Hệ vi sinh đường ruột

Escherichia coli một trong những vi khuẩn trong ruột người

Hệ vi sinh đường ruột là một cộng đồng phức tạp của các vi sinh vật sống trong các vùng tiêu hóa của người và các động vật khác, kể cả côn trùng. Các đa hệ gen ruột là tổng hợp của tất cả các bộ gen của hệ vi sinh đường ruột.^[1] Ruột là một trong những thích hợp mà vi sinh vật của con người sinh sống.^[2]

Ở người, hệ vi sinh vật đường ruột có số lượng vi khuẩn lớn nhất và số lượng loài lớn nhất so với các vùng khác của cơ thể.^[3] Ở người, hệ thực vật đường ruột được thành lập từ một đến hai năm sau khi sinh, và vào thời điểm đó biểu mô ruột và hàng rào niêm mạc ruột mà nó tiết ra có cùng một cách chịu được, và thậm chí hỗ trợ, ruột hệ thực vật và cũng cung cấp một rào cản đối với sinh vật gây bệnh.^[4][5]

Mối quan hệ giữa một số hệ thực vật đường ruột và con người không chỉ đơn thuần là sự tương đồng (một sự tồn tại không có hại) mà là một mối quan hệ cộng sinh ^[2]:700 Một số vi sinh vật đường ruột của con người có lợi cho vật chủ bằng cách lên men chất xơ thành axit béo chuỗi ngắn (SCFAs)), chẳng hạn như axit axetic và axit butyric, sau đó được hấp thụ bởi vật chủ.^[3][6] Vi khuẩn đường ruột cũng đóng một vai trò trong việc tổng hợp vitamin B và vitamin K cũng như chuyển hóa acid mật, sterol và xenobiotic.^[2][6] Tầm quan trọng mang tính hệ thống của SCFA và các hợp chất khác mà chúng tạo ra giống như kích thích tố và hệ ruột thực sự có chức năng như một cơ quan nội tiết, và rối loạn hoạt động của hệ thực vật đường ruột tương quan với một loạt các tình trạng viêm và tự miễn dịch.^[3][7]

Thành phần của hệ vi sinh đường ruột của con người thay đổi theo thời gian, khi chế độ ăn thay đổi, và như những thay đổi về sức khỏe tổng thể. [3] [7] Một đánh giá có hệ thống từ năm 2016 đã kiểm tra các thử nghiệm trên người tiền lâm sàng và nhỏ đã được tiến hành với một số chủng vi khuẩn probiotic có sẵn trên thị trường và xác định những vi khuẩn có tiềm năng hữu ích nhất đối với một số rối loạn hệ thần kinh trung ương.

Phân loại

Thành phần vi khuẩn của hệ vi sinh đường ruột thay đổi theo đường tiêu hóa. Trong dạ dày và ruột non, tương đối ít loài vi khuẩn thường có mặt ^[8][9] Ngược lại, ruột kết chứa một hệ sinh thái vi khuẩn đông đúc với tối đa 10¹² tế bào mỗi gram nội dung đường ruột.^[8] Những vi khuẩn này đại diện từ 300 đến 1000 loài khác nhau.^[8][9] Tuy nhiên, 99% vi khuẩn đến từ khoảng 30 hoặc 40 loài.^[10] Do hậu quả của sự phong phú của chúng trong ruột, vi khuẩn cũng chiếm tới 60% khối lượng khô phân.^[11] Nấm, các protist, archaea, và virus cũng có mặt trong hệ thực vật ruột, nhưng ít được biết về hoạt động của chúng.^[12]

Hơn 99% vi khuẩn trong ruột là anaerobe, nhưng trong cecum, vi khuẩn hiếu khí đạt mật độ cao.^[2] Người ta ước tính rằng hệ thực vật này có tổng cộng khoảng 100 lần gen trong tổng số gen người. ^[13]

Tham khảo

1. Saxena, R.; Sharma, V.K (2016). "A Metagenomic Insight Into the Human Microbiome: Its Implications in Health and Disease". Trong D. Kumar; S. Antonarakis (biên tập). Medical and Health Genomics. Elsevier Science. tr. 117. doi:10.1016/B978-0-12-420196-5.00009-5. ISBN 978-0-12-799922-7.
2. ^ Sherwood, Linda; Willey, Joanne; Woolverton, Christopher (2013). Prescott's Microbiology (ấn bản thứ 9). New York: McGraw Hill. tr. 713–21. ISBN 9780073402406. OCLC 886600661.
3. ^ Quigley, E. M (2013). "Gut bacteria in health and disease". Gastroenterology & hepatology. Quyển 9 số 9. tr. 560–9. PMC 3983973. PMID 24729765.
4. Sommer, Felix; Bäckhed, Fredrik (2013). "The gut microbiota — masters of host development and physiology". Nature Reviews Microbiology. Quyển 11 số 4. tr. 227–38. doi:10.1038/nrmicro2974. PMID 23435359.
5. Faderl, Martin; Noti, Mario; Corazza, Nadia; Mueller, Christoph (2015). "Keeping bugs in check: The mucus layer as a critical component in maintaining intestinal homeostasis". IUBMB Life. Quyển 67 số 4. tr. 275–85. doi:10.1002/iub.1374. PMID 25914114.
6. ^ Clarke, Gerard; Stilling, Roman M; Kennedy, Paul J; Stanton, Catherine; Cryan, John F; Dinan, Timothy G (2014). "Minireview: Gut Microbiota: The Neglected Endocrine Organ". Molecular Endocrinology. Quyển 28 số 8. tr. 1221–38. doi:10.1210/me.2014-1108. PMC 5414803. PMID 24892638.
7. Shen, Sj; Wong, Connie HY (2016). "Bugging inflammation: Role of the gut microbiota". Clinical & Translational Immunology. Quyển 5 số 4. tr. e72. doi:10.1038/cti.2016.12. PMC 4855262. PMID 27195115.
8. ^ Guarner, F; Malagelada, J (2003). "Gut flora in health and disease". The Lancet. Quyển 361 số 9356. tr. 512–19. doi:10.1016/S0140-6736(03)12489-0. PMID 12583961.
9. ^ Sears, Cynthia L. (2005). "A dynamic partnership: Celebrating our gut flora". Anaerobe. Quyển 11 số 5. tr. 247–51. doi:10.1016/j.anaerobe.2005.05.001. PMID 16701579.
10. Beaugerie, Laurent; Petit, Jean-Claude (2004). "Antibiotic-associated diarrhoea". Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. Quyển 18 số 2. tr. 337–52. doi:10.1016/j.bpg.2003.10.002. PMID 15123074.
11. Stephen, A. M.; Cummings, J. H. (1980). "The Microbial Contribution to Human Faecal Mass". Journal of Medical Microbiology. Quyển 13 số 1. tr. 45–56. doi:10.1099/00222615-13-1-45. PMID 7359576.
12. Lozupone, Catherine A.; Stombaugh, Jesse I.; Gordon, Jeffrey I.; Jansson, Janet K.; Knight, Rob (2012). "Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota". Nature. Quyển 489 số 7415. tr. 220–30. Bibcode:2012Natur.489..220L. doi:10.1038/nature11550. PMC 3577372. PMID 22972295.
13. Qin, Junjie; Li, Ruiqiang; Raes, Jeroen; Arumugam, Manimozhiyan; Burgdorf, Kristoffer Solvsten; Manichanh, Chaysavanh; Nielsen, Trine; Pons, Nicolas; Levenez, Florence; Yamada, Takuji; Mende, Daniel R.; Li, Junhua; Xu, Junming; Li, Shaochuan; Li, Dongfang; Cao, Jianjun; Wang, Bo; Liang, Huiqing; Zheng, Huisong; Xie, Yinlong; Tap, Julien; Lepage, Patricia; Bertalan, Marcelo; Batto, Jean-Michel; Hansen, Torben; Le Paslier, Denis; Linneberg, Allan; Nielsen, H. Bjørn; Pelletier, Eric; Renault, Pierre (2010). "A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing". Nature. Quyển 464 số 7285. tr. 59–65. Bibcode:2010Natur.464...59.. doi:10.1038/nature08821. PMC 3779803. PMID 20203603.

Đọc thêm

• Maranduba, Carlos Magno da Costa; De Castro, Sandra Bertelli Ribeiro; Souza, Gustavo Torres de; Rossato, Cristiano; Da Guia, Francisco Carlos; Valente, Maria Anete Santana; Rettore, João Vitor Paes; Maranduba, Claudinéia Pereira; Souza, Camila Maurmann de; Carmo, Antônio Márcio Resende do; MacEdo, Gilson Costa; Silva, Fernando de Sá (2015). "Intestinal Microbiota as Modulators of the Immune System and Neuroimmune System: Impact on the Host Health and Homeostasis". Journal of Immunology Research. Quyển 2015. tr. 931574. doi:10.1155/2015/931574. PMC 4352473. PMID 25759850.
• De Preter, Vicky; Hamer, Henrike M; Windey, Karen; Verbeke, Kristin (2011). "The impact of pre- and/or probiotics on human colonic metabolism: Does it affect human health?". Molecular Nutrition & Food Research. Quyển 55 số 1. tr. 46–57. doi:10.1002/mnfr.201000451. PMID 21207512.
• Prakash, Satya; Rodes, Laetitia; Coussa-Charley, Michael; Tomaro-Duchesneau, Catherine; Tomaro-Duchesneau, Catherine; Coussa-Charley; Rodes (2011). "Gut microbiota: Next frontier in understanding human health and development of biotherapeutics". Biologics: Targets and Therapy. Quyển 5. tr. 71–86. doi:10.2147/BTT.S19099. PMC 3156250. PMID 21847343.
• Wu, G. D.; Chen, J.; Hoffmann, C.; Bittinger, K.; Chen, Y.-Y.; Keilbaugh, S. A.; Bewtra, M.; Knights, D.; Walters, W. A.; Knight, R.; Sinha, R.; Gilroy, E.; Gupta, K.; Baldassano, R.; Nessel, L.; Li, H.; Bushman, F. D.; Lewis, J.D. (2011). "Linking Long-Term Dietary Patterns with Gut Microbial Enterotypes". Science. Quyển 334 số 6052. tr. 105–08. Bibcode:2011Sci...334..105W. doi:10.1126/science.1208344. PMC 3368382. PMID 21885731.