Мікроби всередині нашого організму контролюють такі важливі речі, як концентрація деяких речовин, які можуть бути важливими в певних пропорціях і токсичними при більших концентраціях, а також відновлення цих молекул, якщо вони пошкоджені. Прикладом є статеві гормони, де, за підрахунками, близько 65% тестостерону в нашому організмі пройшло через наші симбіотичні мікроби. Мікробіом бере участь у отриманні та зберіганні енергетичних продуктів у травній системі та інтенсивно взаємодіє з імунною системою. Функціональне значення виходить за межі рівня циркулюючих молекул, і, щоб взяти інший приклад, дослідження на мишах, проведене Рошелісом Діасом-Хайцем та його групою та опубліковане в 2011 році, продемонструвало, що кишкова флора гризуна необхідна для нормального розвитку його мозок і для нормальної поведінки. Ця робота показала, що миші без мікробів демонструють підвищену рухову активність та зниження тривожності порівняно з мишами з нормальним мікробіомом кишечника. Цей змінений фенотип мишей без кишкових мікробів був пов’язаний з аномальною експресією генів, що беруть участь у шляхах другого месенджера, та довготривалим посиленням в областях мозку, залучених саме до контролю розуму та тривоги. Усі дані вказують на те, що мікробна колонізація кишечника ініціює механізми сигналізації, які впливають на нейронні ланцюги.

мікробіом

Останній інтерес до мікробіому полягає в тому, що він може брати участь у розвитку аутоімунних захворювань, таких як діабет, ревматоїдний артрит, фіброміалгія, ревматоїдний артрит або розсіяний склероз. Є також дані, які впливають на наші мікроби у появі або еволюції деяких видів раку, алергії, хвороби Крона або ожиріння. Нарешті, в нервовій системі мікроби в нашому організмі, здається, впливають як у звичайних умовах, модулюючи рівень нейромедіаторів, так і на патологічні стани, пов'язані з дисбалансом у виробництві нейромедіаторів, виявлених при деяких захворюваннях, таких як шизофренія, депресія або біполярний розлад. Дані різноманітні та уривчасті. Щоб навести два інші приклади, пов’язані з нейронауками, у випадку анорексії спостерігається збільшення кількості бактерій Methanobrevibacter smithii тоді як діти з аутизмом виявляють більшу бактеріальну різноманітність. Як завжди в цих випадках, виникає питання, чи зумовлені зміни різними дієтами один одного, чи, навпаки, різниця в мікробіомі була б попередньою і, можливо, чинником, що ініціює.

Хоча було відомо, що мікробіом кишечника модулює функцію нервової системи, до недавнього часу не було відомо, яким шляхом він міг би здійснити такий вплив. Встановлено, що ці кишкові мікроби необхідні для нормальної збудливості сенсорних нейронів кишкової нервової системи, що передбачає можливий механізм передачі інформації між мікробами кишечника та нервовою системою. Також було помічено, що саме виживання нейронів, які контролюють рух кишечника, визначається молекулами, що виділяються мікроорганізмами в травному тракті.

Хоча невідомо, чому розсіяний склероз виникає у постраждалих людей, на тваринних моделях розсіяного склерозу захворювання не проявляється у мишей, якщо вони не мають мікробіома. Однак, коли кишечнику дозволяється колонізуватися групами бактерій, хвороба проявляється знову. Крім того, інтродукція бактеріальних полісахаридів з коменсальних видів Bacteroides fragilis захищає від розвитку цього аутоімунного захворювання на моделях гризунів.

  • Арнольд К. (2013) Інший ти. Новий вчений 2899: 31-34.
  • Berer K, Mues M, Koutrolos M, Rasbi ZA, Boziki M, Johner C, Wekerle H, Krishnamoorthy G. (2011) Коменсальна мікробіота та мієліновий аутоантиген співпрацюють для ініціювання аутоімунної демієлінізації. Nature 479 (7374): 538-541.
  • Брукер Р.М., Борденштейн С.Р. (2013) Гологенна основа видоутворення: кишкові бактерії викликають гібридну летальність у роду Nasonia. Наука. 341 (6146): 667-669.
  • Clemente JC, Ursell LK, Parfrey LW, Knight R. (2012) Вплив мікробіоти кишечника на здоров’я людини: інтегративний погляд. Клітинка. 148 (6): 1258-1270.
  • Діаз Хейц Р, Ванг С, Ануар Ф, Цянь Ю, Бьоркхольм Б, Самуельссон А, Хібберд М.Л., Форссберг Х, Петтерссон С. (2011) Нормальна мікробіота кишечника модулює розвиток мозку та поведінку. Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (7): 3047-3052.
  • Маквей Нойфельд К.А., Мао Й.К., Біненшток Дж., Фостер Дж.А., Кунце В.А. (2013) Мікробіом необхідний для нормальної внутрішньої збудливості первинного аферентного нейрона у миші. Нейрогастроентерол Мотил. 25 (2): 183-e88.
  • Sharon G, Segal D, Zilber-Rosenberg I, Rosenberg E. (2011) Симбіотичні бактерії відповідають за індуковану дієтою перевагу спаровування у Drosophila melanogaster, забезпечуючи підтримку гологеномної концепції еволюції. Кишкові мікроби 2 (3): 190-192.