Блог

Могут ли микроорганизмы живущие в кишечнике приносить пользу какую


рейтинг ТОП-5 по версии КП

Правильно выбирать пробиотики для кишечника совместно с врачом. Выбор препарата зависит от возраста пациента, целей приема – лечение или профилактика проблем с кишечником, а также конкретных проблем, возникших в пищеварительной системе.

Если это микробные диареи, пищевые токсикоинфекции (отравления пищей) или активация условно-патогенной флоры, идеально подойдут комплексы с лакто- или же бифидофлорой. Если предполагается вирусное поражение – самыми оптимальными будут преимущественно лактобациллы.

Если необходимо лечение инфекционной диареи, нужен комплексный препарат с сахаромицетами и полезными собственными микробами. Хорошо, если в составе препарата будет содержаться еще и среда для приживления микробов (так называемые пребиотики). Если же нет, тогда необходимо дополнительно соблюдать диету, содержащую большое количество пребиотических волокон, чтобы бациллы хорошо прижились.

Важно обратить внимание на форму препарата – удобно ли вам будет ее принимать, а также сроки хранения и годности, условия для хранения. Многие из препаратов с живыми бактериями требуют строго соблюдать условия хранения в холодильнике, при заданной температуре, иначе они просто погибнут.

Кроме того, важно обращать внимание на показатель КОЕ – это колониеобразующие единицы. Он должен быть не менее чем 5 миллиардов, в противном случае препарат не будет высокоэффективным.

Какова роль кишечных бактерий в здоровье человека ?: (EUFIC)

Последнее обновление: 16 октября 2013 г.

Давно известно, что микроорганизмы в кишечнике человека играют важную роль в здоровье пищеварительной системы. Однако более поздние исследования показывают, что кишечные бактерии могут иметь отношение к более широким аспектам здоровья, включая ожирение и метаболическое здоровье.

Микроорганизмы в организме человека

Микроорганизмы населяют различные участки человеческого тела, включая кожу, нос, рот и кишечник.В частности, кишечник человека является домом для огромного количества микроорганизмов, примерно 100 триллионов бактериальных клеток, что примерно в 10 раз превышает количество клеток человека. 1 Микроорганизмы, присутствующие в кишечнике, в основном представляют собой бактерии и принадлежат более чем к 1000 видам, 90% из которых относятся к Firmicutes и Bacteroidetes. 2,3 У каждого человека свой состав кишечных микробов и сильно варьируется, хотя основной набор микроорганизмов является общим для всех людей. 2,4 Состав кишечных микроорганизмов называется кишечной «микробиотой», тогда как совокупность генов микробиоты называется «микробиомом».Гены микробиома кишечника примерно в 150 раз больше, чем гены человеческого тела. 1

Что влияет на микробиоту кишечника?

Микробиота человека формируется в раннем возрасте - плод в утробе матери бесплоден, и воздействие микроорганизмов начинается с рождения, например во время прохождения через родовые пути и / или воздействия микробов, присутствующих в окружающей среде. Младенцы, рожденные с помощью кесарева сечения, имеют другую микробиоту кишечника, которая считается менее благоприятной и связана с повышенным риском заболевания и повышенным риском избыточного веса и ожирения в более позднем возрасте по сравнению с детьми, родившимися через естественные родовые пути. 5 Хотя микробиота устанавливается в раннем возрасте, она может меняться на протяжении всей жизни с изменениями в возрасте, диете, географическом положении, приеме пищевых добавок и лекарств и других воздействиях окружающей среды. 6 Избыточный жир и болезни также связаны с измененной микробиотой кишечника.

Известно, что диета с раннего детства, в том числе на грудном вскармливании или на искусственном вскармливании, модулирует состав кишечной микробиоты человека, и считается, что долгосрочные диетические привычки имеют значительный эффект, что объясняет некоторые географические особенности различия. 2 Это связано с тем, что компоненты рациона, например пищевые волокна, расщепляются при бактериальной ферментации и используются в качестве топлива. Употребление в пищу повышенных уровней определенных компонентов пищи может увеличить количество бактерий, использующих эти компоненты в качестве топлива, а это означает, что изменения в составе рациона могут привести к изменениям в составе микробиоты кишечника. Состав макроэлементов (то есть пропорция белков, углеводов и жиров) в рационе, по-видимому, имеет влияние, и любые изменения в рационе могут привести к сдвигу в микробиоте кишечника. 2 Все еще продолжаются исследования того, как диета взаимодействует с микробиотой.

Микробиота кишечника и здоровье

Большинство исследований микробиоты человека сосредоточено на микроорганизмах в кишечнике, поскольку считается, что они по-разному влияют на здоровье. Документально подтверждено, что люди, страдающие определенными заболеваниями (например, воспалительным заболеванием кишечника, раздраженным заболеванием кишечника, аллергией), имеют микробиоту, отличную от таковой у здоровых людей, хотя в большинстве случаев невозможно сказать, является ли измененная микробиота причина или следствие болезни.Однако паттерны микробиоты кишечника, связанные со здоровьем, определить труднее. 6 Состав микробиоты кишечника сильно различается даже у здоровых людей. Исследователи обнаружили, что даже несмотря на то, что состав варьируется у разных людей, разные композиции могут иметь схожие функции (например, как микроорганизмы расщепляют определенные соединения в рационе или как они влияют на иммунную систему организма). Поэтому было высказано предположение, что функция кишечной микробиоты, а не ее состав, более важна для здоровья. 6

Микроорганизмы, присутствующие в кишечнике, играют решающую роль в здоровье пищеварительной системы, но также влияют на иммунную систему. Иммунные ткани в желудочно-кишечном тракте составляют самую большую и сложную часть иммунной системы человека. Слизистая оболочка кишечника представляет собой большую поверхность, выстилающую кишечник, и подвергается воздействию патогенных (вызывающих заболевания) и непатогенных антигенов окружающей среды (веществ, которые заставляют иммунную систему вырабатывать антитела). В просвете кишечника микроорганизмы играют решающую роль в развитии прочной и сбалансированной иммунной системы. 3 Изменения в микробиоте кишечника человека, которые могут произойти, например, при приеме определенных антибиотиков, могут увеличить риск инфекций условно-патогенными микроорганизмами, такими как Clostridium difficile. 6

В последние годы исследователи установили связь между микробиотой кишечника и массой тела. Хотя большая часть исследований все еще находится на начальной стадии, исследования показали, что у людей с ожирением, как правило, несколько иной состав кишечных бактерий по сравнению с худыми людьми. 7,8,4 В настоящее время неизвестно, является ли измененный состав микробиоты причиной или следствием ожирения. Исследования показывают, что состав микробиоты кишечника изменяется с потерей веса и / или увеличением веса; однако значение таких изменений для здоровья человека все еще обсуждается. 8 Некоторые исследователи предположили, что микробиота людей с ожирением может помочь организму увеличить количество энергии, «собираемой» с пищей, предполагая, что определенные структуры кишечной микробиоты могут увеличить вероятность ожирения. 2,4 Однако эта теория все еще обсуждается, и необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, верна ли эта гипотеза. Большая часть доказательств связи между кишечной флорой и риском ожирения до сих пор поступает из исследований на животных. Результаты исследований на животных показывают, что микробиота человека с ожирением (то есть определенные составы микробиоты, обнаруженные у людей с ожирением) может приводить к избыточному весу и неблагоприятным метаболическим изменениям при передаче стерильным мышам. 2,4 Хотя животные модели дают интересные идеи, прямых выводов о таких ассоциациях у людей сделать нельзя. Эта область исследований является довольно новой, и необходимы дополнительные исследования, особенно на людях, чтобы понять, как и в какой степени состав микроорганизмов в кишечнике влияет на различные метаболические функции в организме.

Пробиотики и пребиотики

Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах могут принести пользу здоровью.Были изучены многочисленные типы пробиотиков. Есть некоторые свидетельства того, что некоторые пробиотики эффективны для облегчения симптомов синдрома раздраженного кишечника, язвенного колита (форма воспалительного заболевания кишечника) и инфекционных заболеваний, а также снижают риск развития экземы и других аллергических состояний. 9,10

Здоровым людям также может быть полезен прием пробиотиков - есть некоторые данные, свидетельствующие о том, что пробиотики могут снизить риск инфекционных заболеваний, включая инфекции верхних дыхательных путей, у здорового населения. 9 Любой эффект пробиотика обычно специфичен для штамма используемых пробиотических бактерий. Это означает, что если обнаружен эффект одного пробиотического штамма, нельзя сделать никаких выводов о возможных эффектах других пробиотических штаммов. 10 Несмотря на то, что существует достаточное количество доказательств, подтверждающих положительный эффект определенных пробиотических штаммов на определенные состояния, такие как инфекции Clostridium difficile и язвенный колит, в отношении других проблем со здоровьем, доказательства все еще неубедительны, и для подтверждения преимуществ потребуются дополнительные исследования. пробиотиков, особенно у здоровых людей.Европейское управление по безопасности пищевых продуктов, которое предоставляет научные рекомендации Европейской комиссии, до сих пор отклонило любые утверждения о пользе для здоровья пищевых продуктов, которые предполагают, что здоровые люди получают пользу от приема пробиотиков. В настоящее время проводятся дополнительные исследования с использованием новейших технологий и конкретных биомаркеров, которые могут помочь понять, могут ли люди получить пользу от использования пробиотиков и как это сделать.

Хотя остается неясным, как именно пробиотики действуют на здоровье, было высказано предположение, что пробиотики могут иметь потенциал влиять на функцию, а не на состав микробиоты. 6,9 Если это так, употребление пробиотиков может повлиять на здоровье, даже если нет изменений в составе микробиоты кишечника. 6

Пребиотики

Пребиотики - это неперевариваемые пищевые компоненты, которые селективно используются кишечными бактериями для ферментации. Это означает, что можно целенаправленно воздействовать на бактерии, связанные с положительными последствиями для здоровья. Существуют убедительные доказательства того, что пребиотики могут вызывать изменения в микробиоте кишечника, но до сих пор неясно, как именно использование пребиотиков может изменить состав и функцию микробиоты кишечника, насколько стабильны эти изменения и что означают любые изменения в микробиоте. для здоровья человека - это потребует дальнейшего изучения. 6

Влияние антибиотиков на микробиоту кишечника

Прием антибиотиков может привести к нарушению микробиоты кишечника. Это происходит из-за их различного воздействия на разные типы кишечных бактерий; определенные бактерии особенно чувствительны или устойчивы к рассматриваемому антибиотику. 6 Это может привести к диарее, связанной с приемом антибиотиков, а в условиях больницы может увеличить риск более тяжелой формы диареи, вызванной возбудителем Clostridium difficile.Воздействие антибиотиков обычно кратковременное, но также были зарегистрированы нарушения микробиоты кишечника в течение продолжительных периодов времени. 6 Имеются данные о том, что прием пробиотиков во время лечения антибиотиками может снизить риск развития диареи, связанной с антибиотиками. 11

Заключение

Микроорганизмы, присутствующие в кишечнике человека, без сомнения, имеют решающее значение для здоровья человека. Как именно, в какой степени и на какие области здоровья человека влияют наши «жители», еще предстоит установить, как и данные о том, как можно манипулировать составом и / или функцией микробиоты для достижения конкретных преимуществ для здоровья.

Список литературы

  1. Ву Г. Д. и Льюис Дж. Д. (2013). Анализ микробиома кишечника человека и его связь с заболеванием. Клиническая гастроэнтерология и гепатология 11 (7): 774-777.
  2. Tremaroli V и Bäckhed F (2012). Функциональные взаимодействия между микробиотой кишечника и метаболизмом хозяина. Nature 489: 242-249.
  3. Роблес Алонсо В. и Гварнер Ф (2013). Связь микробиоты кишечника со здоровьем человека. Британский журнал питания 109: S21-S26.
  4. Molinaro, et al. (2012). Пробиотики, пребиотики, энергетический баланс и ожирение - механистические выводы и терапевтические последствия. Клиники гастроэнтерологии Северной Америки 41 (4): 843-854.
  5. Ли Х-т, Чжоу Ю. Б. и Лю Дж. М. (2013). Влияние кесарева сечения на избыточную массу тела и ожирение у потомства: систематический обзор и метаанализ. Международный журнал ожирения 37 (7): 893-899.
  6. Bäckhed F, et al. (2012). Определение здорового микробиома кишечника человека: современные концепции, будущие направления и клиническое применение.Клеточный микроб-хозяин 12 (5): 611-622.
  7. Fava F, et al. (2013). Тип и количество пищевых жиров и углеводов изменяют фекальный микробиом и выделение короткоцепочечных жирных кислот в популяции группы риска с метаболическим синдромом. Международный журнал ожирения 37 (2): 216-223
  8. Clarke SF, et al. (2012). Микробиота кишечника и ее связь с диетой и ожирением. Кишечные микробы 3 (3): 186-202.
  9. Sanders ME, et al. (2013). Обновленная информация об использовании и исследованиях пробиотиков для лечения и болезней.Gut 62 (5): 787-796.
  10. Weichselbaum E (2009). Пробиотики и здоровье: обзор доказательств. Бюллетень питания 34: 340-373.
  11. Hempel S, et al. (2012). Пробиотики для профилактики и лечения диареи, связанной с антибиотиками: систематический обзор и метаанализ. Журнал Американской медицинской ассоциации 307 (18): 1959-1969.
    .

    видов микроорганизмов | Микроорганизмы

    Обзор главы

    2 недели

    В качестве введения предложите учащимся ознакомиться с классификацией живых организмов, которую они сделали бы в гр. 7 Жизнь и жизнь. Они должны быть знакомы с рядом живых организмов, разделенных на пять царств, а именно с растениями, животными, бактериями, простейшими и грибами. Попросите учащихся объяснить, что они понимают в отношении бактерий, протистов и грибов.В предыдущих главах и степенях мы подробно рассматривали организмы из двух царств растений и животных. Однако те, что не видны на макроскопическом уровне, еще не изучены подробно. Эта глава посвящена более глубокому изучению микроорганизмов. Кроме того, мы рассмотрим, какие из них вредны, а какие полезны. Учащиеся еще не познакомились с клетками (которые будут представлены в группе 9), поэтому классификация не должна переходить на клеточный уровень. Отличный ресурс для учителей: http: // ideasforteachers.wordpress.com/2010/03/22/microorganisms/ где Интерактивный Доступны уроки на доске, видео, рабочие листы и т. Д. О микроорганизмах.

    Примечание: Хотя CAPS пишут «микроорганизмы» с дефисом, что приемлемо, это не самое распространенное написание. Поэтому мы использовали написание без дефиса, а именно «микроорганизм», поскольку именно с ним учащиеся чаще всего сталкиваются на других ресурсах, особенно в Интернете.

    3.1 Виды микроорганизмов (2 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Активность: Что означает «микроскопический»?

    Наблюдение, описание, запись

    CAPS рекомендуется

    Деятельность: Классификация организмов

    Классификация, письмо

    Дополнительно (версия)

    Упражнение: Расчет размера организма с помощью масштабной линейки

    Исследование, анализ, расчет

    CAPS рекомендуется

    3.2 Вредные микроорганизмы (2 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Действие: Где обнаружены патогены?

    Идентификация, запись

    Дополнительно

    Задание: Насколько легко распространяются вирусы?

    Групповая работа, анализ, обсуждение

    Дополнительно

    Деятельность: Исследования в области ВИЧ

    Исследование, обсуждение

    CAPS рекомендуется

    Деятельность: Предотвращение распространения болезней

    Исследование, написание

    Дополнительно (расширение)

    Активность: Брюшной тиф

    Исследование, написание, обсуждение

    Дополнительно (расширение)

    Деятельность: Исследование инфекционного заболевания

    Исследование, написание

    CAPS рекомендуется

    3.3 Полезные микроорганизмы (2 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Исследование: Исследование роста дрожжей

    Выдвижение гипотез, исследование, наблюдение, измерение, запись, анализ, письмо, групповая работа

    CAPS рекомендуется

    Деятельность: Карьера естествоиспытателя

    Исследование, обсуждение

    CAPS рекомендуется

    Микроорганизмы обитают на Земле миллиарды лет и приспособились к жизни в экстремальных условиях.Они встречаются почти во всех областях биосферы Земли, и все время обнаруживаются новые микроорганизмы. Некоторые из них могут быть вредными, вызывая болезни и недомогания, в то время как другие полезны для нас и являются жизненно важной частью экосистем. Рассмотрим подробнее!

    Виды микроорганизмов

    • бактерий
    • болезнь
    • грибов
    • заразить
    • протист
    • вирус

    Bacter ium в единственном числе и bacter ia во множественном числе.

    Префикс «микро» происходит от греческого слова mikros , означающего маленький. Сколько слов вы можете придумать, которые содержат префикс микро? Что у них общего?

    Микроорганизмы - чрезвычайно маленькие живые организмы. Люди даже не подозревали об их существовании до изобретения микроскопов в 1600-х годах! Мы говорим, что не можем увидеть микроорганизмы «невооруженным глазом».Мы должны рассмотреть их под микроскопом.

    Базовый световой микроскоп.

    Антони ван Левенгук сконструировал и построил свои собственные микроскопы. В 1674 году он стал первым человеком, который увидел и описал микроскопические организмы, такие как бактерии, , дрожжи и многие другие микроорганизмы.

    Антони ван Левенгук считается первым микробиологом. Некоторые из микроорганизмов, которые ван Левенгук обнаружил и впервые описал. Он называл их «анималкулами».

    Микроорганизмы изучает биолог micro .

    Цель этого короткого упражнения - познакомить учащихся с идеей микроскопических объектов и их значением. Быть микроскопическим означает, что их нужно рассматривать под микроскопом. Цель состоит в том, чтобы показать учащимся, что многие объекты можно рассматривать под микроскопом, чтобы увидеть детали, и что есть много объектов, которые можно увидеть только под микроскопом, чтобы вообще увидеть.

    МАТЕРИАЛЫ:

    • ручная линза или увеличительное стекло
    • газетная печать
    • прочие мелкие предметы с деталями

    Предоставьте учащимся ряд различных предметов с мелкими деталями, например, газету, ткань для просмотра отдельных ниток и, если возможно, вырастите хлебную плесень, оставив влажный кусок хлеба в закрытом контейнере на пару дней. до начала этой деятельности.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. Учителя предоставят вам для просмотра ряд различных объектов.
    2. Сначала осмотрите объекты невооруженным глазом.
    3. Затем используйте ручную линзу, чтобы снова рассмотреть объекты.
    4. Обратите внимание на различия в деталях, которые вы можете наблюдать.

    ВОПРОСЫ:

    Использование корректирующих очков или контактных линз по-прежнему считается «невооруженным глазом», поскольку оно просто корректирует зрение до нормальной человеческой точности.Убедитесь, что учащиеся, которым требуются корректирующие очки или контактные линзы, понимают, что они могут не снимать очки, и это все равно будет считаться наблюдением «невооруженным глазом».

    Что мы подразумеваем под термином «невооруженный глаз»?

    Это означает просмотр чего-либо только своими глазами; перед глазами нет ничего, что могло бы помочь вам что-то рассмотреть.

    Опишите некоторые различия, когда вы рассматривали объекты только глазами и когда вы использовали ручную линзу.

    Учащиеся должны отметить, что они могли видеть больше деталей при просмотре чего-либо с помощью ручной линзы, и что предметы выглядели больше.

    1. На следующих изображениях показаны разные виды одного и того же объекта. Одно изображение показывает то, что мы видим невооруженным глазом. Мы называем это макроскопическим представлением . На другой фотографии показано, что мы бы увидели, если бы рассматривали объект под микроскопом. Это называется микроскопическим обзором . Для каждого объекта определите, какой вид является микроскопическим, а какой - макроскопическим.

    В последнем упражнении мы увидели, что вы можете рассматривать объекты под микроскопом, что позволяет увидеть гораздо больше деталей, чем если бы вы просто рассматривали их невооруженным глазом. Однако на Земле есть много организмов, которых мы вообще не можем увидеть невооруженным глазом. Мы можем увидеть их, только если смотрим под микроскопом. Это микроорганизмов .

    Живые организмы на Земле можно сгруппировать по-разному.Вы уже знали о классификации раньше. Давайте пересмотрим нашу систему классификации для всех организмов на Земле.

    Это необязательный пересмотр того, что учащиеся уже изучили на Gr. 7 по биоразнообразию и кратко упомянут в главе 2 этот термин.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. Изучите следующую схему, показывающую, как мы классифицируем организмы на Земле.
    2. Ответьте на следующие вопросы.

    ВОПРОСЫ:

    Вы видите, что организмы на диаграмме разделены на пять групп? Как мы называем эти пять групп?

    Напишите названия этих пяти групп в местах на диаграмме.

    Пять царств: животные, растения, бактерии, грибы и простейшие.

    Как вы думаете, какие группы содержат организмы, которые можно классифицировать как микроорганизмы?

    Бактерии, грибы и простейшие.

    Как вы думаете, микроорганизмы живые или неживые? Обоснуйте свой ответ.

    Они живы. Они выполняют все семь жизненных процессов (движение, дыхание, зондирование, рост, размножение, выделение, питание).

    Как уже говорилось в этой главе, вирусы также являются микроорганизмами.Есть много споров о том, являются ли вирусы живыми или неживыми. Вирусы не выполняют все семь жизненных процессов, поэтому они не входят ни в одно из пяти царств.

    Микроорганизмы включают вирусов , бактерии, протистов и некоторые типы грибов (хотя многие грибы можно увидеть без использования микроскопа). Давайте подробнее рассмотрим различные типы микроорганизмов, прежде чем выяснять, как они могут повлиять на нашу жизнь положительным или отрицательным образом.

    Бактерии - это большое царство микроорганизмов. Многие бактерии вызывают заболевания у людей, однако некоторые из них также полезны, как мы увидим позже. Вирусы также являются крошечными организмами, даже намного меньше, чем бактерии. Они могут заразить всех видов организмов, таких как растения, животные, а также бактерии. Вирусы должны инфицировать другие организмы, чтобы воспроизводиться (воспроизводиться).

    Среди ученых много споров о том, можем ли мы классифицировать вирусы как живые или нет!

    Бактерии Mycobacterium tuberculosis, вызывающие туберкулез (ТБ) у людей.http://www.flickr.com/photos/niaid/5149398656/ Частицы вируса гриппа h2N1, которые вызывают симптомы гриппа у людей. http://www.flickr.com/photos/niaid/8411599236/

    Грибы также являются одним из пяти царств организмов. Существует много разных разновидностей грибов. Некоторые из них достаточно велики, чтобы их можно было увидеть без помощи микроскопа, например, грибы и хлебная плесень. Они макроскопические. Есть и другие, микроскопические, и их можно увидеть только под микроскопом, например дрожжи.

    Не все грибы микроскопические, например грибы. http://www.flickr.com/photos/[email protected]/6107931302/ Миллионы дрожжевых клеток просматриваются под микроскопом. http://www.flickr.com/photos/tessawatson/384591931/

    Посмотрите, как воспроизводятся дрожжи

    Протисты - очень разнообразная группа микроорганизмов. Организмы этого царства нелегко вписываются ни в одно из четырех других царств, а именно в животных, растения, грибы или бактерии.Однако некоторые протисты похожи на растения, а другие - на животных. Большинство протистов микроскопические и живут в воде. Единственными макроскопическими членами являются водоросли или водоросли.

    Протисты, живущие в пресной воде. .

    Проект NIH Human Microbiome Project определяет нормальный бактериальный состав тела

    Пресс-релиз

    Среда, 13 июня 2012 г.

    Секвенирование генома создает первые справочные данные для микробов, живущих со здоровыми взрослыми людьми.

    Микробы обитают практически во всех частях человеческого тела, обитая на коже, в кишечнике и носу. Иногда они вызывают болезни, но в большинстве случаев микроорганизмы живут в гармонии со своими человеческими хозяевами, обеспечивая жизненно важные функции, необходимые для выживания человека.Впервые консорциум исследователей, организованный Национальными институтами здравоохранения, составил карту нормального микробного состава здоровых людей, что привело к многочисленным открытиям и даже нескольким сюрпризам.

    Исследователи обнаружили, например, что почти каждый человек регулярно является носителем патогенов, микроорганизмов, вызывающих болезни. Однако у здоровых людей патогены не вызывают болезней; они просто сосуществуют со своим хозяином и остальной частью человеческого микробиома, совокупностью всех микроорганизмов, живущих в человеческом теле.Теперь исследователи должны выяснить, почему некоторые патогены становятся смертельными и при каких условиях, вероятно, пересмотрев существующие представления о том, как микроорганизмы вызывают заболевания.

    В серии скоординированных научных отчетов, опубликованных 14 июня 2012 года в журналах Nature и нескольких журналах Публичной научной библиотеки (PLoS), около 200 членов Консорциума Проекта микробиома человека (HMP) из почти 80 университетов и научных учреждений сообщают на пять лет исследований. С момента своего запуска в 2007 финансовом году HMP получила 153 миллиона долларов от Общего фонда NIH, который инвестирует в высокоэффективные инновационные исследования транс-NIH.Отдельные институты и центры NIH предоставили дополнительно 20 миллионов долларов в качестве софинансирования для исследований консорциума HMP.

    «Подобно исследователям 15 века, описывающим очертания нового континента, исследователи HMP применили новую технологическую стратегию для определения, впервые, нормального микробного состава человеческого тела», - сказал директор NIH Фрэнсис С. Коллинз, доктор медицины, доктор философии. .D. «HMP создала замечательную справочную базу данных, используя методы секвенирования генома для обнаружения микробов у здоровых добровольцев.Это закладывает основу для ускорения исследований инфекционных заболеваний, ранее невозможных без этого ресурса сообщества ».

    Методы и результаты

    Человеческое тело содержит триллионы микроорганизмов, что в 10 раз превышает количество человеческих клеток. Однако из-за своего небольшого размера микроорганизмы составляют от 1 до 3 процентов массы тела (у взрослого человека весом 200 фунтов это от 2 до 6). фунтов бактерий), но они играют жизненно важную роль для здоровья человека.

    Чтобы определить нормальный микробиом человека, исследователи HMP взяли образцы 242 здоровых U.S. добровольцы (129 мужчин, 113 женщин), собирающие ткани из 15 участков тела у мужчин и 18 участков тела у женщин. Исследователи собрали до трех образцов от каждого добровольца на таких участках, как рот, нос, кожа (по два за каждым ухом и каждый внутренний локоть) и нижняя часть кишечника (стул), а также три участка влагалища у женщин; на каждом участке тела могут обитать такие же разные организмы, как в тропических лесах Амазонки и пустыне Сахара.

    Исторически врачи изучали микроорганизмы у своих пациентов, выделяя патогены и выращивая их в культуре.Этот кропотливый процесс обычно позволяет идентифицировать только несколько видов микробов, поскольку их трудно выращивать в лаборатории. В HMP исследователи очистили всю человеческую и микробную ДНК в каждом из более чем 5000 образцов и проанализировали их с помощью машин для секвенирования ДНК. Используя компьютеры, исследователи отсортировали 3,5 терабазы ​​данных о последовательности генома, чтобы определить специфические генетические сигналы, обнаруживаемые только у бактерий - вариабельные гены бактериальной рибосомной РНК, называемые 16S рРНК. Бактериальная рибосомная РНК помогает формировать клеточные структуры, производящие белок, и может идентифицировать присутствие различных видов микробов.

    Сосредоточение внимания на этой микробной сигнатуре позволило исследователям HMP игнорировать последовательности генома человека и анализировать только бактериальную ДНК. Кроме того, метагеномное секвенирование или секвенирование всей ДНК в микробном сообществе позволило исследователям изучить метаболические возможности, закодированные в генах этих микробных сообществ.

    «Недавно разработанные методы секвенирования генома теперь предоставляют мощную линзу для изучения человеческого микробиома», - сказал Эрик Д. Грин, M.D., доктор философии, директор Национального института исследования генома человека, который руководил HMP для NIH. «Поразительное снижение стоимости секвенирования ДНК сделало возможным крупномасштабное исследование, проведенное проектом Human Microbiome Project».

    Если раньше врачи выделили лишь несколько сотен видов бактерий из организма, то теперь исследователи HMP подсчитали, что человеческую экосистему населяют более 10 000 видов микробов. Более того, исследователи подсчитали, что они идентифицировали от 81 до 99 процентов всех родов микроорганизмов у здоровых взрослых.

    «Мы определили границы нормальной микробной изменчивости у людей», - сказал Джеймс М. Андерсон, доктор медицинских наук, директор отдела координации программ, планирования и стратегических инициатив Национального института здоровья (NIH), в который входит Общий фонд NIH. «Теперь у нас есть очень хорошее представление о том, что нормально для здорового западного населения, и мы начинаем понимать, как изменения в микробиоме коррелируют с физиологией и болезнью».

    Исследователи

    HMP также сообщили, что это множество микробов вносит больше генов, ответственных за выживание человека, чем люди.В то время как геном человека содержит около 22 000 генов, кодирующих белок, по оценкам исследователей, микробиом человека вносит около 8 миллионов уникальных генов, кодирующих белок, или в 360 раз больше бактериальных генов, чем гены человека.

    Этот бактериальный геномный вклад имеет решающее значение для выживания человека. Гены, переносимые бактериями в желудочно-кишечном тракте, например, позволяют людям переваривать пищу и поглощать питательные вещества, которые в противном случае были бы недоступны.

    «У людей нет всех ферментов, необходимых для переваривания нашей собственной диеты», - сказала Лита Проктор, доктор философии.D., менеджер программы HMP NHGRI. «Микробы в кишечнике расщепляют многие из белков, липидов и углеводов в нашем рационе на питательные вещества, которые мы затем можем усвоить. Более того, микробы производят полезные соединения, такие как витамины и противовоспалительные средства, которые наш геном не может производить ». Противовоспалительные средства - это соединения, которые регулируют некоторые реакции иммунной системы на заболевание, например отек.

    Исследователи были удивлены, обнаружив, что распределение микробной метаболической активности имеет большее значение, чем виды микробов, которые ее обеспечивают.Например, в здоровом кишечнике всегда будет существовать популяция бактерий, необходимая для переваривания жиров, но не всегда одни и те же виды бактерий выполняют эту работу.

    «Похоже, что бактерии могут ущемлять друг друга», - сказал Кертис Хаттенхауэр, доктор философии из Гарвардской школы общественного здравоохранения и ведущий соавтор одной из статей HMP в Nature. «Имеет значение, присутствует ли метаболическая функция, а не какие виды микробов ее обеспечивают».

    Более того, состав микробиома человека явно меняется со временем.Когда пациент болеет или принимает антибиотики, виды, составляющие микробиом, могут существенно меняться, поскольку поражается тот или иной вид бактерий. В конце концов, однако, микробиом возвращается в состояние равновесия, даже если прежний состав типов бактерий не изменился.

    Клинические применения

    В рамках HMP NIH профинансировал ряд исследований, направленных на поиск ассоциаций микробиома с заболеваниями, а несколько документов PLoS включают медицинские результаты. Например, исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне сравнили изменения в микробиоме влагалища 24 беременных женщин с 60 женщинами, которые не были беременными, и обнаружили, что микробиом влагалища претерпевает резкое изменение бактериальных видов при подготовке к родам, что в основном характеризуется снижение видового разнообразия.Новорожденный - это бактериальная губка, поскольку он заселяет свой собственный микробиом после выхода из стерильной матки; Прохождение через родовые пути дает ребенку первую дозу микробов, поэтому неудивительно, что вагинальный микробиом эволюционировал, чтобы сделать его здоровым.

    Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучили микробиом носа у детей с необъяснимой лихорадкой, распространенной проблемой у детей в возрасте до 3 лет. Образцы из носа от лихорадочных детей содержали в пять раз больше вирусной ДНК, чем дети без лихорадки, и вирусная ДНК была от более широкого круга видов.Предыдущие исследования показали, что вирусы имеют идеальный температурный диапазон для размножения. Лихорадка является частью защиты организма от патогенных вирусов, поэтому экспресс-тесты на вирусную нагрузку могут помочь детям избежать неправильного лечения антибиотиками, которые не убивают вирусы, но могут нанести вред здоровому микробиому ребенка.

    Это одни из самых ранних клинических исследований с использованием данных микробиома для изучения его роли в определенных заболеваниях. NIH профинансировал многие другие медицинские исследования с использованием данных и методов HMP, в том числе роли микробиома кишечника в болезни Крона, язвенном колите и раке пищевода; микробиом кожи при псориазе, атопическом дерматите и иммунодефиците; урогенитальный микробиом в репродуктивном и сексуальном анамнезе и обрезании; и ряд детских расстройств, включая боль в животе у детей, воспаление кишечника и тяжелое состояние у недоношенных детей, при котором кишечник фактически умирает.

    «Проведение исследований по конкретным болезням - это весь смысл проекта« Микробиом человека », - сказала Барбара Мете, доктор философии из Института Дж. Крейга Вентера, Роквилл, Мэриленд, и ведущий соавтор статьи в Nature о рамки для текущих и будущих исследований микробиома человека. «Теперь, когда мы понимаем, как выглядит нормальный микробиом человека, мы должны быть в состоянии понять, как изменения в микробиоме связаны с болезнями или даже вызывают их».

    Общий фонд NIH также вложил средства в серию исследований для оценки этических, правовых и социальных последствий исследования микробиома.Хотя результаты этих исследований еще не опубликованы, ряд важных вопросов уже выявлен, начиная от того, как можно регулировать продукты, предназначенные для манипулирования микробиомом, такие как пробиотические смеси, содержащие живые микроорганизмы, которые, как считается, приносят пользу организму, вопрос о том, стоит ли людям задуматься о хранении своего микробиома в здоровом состоянии.

    После того, как NIH запустил HMP в декабре 2007 года, в 2008 году был образован Международный консорциум микробиома человека, представляющий финансирующие организации, включая NIH, и ученых со всего мира, заинтересованных в изучении микробиома человека.Консорциум координировал исследования, чтобы избежать дублирования усилий, и обеспечил быстрый выпуск наборов молекулярных и клинических данных. Он также разработал общие стандарты качества данных и инструменты для обмена результатами исследований.

    Как и в случае с другими крупномасштабными совместными усилиями, NIH обеспечил исследовательскому сообществу свободный доступ к данным HMP через общедоступные базы данных, такие как Национальный центр биотехнологической информации, входящий в Национальную медицинскую библиотеку, и в Центре анализа и координации данных HMP. Центр.

    Проект «Микробиом человека» управляется Национальным институтом исследования генома человека в сотрудничестве с Управлением директора Национального института здравоохранения, Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний, Национальным институтом артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний, Национальным институтом рака, Национальным институтом Стоматологические и черепно-лицевые исследования, а также Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек, все являются частью NIH.

    Дополнительную информацию о HMP можно найти на сайте http: // commonfund.nih.gov/hmp/index.aspx. Иллюстрация, показывающая участки тела, отобранные в рамках когортного исследования здоровых людей в рамках проекта «Микробиом человека», доступна по адресу: www.genome.gov/pressDisplay.cfm?photoID=20163.

    Изображение с высоким разрешением бактерии Enterococcus faecalis , одного из многих комменсальных микробов, обитающих в кишечнике человека, доступно в цвете на сайте www.genome.gov/pressDisplay.cfm?photoID=20023 или в черном и белый на www.genome.gov/pressDisplay.cfm?photoID=20024.

    За дополнительной информацией обращайтесь по телефону

    Триш Рейнольдс, НИАМС
    301-496-8190

    Сотрудники пресс-службы NCI
    301-496-6641

    Боб Куска, NIDCR
    301-594-7560

    Лесли Кертис, NIDDK
    301-496-3583

    Отдел новостей NIAID
    301-402-1663

    Управление стратегической координации NIH / DPCPSI
    301-435-5840

    Управление связи NIH
    301-496-5787

    NHGRI - один из 27 институтов и центров NIH, агентства Министерства здравоохранения и социальных служб.Отдел заочных исследований NHGRI поддерживает гранты на исследования, обучение и карьерный рост на объектах по всей стране. Дополнительную информацию о NHGRI можно найти на ее веб-сайте www.genome.gov.

    Общий фонд NIH поддерживает серию исключительно эффективных исследовательских программ, которые имеют большое значение для здоровья и болезней. Программы Общего фонда предназначены для преодоления основных исследовательских барьеров и использования открывающихся возможностей на благо биомедицинского исследовательского сообщества в целом.Ожидается, что исследовательские продукты программ Общего фонда будут стимулировать исследования по конкретным заболеваниям, поддерживаемые институтами и центрами NIH. Дополнительную информацию об Общем фонде NIH можно найти на http://commonfund.nih.gov.

    О Национальных институтах здравоохранения (NIH): NIH, национальное агентство медицинских исследований, включает 27 институтов и центров и является составной частью Министерства здравоохранения и социальных служб США. NIH является основным федеральным агентством, проводящим и поддерживающим фундаментальные, клинические и трансляционные медицинские исследования, а также изучающим причины, методы лечения и способы лечения как распространенных, так и редких заболеваний.Для получения дополнительной информации о NIH и его программах посетите www.nih.gov.

    NIH… Превращение открытий в здоровье ®

    ###

    .

    Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

    Кластер из бактерий Escherichia coli , увеличенный в 10 000 раз.

    Микроб или микроб - это микроорганизм, который является микроскопическим, то есть настолько маленьким, что люди не могут увидеть его невооруженным глазом. Изучение микроорганизмов называется микробиологией.

    Микроорганизмы включают бактерии, грибы, археи, протисты и вирусы и относятся к числу самых ранних известных форм жизни. Первый из этих четырех типов микроорганизмов может быть свободноживущим или паразитическим.Вирусы могут быть только паразитическими, поскольку они всегда размножаются внутри других живых существ. [1] [2] [3]

    Большинство микроорганизмов представляют собой одноклеточные организмы, состоящие только из одной клетки, но есть одноклеточные протисты, которые видны человеческому глазу, а некоторые многоклеточные виды являются микроскопическими.

    Микроорганизмы обитают почти везде на Земле, где есть жидкая вода, включая горячие источники на дне океана и глубоко внутри горных пород в земной коре.В таких местообитаниях обитают экстремофилы.

    Микроорганизмы имеют решающее значение для повторного использования питательных веществ в экосистемах, поскольку они действуют как разлагатели. Поскольку некоторые микроорганизмы также могут забирать азот из воздуха, они являются важной частью азотного цикла. Патогенные или вредные микробы могут проникать в другие организмы и вызывать болезни.

    Свободноживущие микробы получают энергию разными способами. Некоторые используют фотосинтез, как растения. Некоторые разрушают природные химические вещества в окружающей среде.Другие питаются вещами, которые когда-то были живыми, такими как опавшие листья и мертвые животные, вызывая их разрушение или разложение. Некоторые грибки и бактерии вызывают разложение пищи. Заплесневелый хлеб или фрукты, простокваша и тухлое мясо являются примерами испорченной пищи. В природе разложившиеся материалы смешиваются с почвой, обеспечивая растениям необходимые питательные вещества. Без этого процесса питательные вещества в почве закончились бы. Эти типы организмов называются деструкторами. Они являются естественными переработчиками живых существ на нашей планете.

    Микробы также помогают нам готовить некоторые из наших продуктов, например хлеб, сыр, йогурт, пиво и вино. Они питаются сахаром, содержащимся в зерне, фруктах или молоке, придавая этим продуктам особую текстуру и вкус. [4]

    Некоторые микробы, часто называемые микробами, вызывают болезни. Это паразиты, которые живут, вторгаясь в живые существа. Ветряная оспа, эпидемический паротит и корь вызываются вирусами. [4] Некоторые бактерии также являются микробами. Они вызывают множество инфекционных заболеваний, включая туберкулез и столбняк.Некоторые бактерии вызывают кариес. [4] Можно защитить людей от некоторых вредных микробов путем правильного хранения и приготовления пищи, чистки зубов, мытья рук и избегания тесного контакта с больными людьми.

    Кажется, что у всех животных есть бактерии и простейшие, живущие в них или на них, не причиняя особого вреда. Иногда, как и в случае с травоядными, микроорганизмы жизненно важны для переваривания пищи. В кишечнике человека живет больше организмов, чем клеток в человеческом теле. [5]

    1. Рыбицкий Е.П. 1990. Классификация организмов на пороге жизни, или проблемы с вирусной систематикой. S African J Sci . 86 : 182–6.
    2. Lwoff A. 1957. Концепция вируса. J. Gen. Microbiol . 17 (2): 239–53. PMID 13481308.
    3. ↑ Forterre P. 2010. Определение жизни: взгляд на вирус. Orig Life Evol Biosph . 40 (2): 151-60.[1]
    4. 4,0 4,1 4,2 Динора Поус (2003). Голубая планета . McGrawHill.
    5. Sears C.L. 2005. Динамичное партнерство: чествование нашей кишечной флоры. Анаэроб . 11 (5): 247–51. DOI: 10.1016 / j.anaerobe.2005.05.001. PMID 16701579.
    .

    Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec