Hệ vi sinh vật là một loại "cơ quan" đã bị y học hiện đại lãng quên trong nhiều năm. Tuy nhiên, trong hơn chục năm qua, nhờ sự phát triển của khoa học y sinh, rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện, kết quả chứng minh rằng hệ vi sinh vật không chỉ là một nhóm vi sinh vật sống trong cơ thể chúng ta. Hệ vi sinh vật là gì? Tại sao nó rất quan trọng đối với sức khỏe của chúng ta? Làm thế nào để chăm sóc nó?
Mục lục
- Hệ vi sinh vật, hệ vi sinh vật hay hệ vi sinh vật?
- Hệ vi sinh vật - nó bao gồm những gì?
- Hệ vi sinh vật - chức năng của nó là gì?
- Hệ vi sinh vật - Điều gì ảnh hưởng đến nó?
- Bệnh vi sinh vật và nền văn minh
- Hệ vi sinh vật và bệnh béo phì
- Hệ vi sinh vật và hệ thần kinh
- Hệ vi sinh - làm thế nào để chăm sóc nó?
Hệ vi sinh vật (microbiota, microflora) là một nhóm các vi sinh vật đặc trưng cho một môi trường sống tự nhiên nhất định. Là một môi trường sống, chúng ta nên hiểu không chỉ biển hoặc đất, mà còn cả sinh vật của con người và các động vật khác. Do đó, ngoài hệ vi sinh vật của biển và đất, chúng ta phân biệt được hệ vi sinh vật đường ruột, da, đường sinh dục, tai và miệng.
Thành phần của quần xã vi sinh vật khác nhau tùy thuộc vào môi trường sống mà nó chiếm giữ. Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu được thực hiện trên nhiều hệ vi sinh vật nhất trong cơ thể chúng ta, tức là đường tiêu hóa.
Hệ vi sinh vật, hệ vi sinh vật hay hệ vi sinh vật?
Thuật ngữ "microbiome" lần đầu tiên được sử dụng vào năm 2001 bởi Joshua Lederberg, người đoạt giải Nobel, người đã sử dụng nó để mô tả bộ gen của tất cả các vi sinh vật sống trong cơ thể người. Do đó, thuật ngữ này được sử dụng thường xuyên hơn theo nghĩa này.
Khi chúng ta nói về tập hợp tất cả các vi sinh vật dưới dạng tế bào, nên sử dụng thuật ngữ "hệ vi sinh vật".
Đổi lại, thuật ngữ "hệ vi sinh" là một thuật ngữ cũ ít được sử dụng hơn, và nó có từ thời hầu hết các vi sinh vật được phân loại vào giới thực vật (thuật ngữ "hệ thực vật" mô tả tổng số các loài thực vật được tìm thấy trong một khu vực nhất định).
Hệ vi sinh vật - nó bao gồm những gì?
Hệ vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm, động vật nguyên sinh, vi rút và vi khuẩn cổ. Hãy nhớ rằng không phải lúc nào họ cũng phải "thân thiện" với chủ nhà. Hệ vi sinh vật cũng có thể bao gồm các vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho người, ví dụ: Escherichia Coli.
Do số lượng vi sinh vật rất lớn, hệ vi sinh vật đường tiêu hóa đáng được quan tâm đặc biệt, bao gồm chủ yếu là các vi khuẩn từ 4 phân nhóm:
- Firmicutes (64%)
- Bacteroides (23%)
- Proteobacteria (8%)
- Actinobacteria (3%)
Ở những người khỏe mạnh, các phần riêng lẻ của đường tiêu hóa được đặc trưng bởi sự đa dạng khác nhau của vi sinh vật. Thực tế dạ dày và tá tràng vô trùng, vì pH axit của dịch vị tạo ra môi trường không thuận lợi cho hầu hết các vi sinh vật. Trong ruột non, số lượng của chúng nhiều hơn, dao động từ 10.000 đến 100.000 trong 1 gam thức ăn.
Vi khuẩn ưa axit thuộc giống này chiếm ưu thế ở đây Lactobacillus và Liên cầu. Số lượng vi sinh vật lớn nhất là trong ruột già và nó thậm chí là một nghìn tỷ tế bào trong 1 gam thực phẩm! Phần lớn là vi sinh vật không dung nạp oxy (vi khuẩn kỵ khí) chẳng hạn như vi khuẩn thuộc chi Bifidobacterium liệu Clostridium.
Người ta ước tính rằng có số lượng vi sinh vật trong đường tiêu hóa nhiều gấp 10 lần so với các tế bào trong cơ thể người (khoảng 100 nghìn tỷ tế bào nặng khoảng 2 kg), và số lượng gen trong đó là 3,3 triệu. Để so sánh, bộ gen của con người chỉ có 21.000 gen.
Vi khuẩn sống trong đường tiêu hóa có thể được phân chia theo các chức năng của chúng trong cơ thể:
- vi khuẩn phân giải protein (còn được gọi là putrefactive) là vi khuẩn có khả năng gây bệnh mà chúng phát triển quá mức trong ruột có thể ảnh hưởng xấu đến cơ thể; chúng bao gồm, trong số những người khác vi khuẩn thuộc giống Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Pseudomonas
- vi khuẩn bảo vệ (probiotic) là vi khuẩn ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh, bịt kín biểu mô ruột và sản xuất chất dinh dưỡng cho biểu mô ruột; chúng bao gồm, trong số những người khác vi khuẩn thuộc giống Lactobacillus và Bifidobacterium
- vi khuẩn kích thích miễn dịch kích thích các tế bào của hệ thống miễn dịch, giảm phản ứng viêm và kích thích sản xuất kháng thể IgA qua niêm mạc; chúng bao gồm, trong số những người khác vi khuẩn thuộc giống Enterococcus và Escherichia coli. Sau này cũng có khả năng gây bệnh trong điều kiện không thuận lợi
Hệ vi sinh vật - chức năng của nó là gì?
Các vi sinh vật đường ruột có thể chuyển hóa các chất thực phẩm - carbohydrate, protein, chất béo và những chất có nguồn gốc trực tiếp từ con người như tế bào chết và chất nhầy. Hệ vi sinh vật sử dụng chúng để hỗ trợ các hoạt động sống cơ bản.
Do đó, các chức năng của hệ vi sinh vật có thể được so sánh như một loại lò phản ứng sinh học tạo ra vô số chất hoạt tính sinh học trong quá trình lên men. Số lượng và tính chất của các chất này sẽ phụ thuộc phần lớn vào cách chúng ta ăn.
Ngoài việc hỗ trợ quá trình tiêu hóa, hệ vi sinh vật đường ruột:
- sản xuất vitamin B và vitamin K.
- tăng sự hấp thụ các khoáng chất như magiê và canxi
- ngăn chặn sự xâm chiếm ruột của vi khuẩn gây bệnh
- kích thích sự trưởng thành của các tế bào của hệ thống miễn dịch và hỗ trợ công việc của nó
- làm dịu quá trình viêm
- ảnh hưởng đến sự trưởng thành và biệt hóa của các tế bào biểu mô ruột
- bất hoạt chất độc và chất gây ung thư
- tham gia vào quá trình chuyển hóa cholesterol và bilirubin
Hệ vi sinh vật - Điều gì ảnh hưởng đến nó?
- gien
Trong khi thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi các yếu tố môi trường, thì kiểu gen của vật chủ cũng ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật ở mức độ thấp hơn. Một ví dụ về mối quan hệ như vậy là các biến thể của gen FUT2 mã hóa enzym fucosyltransferase 2, chịu trách nhiệm, liên quan, cho sự hình thành các kháng nguyên liên kết với các nhóm máu.
Những người có một biến thể bất lợi của gen FUT2 không tạo ra một số oligosaccharide nhất định, việc thiếu các oligosaccharide này dẫn đến việc thiếu hụt các vi khuẩn bảo vệ của giống Bifidobacterium. Khoảng 20% người châu Âu có một biến thể bất lợi của gen này.
- tuổi và phương thức giao hàng
Trước khi sinh trong bụng mẹ, đường tiêu hóa của chúng ta được vô trùng. Trong quá trình sinh nở tự nhiên, đường tiêu hóa được bố trí bởi hệ vi sinh vật âm đạo của người mẹ. Sau đó, trong quá trình nuôi con bằng sữa mẹ, các chất prebiotic (oligosaccharide của con người) được truyền sang em bé, giúp kích thích sự phát triển của các vi khuẩn có lợi như Bifidobacterium.
Trẻ bú sữa nhân tạo có thể có ít vi khuẩn hơn. Nó đã được chứng minh rằng sinh con và cách cho ăn có thể rất quan trọng trong sự phát triển thích hợp của hệ vi sinh vật và sự phát triển của bệnh dị ứng. Sự khác biệt đáng kể trong thành phần của hệ vi sinh vật đã được quan sát thấy ở trẻ sinh tự nhiên so với trẻ sinh mổ.
Sau khi kết thúc thời kỳ cho con bú và cho ăn thức ăn đặc, thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột dần dần giống như của người lớn. Đến khoảng 15 tuổi, anh ta trở nên tương đối ổn định (nếu người đó khỏe mạnh và có lối sống đúng đắn).
Giai đoạn tiếp theo của cuộc đời con người, trong đó có sự thay đổi thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột, là giai đoạn sau khoảng 65 tuổi. Ở người cao tuổi, có sự giảm số lượng vi khuẩn bảo vệ của chi Bifidobacterium và sự gia tăng số lượng vi khuẩn có khả năng gây bệnh, chẳng hạn như Clostridium.
Giảm bớt Bifidobacterium, làm giảm viêm trên niêm mạc ruột, có thể là một trong những yếu tố làm trầm trọng thêm các quá trình bệnh liên quan đến tuổi tác. Tại sao chuyện này đang xảy ra? Ở mức độ lớn, đây là hệ quả của việc cơ thể chúng ta trở nên kém hiệu quả hơn theo tuổi tác, tức là tình trạng răng xấu đi, lượng nước bọt tiết ra và hiệu quả của các cơ quan, ví dụ như tuyến tụy, giảm.
- Chế độ ăn
Chế độ ăn uống là một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột. Nếu chúng ta cung cấp hệ vi sinh vật của mình với lượng carbohydrate phức hợp thích hợp, vi sinh vật sẽ tạo ra các chất như axit béo chuỗi ngắn (SCFA), ví dụ như butyrate hoặc axit lactic, có tác dụng có lợi cho cơ thể, bao gồm bằng cách làm im lặng các phản ứng viêm.
Người ta ước tính rằng 10-20% lượng carbohydrate tiêu thụ có khả năng chống lại sự tiêu hóa của các enzym đường ruột của con người. Đây là những carbohydrate không tiêu hóa được, chẳng hạn như tinh bột kháng và polysaccharide không phải tinh bột (ví dụ, pectin và cellulose), là những "chất dinh dưỡng" lý tưởng cho hệ vi sinh vật.
Mặt khác, nếu chế độ ăn uống của chúng ta có quá nhiều thực phẩm đã qua chế biến, đường đơn, chất béo bão hòa và protein động vật, vi sinh vật sẽ bắt đầu tạo ra các chất có hại như amin sinh học (ví dụ: tyramine), skatole, indole hoặc amoniac. Những chất này có thể làm hỏng các tế bào biểu mô ruột, gây viêm và dẫn đến rối loạn tính thấm của hàng rào ruột.
Một nghiên cứu được thực hiện trong đó so sánh thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ em sống ở Ý và ăn theo mô hình chế độ ăn phương Tây (giàu protein động vật, chất béo và đường đơn) với chế độ ăn của trẻ em sống ở vùng nông thôn Burkina Faso (giàu carbohydrate phức và ít protein động vật) . Họ chỉ ra rằng thành phần của hệ vi sinh vật ở cả hai nhóm khác nhau hoàn toàn.
Ở trẻ em Ý, nhóm vi khuẩn đặc trưng của người béo phì (Firmicutes), có sự phát triển quá mức của vi khuẩn phản ứng và giảm hàm lượng butyrate và SCFA khác được tìm thấy trong phân. Điều này không được tìm thấy ở trẻ em từ Burkina Faso. Điều này cho thấy thói quen ăn uống không đúng cách ảnh hưởng đến sự xáo trộn của hệ vi sinh vật đường ruột.
Chế độ ăn ít carbohydrate phức tạp (ví dụ, chất xơ hòa tan) làm giảm sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là các vi khuẩn bảo vệ thuộc giống Bifidobacterium. Một ví dụ về chế độ ăn kiêng như vậy là chế độ ăn uống FODMAPs và chế độ ăn kiêng không chứa gluten được cân bằng không đúng cách.
Chế độ ăn Địa Trung Hải là thuận lợi nhất trong nghiên cứu, vì ngoài một lượng lớn chất xơ, nó còn chứa polyphenol. Như các nghiên cứu gần đây cho thấy, 90-95% polyphenol được tích tụ trong ruột già, nơi chúng trải qua các thay đổi sinh hóa khác nhau bởi hệ vi sinh vật đường ruột.
- Căng thẳng tâm lý
Nó đã được chứng minh trên chuột và các nghiên cứu trên người rằng căng thẳng tâm lý làm giảm số lượng vi khuẩn bảo vệ của các chi Lactobacillus và Bifidobacterium. Ngoài ra, căng thẳng kích thích sự phát triển của vi khuẩn có khả năng gây bệnh Escherichia Coli. Điều này có thể là do sự tiết ra hormone căng thẳng cortisol.
Nó cũng đã được chứng minh rằng polyphenol, chẳng hạn như resveratrol trong nho hoặc catechin trong trà, có tác động tích cực đến thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột, hoạt động như prebiotics.
ĐỌC CŨNG:
- PROBIOTICS - đặc tính chữa bệnh, loại và nguồn
- Vi khuẩn tốt trong cơ thể: vi khuẩn bảo vệ chống lại bệnh tật
- Giặt thường xuyên làm giảm tuổi thọ? Có, và có bằng chứng về nó!
Bệnh vi sinh vật và nền văn minh
Hệ vi sinh vật thường được so sánh với một "cơ quan" đã bị y học hiện đại lãng quên. Nghiên cứu cho thấy rõ ràng rằng hệ vi sinh vật, giống như bất kỳ cơ quan nào khác, có thể tiếp nhận và phản hồi thông tin từ môi trường - chẳng hạn như sự thay đổi độ pH, sự hiện diện của chất dinh dưỡng, tế bào miễn dịch và hormone. Hệ thống này được gọi là cảm nhận số đại biểu và cho phép đối thoại phân tử giữa hệ vi sinh vật với các tế bào và cơ quan của con người.
Do ảnh hưởng đa cấp của hệ vi sinh vật đối với cơ thể chúng ta, không có gì ngạc nhiên khi các rối loạn định tính và định lượng của hệ vi sinh vật, được gọi là rối loạn vi khuẩn đường ruột, có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện của nhiều bệnh văn minh, chẳng hạn như:
- béo phì
- Bệnh tiểu đường
- bệnh tự miễn
- dị ứng
- rối loạn trầm cảm
- tự kỷ ám thị
- Bệnh Alzheimer
Một bước đột phá trong nghiên cứu về mối quan hệ giữa hệ vi sinh vật và sức khỏe con người là dự án “Human Microbiome Project” do Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ khởi xướng năm 2007. Nó sử dụng các phương pháp sinh học phân tử hiện đại nhất, cho phép xác định sự khác biệt trong thành phần của hệ vi sinh vật ở người tùy thuộc vào vĩ độ, kiểu gen, tuổi và chế độ ăn uống.
Hệ vi sinh vật và bệnh béo phì
Các nghiên cứu đầu tiên cho thấy mối quan hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và bệnh béo phì được tiến hành ở chuột. Người ta nhận thấy rằng những con chuột béo phì - so với những con chuột gầy - bị xáo trộn tỷ lệ giữa các vi khuẩn trong nhóm Firmicutes (quá nhiều) tôi Bacteroides (không đủ).
Hiện tại người ta tin rằng hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh béo phì theo ít nhất ba cơ chế:
- bằng cách sản xuất thêm kilocalories (4-10% năng lượng thu được từ thức ăn được tạo ra bởi hệ vi sinh vật, khoảng 80-200 kcal / ngày)
- gây viêm mức độ thấp (được gọi là nội độc tố chuyển hóa, có thể gây kháng insulin)
- điều hòa trung tâm cảm giác đói và no (hệ vi sinh ảnh hưởng đến việc tiết ra peptide-1 và peptide YY giống glucagon, và thời gian vận chuyển đường ruột)
Hệ vi sinh vật và hệ thần kinh
Các nghiên cứu thực nghiệm trên chuột đã chỉ ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ thần kinh, phản ứng căng thẳng và hành vi. Ngày càng có nhiều nghiên cứu chỉ ra mối quan hệ trực tiếp giữa hệ vi sinh vật đường ruột và các rối loạn trầm cảm.
Trong bối cảnh này, cái gọi là trục ruột-não và dây thần kinh phế vị, chịu trách nhiệm truyền tín hiệu từ ruột đến não.
Các cơ chế khác mà vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến hành vi của chúng ta là sự tham gia của chúng vào quá trình chuyển hóa tryptophan (nó là tiền thân của quá trình tổng hợp "hormone hạnh phúc" - serotonin) hoặc trực tiếp thông qua việc tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh, ví dụ như vi khuẩn thuộc giống Escherichia và Enterococcus có thể tạo ra serotonin và của chi Lactobacillus GABA (một chất dẫn truyền thần kinh chịu trách nhiệm giúp bình tĩnh và thư giãn).
Ngoài ra, nghiên cứu chỉ ra sự tham gia của hệ vi sinh vật đường ruột vào sự phát triển của các rối loạn như:
- tự kỷ ám thị
- tâm thần phân liệt
- ADHD
- rối loạn lưỡng cực
SIBO, hoặc vi khuẩn phát triển quá mức ở ruột non, là một loại rối loạn sinh học đường ruột liên quan đến sự phát triển quá mức của vi khuẩn trong ruột non, đặc trưng của ruột già.
SIBO là nguyên nhân dẫn đến rối loạn tiêu hóa và hấp thu. Nó cùng tồn tại với nhiều bệnh tật, chẳng hạn như:
- hội chứng ruột kích thích (84%)
- bệnh celiac (66%)
- bệnh trào ngược dạ dày-thực quản (50%)
- suy giáp (54%)
- viêm tụy (35%)
Nguyên nhân của SIBO có thể là:
- rối loạn nhu động ruột
- thuốc kháng axit
- bệnh dạ dày
- thiếu hụt enzym tiêu hóa
- tuổi già
- liệu pháp kháng sinh
Microbiome - Làm thế nào để chăm sóc nó?
- ăn các loại rau và trái cây giàu polyphenol (việt quất, việt quất, mâm xôi) và các chất prebiotic có tác dụng “nuôi dưỡng” vi sinh vật đường ruột (các loại đậu, cam quýt, atisô Jerusalem, tỏi tây, hành tây, măng tây, chuối)
- ăn các loại carbohydrate phức hợp như gạo lứt, cám yến mạch và cám yến mạch, có chứa chất xơ hòa tan giúp kích thích sản xuất butyrate
- ăn chất béo chất lượng tốt, ví dụ như trong dầu ô liu
- uống trà xanh vì nó chứa polyphenol như catechin
- tăng cường ăn các loại rau ngâm chua, ví dụ như bắp cải, dưa chuột, củ cải đường và các sản phẩm từ sữa, ví dụ như sữa chua, kefir, vì chúng là nguồn vi sinh vật probiotic
- tránh uống một lượng lớn rượu và nếu bạn đã uống rượu, hãy chọn rượu vang đỏ có chứa polyphenol như resveratrol
- Loại bỏ đồ ăn vặt đã qua chế biến, đồ uống có đường, bánh quy và quán bar khỏi chế độ ăn uống của bạn vì chúng là nguồn cung cấp đường đơn và chất béo chuyển hóa
- tránh căng thẳng tâm lý và nếu điều này là không thể, hãy sử dụng các kỹ thuật thư giãn
- chăm sóc đủ giấc ngủ
- tập thể dục thường xuyên
Văn chương
- Gałęcka M. và Szachta P. Kyberkompakt - tầm quan trọng của chẩn đoán vi sinh hiện đại về đường tiêu hóa. Nhiễm trùng 5/2013.
- De Filippo C. và cộng sự. Tác động của chế độ ăn trong việc hình thành hệ vi sinh vật đường ruột được tiết lộ qua một nghiên cứu so sánh ở trẻ em từ châu Âu và nông thôn châu Phi. Proc Natl Acad Sci Hoa Kỳ. 2010, 17, 107 (33), 14691-6. Truy cập trực tuyến
- Tomás-Barberán F.A. và các cộng sự. Tương tác của hệ vi sinh vật đường ruột với polyphenol trong chế độ ăn uống và hậu quả đối với sức khỏe con người. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016, 19 (6), 471-476. Truy cập trực tuyến
- Kiểu gen của Wacklin P. và cộng sự (gen FUT2) có liên quan chặt chẽ với thành phần của vi khuẩn Bifidobacteria trong ruột người. PLoS One 2011, 6, e20113. Truy cập trực tuyến
- De Filippis F. và các cộng sự. Việc tuân thủ chế độ ăn Địa Trung Hải ở mức độ cao tác động có lợi đến hệ vi sinh vật đường ruột và hệ chuyển hóa liên quan. Ruột. 2016, 65 (11), 1812-1821. Truy cập trực tuyến
- Reddel S. và các cộng sự. Tác động của chế độ ăn ít FODMAP, không chứa Gluten và Ketogenic đối với sự điều biến hệ vi sinh vật đường ruột trong các điều kiện bệnh lý. Các chất dinh dưỡng. 2019, 12, 11 (2), E373. Truy cập trực tuyến
- Wołkowicz T. và các cộng sự. Hệ vi sinh vật đường tiêu hóa và chứng loạn khuẩn của nó như một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tình trạng sức khỏe của cơ thể con người. Med. Hết hạn. Mikrobiol., 2014, 66: 223-235. Truy cập trực tuyến
- Ostrowska L. Ảnh hưởng của hệ vi sinh vật đường ruột đến rối loạn chuyển hóa và béo phì - quan điểm của một chuyên gia nội khoa và chuyên gia dinh dưỡng. Gastroenterologia Kliniczna 2016, 8, 2, 62-73. Truy cập trực tuyến
- Gulas E. và các cộng sự. Làm thế nào vi sinh có thể ảnh hưởng đến tâm thần học? Mối quan hệ giữa hệ vi khuẩn đường ruột và rối loạn tâm thần. Bác sĩ tâm thần. Một nửa. 2018, 9, 1-17. Truy cập trực tuyến
Đọc thêm bài viết của tác giả này
-przyczyny-objawy-oraz-leczenie.jpg)
