatímco zástupci kmene Bacteroidetes a Proteobacteria jsou většinou gramnegativní.
Až dosud byla při zvažování lidské symbiotické mikrobioty hlavní pozornost věnována jejím bakteriálním zástupcům. Bakteriální flóra skutečně zaujímá největší sektor ze všech mikrobiocenóz. Zároveň je však nezaslouženě podceňován význam dalších mikroskopických obyvatel biotopů, zejména archeí, hub, prvoků a virů, které za normálního stavu mikrobiálně-imunologického systému určitým způsobem přispívají k výkonu fyziologické funkce mikrobiomu.
Například všechny lidské biotopy obsahují viry ve vysokých koncentracích. Dekódování lidského genomu odhalilo obrovské množství virového genetického materiálu: nejméně 11 % lidského genomu tvoří virové geny. V roce 2010 skupina vědců z USA a Austrálie zjistila, že každý člověk má unikátní soubor virů, které žijí v tlustém střevě. Od okamžiku, kdy se vytvoří dětský mikrobiom, současně s osídlením biotopů bakteriemi, jsou sliznice kontaminovány symbiontními viry. Předpokládá se, že viroví zástupci biocenóz chrání makroorganismus před jeho patogenními příbuznými a zvyšují celkovou odolnost vůči mnoha nepříznivým vlivům. Bakteriální viry - bakteriofágy - se aktivně podílejí na řízení udržování normální bakteriální rovnováhy v biocenóze a také poskytují mechanismy pro genetickou rekombinaci prostřednictvím transdukce. Díky nedávnému výzkumu amerických vědců vznikla hypotéza, že bakteriofágy, obsažené v obrovském množství v epiteliálních biofilmech, mohou hrát roli velmi důležité složky reakce na infekce. Ukázalo se, že jednotlivé povrchové proteiny fágových kapsid, které svou strukturou připomínají imunoglobuliny, jsou schopny se vázat na glykany mucinových komplexů a vytvářet „bakteriofágovou“ ochrannou vrstvu, která brání translokaci bakterií do vnitřního prostředí těla („fág imunita").
Pro detailní a objektivní studium vztahu mezi lidským tělem a jeho mikrosymbionty byly do biomedicínské vědy zavedeny nové molekulární, genetické a biochemické metody (tzv. „OMIC“ technologie): genomika a metagenomika, epigenomika a metaepigenomika, transkriptomika, biomedicínská věda, biomedicínská věda, biomedicínská věda, biomedicína, biomedicína proteomika, metabolomika, fenomika.
Dnes je již známo, že proces tvorby mikrobiomu začíná dlouho před narozením dítěte a tento proces zahrnuje četné mechanismy související se zdravím matky (zejména stav její mikroflóry, podmínky porodu, forma výživy dítě), stejně jako faktory prostředí. Jak tělo roste a stárne, jsou pozorovány znatelné změny ve složení mikrobiomu, které se nejzřetelněji projevují ve stáří. Fyziologické změny, ke kterým dochází v lidském těle s věkem, se primárně projevují v poklesu biologických funkcí a schopnosti adaptace na stres. Všechny tyto procesy související s věkem se vyskytují na pozadí závažných změn ve složení a funkční aktivitě mikrobiomu. Starší člověk je zvláště zranitelný vůči nemocem spojeným především se snížením funkční aktivity mikrobiomu.
Mikrobiom každého člověka je individuální a svým složením jedinečný. Vědci zjistili, že neexistuje základní složení mikroorganismů, které by vykonávaly specifické funkce. Mohou být prováděny mikrobiálními komunitami různého složení, které mají podobné aktivity. Jednotlivé taxonomické charakteristiky mikrobiomu se utvářejí pod vlivem mnoha faktorů: oblast, kde člověk žije, jeho stravovací návyky, zaměstnání, příjem léků atd. Mikroorganismy jednoho druhu mohou být nahrazeny jinými, při použití identické metabolické strategie.
Mechanismy vztahů mezi mikrobiomem a lidským tělem nejsou dosud dostatečně prozkoumány. Tato spojení jsou nepochybně velmi komplexní a zahrnují interakce mezi jednotlivými zástupci samotného mikrobiomu, slizniční vrstvou gastrointestinálního traktu a dalšími biotopy, imunitním systémem a epiteliálními buňkami.
Kompletní lidský mikrobiom má obrovský biologický potenciál pro ochranu makroorganismu a jeho metabolickou podporu. Zdravý mikrobiální orgán je schopen kompenzovat poměrně vysoký potenciál negativních faktorů. A teprve v případě vážného poškození mikrobiomu se zátěž přesouvá na imunitní systém a další ochranné orgány, ve kterých při ztrátě pomoci fyziologické mikrobioty dochází k patologickým změnám, které vedou ke vzniku různých onemocnění a jejich vážné komplikace.
Bylo zjištěno, že poškozený mikrobiom se stává faktorem rozvoje obezity, ztučnění jater, inzulínové rezistence, hypercholesterolémie, autoimunitních onemocnění (revmatoidní artritida, roztroušená skleróza, lupénka atd.), zánětů ve střevech, alergií, některých typů rakovina a mnoho dalších akutních a chronických patologií. Přibývá důkazů, které naznačují souvislost mezi poruchami duševního zdraví a poruchami mikrobiomu. Tuto otázku nastolily práce I. I. Mečnikova a v posledních letech byl intenzivně studován funkční komplex střevo-mozek-mikrobiom.
Bylo zjištěno, že řadu psychiatrických onemocnění provázejí poruchy mikrobiomu, oxidační stres a zvýšení hladiny zánětlivých cytokinů, zejména tumor nekrotizujícího faktoru, interleukinu-1 a -6. Bylo navrženo, že kognice a chování mohou mít prospěch z léčby, která obnovuje mikrobiom.
Patologicky změněný mikrobiom často slouží jako spouštěč při rozvoji onemocnění, přispívá k jeho vleklému, chronickému průběhu s rozvojem metabolických a imunitních poruch, vytváření v těle rezervoárů endogenní infekce různé etiologie a lokalizace, které mohou se snadno spojí s exogenními patogeny, zejména virově-bakteriálními nebo bakteriálně-plísňovými smíšenými infekcemi.
Při léčbě pacientů s takovými zdravotními poruchami je nutné používat komplexní režimy, včetně těch zaměřených na obnovu fyziologických funkcí mikrobiomu a zvýšení imunobiologické aktivity organismu.
Obzvláště znepokojující je zvyšující se počet dětí, které od raného věku trpí závažnými poruchami mikrobiomu. Jak je známo, tvorba mikroflóry, ke které dochází v prvním roce života, pokládá základ pro udržení zdraví dítěte, jeho normálního růstu a vývoje. Bohužel v moderních podmínkách prošla povaha primární mikrobiální kolonizace kritickými změnami, které jsou způsobeny především zhoršováním reprodukčního zdraví mladé generace, nárůstem počtu žen s perinatálními rizikovými faktory a iracionální medikamentózní léčbou. To vede k trvalému nárůstu dětí s primárními poruchami mikrobiálního ekologického systému.
Právě s poruchami utváření mikrobiomu souvisí mnoho zdravotních problémů dítěte, které vznikají v prvním roce jeho života a následně se komplikují. K dalšímu prohlubování poruch mikrobiomu, rozvoji a chronicitě infekčních a somatických onemocnění přispívají četné environmentální, trofické, neuroemoční, medicinální a další faktory – mají významný vliv na stav mikrobiomu člověka jakéhokoli věku.
Efektivitu terapie snižuje i používání zastaralých přístupů v léčbě pacientů, které nezohledňují významný podíl na rozvoji patologie poruch v systému symbiontních mikrobů. Stále více se hromadí důkazy o tom, že řada široce používaných farmaceutických léků má škodlivý vliv na mikrobiom a imunitu pacientů.
Léčba jakéhokoli onemocnění proto musí být komplexní a musí zahrnovat obnovu přirozeného obranného systému těla, jehož hlavními složkami jsou mikrobiální systém, s ním neoddělitelně spojený, imunorezistence a antitoxická ochrana.
Udržování fyziologického stavu mikrobiomu ve všech fázích lidského života – od nitroděložního vývoje plodu až po stáří – se významně podílí na zlepšování zdravotního stavu populace všech věkových kategorií. Moderní věda je docela schopná tento problém vyřešit.
Nejuznávanějším prostředkem ke zlepšení mikrobiomu dnes samozřejmě zůstávají probiotika, která již našla široké uplatnění jako součást mnoha léčebných a preventivních režimů. Zároveň se i nadále zdokonalují technologie výroby probiotik směrem k vytváření inovativních produktů s cíleným mechanismem účinku, které v budoucnu zlepší efektivitu metod léčby pacientů a udržení normálního zdraví.
Díky četným studiím provedeným předními odborníky v různých oblastech mikrobiologie a medicíny se podařilo dosáhnout významného pokroku ve studiu mikrobiomu a poměrně úspěšně využít vědeckých pokroků ve vývoji zásadně nových zdravotnických produktů, jejichž účinnost přesvědčivě ověřené klinickou praxí. Vyvinutá řada multiprobiotik řady Simbiter® a enterosorbenty řady Smectovit® jsou v současné době široce používány v různých oblastech medicíny.