Tsvetan Velinov Emberi mikrobiom

Tsvetan Velinov, UMHAT "Alexandrovska" EAD

velinov

Levelezés: Dr. Prof. Tsvetan Velinov, egyetemi docens, az "Alexandrovska" egyetemi kórház mikrobiológiai központi laboratóriumának vezetője, EAD, CLM, Blvd. "St. Georgi Sofiyski ”№ 1, 1431 Sofia; E-mail: [email protected]

Összegzés

Kulcsszavak: mikrobiom, mikrobiota, légzőrendszer

A. van Leeuwenhoek 1683-as felfedezése, miszerint mikrobák vannak a testünkben, nagyon meglepő volt, és kétségtelenül nagy érdeklődést és izgalmat váltott ki a 17. századi tudósok körében. Azóta ezek a társaink nem szűnnek meglepni minket. Először is a félelem okává váltak, mert számos betegséget okozhatnak, amelyek közül néhány (például agyhártyagyulladás és tüdőgyulladás) életveszélyes. Egy későbbi szakaszban rájöttünk, hogy ezek olyan kompenzációk, amelyeket értékelnünk és védenünk kell, mert elengedhetetlenek a fejlődésünkhöz, részt vesznek az exogén kórokozók elleni védekezésben, és tápanyagokkal, energiával és vitaminokkal látják el. Most, a 21. század második évtizedében megtudhatjuk, hogy ők is részt vesznek testalkatunk felépítésében, meghatározzák viselkedésünket és hangulatunkat. A mikroflórával való kapcsolatunk kialakulása felismerte, hogy még sok meglepetés vár ránk.

Az elmúlt években jelentősen megnőtt a mikrobák ismerete, amelyekkel együtt élünk. A lakosság iránti érdeklődés mutatói a PubMed publikációi: 2017-ben több mint 7000 stúdió jelent meg, csaknem nyolcszor több, mint 2000-ben.

Mi a magyarázata ennek az egyre növekvő érdeklődésnek az emberi mikroflóra és különösen a mikrobiológia iránt? Úgy tűnik, két mozgatórugó létezik: egyrészt a mikrobiom fontosságának fokozott érdeklődése az emberi fejlődés, a táplálkozás, a viselkedés, az egészség és a betegségek iránt; másodszor, olyan technológiák kifejlesztése, amelyek lehetővé teszik a mikroflóra nemcsak mennyiségi és faji összetételének, hanem anyagcseréjének tanulmányozását is, ennek megfelelő hatással a makroorganizmusra.

Régóta ismert, hogy a kórokozóként ismert mikroorganizmusok csoportja súlyos fertőző betegségeket okoz. Más mikroorganizmusok (a normál flóránk része) bizonyos körülmények között különféle betegségállapotokat okozhatnak - így is vannak. "Feltételesen patogén". A közelmúltban rengeteg bizonyíték van arra, hogy a bennünk élő mikroorganizmusok közül sok fontos szerepet játszik az emberi egészség és jólét fenntartásában. Itt szeretnék tisztázni néhány kifejezést:

· A „mikrobiota” az ökológiai fülkében élő mikroorganizmusok minőségi és mennyiségi összetétele;

· A „mikrobiome” az a genetikai információ, amelyet ezek a mikroorganizmusok hordoznak. A 19. század végén és a 20. század elején számos, a saját mikrobiotánkként azonosított tag közül kiderült, hogy számos fertőzés okozói, például a táblázatban bemutatott példák. 1.

Abban az időben nincs elegendő ismeret arról, hogy a normál mikroflóra miként azonosította ezeket a mikrobákat kórokozóként, és valójában, ha nem is mindenben, de az egészséges emberi populáció nagy részében vannak jelen. Bizonyos körülmények között, mint fent említettem, betegségeket okozhatnak. A közelmúltban nyilvánvalóvá vált, hogy a normál mikroflóra nemcsak egyes tagjai képesek betegségeket okozni, hanem integritásának változása egy adott helyen (dysbiosis) is betegséghez vezethet.

Még a klasszikus mikrobiológia legjobb módszereit sem alkalmazva, nem tudjuk teljes mértékben értékelni a mikrobiális sokféleséget a különféle ökológiai fülkékben. Ennek számos oka van:

· Egyes mikrobák tápanyaghiánya vagy hiánya vagy környezeti követelmények;

· Életképes, de nem termeszthető mikroorganizmusok jelenléte a testünkben, mivel lehetetlen elkülöníteni a különböző fajokat egy közösségtől (például a biofilmek lakói);

· A mikrobák nagy részének pusztulása a minták szállítása és feldolgozása során.

Mikroszkópos gombákban az rRNS gén komplex négy riboszomális gént tartalmaz, amelyek kódolják a 18S (kis alegység), az 5.8S és a 28S (nagy alegység) és az 5S kódolását. Ezen a régión belül a belső transzkriptált távtartó (ITS) és a 28S alegység D1/D2 régiója (kb. 600 nukleotidpárból áll) a filogenetikailag leginkább variábilis régiók, és széles körben használják őket a gombák azonosítására és taxonómiájára. Különböző egyéb technikákat is alkalmaznak az izolált mikrobák azonosítására és további jellemzésére. Ide tartoznak a pulzáló mező elektroforézis (PFGE), a ribotipizálás, a multiplex PCR, az önkényesen primer PCR, a MALDITOF-MS (mátrix segítségével lézeres deszorpció/repülési tömegspektrometriás ionizációs idő) stb.

A mikroorganizmusokkal való kolonizációnk már születéskor megkezdődik, és néhány azt megelőző tanulmány szerint. Általában tisztában vagyunk azzal, hogy normális mikrobiális flóránk idővel változik. Közvetlenül a születés után a gyarmatosítás főként a születéskor "per viasnaturales" -on keresztüli bifidobaktériumok és laktobacillusok, és főként a "sectio caesarea" bőrflóra képviselőivel történik 12. A szilárd élelmiszerekre való áttéréssel a clostridia fajok sokfélesége növekszik. A második év után a mikrobaflóra stabilizálódik, főként a Bacteroidaceae, a Lachnospiraceae és a Ruminococcaceae 13 család tagjaiból áll. Így a mikrobiom komplexitását serdülőkorban éri el, és felnőttkoráig viszonylag stabil marad. Az élet későbbi szakaszaiban a mikrobiom viszonylag kevésbé változatos, csökkent stabilitással. Ma már komoly bizonyítékok támasztják alá a mikroflóra örökletes természetét. Bár a baktériumok öröklődését az apától kevéssé vizsgálták, a növekvő bizonyítékok alátámasztják az anyától való öröklést 14 .

Mivel az anya hüvelyében a laktobacillusok dominálnak, a gyomor-bél traktus kezdeti kolonizációja ezekkel a baktériumokkal nem lehet véletlen. A mikrobiom összetételének másik fontos tényezője az etetés módja, mivel az anyatejjel táplált csecsemők flórája mind összetételét, mind változatosságát tekintve nagyon különbözik a mesterséges táplálékon élőktől. A bifidobaktériumok a csecsemők mikroflórájában vannak, míg a mesterséges táplálékkal etetett csecsemőkben az Escherichia coli, a Clostridium difficile, a Bacteroides fragilis és a lactobacillusok dominálnak. .

Az életkorral összefüggő változások a mikrobiomban az ökoszisztéma stabilitásának csökkenéséhez vezetnek, az uralkodó családokat Firmicutes és Bacteroides helyettesítik, a proteobaktériumok pedig a bifidobaktériumok kárára növekednek. A mikrobiom összetételét befolyásoló egyik legfontosabb tényező az antibiotikumok alkalmazása. Ezek a gyógyszerek elpusztítják a kórokozó baktériumokat, de óriási hatást gyakorolnak a normál mikrobiális flóra többi részére is. Hatásuk szigorúan egyéni, és nagyban függ az antibiotikumok gyakori és/vagy közelmúltbeli alkalmazásától. Például 1-2 héttel a ciprofloxacin-kezelés után a bél mikroflórája teljes mértékben helyreállhat, míg a klindamicin, egy jelentős antianaerob aktivitású antibiotikum egyhetes terápiájával a hatása a terápia befejezése után akár két évig is folytatódhat. .