Микробиота — это сообщество микроорганизмов, которые постоянно живут на коже, слизистых оболочках и внутри организма человека. Наибольшее количество микробов находится в кишечнике, поэтому именно кишечная микробиота считается наиболее изученной.
В организме обитают триллионы бактерий, архей, вирусов и грибов, которые находятся с нами в симбиозе — взаимовыгодном сотрудничестве / Источник: Magnific
Ранее считалось, что количество бактериальных клеток значительно превышает число человеческих. Сегодня наиболее точные оценки показывают, что соотношение близко к 1:1. В организме взрослого человека содержится примерно 38 триллионов бактериальных клеток и около 30 триллионов клеток человека. Точные цифры могут различаться в зависимости от возраста, пола, массы тела и применяемых методов подсчёта.
Проще говоря, микробиоту можно представить как отдельную экосистему или сад. Когда в нем сохраняется разнообразие видов, организм работает стабильно. Если часть полезных микроорганизмов исчезает, а условно-патогенные начинают активно размножаться, нарушается баланс, который может отражаться на работе различных органов.
Микробиота и микробиом: в чём разница
Эти понятия часто используют как синонимы, однако между ними есть различия.
Микробиота — это сами микроорганизмы, которые населяют тело человека.
Микробиом — это совокупность генов этих микроорганизмов, а также их биологические функции и продукты жизнедеятельности.
Именно микробиом определяет, какие вещества способны синтезировать кишечные бактерии и каким образом они влияют на организм человека.
Что такое здоровая микробиота
Здоровая микробиота — это не определенный набор бактерий, а разнообразное и устойчивое сообщество микроорганизмов, которое помогает поддерживать пищеварение, иммунитет, обмен веществ и защиту организма. У разных людей состав здоровой микробиоты может существенно различаться, поэтому универсального «идеального» микробиома не существует.
Какие функции выполняет микробиота кишечника
Кишечную микробиоту нередко называют «забытым органом». И это не случайно. Она участвует практически во всех ключевых процессах организма.
Помогает переваривать пищу
Не все компоненты пищи человек способен расщепить самостоятельно. Например, пищевые волокна практически не перевариваются ферментами человека. Эту работу выполняют кишечные бактерии.
В результате ферментации клетчатки образуются короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), включая бутират, ацетат и пропионат. Эти соединения:
- служат источником энергии для клеток кишечника
- поддерживают целостность кишечного барьера
- участвуют в регуляции воспалительных процессов
- влияют на обмен веществ
Кроме того, представители кишечной микробиоты участвуют в синтезе витамина K и некоторых витаминов группы B, а также помогают организму эффективнее использовать питательные вещества.
Поддерживает иммунитет
Около 70% иммунных клеток организма находятся в кишечнике.
С первых месяцев жизни микроорганизмы помогают иммунной системе отличать безопасные вещества от потенциально опасных. Благодаря этому снижается риск чрезмерных воспалительных реакций и поддерживается иммунная толерантность.
При нарушении состава микробиоты защитные механизмы могут работать менее эффективно, а риск некоторых воспалительных и иммунных заболеваний возрастает.
Состояние микробиоты и работа иммунитета тесно взаимосвязаны / Источник: Magnific
Влияет на работу мозга и настроение
Связь кишечника и головного мозга получила известна как ось кишечник — мозг.
Кишечные микроорганизмы способны вырабатывать или изменять концентрацию веществ, влияющих на нервную систему, включая короткоцепочечные жирные кислоты, производные триптофана и другие биологически активные метаболиты.
Исследования показывают, что изменения состава микробиоты могут сопровождаться повышенным риском депрессии, тревожных расстройств и некоторых других заболеваний нервной системы. Однако важно понимать: микробиота не является единственной причиной этих состояний, а выступает одним из факторов, влияющих на их развитие.
Участвует в защите организма
Полезные бактерии помогают защищать кишечник сразу несколькими способами:
- конкурируют с болезнетворными микроорганизмами за питательные вещества
- вырабатывают вещества, подавляющие рост патогенов
- укрепляют слизистый барьер кишечника
- снижают вероятность проникновения вредных микроорганизмов через кишечную стенку
Благодаря этим механизмам микробиота становится важной частью естественной защиты организма.
Микробиоту кишечника нельзя рассматривать как набор отдельных бактерий. Это динамичная экосистема, в которой решающее значение имеют разнообразие микроорганизмов, их взаимодействие друг с другом и способность синтезировать биологически активные метаболиты. Именно поэтому современная медицина постепенно переходит от поиска полезных бактерий к изучению функций микробиоты.
Какие вещества вырабатывает микробиота и как они влияют на организм
Кишечные микроорганизмы помогают организму не только переваривать пищу. Во время ферментации компонентов рациона они синтезируют сотни биологически активных веществ — метаболитов. Именно они являются главным языком общения между микробиотой и организмом человека.
Современные исследования показывают, что многие эффекты микробиоты связаны не столько с присутствием отдельных бактерий, сколько с тем, какие метаболиты они производят.
Короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК)
Короткоцепочечные жирные кислоты — наиболее изученные продукты жизнедеятельности кишечной микробиоты. К ним относятся бутират, пропионат и ацетат.
Они образуются при ферментации пищевых волокон, которые человек самостоятельно переварить не может.
Основные продуценты КЖК:
- Faecalibacterium prausnitzii
- Roseburia spp.
- Eubacterium rectale
- Anaerobutyricum hallii
- некоторые представители Bifidobacterium
Почему короткоцепочечные жирные кислоты так важны
- Служат основным источником энергии для клеток толстой кишки
- Укрепляют кишечный барьер
- Уменьшают хроническое воспаление
- Участвуют в созревании регуляторных T-лимфоцитов
- Помогают поддерживать чувствительность тканей к инсулину
- Влияют на аппетит и энергетический обмен
Именно поэтому снижение количества бактерий, продуцирующих бутират, часто рассматривается как один из признаков нарушения функций кишечной микробиоты.
Производные триптофана
Некоторые кишечные бактерии превращают триптофан в индольные соединения, которые взаимодействуют с рецептором AhR клеток кишечника и иммунной системы.
К основным продуцентам относятся представители родов:
- Lactobacillus
- Clostridium
- Peptostreptococcus
Производные триптофана помогают:
- поддерживать целостность кишечного барьера
- регулировать иммунный ответ
- ограничивать воспалительные процессы
- стимулировать выработку защитного интерлейкина-22
Триптофан — незаменимая аминокислота, поступающая с пищей / Источник: Magnific
Вторичные желчные кислоты
После синтеза в печени желчные кислоты попадают в кишечник, где часть из них модифицируется кишечной микробиотой.
Этот процесс осуществляют некоторые представители родов:
- Clostridium
- Eubacterium
- Blautia
- Eggerthella
Образующиеся вторичные желчные кислоты участвуют в:
- регуляции обмена жиров и глюкозы
- поддержании энергетического обмена
- контроле воспалительных реакций
- ограничении роста некоторых патогенных микроорганизмов
Витамины
Некоторые представители кишечной микробиоты способны синтезировать:
- витамин K2
- биотин (витамин B7)
- фолат (витамин B9)
- рибофлавин (витамин B2)
- кобаламин (витамин B12) — отдельными микроорганизмами
Важно понимать, что вклад кишечной микробиоты в обеспечение организма витаминами различается, и не все синтезированные витамины полностью всасываются в кишечнике.
Нейроактивные соединения
Кишечные микроорганизмы способны синтезировать или модифицировать вещества, влияющие на работу нервной системы.
К ним относятся:
- гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)
- серотонин (через влияние на энтерохромаффинные клетки)
- дофамин
- ацетилхолин
- производные триптофана
Это не означает, что бактерии «управляют настроением». Однако они участвуют в работе оси кишечник — мозг, влияя на активность иммунной системы, блуждающего нерва и продукцию биологически активных молекул.
Почему сегодня ученые изучают именно метаболиты
Еще несколько лет назад большинство исследований было сосредоточено на поиске «полезных» и «вредных» бактерий.
Сегодня становится очевидно, что одинаковый состав микробиоты может по-разному влиять на здоровье человека. Причина заключается в том, что микроорганизмы способны выполнять разные функции и синтезировать разные метаболиты.
Поэтому современная микробиология постепенно переходит от вопроса «Какие бактерии живут в кишечнике?» к более важному вопросу: «Что именно они делают?»
Что любит микробиота кишечника
Кишечная микробиота лучше развивается в условиях разнообразного питания и стабильного образа жизни. Для нее важны регулярное поступление пищевых волокон, растительных соединений и отсутствие факторов, которые резко нарушают микробное равновесие.
Для поддержания разнообразной микробиоты наиболее полезны:
- овощи
- фрукты
- ягоды
- бобовые
- цельнозерновые продукты
- орехи
- семена
- регулярная физическая активность
- полноценный сон
- разнообразный рацион
Чем больше разных источников клетчатки и растительных компонентов получает организм, тем больше возможностей для питания разных групп кишечных микроорганизмов.
Главный принцип — не искать один самый полезный продукт, а регулярно расширять рацион / Источник: Novabiom
Как понять, что микробиом кишечника нарушен
Самостоятельно определить состояние микробиоты невозможно. Для этого нужны специальные методы исследования и грамотная интерпретация результатов. Однако некоторые симптомы могут сопровождать нарушение функций кишечной микробиоты.
На возможное нарушение микробиома могут указывать:
- вздутие живота
- повышенное газообразование
- диарея или запоры
- дискомфорт после еды
- частые кишечные инфекции
- непереносимость некоторых продуктов
Эти симптомы не являются специфичными и могут встречаться при самых разных заболеваниях. Если они сохраняются длительно, усиливаются или сопровождаются болью, потерей веса, кровью в стуле или выраженной слабостью, необходимо обратиться к врачу.
Если вы хотите осознанно подойти к здоровью, начните с исследования микробиоты Novabiom. С его помощью вы узнаете, какие продукты необходимы вашей микробиоте и какие нутрицевтики помогут подкормить кишечные бактерии.
Коротко: о чём эта статья
1. Микробиота кишечника — это сложная экосистема микроорганизмов, которая участвует в пищеварении, иммунной защите, обмене веществ и межорганной коммуникации.
2. Микробиота и микробиом — не одно и то же: микробиота обозначает сами микроорганизмы, а микробиом — их гены, функции и метаболиты.
3. Одним из главных механизмов влияния микробиоты являются бактериальные метаболиты: короткоцепочечные жирные кислоты, производные триптофана, вторичные желчные кислоты и другие соединения.
4. Здоровая микробиота не имеет универсального состава. Важнее её разнообразие, устойчивость и способность полноценно выполнять свои функции.
5. Поддерживать микробиоту помогают разнообразный рацион, клетчатка, растительные продукты, физическая активность, качественный сон и осторожное отношение к антибиотикам.
6. Симптомы со стороны кишечника могут сопровождать нарушение микробиоты, но не доказывают его. Для оценки состояния микробиома нужно исследование и клинический контекст.
