ადამიანის მიკრობიომა - ჩვენ მარტო არ ვართ!
ჰოლანდიელმა ანტონ ვან ლევენჰუკმა, რომელმაც პირველმა აღწერა ადამიანის პირის ღრუსა და ფეკალიებში არსებული „ანიმაკულები“.
არ ვგულისხმობთ პარაზიტებს, ეს მილიარდობით მიკრობია, რომლებმაც, ევოლუციის პროცესში თავიანთ სახლად ადამიანი აირჩიეს და მათგან ბევრი გულმოდგინედ გვეხმარება ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში. უწინ მიკროორგანიზმების ამ ერთობლიობას „მიკროფლორას“ უწოდებდნენ, რომელიც ძირითადად ბაქტერიებით იყო წარმოდგენილი. მოგვიანებით დადგინდა, რომ ჩვენი „მიკრობიოტა“ - თანამედროვე ტერმინოლოგიით - მიკროსამყაროს ყველა წარმომადგენლის ერთიანობაა, რომლებიც ადამიანის ორგანოებში ბინადრობენ. ეს ნამდვილი ბიოცენოზების ერთობლიობაა, რომლისთვისაც ადამიანის სხეული ერთგვარი „პლანეტაა“.
ნამდვილი გარღვევა იყო XXI საუკუნეში ადამიანის მიკროორგანიზმების კვლევის მეთოდების შექმნა, რომლებიც დაფუძნებული იყო დნმ-ის სეკვენირების ტექნოლოგიებზე. მოლეკულურ-გენეტიკური ანალიზის ფართო გამოყენებამ ნამდვილი რევოლუცია მოახდინა მიკროორგანიზმების იდენტიფიკაციასა და მიკრობიოტის შესწავლაში - იმ მიკროორგანიზმთა ერთობლიობაში, რომლებიც ადამიანის სხეულში სახლობენ. მიკრობიოტის გენომების ერთობლიობას, რომლის მეშვეობითაც აღწერენ ამ მიკროორგანიზმთა საზოგადოებების სტრუქტურასა და ფუნქციებს, უწოდეს მიკრობიომი. ხშირად, მიკრობიომი და მიკრობიოტა, სინონიმებად გამოიყენება.
ამრიგად, მიკრობიომა ან მიკროფლორა, ეს არის ყველა მიკრობის გენეტიკური მასალა, რომელიც ადამიანის სხეულში და მის ზედაპირზე ბინადრობს, ეს დაახლოებით 30 ტრილიონი მიკროორგანიზმია.
მათგან უმეტესი ნაწილი ნაწლავშია, სადაც დაახლოებით 95% სასარგებლო მიკრობია, რომელთა საერთო წონა დაახლოებით 2 კილოგრამს შეადგენს.
დაბადებამდე ადამიანი პრაქტიკულად სტერილურია. ბავშვი პირველად მიკრობიომას იღებს დედისგან მშობიარობისას და ძუძუთი კვების პერიოდში.
მიკრობიომა შედგება შემდეგი მიკრობებისგან:
- ბაქტერიები;
- მიკროსკოპული სოკოები (მაგალითად, საფუარი), რომლებიც მიკრობიომის მცირე ნაწილს წარმოადგენენ;
- ვირუსები, უმეტესად ბაქტერიოფაგები (ბაქტერიების ვირუსები);
- არქეები - ბაქტერიების მსგავსი ერთუჯრედიანი მიკროორგანიზმები.
მიკრობიომის შემადგენლობა ინდივიდუალურია. თითოეულ ადამიანს აქვს კონკრეტული სახეობები.
მიკრობიომის შემადგენილი გენების რაოდენობა საგრძნობლად აღემატება ადამიანის უჯრედების გენებს: თითოეულ ბაქტერიას დაახლოებით 2000 გენი აქვს, ნაწლავის 1000 სახეობის ბაქტერიაში დაახლოებით 2 მილიონი გენია. ადამიანის უჯრედებში კი 20 ათასი, რაც 100-ჯერ ნაკლებია.
მიკრობიომის თვისებები:
- სტაბილურობა - უნარი გაუძლოს ასაკის, დიეტის, მედიკამენტების, სტრესისა და სხვა ფაქტორების გავლენას;
- ხანგრძლივი ნეგატიური ზემოქმედება ანადგურებს ბალანსს და იწვევს დისბიოზს.
ფაქტორები დაყოფილია:
- შინაგანი - სხვადასხვა პათოლოგიური პროცესები;
- გარეგანი - დიეტა და ცხოვრების სტილი, რომელიც კორექტირებადია.
მიკრობიომის ფორმირება:
- მიკრობიომი მუდმივად ურთიერთქმედებს ორგანიზმსა და გარემოსთან;
- მნიშვნელოვანი შინაგანი ფაქტორები: ასაკი, პირველი კონტაქტი მიკრობებთან, უკვე 24-ე კვირიდან კონტაქტი დგება;
- ახალშობილის მიკრობიომს განაპირობებს:
- მშობიარობის ტიპი - ფიზიოლოგიური თუ საკეისრო კვეთა;
- კვების ტიპი - ბუნებრივი თუ ხელოვნური;
- მედიკამენტების მიღება.
მიკრობიომის ფუნქციები და როლი
სხეულში არის დაახლოებით 30 ტრილიონი უჯრედი და უფრო მეტი, ვიდრე 100 ტრილიონი ბაქტერიული და სხვა მიკრობული უჯრედი. ისინი უბრალოდ გვერდიგვერდ კი არ ცხოვრობენ - თითოეული სახეობა თავის კონკრეტულ ფუნქციას ასრულებს და ეხმარება ორგანიზმს სწორად მუშაობაში:
- მიკროფლორა გვეხმარება საკვების გადამუშავებასა და ენერგიად გარდაქმნაში, ანაზღაურებს რთულ მოლეკულებს, რომლებსაც ადამიანის საჭმლის მომნელებელი სისტემა მარტო ვერ გადაამუშავებს.
- მიკრობიომის მონაწილეობით წარმოიქმნება ვიტამინები B1, B2, B5, B7, B12, K, PP, ფოლიუმის მჟავა.
- ჩვენი ბუნებრივი იმუნიტეტი დიდწილად დამოკიდებულია ნაწლავური მიკროფლორის მუშაობაზე, სადაც მდებარეობს იმუნური უჯრედების დაახლოებით 80%, რომლებიც ანადგურებენ მავნე მიკრობებს და აფერხებენ ინფექციების განვითარებას. სასარგებლო მიკრობები გამოიმუშავებენ ნივთიერებებს, რომლებიც აძლიერებენ ნაწლავურ ბარიერს და ხელს უშლიან მავნე ნივთიერებების სისხლში მოხვედრას.
- ახლახან მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ნერვული ქსელი, რომლის მეშვეობით საჭმლის მომნელებელი სისტემა მუდმივად ურთიერთქმედებს ტვინთან, შესაბამისად, ყველა ორგანოსა და სისტემასთან. ნერვები აწვდიან ინფორმაციას ნაწლავების მუშაობის შესახებ, ხოლო ტვინი მართავს მათ მოქმედებებს, მათ შორის, პერისტალტიკას - ნაწლავის კედლის შეკუმშვის სიჩქარესა და საკვების გადატანას.
- საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში წარმოიქმნება ნაერთები, რომლებიც ნერვულ უჯრედებს შორის სიგნალებს გადასცემენ. ისინი გავლენას ახდენენ ჩვენს ემოციებზე, განწყობაზე, საკვების მონელებაზე, მადაზე, ძილის სიფხიზლეზე და მის ციკლებზე, ტკივილის შეგრძნებაზე, სტრესის, შიშისა და შფოთის დონეზე. მათში შედის სეროტონინი - „ბედნიერების ჰორმონი“, რომლის თითქმის 95% ნაწლავში წარმოიქმნება. მისმა ნაკლებობამ შეიძლება გაგვიუარესოს განწყობა, სიჭარბემ კი, პირიქით, გვაჩუქოს სიხარულისა და სრული კმაყოფილების შეგრძნება.
- მიკროფლორა და მისი ნივთიერებები მუდმივად ურთიერთქმედებენ საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ენდოკრინულ უჯრედებთან. მიკრობიომა მოქმედებს მათ გამომუშავებულ ჰორმონებზეც, რომლებიც არეგულირებენ ნივთიერებათა ცვლას, სისხლში შაქრის დონეს, დანაყრებასა და შიმშილს.
- მიკროფლორა გავლენას ახდენს პრაქტიკულად ყველა პროცესზე და ყველა ორგანოსა თუ სისტემის მუშაობაზე. მისი შემადგენლობა უნიკალურია თითოეული ჩვენგანისთვის და დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე: დიეტა, აქტივობა, ჩვევები, ცხოვრების სტილი, სეზონი, მზის სხივების რაოდენობა, ძილი და სტრესის დონე.
„სწორი“, ნორმალური შემადგენლობის მიკრობიომა უზრუნველყოფს ჯანმრთელობას და აფერხებს მრავალ დაავადებას. მეცნიერებმა დაამტკიცეს კავშირი მიკრობიომის დარღვევასა და ალერგიას, ასთმას, დეპრესიას, აუტოიმუნურ დაავადებებს, ალცჰაიმერისა და პარკინსონის დაავადებებს, ჭარბ წონას, საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ინფექციებს (მათ შორის, გაღიზიანებული ნაწლავის სინდრომსა და წყლულოვან კოლიტს), მუდმივ ტკივილს, სტრესს, დაღლილობას, შფოთვასა და გარკვეული ტიპის კიბოს შორის.
მიკროორგანიზმები ბინადრობენ:
- საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში;
- საშარდე სისტემაში;
- სასქესო ორგანოებში;
- სასუნთქ სისტემაში;
- კანსა და ლორწოვან გარსებზე.
მიკრობიოტა ჩვენზე მეტია
ადამიანის ორგანიზმში ბაქტერიების, სოკოებისა და სხვა მიკროორგანიზმების რაოდენობა დაახლოებით ათჯერ აღემატება თავის უჯრედებს.
ბაქტერიული უჯრედების რაოდენობა (სიცოცხლისუნარიანი მიკრობული უჯრედების რაოდენობა ერთ მილილიტრში - კოე/მლ) ასეთია:
- პირის ღრუში - 1010;
- ფილტვებში - 109;
- კანზე და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში - 1012 - 1014;
- შარდ-სასქესო სისტემაში - 107 - 109;
- ბაქტერიების უმეტესობა სასარგებლოა ან უვნებელი, თუმცა ზოგჯერ დაავადებებსაც იწვევენ.
არსებობენ ისეთი მიკროორგანიზმები, რომლებიც დედამიწის მოსახლეობის 90%-ისთვის საერთოა. ეს ე.წ. „ბირთვი“ მოიცავს 58 სახეობას, საიდანაც 18 ყველა ადამიანს აღენიშნება.
მეცნიერები დომინანტური ბაქტერიების მიხედვით მიკრობიოტის სამ ჯგუფს გამოყოფენ: ენტეროტიპს - აცტეროიდეს, რევოტელლა და ღუმინოცოცცუსს.
ენტეროტიპის ბიოქიმიური აქტივობა დამოკიდებულია მასპინძლის საკვების ტიპზე: ცილები თუ ნახშირწყლები, ხორცი თუ მცენარეული პროდუქტები.
პირველი ხასიათდება ნახშირწყლების დაშლის დიდი უნარით, მეორე - გლიკოპროტეინებით (ცილა + ოლიგოსაქარიდები), მესამე - რთული ნახშირწყლებით.
დადგინდა, რომ მიკრობიოტის ფერმენტული ფუნქციების დაახლოებით 25-43% საერთოა ყველა ენტეროტიპისთვის და არ არის დამოკიდებული კონკრეტულ სახეობებზე.
ENT ორგანოები
ENT ორგანოებში იგულისხმება: ყურები, ცხვირი, ხორხი, პირის ღრუ.
პირის მიკრობიომაში შედის 700-ზე მეტი ბაქტერიის სახეობა. ისინი ხელს უწყობენ პირის ღრუს, კბილებისა და ღრძილების ჯანმრთელობას.
ცუდი ჰიგიენა და დაქვეითებული იმუნიტეტი იწვევს პირის მიკროფლორის დარღვევას. ამან გრძელვადიან პერსპექტივაში შეიძლება გამოიწვიოს კარიესი და ლოკალური ანთებები, რაც შეიძლება გახდეს სერიოზული დაავადებების მიზეზი, მათ შორის გულისა და სისხლძარღვების.
ცხვირ-ხორხის მიკრობიომი განსხვავდება პირის ღრუს მიკრობიომისგან, მიუხედავად მათ ტოპოგრაფიულ-ანატომიური სიახლოვისა.
გარეთა ყურის მიკრობიომი ხშირად ჰგავს კანის მიკრობიომს. შუაყურში ჩვეულებრივ არ არის მიკრობები, რადგან ყურის გოგირდს ბაქტერიციდული თვისებები აქვს.
კანის მიკრობიომი
კანის მიკრობიომი - ძალიან რთული ეკოსისტემაა, შედგება ბაქტერიების, ვირუსების, სოკოებისა და პარაზიტებისგან.
კანის მიკრობიომის ფუნქციებია:
- pH-ის შენარჩუნება - კანის ტუტე-მჟავიანობის რეგულაცია;
- ანტიმიკრობული ნაერთების გამოყოფა, მაგალითად, სტაფილოკოკი, რომელიც ეპიდერმისს სხვა მავნე ბაქტერიებისგან იცავს;
- იმუნიტეტის გაძლიერება - კანის მიკროფლორა აძლიერებს იმუნურ პასუხს სხვადასხვა დაზიანებისას.
კანზე მიკროორგანიზმები ნაკლებია დაბადების პროცესში და მისი შემადგენლობა ივსება მშობიარობისას.
კანის მიკრობიომი ვითარდება მთელი ცხოვრების განმავლობაში და მისი შემადგენლობა განსხვავდება ასაკის, სქესის, გენეტიკის, გარემოსა და ცხოვრების სტილის მიხედვით.
ფილტვების მიკრობიომი
ფილტვების მიკრობიომი აღმოჩენილია საკმაოდ გვიან.
ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში ფიქრობდნენ, რომ ჯანმრთელ ფილტვებში არ არსებობდა მიკრობები. დღეს უკვე ცნობილია ზედა და ქვედა სასუნთქი გზების მიკროფლორა.
ფილტვების მიკრობიომის მთავარი მაფორმირებელი ფაქტორი გარემოა.
ფილტვების მიკროფლორა იცვლება კლიმატის, ეკოლოგიური მდგომარეობის, ალერგენებთან კონტაქტის მიხედვით და სხვა ფაქტორებით.
ფილტვების მიკრობიომის ფუნქცია ჯერ კიდევ კარგად არ არის შესწავლილი. სავარაუდოა, რომ იგი გვიცავს რესპირატორული ალერგიისგან.
ნაწლავის მიკრობიომი
ნაწლავის მიკრობიომი - ეს არის ყველა მიკროორგანიზმის სოციუმი, რომელიც ცხოვრობს ნაწლავში.
ნაწლავის ფლორაში შედის განსაკუთრებული მრავალფეროვნებით გამორჩეული რამდენიმე ასეული ბაქტერიის სახეობა.
მნიშვნელოვანია ნაწლავური მიკრობიომის შიდა ბალანსი. თუ ბაქტერიებსა და სოკოებს შორის თანაფარდობა დაირღვევა, წარმოიქმნება დისბაქტერიოზი.
თუ მიკროფლორა დაბალანსებულია, ნაწლავში მცირე რაოდენობით შეიძლება არსებობდეს დაავადების გამომწვევი ბაქტერიებიც, თუმცა ისინი საფრთხეს არ ქმნიან.
ნაწლავის შიდა ზედაპირი ისეთი აგებულებისაა, რომ უზრუნველყოფს ზედაპირის მაქსიმალურ ფართობსა და საკვებად სასარგებლო ნივთიერებების ეფექტიან შეწოვას. ის დაფარულია დამცავი ლორწოვანი ფენით - მუცინით, რომელიც იცავს აგრესიული მიკრობებისგან და სასარგებლოა მიკროფლორისთვის.
- ბავშვი (0-3 წ.წ.) - მიკრობიომი თანდათან მრავალფეროვნდება;
- ზრდასრულის მიკრობიომი სრული სახითაა წარმოდგენილი, ვითარდება და სტაბილურად არსებობს;
- მოხუცებულობისას მიკრობიომი ნაკლებად მრავალფეროვანი და ნაკლებაქტიურია.
ნაწლავის მიკრობიომის ფუნქციები
მეტაბოლური ფუნქცია: მიკროორგანიზმები მონაწილეობენ საჭმლის მონელებაში, ანაწევრებენ საკვებს და ეხმარებიან სასარგებლო ნივთიერებების შეწოვას.
- ბარიერული ფუნქცია: ფლორა იცავს ორგანიზმს სახიფათო მიკრობებისა და ტოქსინებისგან.
- დამცავი ფუნქცია: მიკროფლორა ქმნის ნაწლავის იმუნურ სისტემას. ამარაგებს ნაწლავის ლორწოვან გარსს საჭირო ლორწოთი და უვლის მას.
საშარდე სისტემის მიკრობიომი
შარდსაწვეთის მიკრობიომი შედგება ძირითადად ლაქტობაცილებისგან.
ნორმის დროს შეიძლება იყოს პირობითად პათოგენური მიკრობებიც: სტრეპტოკოკები, სტაფილოკოკები, გარდნერელა და სხვ.
მიკროფლორის დარღვევა უკავშირდება შარდსაწვეთი გზების განმეორებად, მორეციდივე ინფექციებს.
საშვილოსნოს მიკრობიომი
საშვილოსნოს მიკროფლორა შედგება დაახლოებით 200 ბაქტერიის სახეობისგან.
უმეტესად დომინირებს ლაქტობაცილები, რომლებიც ქმნიან ნორმალურ მჟავიან გარემოს.
საშვილოსნოს მიკროფლორა არის ფაქიზი სისტემა, რომელიც დამოკიდებულია ასაკზე, გენეტიკაზე, ორსულობასა და მენოპაუზაზე, სექსუალურ აქტიურობაზე, ჰიგიენასა და ცხოვრების წესზე. საშვილოსნოს მიკროფლორა იცავს ინფექციებისგან და უზრუნველყოფს ხელსაყრელ გარემოს ორსულობის პერიოდში.
ბაქტერიული ვაგინოზი - გავრცელებული დაავადებაა, რომელიც იწვევს საშვილოსნოს მიკროფლორის დისბალანსს.
- გარემო.
- სტაბილური, „მომწიფებული“ მიკრობიომი ფორმირდება 3-4 წლის ასაკში, რის შემდეგაც ის ნაკლებად იცვლება.
მიკრობული საზოგადოების ცვლილების ხარისხი დამოკიდებულია ზიანის გამომწვევი ფაქტორის მოქმედების ხანგრძლივობაზე.
სტერილობა მითი აღმოჩნდა
გენომურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ადამიანის ორგანიზმში ფაქტობრივად არ არსებობს სტერილური ორგანოები. ეჭვქვეშ რჩება მხოლოდ ტვინი, თუმცა არსებობს ალბათობა, რომ „სხვა სიცოცხლე“ იქაც არსებობდეს. დანარჩენ ორგანოებში კი აღმოჩენილია სხვადასხვა მიკრობული ასოციაცია დიდი მრავალფეროვნებით.
მიკრობიომი პლაცენტასაც აქვს
არსებობს მონაცემები, რომ ორსულობის დროს ქალის პლაცენტა - დროებითი ორგანო, რომელიც შუამავლობს დედასა და ემბრიონს შორის - ასევე ფლობს თავის უნიკალურ მიკრობიომს, რომელიც შეიძლება შეფასდეს ორსულობის 24-ე კვირიდან. მიკრობიომის შემადგენლობა ჰგავს პირის ღრუს მიკრობიომს. ვარაუდობენ, რომ ეს ბაქტერიები პლაცენტაში ხვდებიან სისხლის მიმოქცევის სისტემის საშუალებით, ხოლო იქ - პირის ღრუს ლორწოვანი გარსის მიკროტრავმების გზით.
ადამიანის მიკრობიოტის დომინანტური ბაქტერიები
ადამიანის სხეულში მცხოვრები მიკროორგანიზმების მრავალფეროვნება უზარმაზარია: არსებული მონაცემებით, ერთ ადამიანში შეიძლება აღმოჩნდეს 500-1000 სახეობა. ამასთან, მათი რაოდენობა და სახეობრივი შემადგენლობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება არა მხოლოდ სხვადასხვა ადამიანს შორის, არამედ ერთი ინდივიდის სხვადასხვა ორგანოშიც.
ამ მრავალფეროვნებაზე მოქმედ მთავარ ფაქტორებად მიჩნეულია: ასაკი, ჯანმრთელობის მდგომარეობა, საცხოვრებელი ადგილი, რასობრივი წარმომავლობა და კვების ჩვევები.
ორი ერთში
ადამიანის მიკრობიომის შესწავლამ, - რამდენად მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მიკროორგანიზმები ჩვენი ორგანიზმის ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში, დაადგინა, რომ ადამიანის ორგანიზმში არ არსებობს არც ერთი ფუნქცია - ბიოქიმიური, სიგნალური თუ ქცევითი რეაქცია, რომელიც პირდაპირ ან ირიბად არ უკავშირდებოდეს მასში მცხოვრები მიკროორგანიზმების აქტივობას.