Termenul de Microbiotă defineşte totalitatea microorganismelor aflate într-o anumită zonă (parte) a organismului uman.
Microbiomul reprezintă totalitatea microorganismelor cu genetica (ADN-ul personal) al acestora.
Şi pentru că în diferite articole medicale, vom întâlni termeni diverşi, atunci când vorbim de microbiomul uman, voi încerca să îi definesc pe fiecare dintre aceştia.
Biodiversitate = Varietatea formelor de viaţă, din cadrul unui ecosistem.
Comensalism = relaţia dintre două organisme, în care fiecare beneficiază de ajutorul celuilalt,fără a se influenţa negativ unul pe celălalt.
Taxonomie = Speciile de vieţuitoare.
Metagenom = Genomul individual al mai multor microorganisme, prezent într-un eşantion de lucru; (Mai multe detalii legate de Metagenom şi ştiinţa care se ocupă de acest aspect-Metagenomica, veţi găsi aici: https://www.youtube.com/watch?v=RcYXTpNS_XU).
Disbioză = alterarea compoziţiei microbiotei.
Probiotice = Produse ce conţin microorganisme vii şi care atunci când sunt administrate unui individ produc efecte benefice asupra sănătăţii acestuia.
Prebiotice = ingrediente alimentare care stimulează producţia de microorganisme benefice, comensale cu rol de influenţă pozitivă asupra stării de sănătate a individului.
Simbiotice = produse de sinteză care conţin atât elemente prebiotice, cât şi tulpini probiotice în cadrul aceluiaşi produs, cu rol de îmbunătăţire a sănătăţii individului.
Postbiotic = termen derivat din greacă pentru „post“, care înseamnă după, și „bios“, care înseamnă viață. În plus, familia „biotică“ de termeni (probiotice, prebiotice, simbiotice și postbiotice) se unește în jurul microbilor (sau substraturilor acestora).
Ce înseamnă postbiotic?
Prin urmare, termenul postbiotic se referă în mod corespunzător la substanțele derivate după ce microorganismele nu mai sunt în viață sau, cu alte cuvinte, neînsuflețit, mort sau inactivat.
Microbii care cuprind un postbiotic pot fi celule neînsuflețite, intacte sau pot fi fragmente structurale de microbi, cum ar fi pereții celulari. Multe preparate de postbiotice rețin, de asemenea, substanțe produse de microbi, cum ar fi metaboliții, proteinele sau peptidele, care pot contribui la efectul general asupra sănătății conferit de un postbiotic, dar astfel de componente nu sunt esențiale pentru un postbiotic.
Un postbiotic trebuie să fie derivat dintr-un microorganism bine definit sau dintr-o combinație de microorganisme pentru care secvențele genomice sunt
cunoscute și preparate, folosind un proces tehnologic delimitat de producere și inactivare a biomasei, care poate fi reprodus în mod fiabil.
Diversitatea microbiotei
Microbiota din diferite părţi ale organismului se diferenţiază prin intermediul celor trei
caracteristici principale ale acesteia: diversitate, compoziţie şi funcţie.
Diversitatea poate fi împărţită la rândul ei în:
- Diversitatea alfa- este diversitatea microbiană în diferite părţi ale organismului (piele,
plămân, tract gastrointestinal, tract genito-urinar) pentru aceleaşi categorii de vârstă
urmărite şi în cadrul ei ne înteresează ce tulpini sunt cuprinse şi care este rolul acestora la
acel nivel. - Diversitatea beta- se referă la similitudini şi diferenţe între tulpini bacteriene localizate la nivelul aceluiaşi organ, la indivizi diferiţi.
Potrivit diversităţii alfa şi parametrilor distincţi de calcul, pe care aceasta îi înglobează, în diferite studii au putut fi evaluate caracteristicile distincte ale unor mostre fecale, aparţinând nou- născuţilor prin cezariană versus naştere naturală, la o săptămână după naştere, remarcându-se o biodiversitate crescută şi chiar distinctă a nou-născuţilor natural, ale căror tulpini proveneau cu predominanţă de la nivelul tractului vaginal matern, versus tulpini provenite prin colonizare directă cu pielea mamei, cu care nou-născutul a venit în contact, pentru cei născuţi prin cezariană.
Compoziţia bacteriană
De ce este ea importantă? Deoarece cunoscând-o, poate fi ulterior studiată cum se modifică în regim de boală (pacienţi normoponderali versus pacienţi obezi), în condiţii de antibioterapie sau în condiţiile unor intervenţii externe, cum ar fi: transplantul fecal.
Compoziţia generală în cadrul organismelor sănătoase cuprinde:
- Bacterii – alcătuiesc Bacteriomul.
- Arquee – alcătuiesc Arqueomul.
- Virusuri şi fagi – alcătuiesc Viromul, Fagomul.Levuri, fungi, şi mucegaiuri – alcătuiesc Micobiomul.
- Protozoare – alcătuiesc Protozomul.
- Helminţi (paraziţi intestinali) – alcătuiesc Helmintomul.
Într-un studiu ce a combinat 22 de metagenoame fecale nou secvențiate ale indivizilor din 4 țări au fost identificate trei grupuri robuste (subnumite enterotipuri) care nu sunt specifice națiunii sau continentului. Au fost ulterior confirmate enterotipurile și în două cohorte mai mari publicate, sugerând că variația microbiotei intestinale este în general stratificată şi nu continuă.
Acest lucru indică existența unui număr limitat de stări simbiotice gazdă-microbiene bine echilibrate, care ar putea răspunde diferit la dietă și aportul de medicamente. Enterotipurile sunt în mare parte determinate de compoziția speciilor.
Pentru a determina baza filogenetică și funcțională a enterotipurilor au fost investigate în detaliu diferențele lor de compoziție la nivel de specie, gen, gene și căi de comunicare, precum și corelațiile privind abundenţa ale genurilor concomitente.
Enterotipul 1 conţine în cantitate mai crescută specii de Bacteroides.
Motoarele acestui enterotip par să obțină energia în primul rând din carbohidrați și proteine, prin fermentație.
Enterotipul 2 conține Prevotella și Desulfovibrio concomitent, care pot acționa sinergic pentru a degrada glicoproteinele mucinei prezente în stratul mucos al intestinului: Prevotella este un degradator cunoscut de mucină.
Enterotipul 3 este cel mai frecvent și este bogat în Ruminococcus, precum și în Akkermansia concomitent, ambele cunoscute a cuprinde specii capabile să degradeze mucinele.
De asemenea, este îmbogățit în transportori membranari, în principal din zaharuri, ceea ce sugerează legarea eficientă a mucinei și hidroliza ei ulterioară, precum și absorbția zaharurilor simple rezultate. Pe lângă conversia carbohidraților complecși în substraturi absorbabile, microbiota intestinală este, de asemenea, benefică gazdei umane prin producerea de vitamine.
Deși toate căile de metabolism al vitaminelor sunt reprezentate în toate probele, s-a observat că Enterotipurile 1 și 2 intervin predominant în biosinteza diferitelor vitamine: biotină, riboflavină, pantotenat și ascorbat (Enterotipul 1), iar tiamină și folat în cea din urmă (Enterotipul 2).
Aceste diferențe filogenetice și funcționale între enterotipuri reflectă astfel diferite combinații de lanțuri trofice microbiene cu un impact probabil asupra inter-relațiilor sinergice cu gazdele umane.
Funcţia microbiotei se referă la acea însuşire care ne arată ce metaboliţi pot produce diferite comunităţi bacteriene şi care ne permite evaluarea compoziţiei acestora la adultul sănătos, versus adultul cu diverse patologii asociate.
În raport cu taxonomia şi funcţiile microbiotei la individual sănătos, putem enumera speciile microbiene şi funcţiile acestora în cadrul diferitelor structuri umane.
- La nivelul gurii: Streptococi, Rothia, Neisseria, Candida, Veillonella, Actinomyces;
- La nivelul colonului se întâlnesc următoarele specii/clase microbiene: Bacteroides, Clostridium, Prevotella, Eubacterii Ruminococi, Bifidobacterii, Lactobacili, Enterobacterii, Sacharomyces, Metanobacterii;
- La nivelul pielii: Propionibacterii, Stafilococi, Corynebacterii, Moraxella, Malassezia;
- La nivelul vaginului: Lactobacillus, Gardenerella, Mycoplasma, Ureaplasma.
La nivelul întregului organism, din punct de vedere al funcţiilor, microbiota intervine în:
- Metabolismul carbonaţilor;
- Ciclul celular;
- Structura proteinelor;
- Rezistenţa la colonizare;
- Imunitate.
La nivelul gurii:
- Degradarea carbohidraţilor simpli;
- Reglarea pH-ului.
La nivelul pielii:
- Biosinteza vitaminei D.
La nivelul vaginului:
- Reglarea pH-ului, cu ajutorul producţiei de acid lactic.
La nivelul intestinului:
- Producţia de acizi graşi cu catena scurtă;
- Degradarea glucozaminoglicanilor.
Factori care influențează microbiota umană
Microbiota umană este în strânsă interdependenţă cu mai mulţi factori:
- Genetica şi modificările ce pot apărea pe calea epigenetică (alimente, substanţe, factori traumatizanţi care acţionând în momente cheie ale vieţii pot modifica şi influenţa sănătatea a cel puţin două generaţii);
- Vârsta;
- Sistemul neuro-endocrin;
- Dieta;
- Suplimentele alimentare, cât şi varii terapii recomandate în boală, în speţă antibioterapia;
- Compoziţia diferitelor produse cu care individual intră în contact: alimentar, prin intermediul pielii sau al aerosolilor, ce conţin metale grele, toxice sau dezinfectanţi;
- Variaţiile sezoniere (se constată modificări/oscilaţii ale compoziţiei microbiene de la un sezon la altul, astfel: compoziţie mai crescută a speciilor: Firmicutes şi a Actinobacteriilor pe perioada iernii, versus o compoziţie mai crescută a Bacteroidetes, vara);
- Variaţii specifice locului (ţării) în care trăieşte omul;
- Variaţii ale tulpinilor bacteriene la nivel de tract gastrointestinal, în funcţie de tipul de agricultură practicată: tradiţională sau industrializată.
Un echilibru între organism şi microbiotă va duce la bună funcţionare metabolică şi imună şi va preveni boala.
Un dezechilibru în balanţa celor două: gazdă – microbiotă va conduce la patologii (boli) inflamatorii intestinale, afecţiuni în sfera neurologică, afecţiuni ce implică sistemul imunitar.
Dezechilibrele apar de cele mai multe ori prin disfuncţii ale gazdei, în ceea ce priveşte:
- Dieta;
- Exerciţiul fizic;
- Afectarea ciclului somn-veghe;
- Factori stresori externi.
Modificări endocrine, generate de substanţe cu caracter disruptiv endocrin (produse dermato-
cosmetice, dizolvanţi, diluanţi, dezinfectanţi, plastic cu acţiune directă la nivelul pielii, al
tractutului respirator sau digestiv).
Tipurile de microorganisme şi abundenţa lor se modifică pe parcursul vieţii, astfel că studiul
microbiomului poate indica vârsta unei persoane. Toate transformările pe care le parcurge
microbiomul uman, din perioada fetală până la deces au fost descrise într-un nou review, publicat
în revista Nature (https://www.nature.com/articles/s41579-022-00768-z).
Dr. Raluca Pavlișan este medic specialist Medicină de Urgență, Master în Nutriție Clinică și Comunitară, Competenţă în Consilierea Nutrigenetică şi a Microbiotei Intestinale, Competență Planificare Familială și Contracepție, Psihoterapeut Autonom Sistemic Cuplu și Familie.
Bibliografie:
- https://www.mdpi.com/2076-2607/10/9/1866
- https://www.nature.com/articles/s41579-022-00768-z
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6351938/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7315774/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3728647/#SD4
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9027423/
