Mikrobiota jelitowa

E. coli jeden z podstawowych gatunków bakterii wchodzących w skład bioty jelitowej

Mikrobiota jelitowa (tradycyjnie: mikroflora jelitowa, flora bakteryjna jelit) – zespół mikroorganizmów (mikrobiom), głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem. U człowieka jeden z elementów jego bioty fizjologicznej.

W ludzkim przewodzie pokarmowym egzystuje ogromna liczba mikroorganizmów w ilości od 10⁶ do 10¹² w 1 g treści, w zależności od odcinka (jelito cienkie, jelito grube, odbytnica). Największą aktywność, liczebność i zróżnicowanie wykazuje mikrobiota zamieszkująca jelito grube. Szacuje się, że występuje tam od 500 do 1000 gatunków należących do 45 rodzajów i 17 rodzin drobnoustrojów, które stanowią 80% suchej masy kału. Ze względu na charakter środowiska w którym żyją, bakterie te są bezwzględnie beztlenowe lub względnie beztlenowe, a przemiany metaboliczne z ich udziałem mają charakter procesów fermentacyjnych.

Ze względu na wyłączenie bakterii i grzybów z królestwa roślin, słowo flora (mikroflora) w odniesieniu do mikroorganizmów bywa zastępowane pojęciem biota (mikrobiota), zwłaszcza w literaturze anglojęzycznej (ang. microbiota)^[1] oraz mikrobiom^[2]. W skład mikrobioty wchodzą również wirusy i mikroorganizmy eukariotyczne^[3].

Znaczenie mikrobioty jelitowej u człowieka

Tradycyjnie szacowano, że ludzie żyją z liczbą komórek bakteryjnych dziesięciokrotnie przewyższającą liczbę komórek ludzkich^[4]. Nowsze szacunki jednak wskazują na najbardziej prawdopodobny stosunek wynoszący około 1:1.^[5]^[6]^[7]

Bakterie bioty jelitowej znajdują się przede wszystkim w jelicie grubym i stanowią do 80% masy kału. Około 300-1000 gatunków bakterii wchodzi w skład mikrobioty jelitowej, z czego najczęściej wymienia się ok. 500 gatunków. 800 gatunków bytuje w jelicie grubym^[4]. 30-40 gatunków składa się na 99% wszystkich bakterii mikrobioty jelitowej^[4]. Także grzyby i pierwotniaki wchodzą w skład mikrobioty jelitowej, lecz niewiele wiadomo o ich działaniach. Zsekwencjonowano w tym środowisku co najmniej 3,3 mln genów^[8].

Relacje między gospodarzem a biotą bakteryjną nie polegają wyłącznie na komensalizmie, lecz są rodzajem korzystnej symbiozy. Mikroorganizmy spełniają wiele pożytecznych funkcji: fermentacja pewnych składników pokarmowych, stymulacja systemu odpornościowego w zwalczaniu drobnoustrojów chorobotwórczych^[9], regulacja rozwoju jelit, produkcja witamin (biotyna i witamina K^[9]) i produkcja hormonów.

W pewnych warunkach niektóre gatunki mikrobioty bakteryjnej jelit mogą powodować stany chorobowe (zakażenie oportunistyczne) lub przyczyniać się do kancerogenezy.

Mikrobiom przewodu pokarmowego (regulowany przez skład diety i stan odżywienia) wpływa na utrzymywanie prawidłowego funkcjonowania mózgu^[10].

Drobnoustroje wchodzące w skład mikrobioty jelitowej człowieka

Tabela przedstawia przegląd niektórych grup drobnoustrojów wchodzących w skład mikrobioty jelitowej i ich zbadany wpływ na organizm człowieka.

grupa bakterii	wpływ korzystny				wpływ niekorzystny
grupa bakterii	Zwiększenia stopnia wykorzystania składników żywności	Synteza witamin	Hamowanie rozwoju patogenów i szkodliwych bakterii	Immunomodulacja	Patogen, toksynotwórczy	Enzymy fekalne, synteza karcynogenów	Produkcja H₂S	Gazowanie
Bacteroides	T	T	T	T	N	T	N	T
Bifidobacterium	T	T	T	T	N	N	N	N
Eubacterium	N	N	T	N	N	N	N	T
Beztlenowe streptokoki	N	N	T	N	T	T	N	N
Lactobacillus	T	T	T	T	N	N	N	N
Desulfurykatory	N	N	N	N	N	N	T	N
Escherischia coli	N	N	N	T	T	T	N	T
Enterobakterie	N	N	N	T	T	N	N	N
Clostridium	N	N	N	N	T	N	N	N
Staphylococcus	N	N	N	N	T	N	N	N
Vibrionaceae	N	N	N	N	T	N	N	N
Ps.aeruginosa	N	N	N	N	T	N	N	N

Należy zwrócić uwagę na fakt, że dwa rodzaje bakterii, Bifidobacterium (występują w ilości około 10¹⁰ do 10¹¹ na 1 g treści, głównie jelicie grubym) oraz Lactobacillus (10⁸ do 10¹⁰ osobników na 1 g treści) mają wpływ korzystny, natomiast pozostałe grupy wpływają na organizm głównie niekorzystnie.

Zmiany w składzie mikrobioty jelitowej u człowieka

U noworodków układ pokarmowy jest sterylny, ale wkrótce potem dochodzi do kolonizacji przez biotę bakteryjną^[11]. W późniejszym okresie, wraz ze starzeniem się, ogólna liczba drobnoustrojów nie podlega znaczącym zmianom, natomiast zwykle występuje istotna zmiana udziału poszczególnych grup. Obserwujemy narastanie liczby enterobakterii, Clostridium i enterokoków przy wyraźnym spadku liczby Lactobacillus i Bifidobacterium, które uznawane są za korzystne dla zdrowia. Jest to prawdopodobnie przyczyną m.in. zwiększenia częstości występowania zaparć u osób starszych.

Skład mikrobioty bakteryjnej jelit zmienia się pod wpływem szeregu różnych czynników, takich jak np.:

pożywienie^[9],
hormony^[9],
środowisko^[9],
rodzaj porodu (drogami natury lub za pomocą cięcia cesarskiego),
przyjmowanie antybiotyków i leków,
wiek,
stres,
choroby.

Zobacz też

flora fizjologiczna człowieka
prebiotyk, probiotyk, synbiotyk, psychobiotyk
oś jelitowo-mózgowa

Przypisy

↑ Hasło microbiota w Dorland's Medical Dictionary (ang.). [dostęp 2008-10-28].
↑ Joshua Lederberg, Alexa T. McCray. 'Ome Sweet 'Omics – A Genealogical Treasury of Words. „The Scientist”. 15 (7), s. 8, 2 kwietnia 2001 (ang.).
↑ Anna Strzępa, Marian Szczepanik. Wpływ naturalnej flory jelitowej na odpowiedź immunologiczną (Influence of natural gut flora on immune response). „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej”. 67, s. 908-920, 2013. DOI: 10.5604/17322693.1064563. PMID: 24018457.
↑ ^a ^b ^c Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 312. ISBN 978-83-01-15154-6.
↑ Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. „PLOS Biology”. 14 (8), s. e1002533, 2016-08-19. Public Library of Science (PLoS). DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533. ISSN 1545-7885 (ang.).
↑ Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans, „Cell”, 164 (3), 2016, s. 337–340, DOI: 10.1016/j.cell.2016.01.013, ISSN 0092-8674 [dostęp 2019-01-12] (ang.).
↑ AlisonA. Abbott AlisonA., Scientists bust myth that our bodies have more bacteria than human cells, „Nature News”, DOI: 10.1038/nature.2016.19136 [dostęp 2019-01-12] (ang.).
↑ Katherine Harmon. Geny na doczepkę. „Świat Nauki”. 6 (226), s. 11-12, czerwiec 2010. ISSN 08676380.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 272-273. ISBN 978-83-01-15154-6.
↑ Kiran V. Sandhu, Eoin Sherwin, Harriët Schellekens et al.. Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry. „Translational research : the journal of laboratory and clinical medicine”, 2016 Oct 21. DOI: 10.1016/j.trsl.2016.10.002 (ang.). [dostęp 2016-11-22].
↑ Mieczysław Kazimierz. Błaszczyk: Mikrobiologia środowisk. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 333. ISBN 978-83-01-16319-8.

Bibliografia

ZdzisławaZ. Libudzisz ZdzisławaZ., Mikroflora jelitowa, rola probiotyków w żywieniu, Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej .
Yuan Kun Lee, Seppo Salminen: Handbook of probiotics and prebiotics. Kanada: 2009. ISBN 978-0-470-13544-0. (ang.)

[1] Hasło microbiota w Dorland's Medical Dictionary (ang.). [dostęp 2008-10-28].

[led-2] Joshua Lederberg, Alexa T. McCray. 'Ome Sweet 'Omics – A Genealogical Treasury of Words. „The Scientist”. 15 (7), s. 8, 2 kwietnia 2001 (ang.).

[asms-3] Anna Strzępa, Marian Szczepanik. Wpływ naturalnej flory jelitowej na odpowiedź immunologiczną (Influence of natural gut flora on immune response). „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej”. 67, s. 908-920, 2013. DOI: 10.5604/17322693.1064563. PMID: 24018457.

[Gołąb312-4] Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 312. ISBN 978-83-01-15154-6.

[5] Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. „PLOS Biology”. 14 (8), s. e1002533, 2016-08-19. Public Library of Science (PLoS). DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533. ISSN 1545-7885 (ang.).

[6] Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans, „Cell”, 164 (3), 2016, s. 337–340, DOI: 10.1016/j.cell.2016.01.013, ISSN 0092-8674 [dostęp 2019-01-12] (ang.).

[7] AlisonA. Abbott AlisonA., Scientists bust myth that our bodies have more bacteria than human cells, „Nature News”, DOI: 10.1038/nature.2016.19136 [dostęp 2019-01-12] (ang.).

[8] Katherine Harmon. Geny na doczepkę. „Świat Nauki”. 6 (226), s. 11-12, czerwiec 2010. ISSN 08676380.

[Gołąb272-9] Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 272-273. ISBN 978-83-01-15154-6.

[sand-10] Kiran V. Sandhu, Eoin Sherwin, Harriët Schellekens et al.. Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry. „Translational research : the journal of laboratory and clinical medicine”, 2016 Oct 21. DOI: 10.1016/j.trsl.2016.10.002 (ang.). [dostęp 2016-11-22].

[11] Mieczysław Kazimierz. Błaszczyk: Mikrobiologia środowisk. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 333. ISBN 978-83-01-16319-8.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

Navigation

Nawigacja

Portale tematyczne