Блог

В кишечнике микробы


Микробы в кишечнике человека могут "манипулировать" его настроением

"Наши опыты указывают на то, как сильно микробиом человека, сложный, как Вселенная, и почти полностью забытый орган, влияет на нашу жизнь. Мы обнаружили, что рецепторы TLR2 в клетках кишечника не только являются датчиком присутствия микробов в нашем кишечнике, но и управляют транспортировкой серотонина. Многое остается неизвестным, но мы сделали первый шаг к раскрытию связи между кишечником и мозгом", — заявил Хосе Мезонеро (Jose Mesonero) из университета Сарагосы (Испания).

Серотонин является одной из самых важных сигнальных молекул и гормонов в мозге человека. Он управляет сном и эмоциональными реакциями, отвечает за реакцию на боль, управляет работой сосудов и многих других "низкоуровневых" систем тела, в том числе и пищеварения. Аналоги этого триптамина – ДМТ, мескалин или псилоцибин — являются сильнейшими психотропными наркотиками, длительный прием которых часто ведет к дисбалансу серотонина в организме. 

Ваши микробы и вы | Новости NIH в области здравоохранения

ноябрь 2012 г.

Распечатать этот номер

Хорошее, плохое и уродливое

Микроскопические существа, включая бактерии, грибы и вирусы, могут вызвать у вас болезни. Но вы можете не осознавать, что прямо сейчас в вашем теле живут триллионы микробов. Большинство вообще не причинит вам вреда. Фактически, они помогают переваривать пищу, защищают от инфекций и даже поддерживают репродуктивное здоровье.Мы стараемся уничтожить вредные микробы. Но забота о хороших может быть даже важнее.

Вы можете быть удивлены, узнав, что количество ваших микробов на самом деле превышает количество ваших собственных клеток в 10: 1. «По текущим оценкам, у людей есть 10 триллионов человеческих клеток и около 100 триллионов бактериальных клеток», - говорит д-р Мартин Дж. Блазер из New York Times. Медицинский факультет Йоркского университета.

Новые методы позволяют ученым изучать эти богатые микробные сообщества и их гены - «микробиом».«В 2007 году NIH запустил проект« Микробиом человека »для изучения микробов внутри и на теле.

Ранее в этом году исследователи из почти 80 организаций опубликовали серию важных отчетов. Они обнаружили, что человеческое тело населяет более 10 000 различных видов. На самом деле микробиом содержит больше генов, которые способствуют выживанию человека, чем сам геном человека (8 миллионов против 22 000). Людям нужны бактерии и их гены больше, чем многие из нас думали.

Одна из самых важных вещей, которые микробы делают для нас, - это помощь пищеварению.Смесь микробов в кишечнике может повлиять на то, насколько хорошо вы используете и накапливаете энергию из пищи. В лабораторных экспериментах перенос бактерий от некоторых тучных мышей к нормальным приводит к увеличению жира у нормальных мышей.

Блазер и его коллеги обеспокоены тем, что изменения в нашем микробиоме в раннем возрасте могут привести к проблемам с весом позже. «Мы находимся в эпицентре очень серьезной эпидемии ожирения, - говорит Блазер. «Это относительно недавно, оно широко распространено в Соединенных Штатах и ​​во всем мире, и увеличение калорийности и снижение активности кажутся недостаточными, чтобы объяснить это.”

Мы можем изменить наш микробиом к худшему, говорит он, слишком часто применяя антибиотики. В недавнем исследовании, финансируемом Национальным институтом здравоохранения, команда Блазера обнаружила, что терапия низкими дозами антибиотиков влияет на микробиомы кишечника молодых мышей. Антибиотики также повлияли на то, как мыши используют сахар и жиры. Через 7 недель у обработанных мышей было на 15% больше жира, чем у необработанных мышей. Это и другие исследования показывают, что кишечные бактерии могут влиять как на аппетит, так и на то, как вы используете энергию в пище.

В смежной работе Dr.Леонардо Трасанде, Блазер и его коллеги проанализировали данные более чем 11 000 детей. Хотя результаты не были окончательными, они предполагают, что младенцы, получающие антибиотики, могут подвергаться повышенному риску ожирения. Для подтверждения этой связи потребуется дополнительная работа.

«Микробы в нашем кишечнике могут играть решающую роль в том, как мы поглощаем калории», - говорит Трасанде. «Воздействие антибиотиков, особенно в раннем возрасте, может убить здоровые бактерии, которые влияют на то, как мы поглощаем питательные вещества нашим телом, и в противном случае могли бы сохранить нашу стройность.”

Микробы также важны для вашей кожи, одной из первых линий защиты организма от болезней и травм. Здоровье кожи зависит от тонкого баланса между вашими собственными клетками и микробами, живущими на ее поверхности.

«По сути, здоровые бактерии заполняют все эти маленькие ниши, так что более опасные бактерии не могут закрепиться на коже», - говорит доктор Джули Сегре из NIH.

Сегре и другие исследователи из Национального института здравоохранения изучили кожные микробы, собранные в разных частях тела здоровых добровольцев.Они обнаружили, что расположение тела имеет огромное влияние на то, какие типы бактерий живут. Например, бактерии, живущие у вас под мышкой, скорее всего, больше похожи на бактерии под рукой другого человека, чем на бактерии на вашем собственном предплечье.

Микробы также важны для иммунной системы организма, борющейся с инфекциями. В одном недавнем исследовании ученые NIH изучали особенных мышей, которые родились и выросли без микробов. У этих мышей была слабая иммунная функция. Напротив, у нормальных мышей есть живые бактериальные сообщества и богатое разнообразие иммунных клеток и молекул на коже.

Беспроблемные мыши подверглись воздействию Staphylococcus epidermidis , одной из самых распространенных бактерий на коже человека. Добавление этого одного вида бактерий усилило иммунную функцию кожи мышей. Мыши с S. epidermidis были способны защищаться от паразитов, тогда как мыши без бактерий - нет.

«Нам часто кажется, что бактерии, обитающие на нашей коже, вредны», - говорит Сегре. «Но в этом исследовании мы показываем, что эти бактерии могут играть важную роль в укреплении здоровья, не позволяя кожным инфекциям становиться более продолжительными, выраженными и более серьезными.”

Имеются убедительные доказательства того, что микробы в женских репродуктивных путях влияют на репродуктивное здоровье и помогают защитить от болезней. Недавнее исследование также обнаружило разнообразное сообщество микробов в мужских мочевыводящих путях и на половом члене. Исследователи, финансируемые Национальным институтом здравоохранения, исследуют и другие положительные роли микробов. Одна из основных областей исследований касается состояний, связанных с аллергией, включая детскую астму, кожную аллергию, сенную лихорадку и экзему.

Итак, что вы можете сделать для защиты от микробов, вызывающих инфекцию, но позаботиться о тех, которые вам помогают? Мы знаем, что мытье рук важно для удаления вредных микробов, например, перед едой или после посещения туалета.

Другие, менее очевидные вещи могут повлиять на микробы кожи, говорит Сегре. Лосьоны и кремы, которые вы используете, могут служить барьером для защиты вашей кожи от влаги, отмечает Сегре, «но на самом деле вы также вносите удобрения в микробный сад. Вы действительно меняете источник пищи для бактерий, которые живут на вашей коже ». По ее словам, нет однозначного ответа на вопрос, какие продукты для кожи лучше всего подходят. Поэкспериментируйте, чтобы увидеть, как разные влияют на вашу кожу.

Многие исследователи обеспокоены тем, что некоторые люди пытаются слишком очиститься.Блазер считает, что в наши дни люди слишком часто используют дезинфицирующие средства и антибиотики. «Очевидно, есть много плохих микробов, но я думаю, что мы переборщили, и похоже, что попытка избавиться от плохих парней оказала побочное воздействие на хороших парней».

Когда дело касается микробов, вы никогда не одиноки. Но не брезгите. Просто помните, насколько они вам нужны.

.

непонятых микробов | Национальное географическое общество

Микробы - это организмы, которые нельзя увидеть невооруженным глазом. К ним относятся бактерии, археи, протисты, вирусы, прионы и грибы. Они составляют большую часть разнообразия жизни на Земле. В теле одного человека обитает гораздо больше микробов, чем людей на всей планете. Микробы также доминируют с точки зрения их способности жить и процветать в экстремальных условиях, включая облака, глубоководные вулканы, источники, ледяные шапки и кишечник животных.

Большинство животных, включая человека, обнаруживают многочисленные ассоциации с микробами. Наш «человеческий микробиом» включает нашу кожу, волосы, рот и кишечник.

Люди обычно связывают микробы с болезнями. Однако большая часть нашего человеческого микробиома нейтральна или даже полезна. Микробы помогают переваривать пищу, поглощать питательные вещества и вытеснять вредные бактерии в кишечнике. Они производят витамины и белки, которые человеческие гены не могут производить. Они предотвращают рост вредных кожных бактерий и дополнительно помогают иммунной системе бороться с инфекциями и заболеваниями во всем теле человека.

.

Ученые выращивают персонализированные коллекции кишечных микробов

(PhysOrg.com) - Каждый из нас несет уникальную коллекцию триллионов дружественных микробов в нашем кишечнике, которые помогают расщеплять пищу, которую наш организм иначе не мог бы переварить.

Эти отношения между людьми и их микробами, как правило, являются здоровыми, но предполагается, что изменения микробов в пищеварительном тракте играют роль в ожирении, недоедании, болезни Крона и других заболеваниях.

Теперь ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показывают, что они могут выращивать и манипулировать персонализированными коллекциями кишечных микробов человека в лаборатории и извлекать определенные представляющие интерес микробы.

Исследование закладывает основу для выявления новых пробиотиков и оценки в доклинических испытаниях, могут ли трансплантаты микробов восстановить естественный баланс кишечных бактерий в «больных» микробных сообществах.

Исследование Джеффри И.Гордон, доктор медицины, доктор Роберт Дж. Глейзер, заслуженный профессор университета и директор Центра геномных наук и системной биологии, и его команда опубликованы 21 марта онлайн в раннем онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это исследование помогает создать конвейер открытий, в котором мы можем преднамеренно манипулировать коллекциями кишечных микробов человека, принадлежащими здоровым или больным людям разных возрастов и культур», - говорит Гордон, чье исследование впервые установило возможную связь между ожирением и другими заболеваниями. аспекты пищевого статуса и микробы, населяющие кишечник.«Это дает нам возможность идентифицировать новые группы микробов, которые могут быть чрезвычайно полезными в различных терапевтических условиях».

Исследователи и раньше выращивали бактериальные микробы в лаборатории, но до недавнего времени не существовало надежного способа узнать, отражают ли сообщества, захваченные в чашке Петри, обширные коллекции бактерий, которые существуют в определенных местах обитания тела, таких как кишечник.

«Существует так много типов бактерий, которые живут в разных частях нашего тела, а также существенные различия в этих коллекциях от человека к человеку, что большинство ученых думали, что мы, вероятно, упускаем из виду богатство микробных сообществ, когда мы пытаемся выращивать их в лаборатории », - говорит Гордон.«Но мы обнаружили, что способность успешно выращивать коллекции кишечных микробов намного больше, чем ожидалось».

Для исследования исследователи взяли образцы стула у двух неродственных людей. Часть каждого образца была выращена в лаборатории в строгих «анаэробных» условиях, потому что кишечные микробы живут в среде, в которой отсутствует кислород.

Затем они использовали новейшую технологию секвенирования ДНК для секвенирования гена, обнаруженного во всех микробах. Этот ген, 16S рДНК, функционирует как штрих-код жизни, чтобы определить, «кто» присутствует, и может использоваться для инвентаризации различных видов, присутствующих в микробном сообществе.

В целом, они обнаружили, что большинство различных групп кишечных бактерий, обнаруженных у человека, также присутствовали в соответствующих коллекциях бактерий, которые были выращены или культивированы в лаборатории.

«Мы смогли уловить значительную часть разнообразия кишечных бактерий каждого человека в образцах, которые мы выращивали в лаборатории», - говорит первый автор Эндрю Гудман, доктор философии, бывший докторант лаборатории Гордона, который сейчас работает на факультете в Йельский университет.

Затем исследователи трансплантировали коллекции микробных сообществ из культивируемых и некультивируемых образцов в кишечные тракты мышей, которые ранее были стерильными. По сути, мыши приобрели набор кишечных микробов, имитирующих сообщество исходного человека-донора.

Анализируя этих «гуманизированных» мышей, исследователи продемонстрировали, что культивируемые и некультивируемые сообщества кишечных микробов одного и того же человека вели себя одинаково, когда мышей переключили с их типичного рациона - обезжиренного мышиного корма на растительной основе - к стандартной западной диете с высоким содержанием жиров и сахара.Некоторые виды стали доминировать в большей степени, а другие - в меньшей, но изменения были практически идентичными, независимо от того, был ли исходный образец культивированным или нет.

Исследователи также продемонстрировали, что они могут разделить целое сообщество культивируемых кишечных микробов и создать «персонализированную» библиотеку видов бактерий.

Микробы, которые сильно реагируют на изменения в диете или воздействие антибиотиков, например, могут быть извлечены из этих библиотек, а их геномы могут быть секвенированы, чтобы помочь понять, почему они реагируют именно так.Затем эти микробы могут быть воссоединены с другими членами микробного сообщества у стерильных мышей, чтобы создать более упрощенные модели кишечных сообществ человека.

Гордон предполагает, что этот подход позволяет получить персонализированные микробные сообщества от людей во всем мире, которые придерживаются различных диет, и от людей, страдающих ожирением или недоеданием, а также страдающих болезнью Крона или другими заболеваниями.

«Это дает нам возможность проверить вклад конкретных микробов или групп микробов и их влияние на здоровье человека», - объясняет Гордон.«Один из центральных вопросов, на который мы надеемся ответить, заключается в том, какая часть общего состояния питания человека может быть приписана его кишечным микробам и можно ли улучшить состояние питания с помощью терапевтических вмешательств, направленных на сообщества кишечных микробов».


Микробный зверинец: переедание с нездоровой пищей изменяет сообщество микробов в кишечнике менее чем за день

Дополнительная информация: Гудман А.Л., Каллстром Дж., Фейт Дж. Дж., Рейес А., Мур А., Дантас Дж., Гордон Дж.Обширные персональные коллекции культур микробиоты кишечника человека, охарактеризованные и обработанные на мышах-гнотобиотах. Труды Национальной академии наук Раннее издание. 21 марта 2011 г.

Предоставлено Медицинская школа Вашингтонского университета

Ссылка : Ученые выращивают персонализированные коллекции кишечных микробов (2011, 21 марта) получено 7 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2011-03-science-personalized-inventory-microbes.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

12 интересных фактов о кишечнике

Когда мы говорим о животе, кишечнике или кишечнике, на самом деле мы говорим о кишечнике - длинных полых спиральных трубках, составляющих основную часть пищеварительного тракта, идущего от желудка к анальному отверстию. Кишечник начинается с тонкой кишки, разделенной на три части, причудливо названные двенадцатиперстной кишкой, тощей кишкой и подвздошной кишкой, которые поглощают большую часть питательных веществ из того, что мы едим и пьем. Затем пища перемещается в толстую кишку или толстую кишку, которая поглощает воду из переваренной пищи и выбрасывает ее в прямую кишку.Именно тогда чувствительные нервы в прямой кишке создают ощущение, что нужно какать.

Эти органы могут быть источником кишечной боли, например, при синдроме раздраженного кишечника, но они также могут поддерживать микробы, полезные для вашего здоровья в целом. Вот еще несколько фактов о вашем кишечнике.

1. Кишечник был назван средневековыми анатомами.

Средневековые анатомы неплохо разбирались в физиологии кишечника и именно они дали названия отделам кишечника, которые до сих пор используются в современной анатомии.Когда они не морализировали насчет органов, они относились к ним метафорически. В 1535 году испанский врач Андрес Лагуна заметил, что, поскольку кишечник «переносит хилус и все экскременты через всю область желудка, как если бы через океанское море», их можно сравнить с «теми высокими кораблями, которые, как только они пересекли океан, прибыли в Руан со своими грузами на пути в Париж, но перегрузили их в Руане на небольшие лодки для последнего этапа пути вверх по Сене.«

2. Леонардо да Винчи считал, что кишечник помогает дышать.

Леонардо ошибочно полагал, что пищеварительная система помогает дыхательной функции. В 1490 году он написал в своих неопубликованных записных книжках: «Сжатый кишечник с образующимся в нем конденсированным воздухом толкает диафрагму вверх; диафрагма сжимает легкие и выдавливает воздух». Хотя это не является анатомически точным, правда, что открытию легких помогает расслабление мышц живота, которое действительно втягивает диафрагму.

3. Ваш кишечник может покрыть два теннисных корта ...

Ваш кишечник занимает много квадратных метров внутри вас. «Поверхность кишечника, если бы она была плоской, покрыла бы два теннисных корта», - говорит Колби Заф, профессор иммунологии факультета биохимии и молекулярной биологии мельбурнского университета Монаша. Только тонкий кишечник имеет длину около 20 футов, а толстый кишечник - около 5 футов.

4. ... и они довольно спортивные.

Процесс продвижения пищи по кишечнику требует волнообразной структуры мышечной деятельности, известной как перистальтика, которую вы можете увидеть в действии во время операции в этом видео на YouTube.

5. Ваш кишечник может складываться, как телескоп, но вы этого не хотите.

Инвагинация - это название состояния, при котором часть кишечника складывается сама по себе, обычно между нижней частью тонкой кишки и началом толстой кишки.Это часто проявляется как сильная кишечная боль и требует немедленной медицинской помощи. Это очень редко и у детей может быть связано с вирусной инфекцией. У взрослых это чаще симптом аномального роста или полипа.

6. Кишечник очень разборчивый.

«Кишечник должен различать хорошие вещи - пищу, воду, витамины, полезные бактерии - и плохие вещи, такие как инфекционные организмы, такие как вирусы, паразиты и плохие бактерии», - говорит Заф. Исследователи не совсем понимают, как кишечник это делает.Заф говорит, что, хотя ваш кишечник предназначен для содержания опасных бактерий, инфекционные микробы иногда могут проникать в вашу иммунную систему через кишечник.

7. Тонкая кишка покрыта «пальцами» ...

Выстилка тонкой кишки покрыта крошечными пальцеобразными выступами, известными как ворсинки . Затем эти ворсинки покрываются еще более мелкими выступами, называемыми микроворсинками , , которые помогают захватывать частицы пищи, поглощать питательные вещества и перемещать пищу в толстую кишку.

8. ... И жить без него нельзя.

Тонкая кишка «является единственной точкой поглощения пищи и воды», - говорит Заф. Без него «тебя бы кормили кровью».

9. В кишечнике обитает ваш микробиом.

Микробиом состоит из всех видов микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, грибы и простейшие, «и, вероятно, также используется для включения паразитов-червей», - говорит Заф. Таким образом, добавляет он, «мы постоянно чем-то заражены, но это [может быть] полезно, а не вредно.«

10. Кишечник чувствителен к изменениям.

Заф говорит, что многие факторы изменяют состав микробиома, включая антибиотики, продукты, которые мы едим, стресс и инфекции. Но в целом после этих событий микробиомы большинства людей возвращаются в стабильное состояние. «Состав микробиома у разных людей разный и страдает от болезней. Но мы до сих пор не знаем, вызывают ли разные микробиомы болезнь или являются результатом ее развития», - говорит он.

11.Перенос бактерий из одного кишечника в другой может передать болезнь или, возможно, вылечить ее.

«Исследования на мышах показывают, что трансплантация микробов от тучных мышей может передать ожирение худым мышам», - говорит Заф. Но пересадка микробов от здоровых людей к больным может быть мощным средством лечения некоторых кишечных инфекций, таких как бактерия Clostridium difficile , добавляет он. Сейчас активно проводятся исследования того, как микробиом влияет на различные заболевания, включая рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и даже аутизм.

12. Микробы в кишечнике могут влиять на вашу реакцию на лечение.

Некоторые люди не реагируют на лекарства от рака так же эффективно, как другие, - говорит Заф. «Одна из причин заключается в том, что разные микробиомы могут по-разному метаболизировать лекарства». Это имеет огромные последствия для химиотерапии и новых методов лечения рака, называемых ингибиторами контрольных точек. По мере того, как ученые узнают больше о том, как различные бактерии метаболизируют лекарства, они, возможно, смогут повысить эффективность существующих методов лечения рака.

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec