Hệ vi sinh vật đường ruột và hệ vi sinh vật ở người là gì?
Cơ thể con người là nơi chứa hàng nghìn tỷ vi khuẩn hoặc vi khuẩn. Một số trong số này hữu ích và một số có hại.
Để biết thêm thông tin được hỗ trợ bởi nghiên cứu về hệ vi sinh vật và cách nó ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn, vui lòng truy cập trung tâm chuyên dụng của chúng tôi.
Một số nhà khoa học đã ước tính rằng có số lượng tế bào vi sinh vật trong cơ thể nhiều gấp 10 lần so với tế bào của con người, trong khi những người khác nói rằng tỷ lệ có thể gần với 1: 1.
Những tiến bộ khoa học gần đây về di truyền có nghĩa là con người biết nhiều hơn về các vi sinh vật trong cơ thể.
Nhiều quốc gia đã đầu tư rất nhiều vào việc nghiên cứu các mối tương tác trong hệ sinh thái của cơ thể con người và mức độ liên quan của chúng với sức khỏe và bệnh tật.
Hai thuật ngữ microbiota và microbiome thường được sử dụng để có nghĩa giống nhau và được sử dụng thay thế cho nhau. Bài viết này sẽ giải thích sự khác biệt giữa chúng và cách cả hai đều đang được sử dụng và nghiên cứu trong y học hiện đại.
Thông tin nhanh về hệ vi sinh vật đường ruột
- Hệ vi sinh vật của con người được tạo thành từ hàng nghìn tỷ tế bào, bao gồm vi khuẩn, vi rút và nấm.
- Các quần thể vi khuẩn lớn nhất cư trú trong ruột. Các môi trường sống phổ biến khác bao gồm da và bộ phận sinh dục.
- Các tế bào vi sinh vật và vật chất di truyền của chúng, hệ vi sinh vật, sống với con người từ khi sinh ra. Mối quan hệ này rất quan trọng đối với sức khỏe bình thường.
- Các vi sinh vật sống bên trong đường tiêu hóa có khối lượng khoảng 4 pound sinh khối. Mỗi cá nhân đều có sự pha trộn độc đáo giữa các loài.
- Hệ vi sinh vật rất quan trọng đối với dinh dưỡng, khả năng miễn dịch và ảnh hưởng đến não bộ và hành vi.Nó có liên quan đến một số bệnh gây ra sự xáo trộn trong sự cân bằng bình thường của các vi sinh vật.
Hệ vi sinh vật ở người là gì?
Hệ vi sinh vật của con người bao gồm nhiều loại vi khuẩn, vi rút, nấm và các động vật đơn bào khác sống trong cơ thể.
Hệ vi sinh vật là tên được đặt cho tất cả các gen bên trong các tế bào vi sinh vật này.
Mỗi con người đều chứa đựng từ 10 nghìn tỷ đến 100 nghìn tỷ tế bào vi sinh vật trong một mối quan hệ cộng sinh. Điều này có lợi cho cả vi khuẩn và vật chủ của chúng, miễn là cơ thể ở trạng thái khỏe mạnh. Các ước tính khác nhau, nhưng có thể có hơn 1.000 loài vi sinh vật khác nhau tạo nên hệ vi sinh vật của con người.
Có rất nhiều dự án đang cố gắng giải mã bộ gen người bằng cách giải trình tự tất cả các gen của con người. Theo cách tương tự, hệ vi sinh vật đã phải nỗ lực hết sức để làm sáng tỏ tất cả thông tin di truyền của nó.
Video sau đây về hệ sinh thái của con người, do Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Di truyền của Đại học Utah, Thành phố Salt Lake thực hiện, sẽ giúp tạo ra bức tranh về mối quan hệ mong manh nhưng mang tính sống còn này.
Đây là phần giới thiệu tốt về phạm vi môi trường sống của các loại vi khuẩn khác nhau trong cơ thể, bao gồm sự khác biệt giữa môi trường khô của cẳng tay và môi trường ẩm ướt và nhờn ở nách.
Các vi sinh vật trong cơ thể rất nhỏ nên chúng chỉ chiếm khoảng 2 đến 3 phần trăm tổng trọng lượng của cơ thể con người, mặc dù số lượng nhiều hơn các tế bào. [S2]
Một nghiên cứu năm 2012 được công bố trên tạp chí Nature của Tổ chức Dự án Vi sinh vật ở người cho thấy những điều sau:
- Các mẫu quần xã vi sinh vật trong miệng và phân đặc biệt đa dạng
- Ngược lại, các mẫu từ các vị trí âm đạo cho thấy các cộng đồng vi sinh vật đặc biệt đơn giản.
Nghiên cứu đã chứng minh sự đa dạng tuyệt vời của hệ vi sinh vật ở người trên một nhóm lớn người phương Tây khỏe mạnh nhưng đặt ra câu hỏi cho các nghiên cứu sâu hơn. Các quần thể vi sinh vật trong mỗi chúng ta thay đổi như thế nào trong suốt cuộc đời và các mô hình xâm chiếm của các vi sinh vật có lợi có giống với các mô hình sinh sống của các vi sinh vật gây bệnh không?
Hệ vi sinh vật đường ruột là gì?
Hệ vi sinh vật đường ruột từng được gọi là hệ vi sinh vật của đường ruột.
Vào khoảng thời gian này, vào năm 1996, Tiến sĩ Rodney Berg, thuộc khoa Vi sinh vật và Miễn dịch của Đại học Bang Louisiana, đã viết về hệ vi sinh vật đường ruột, tóm tắt tầm quan trọng “sâu sắc” của nó.
Tiến sĩ Berg viết trong một bài báo đăng trên Trends in Microbiology: “Hệ vi sinh đường tiêu hóa bản địa có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển giải phẫu, sinh lý và miễn dịch của vật chủ.
Bài báo cho biết thêm:
"Hệ vi sinh bản địa kích thích hệ thống miễn dịch của vật chủ phản ứng nhanh hơn với sự thách thức của mầm bệnh và thông qua sự đối kháng của vi khuẩn, ức chế sự xâm chiếm của đường GI bởi các mầm bệnh ngoại sinh."
Mối quan hệ cộng sinh này có lợi cho con người và sự hiện diện của hệ thực vật bình thường này bao gồm các vi sinh vật có mặt trong môi trường đến mức chúng có thể được tìm thấy trên thực tế tất cả các loài động vật từ cùng một môi trường sống.
Tuy nhiên, các vi sinh vật bản địa này cũng bao gồm các vi khuẩn có hại có thể vượt qua hệ thống phòng thủ của cơ thể để tách chúng khỏi các hệ thống và cơ quan quan trọng. Những ví dụ bao gồm
Tóm lại, có những vi khuẩn có lợi trong đường ruột, và có những vi khuẩn có hại có thể xâm nhập vào các hệ thống rộng hơn và có thể gây nhiễm trùng cục bộ đường tiêu hóa. Những bệnh nhiễm trùng này bao gồm ngộ độc thực phẩm và các bệnh GI khác dẫn đến tiêu chảy và nôn mửa.
Hệ vi sinh vật đường ruột chứa hơn 3 triệu gen, làm cho nó đa dạng hơn 150 lần về mặt di truyền so với cơ thể người.
Hệ vi sinh vật đường ruột của mỗi cá nhân là duy nhất. Nó có thể góp phần quan trọng vào cách một người chống lại bệnh tật, tiêu hóa thức ăn và thậm chí cả tâm trạng và các quá trình tâm lý của họ.
Tại sao hệ vi sinh vật ở người lại quan trọng?
Các mối liên hệ đã được tìm thấy giữa vi khuẩn đường ruột và bệnh tim
Các vi sinh vật đã phát triển cùng với con người và trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống, thực hiện một loạt các chức năng quan trọng.
Chúng có liên quan đến cả sức khỏe và bệnh tật, và nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ giữa các quần thể vi khuẩn, cho dù bình thường hay rối loạn, và các bệnh sau:
- hen suyễn
- tự kỷ ám thị
- ung thư
- bệnh celiac
- viêm ruột kết
- Bệnh tiểu đường
- bệnh chàm
- bệnh tim
- suy dinh dưỡng
- đa xơ cứng
- béo phì
Hệ vi sinh vật của con người có ảnh hưởng đến bốn lĩnh vực quan trọng sau đây đối với sức khỏe:
- dinh dưỡng
- sự miễn nhiễm
- hành vi
- dịch bệnh
Dinh dưỡng
Cũng như việc hấp thụ năng lượng từ thức ăn, vi khuẩn đường ruột rất cần thiết để giúp con người hấp thụ chất dinh dưỡng. Ví dụ, vi khuẩn đường ruột giúp chúng ta phá vỡ các phân tử phức tạp trong thịt và rau quả. Nếu không có sự hỗ trợ của vi khuẩn đường ruột, cellulose thực vật không thể tiêu hóa được.
Vi khuẩn đường ruột cũng có thể sử dụng các hoạt động trao đổi chất của chúng để ảnh hưởng đến cảm giác thèm ăn và cảm giác no.
Sự đa dạng của hệ vi sinh vật có liên quan đến sự đa dạng của khẩu phần ăn. Những người trẻ tuổi ăn thử nhiều loại thực phẩm có hệ vi sinh vật đường ruột đa dạng hơn những người trưởng thành theo một chế độ ăn kiêng riêng biệt.
Khả năng miễn dịch
Ngay từ khi một con vật được sinh ra, chúng bắt đầu xây dựng hệ vi sinh vật của chúng. Con người thu nhận những vi khuẩn đầu tiên của họ từ lối vào cổ tử cung của mẹ khi đến với thế giới.
Nếu không có những vị khách vi sinh ban đầu này, thì khả năng miễn dịch thích ứng sẽ không tồn tại. Đây là một cơ chế phòng thủ quan trọng giúp học cách phản ứng với vi khuẩn sau khi chạm trán với chúng. Điều này cho phép phản ứng nhanh hơn và hiệu quả hơn đối với các sinh vật gây bệnh.
Những loài gặm nhấm hoàn toàn sạch vi sinh vật cho thấy một loạt các tác động bệnh lý, và một hệ thống miễn dịch kém phát triển nằm trong số đó.
Hệ vi sinh vật cũng liên quan đến các tình trạng tự miễn dịch và dị ứng, có thể dễ phát triển hơn khi việc tiếp xúc với vi sinh vật bị xáo trộn sớm.
Hành vi
Hệ vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến não, cũng liên quan đến quá trình tiêu hóa. Một số người thậm chí còn gọi hệ vi sinh vật đường ruột là “bộ não thứ hai”.
Các phân tử nhỏ được giải phóng do hoạt động của vi khuẩn đường ruột kích hoạt phản ứng của các dây thần kinh trong đường tiêu hóa.
Các nhà nghiên cứu cũng đã quan sát thấy mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và các rối loạn tâm lý, chẳng hạn như trầm cảm và rối loạn phổ tự kỷ (ASD).
Bệnh
Các quần thể vi khuẩn trong hệ tiêu hóa đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các tình trạng đường ruột, bao gồm cả các bệnh viêm ruột (IBD), chẳng hạn như bệnh Crohn và viêm loét đại tràng. Sự đa dạng vi sinh vật thấp trong ruột có liên quan đến IBD cũng như bệnh béo phì và bệnh tiểu đường loại 2.
Tình trạng của hệ vi sinh vật đường ruột có liên quan đến hội chứng chuyển hóa. Thay đổi chế độ ăn bằng cách bao gồm prebiotics, probiotics và các chất bổ sung khác đã làm giảm các yếu tố nguy cơ này.
Vi khuẩn đường ruột và di truyền của chúng ảnh hưởng đến sự cân bằng năng lượng, sự phát triển của não và chức năng nhận thức. Nghiên cứu đang được tiến hành về cách thức chính xác điều này xảy ra và các cách thức mà mối quan hệ này có thể được sử dụng vì lợi ích con người.
Gây rối loạn hệ vi sinh vật bằng thuốc kháng sinh có thể dẫn đến bệnh tật, bao gồm cả các bệnh nhiễm trùng trở nên kháng thuốc kháng sinh.
Hệ vi sinh vật cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc chống lại sự phát triển quá mức của đường ruột của các quần thể du nhập bên ngoài có thể gây bệnh - vi khuẩn “tốt” cạnh tranh với vi khuẩn “xấu”, thậm chí một số còn giải phóng các hợp chất chống viêm.
Phát hiện mới về hệ vi sinh vật
Đầu tư lớn đã đi vào nghiên cứu về các quần thể vi sinh vật trong cơ thể và di truyền của chúng, khám phá mối liên hệ với sức khỏe và bệnh tật.
Viện Y tế Quốc gia (NIH) đã khởi động Dự án Hệ vi sinh vật ở người vào năm 2007, một dự án nghiên cứu nhằm xác định các loài vi sinh vật ảnh hưởng đến con người và mối quan hệ của chúng đối với sức khỏe bằng cách tạo ra các bộ dữ liệu lớn, công khai từ các nghiên cứu di truyền.
Hầu hết các vi sinh vật sống ở người được tìm thấy trong hệ tiêu hóa, và đây cũng là nơi mà hầu hết các khám phá mới đang được thực hiện.
Những phát triển gần đây bao gồm xác nhận thêm về các cách đưa một dòng vi sinh vật mới vào hệ vi sinh vật hiện có bằng cách sử dụng chất dinh dưỡng sẵn có mà không ảnh hưởng đến sự cân bằng tổng thể và chức năng của hệ vi sinh vật. Điều này mở ra tiềm năng cho các phương pháp điều trị bằng probiotic và các phương pháp mới để phân tích cấu tạo của hệ vi sinh vật đường ruột.
Rong biển được sử dụng để kiểm soát hệ vi sinh vật đường ruột của một số con chuột trong nghiên cứu này.
Gần đây cũng có nghiên cứu về cách thức các mầm bệnh tiềm ẩn từ bên ngoài cơ thể xâm nhập và cách chúng liên quan đến hệ vi sinh vật đường ruột. Điều này sẽ giúp xác định các cách hạn chế sự xâm nhập của các vi sinh vật có hại tiềm ẩn và tác động gây bệnh của chúng.
Hệ vi sinh vật đường ruột đang trở thành nền tảng của y tế dự phòng.
