חיידקים החיים במעי: מאפיינים, סוגים ותפקודים

חיידקים התגוררו בכדור הארץ במשך יותר מ -3.5 מיליארד שנה, מה שהופך אותם לצורות החיים העתיקות ביותר על פני כדור הארץ כולו.

אין זה מפתיע, אפוא, כי 15% מהחומר האורגני בקרום כדור הארץ (70 גיגטונים של פחמן) מאוחסן ביצורים הפרוקריוטים האלה, פשוטים ככל שהם חיוניים לנצח.

למעשה, על פי התיאוריה האנדוסימביוטית, חיידקים אירוביים וציאנובקטריה עברו פאגוציטוזציה על ידי תאים אאוקריוטים אבותיים שיולידו מיטוכונדריה וכלורופלסטים, בהתאמה. במילים אחרות, הבקשות המקובלות ביותר מעידות על כך חיידקים היו חלק מהתפתחות גופי התאים שלנו.

מעבר לתיאוריות האבולוציוניות, מיקרואורגניזמים אלה מאכלסים את כל הסביבות הארציות, החל מהמסך הנייד שלך ועד לאזורים תרמיים בטמפרטורה של 60 מעלות צלסיוס חסרי חמצן או אור. בכל מקרה, אין צורך ללכת רחוק מאוד כדי לגלות את הפונקציונליות של החיידקים: יש צורך רק לנתח את מערכת העיכול של האדם. אם אתה רוצה לדעת הכל על חיידקים המאכלסים את המעי האנושי, המשך לקרוא.

• מאמר קשור: "7 חלקי המעי: מאפיינים ותפקודים"

מהי פלורת המעיים?

באופן מוזר, המונח צמחיית מעיים אינו הגיוני ברמה הביולוגית, מכיוון שלחיידקים אין כל קשר למלכת המישורת וקרוביה הקרובים ביותר. המונח הנכון ביותר הוא מיקרוביום או מיקרוביוטה רגילה, המתייחסת למכלול המיקרואורגניזמים השוכנים בחלקים שונים בסביבת גוף האדם.

באופן כללי, יצורי חיים מיקרוסקופיים צפויים להימצא בעור, בעיניים, בדרכי השתן, איברי מין, דרכי הנשימה העליונות, הפה, אזור הלוע והמעיים, בין היתר דברים.

אנו מערכות פתוחות המחליפות כל הזמן חומרים עם הסביבה, ולכן מושבות חיידקים מתיישבות ללא קושי על הממברנות הריריות שלנו.. לכן, ניתן להעלות על הדעת שחיידקים קיימים במעיים או במעיים האף (מערכות פתוחות), אך לא בלב או במוח (מבנים "סגורים" כלפי חוץ).

המיקרוביוטה יכולה להיות ילידה וזרה. הראשון הוא זה שחי את כל הפרט או כמעט את כל הפרט איתו, כלומר עבור א זמן רב, התפתח יחד עם המינים בתהליך סימביוטי חיובי לשניהם חלקים. מצד שני, המיקרוביוטה הלא-ילידית היא כזו שיכולה לצמוח בכלי תקשורת אחרים, אך היא מגיעה למארח באמצעות קשר או אירועים אחרים. בדרך כלל הם אורגניזמים כלליים, כלומר הם אינם מזיקים ולא מועילים.

בנוסף, מושבות חיידקים אלה יכולות להיות סמויות (הן נשארות כמעט במהלך כל מחזור החיים של המארח) או חולפות, אשר הם משתנים בהתאם לתנאי הסביבה, למצב הרגשי, לתזונה, לעונה ולדברים רבים אחרים.. כפי שאתה יכול לדמיין, המיקרוביוטה הסימביוטית והחשובה ביותר היא הסמויה.

עם כל הבסיסים המוסברים, אנו יכולים להסיק כי פלורת המעי, המיקרוביוטה הרגילה או המיקרוביום המעי מתייחס למכלול החיידקים החיים במעי, באופן סימביוטי, גם מרכזי וגם הדדי. מכיוון שרבים מהחיידקים הללו מלווים אותנו כבר אלפי שנים והתפתחו אצלנו, הם נכנסים לקטגוריה של "הילידים" וה"סמויים "כאחד. במילים אחרות, הם חיוניים לחיים שלנו להתפתח בצורה נכונה.

אילו מיני חיידקים מהווים את סביבת המעי?

בְּדֶרֶך כְּלַל, הטעות נעשית לעתים קרובות באמונה שמיקרוביוטה המעי מושבת את כל מערכת העיכול, מהקיבה למעי הגס: שום דבר לא יכול להיות רחוק יותר מהאמת. ה- pH של סביבת הקיבה, עקב חומצות מופרשות, נע בין 1.0 ל -3.0. רק חיידק מסוגל להחזיק מעמד בטווח הארוך בסביבה כה עוינת: הליקובקטר פילורי. ⅔ מאוכלוסיית העולם נגועים באורגניזם זה, אך רחוק מלהיות סימביונט, הוא עלול לגרום לכיב פפטי ואף לסרטן הקיבה.

מצד שני, ה- pH של המעי הדק הרבה יותר "ידידותי", כי האנזימים של החומצות תאי הקיבה מושבתים והערכים עולים ב- pH של 5.0 עד 7.0 ומגיעים ל- 8.0 במעי עבה. על פי בית הספר לרפואה של הרווארד, כ -100 טריליון חיידקים התיישבו במתחם המעי שלנו, מאורגנים לפי פונקציונליות וניצול נישה אקולוגית ספציפית.

בכל מקרה, ניתוח גנטי פתח דלת לניתוח חיידקי המעיים בצורה שונה מאוד. באמצעות תגובות שרשרת פולימראז (PCR) ניתן לבודד ולהגביר אזורים גנטיים בעלי עניין רב, כגון RNA 16S ריבוזומלי, רכיב בתת היחידה הקטנה של הריבוזומים חיידקי. כאשר אנו מנתחים צואה אנושית בטכניקות אלה, אנו מופתעים כי עד 76% מהמידע הגנטי תואם למיני חיידקים חדשים ולא מתוארים.

עם מחשבה על המספרים המופקעים האלה, פרויקט המיקרוביום האנושי רציף את המיקרואורגניזמים המאכלסים את המעיים שלנו מאז 2008. הודות למחקר ולעבודה בלתי נלאית, ההערכה היא כי מדובר בקבוצות החיידקים הנפוצות ביותר במעיים שלנו:

• פירמיקוטים (עם שפע יחסי של 65%): הנה הבסילוס המפורסם. המיקרואורגניזמים של הסוג לקטובצילוס הם המיוצגים ביותר בפילום זה.
• Bacteroidetes (23% שפע יחסי): חיידקים שליליים בגרם, שופעים מאוד בצואה של בעלי חיים חמים, כולל בני אדם.
• אקטינובקטריה (עם שפע של 5%): באופן כללי הם נמצאים בקרקעות ומהווים חלק ממחזורי הפירוק של החומר האורגני.

למרות מגוון החיידקים המעיים בקרב אנשים לפי גיל, תזונה, מין, מוצא אתני, מוצא, מקום מגורים ו דברים רבים אחרים, בסך הכל נרשמו 127 סוגים של חיידקים שהם אוניברסליים בכל דרכי המעיים נוֹרמָלִי. הם בולטים ביניהם קופרוקוקוס, רומינוקוקוס, חיידקים, Fecalibacterium, סטרפטוקוקוס, בלאוטיה י אוסצילוספירה. מגוון המיקרוביוטה בין אוכלוסיות נמדד בפרמטרים אקולוגיים, כאילו מדובר במערכת אקולוגית מיוערת (שמירת מרחקים).

• אתה עשוי להתעניין ב: "חיידקים החיים בפה: מאפיינים, סוגים ותפקודים"

פונקציות של חיידקי המעיים

עיכול מתרחש במערכת העיכול, ולכן טבעי לחשוב שהתפקיד החשוב ביותר של קהילות מיקרוביאליות אלה יהיה, בכל המקרים, הטמעת מזון. זה נכון בחלקו, אך לחיידקים סימביוטיים בגופנו יש פונקציות הרבה מעבר להשגת אנרגיה.

רבים מחיידקים אלה מסוגלים לעכל פחמימות מורכבות ממקור צמחי (כגון תאית) ולהמיר אותם לחומצות שומן קצרות שרשרת, אשר יכולות להיות מטבוליזם על ידי הגוף בן אנוש. למרות שזה נראה עבודה אנקדוטלית, ההערכה היא כי 10% מהאנרגיה המתקבלת מהתזונה נובעת מתהליכים אלה המתווכים על ידי חיידקים סימביוטיים.

מאידך, למיקרואורגניזמים אלו תפקיד חיוני בהתמחותה והפעלתה של מערכת החיסון. חיידקים שבאים במגע עם היילוד מקדמים את ההתמחות של לימפוציטים מסוג T דלקתיים. במילים אחרות, הם מאפשרים למערכת החיסון להתחיל לזהות מה מזיק ומה חיובי.

מעבר לכך, חיידקי המעי מעורבים באופן פעיל בהגנה על מערכת העיכול. ראשית, פשוט על ידי כיבוש, מושבות מונעות מהפתוגנים להתיישב בנישה משלהם. מה עוד, נציגים נפוצים של חיידקי המעיים כגון לקטובצילוס מסוגלים לשחרר אנזימים / פפטידים חיידקיים בכוחות עצמםכלומר, הם תוקפים מיקרואורגניזמים שעלולים להיות פתוגניים.

קורות חיים

כפי שאתה יכול לראות, מספר הפונקציות של מיקרוביום הקיבה חורג הרבה יותר מעיכול המזון. הוכח כי חיידקים אלה מקיימים אינטראקציה עם מערכת החיסון ומונעים זיהומים של דרך אקטיבית ופסיבית וזה יכול אפילו לעזור לתפקוד ופיתוח המערכות נוירולוגי. מחקרים מניחים כי חוסר איזון במיקרוביוטה יכול למלא תפקידים חיוניים בהתפתחות מצבים כמו אוטיזם, אם כי מסוכן מאוד לבסס סיבתיות כה מהדהדות.

לסיכום, המיקרוביוטה חיונית לחיים בכל דרך. בלעדיה לא יכולנו לעכל כראוי חומרים צמחיים רבים או למנוע כניסה של פתוגנים זיהומיות. כמו שאומרים בקהילה המיקרוביולוגית, "בלי החיידקים שלנו, אנחנו כלום."