Žarnyno mikrobiota yra virškinamajame trakte, ypač storojoje žarnoje, gyvenanti mikroorganizmų bendrija: bakterijos, archėjos, virusai ir grybeliai. Ji priklauso žmogaus mikrobiomos sistemai ir veikia kaip su organizmu susijusi ekosistema. Žarnyno mikrobiota dalyvauja virškinime, medžiagų apykaitoje, imuninės sistemos reguliavime ir žarnyno gleivinės apsaugoje.
| Mikrobiotos sudedamoji dalis | Kas tai? | Pagrindinė funkcija | Pavyzdžiai |
|---|---|---|---|
| Bakterijos | Gausiausia žarnyno mikrobiotos dalis – sudaro apie 99 % visų mikroorganizmų. | Padeda virškinti maistą, gamina vitaminus, saugo nuo kenksmingų bakterijų, palaiko imuninės sistemos veiklą. | Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia |
| Grybai | Nedidelė mikrobiotos dalis, natūraliai gyvenanti žarnyne. | Prisideda prie mikroorganizmų pusiausvyros palaikymo, tačiau per didelis jų kiekis gali sukelti sutrikimų. | Candida, Saccharomyces |
| Virusai | Daugiausia bakterijas užkrečiantys virusai (bakteriofagai). | Reguliuoja bakterijų populiacijas ir padeda išlaikyti mikrobiotos pusiausvyrą. | Bakteriofagai |
| Archėjos | Mikroorganizmai, panašūs į bakterijas, tačiau priklausantys atskirai gyvybės sričiai. | Dalyvauja virškinimo procesuose ir padeda skaidyti tam tikras medžiagas. | Methanobrevibacter rūšys |
| Pirmuonys | Vienaląsčiai mikroorganizmai, randami dalies žmonių žarnyne. | Kai kurie yra nekenksmingi, o kiti gali sukelti žarnyno infekcijas. | Blastocystis, Giardia |
Kodėl žarnyno mikrobiota laikoma žmogaus mikrobiomos dalimi?
Žmogaus mikrobioma apima visus organizme ir ant jo gyvenančius mikroorganizmus bei jų genetinę informaciją. Žarnyno mikrobiota yra viena svarbiausių šios sistemos dalių, nes virškinamasis traktas suteikia daug maistinių medžiagų ir stabilias sąlygas mikroorganizmams daugintis.
Didžiausia mikroorganizmų įvairovė randama storojoje žarnoje. Čia vyksta intensyvi sąveika tarp bakterijų, žarnyno epitelio, imuninės sistemos ląstelių ir maisto likučių, kurių žmogaus fermentai nebesuskaido plonojoje žarnoje.
Kaip žarnyno mikrobiota padeda virškinti maistą?
Žarnyno bakterijos skaido dalį skaidulų ir kitų sudėtingų angliavandenių, kurių žmogaus fermentai negali pilnai suvirškinti. Šio proceso metu susidaro trumposios grandinės riebalų rūgštys, pavyzdžiui, acetatas, propionatas ir butiratas.
Paprastai šį procesą galima aprašyti taip: maistinės skaidulos → bakterinė fermentacija → trumposios grandinės riebalų rūgštys. Butiratas yra svarbus storosios žarnos epitelio ląstelių energijos šaltinis, o kitos rūgštys gali dalyvauti gliukozės ir lipidų apykaitos reguliavime.
| Funkcija | Kas vyksta žarnyne? | Biologinė reikšmė |
|---|---|---|
| Skaidulų fermentacija | Bakterijos skaido nevirškinamus angliavandenius | Susidaro trumposios grandinės riebalų rūgštys |
| Gleivinės apsauga | Mikroorganizmai konkuruoja su patogenais dėl vietos ir maisto | Mažėja žalingų mikroorganizmų įsitvirtinimo tikimybė |
| Imuninė sąveika | Mikrobiota veikia imuninių ląstelių signalus | Padeda palaikyti toleranciją ir uždegimo kontrolę |
| Medžiagų apykaita | Dalyvauja tulžies rūgščių ir kai kurių vitaminų apykaitoje | Susijusi su energijos balansu ir žarnyno funkcija |
Ką žarnyno mikrobiota daro imuninei sistemai?
Žarnynas yra viena svarbiausių imuninės sistemos sąveikos su aplinka vietų. Su maistu į organizmą patenka baltymai, mikroorganizmų dalelės ir kitos medžiagos, todėl imunitetas turi atskirti pavojingus signalus nuo nepavojingų.
Mikrobiota prisideda prie šios pusiausvyros. Ji veikia žarnyno gleivinės barjerą, gleivių sluoksnį, imunoglobulino A gamybą ir uždegiminių signalų reguliavimą. Dėl šios priežasties mikrobiotos sudėties pokyčiai siejami su uždegiminėmis žarnyno ligomis, dirgliosios žarnos sindromu ir kai kuriais metaboliniais sutrikimais, nors ryšys ne visada reiškia tiesioginę priežastį.
Kas keičia žarnyno mikrobiotos sudėtį?
Mikrobiota nėra pastovi. Ji kinta nuo kūdikystės iki senatvės, reaguoja į mitybą, vaistus, infekcijas, gyvenamąją aplinką ir ligas. Ypač ryškiai ją gali paveikti antibiotikai, nes šie vaistai veikia ne tik patogenines, bet ir dalį įprastų bakterijų.
- Mityba: skaidulų turintys produktai palaiko fermentaciją ir trumpųjų grandinių riebalų rūgščių gamybą.
- Antibiotikai: gali laikinai sumažinti bakterijų įvairovę ir pakeisti rūšių santykį.
- Infekcijos: žarnyno infekcijos gali sutrikdyti mikroorganizmų pusiausvyrą.
- Amžius: kūdikių, suaugusiųjų ir vyresnių žmonių mikrobiota skiriasi.
- Ligos: uždegiminės, metabolinės ir imuninės būklės dažnai siejamos su mikrobiotos pokyčiais.
Kada mikrobiotos pokyčiai vadinami disbioze?
Disbiozė reiškia pakitusią mikrobiotos būklę, kai sumažėja naudingų funkcijų, padidėja potencialiai žalingų mikroorganizmų dalis arba sumažėja įvairovė. Tai nėra viena konkreti diagnozė. Tai biologinis apibūdinimas, kurį reikia vertinti kartu su simptomais, ligos istorija ir tyrimais.
Praktiškai disbiozė gali būti aptariama po antibiotikų vartojimo, sergant pasikartojančiu viduriavimu, uždegiminėmis žarnyno ligomis ar po tam tikrų infekcijų. Vis dėlto vien mikrobiotos tyrimo rezultatas ne visada parodo ligą, nes sveikų žmonių mikrobiotos sudėtis taip pat labai skiriasi.
Kaip žarnyno mikrobiota tiriama?
Dažniausiai moksliniuose tyrimuose naudojama išmatų mėginių genetinė analizė, pavyzdžiui, 16S rRNR sekoskaita arba metagenominė sekoskaita. Šie metodai leidžia nustatyti bakterijų grupes ir jų genetinį potencialą, tačiau jie tiesiogiai neparodo visų mikroorganizmų aktyvumo žarnyno gleivinėje.
Klinikinėje praktikoje mikrobiotos vertinimas turi ribas. Gydytojui svarbesni išlieka simptomai, objektyvūs uždegimo žymenys, kraujo, išmatų, endoskopiniai ir kiti tyrimai, jei jų reikia pagal konkrečią būklę.
Ką pagrįstai galima daryti mikrobiotai palaikyti?
Moksliniai duomenys nuosekliai sieja skaidulų turinčią mitybą su žarnyno bakterijų fermentacine veikla. Todėl daržovės, ankštiniai, viso grūdo produktai, vaisiai ir riešutai yra praktiškas būdas suteikti substrato žarnyno bakterijoms.
Probiotikai ir prebiotikai gali būti naudingi tam tikrose situacijose, tačiau jų poveikis priklauso nuo konkrečios padermės, dozės ir būklės. Dėl šios priežasties jų negalima vertinti kaip universalaus sprendimo visoms virškinimo problemoms.
Šaltinis: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4991899/
Šaltinis: https://www.nature.com/articles/nrgastro.2016.42
