Бактерії, що мешкають у кишечнику: характеристика, види та функції

Бактерії живуть на Землі понад 3,5 мільярда років, що робить їх найдавнішими формами життя на Землі.

Тому не дивно, що 15% органічної речовини в земній корі (70 гігатони вуглецю) зберігається в цих прокаріотичних істотах настільки простими, наскільки вони є необхідними для життя.

Насправді, згідно з ендосимбіотичною теорією, аеробні бактерії та ціанобактерії фагоцитували родовими клітинами еукаріотів, що дають початок мітохондріям та хлоропластам, відповідно. Іншими словами, на це вказують найбільш прийняті заявки бактерії були частиною розвитку наших власних клітинних тіл.

Окрім еволюційних теорій, ці мікроорганізми мешкають у всіх земних середовищах - від вашого мобільного екрану до термальних зон при 60 градусах Цельсія, яким не вистачає кисню або світла. У будь-якому випадку не потрібно далеко ходити, щоб виявити функціональність бактерій: необхідно лише проаналізувати травний тракт людини. Якщо ви хочете знати все про бактерії, що населяють кишечник людини, продовжуйте читати.

• Пов’язана стаття: "7 частин кишечника: характеристики та функції"

Що таке кишкова флора?

Цікаво, що термін кишкова флора не має жодного сенсу на біологічному рівні, оскільки бактерії мають мало спільного з царством Plantae та його найближчими родичами. Найбільш правильним терміном є нормальний мікробіом або мікробіота, який позначає сукупність мікроорганізмів, що населяють різні частини людського середовища.

Як правило, мікроскопічні живі істоти можуть знаходитися в шкірі, очах, сечостатевих шляхах, статеві органи, верхні дихальні шляхи, рот, область глотки та кишечник, серед інших речі.

Ми відкриті системи, які постійно обмінюються речовинами з навколишнім середовищем, отже, колонії бактерій без труднощів осідають на наших слизових оболонках.. Тому вважається, що бактерії існують в кишечнику або носових ходах (відкриті системи), але не в серці або мозку (структури, «закриті» назовні).

Мікробіота може бути корінною та чужою. Перший - це той, який живе з ним разом або майже все життя індивіда, тобто протягом тривалий час, розвиваючись разом з видами в позитивному симбіотичному процесі для обох частин. З іншого боку, немісцева мікробіота - це та, яка може рости в інших середовищах, але яка досягає господаря контактом або іншими подіями. Зазвичай це коменсальні організми, тобто вони не завдають ні шкоди, ні користі.

Крім того, ці колонії бактерій можуть бути латентними (вони залишаються практично протягом усього життєвого циклу господаря) або тимчасовими, що Вони коливаються залежно від умов навколишнього середовища, емоційного стану, режиму харчування, пори року та багатьох інших речей.. Як ви можете собі уявити, симбіотична і найважливіша мікробіота є прихованою.

Пояснюючи всі ці основи, ми можемо зробити висновок, що кишкова флора, нормальна мікробіота або мікробіом кишечник відноситься до набору бактерій, що живуть у кишечнику, симбіотично, як коменсальні, так і мутуаліст. Оскільки багато з цих бактерій були з нами протягом тисяч років і еволюціонували разом з нами, вони потрапляють до категорії "корінних" та "прихованих". Іншими словами, вони необхідні для нашого життя, щоб правильно розвиватися.

З яких видів бактерій складається кишкове середовище?

Зазвичай, часто роблять помилку, вважаючи, що мікробіота кишечника колонізує всю травну системувід шлунка до товстої кишки: ніщо не може бути далі від істини. РН середовища шлунка завдяки виділеним кислотам коливається в межах від 1,0 до 3,0. Тільки бактерія здатна довго витримувати в такому ворожому середовищі: хелікобактер пілорі. ⅔ населення планети інфіковано цим організмом, але далеко не як симбіонт, він може спричинити виразкову хворобу шлунка та навіть рак шлунка.

З іншого боку, рН тонкої кишки набагато більш «дружній», оскільки ферменти кислот клітини шлунка деактивуються, і значення збільшуються при рН 5,0-7,0, досягаючи 8,0 в кишечнику товстий. За даними Гарвардської медичної школи, у нашому кишковому комплексі оселилося близько 100 трильйонів бактерій, організованих за функціональними можливостями та використовуючи певну екологічну нішу.

У будь-якому разі, генетичний аналіз відкрив двері для аналізу мікробіоти кишечника зовсім по-іншому. За допомогою полімеразних ланцюгових реакцій (ПЛР) генетичні області можна виділити та ампліфікувати представляють великий інтерес, такі як 16S рибосомна РНК, що входить до складу незначної субодиниці рибосом бактеріальний. Аналізуючи стілець людини за допомогою цих методів, ми дивуємось, що до 76% генетичної інформації відповідає новим, неописаним видам мікробів.

Маючи на увазі ці непомірні цифри, Проект «Мікробіом людини» проводить послідовність мікроорганізмів, що населяють наш кишечник, з 2008 року. Завдяки дослідженням і невтомній роботі, за підрахунками, це найпоширеніші бактеріальні групи в нашому кишечнику:

• Тверді (з відносною кількістю 65%): ось знаменита паличка. Мікроорганізми роду Lactobacillus є найбільш представленими в цьому типі.
• Бактероїдети (відносна чисельність 23%): грамнегативні бактерії, дуже багаті в калі теплокровних тварин, включаючи людей.
• Актинобактерії (з кількістю 5%): загалом вони знаходяться в грунтах і є частиною циклів розкладання органічної речовини.

Незважаючи на різноманітність кишкової мікробіоти у особин за віком, харчуванням, статтю, етнічною приналежністю, походженням, місцем проживання та багато іншого, загалом було зареєстровано 127 родів бактерій, які є універсальними в усіх кишкових шляхах нормальний. Вони виділяються серед них Копрокок, Румінокок, Бактероїди, Фекалібактерії, Стрептокок, Блаутія Y Осцилспіра. Різноманітність мікробіоти між популяціями вимірюється за екологічними параметрами, ніби це лісиста екосистема (економія відстаней).

• Вас можуть зацікавити: "Бактерії, що живуть у роті: характеристика, типи та функції"

Функції мікробіоти кишечника

Травлення відбувається в травній системі, тому природно думати, що найважливішою функцією цих мікробних спільнот у всіх випадках буде засвоєння їжі. Частково це вірно, але симбіотичні бактерії в нашому тілі виконують функції, що виходять за рамки отримання енергії.

Багато з цих мікробів здатні перетравлювати складні вуглеводи рослинного походження (наприклад, целюлозу) і перетворюють їх у коротколанцюгові жирні кислоти, які можуть метаболізуватися організмом людини. Хоча це здається анекдотичною роботою, підраховано, що 10% енергії, отриманої з раціоном, відбувається за рахунок цих процесів, опосередкованих симбіотичними бактеріями.

З іншого боку, ці мікроорганізми відіграють важливу роль у спеціалізації та запуску імунної системи. Бактерії, які контактують з новонародженим, сприяють спеціалізації прозапальних Т-лімфоцитів. Іншими словами, вони дозволяють імунній системі починати розпізнавати, що шкідливо, а що позитивно.

Крім цього, кишкові бактерії беруть активну участь у захисті травного тракту. По-перше, просто окупацією колонії не дають патогенам оселитися у власній ніші. Що ще, загальні представники мікробіоти кишечника, такі як лактобактерії здатні самостійно вивільняти бактерицидні ферменти / пептиди, тобто вони атакують потенційно патогенні мікроорганізми.

Резюме

Як бачите, кількість функцій мікробіому шлунка виходить далеко за межі перетравлення їжі. Показано, що ці бактерії взаємодіють з імунною системою, запобігаючи зараженню активний і пасивний спосіб, і це може навіть допомогти функціонуванню та розвитку систем неврологічний. Дослідження постулюють, що дисбаланс мікробіоти може відігравати важливу роль у розвитку таких станів, як аутизм, хоча встановлення таких резонансних причинних наслідків дуже ризиковано.

Таким чином, мікробіота необхідна для життя у всіх відношеннях. Без нього ми не могли б правильно засвоїти багато рослинних речовин або запобігти потраплянню інфекційних патогенів. Як кажуть у мікробіологічному співтоваристві, "без наших бактерій ми ніщо".