Forståelse af det humane mikrobiom vil føre til gennembrud i sundhedsvæsenet, herunder behandlinger for lidelser såsom irritabel tarmsyndrom. Shutterstock

Bakterier er i centrum for alle livsformer på planeten jord og er de væsentlige byggesten, der gør levende organismer, som de er.

Både mitokondrie - findes i de fleste organismer, som genererer energi i cellen - og kloroplast - Solenergihøsteren i planter - kan spores til deres bakterielle forfædre. Disse specialiserede mikrober lagde grundlaget for den biodiversitet, vi lever blandt.

Mikrober er en del af alle flercellede organismer, hvor de udfører et utal af funktioner, der er vigtige for livet, herunder fordøjelsen af ​​næringsstoffer og signalprocesser. Mikroberne, der er en integreret komponent i levende organismer, kaldes mikrobiomet. Mikrobiomet findes i skabninger så simpelt som hydra og så kompleks som mennesker, elefanter og træer.

Humant mikrobiom

Mikrober er en del af mennesker fra den indledende fase af udviklingen og spiller en vigtig rolle i den menneskelige krops funktion. Det humane mikrobiom består af vira, bakterier og svampe, der findes i samfund i og på kroppen.

Selvom disse mikrober altid har været en del af den menneskelige anatomi, blev de først visualiseret for nylig med teknologiske fremskridt som molekylære billedbehandlingsværktøjer og næste generations genetiske sekventering. Vi kan nu visualisere disse mikrobielle enheder, når de fungerer og udfører vitale opgaver.

Mikrobiomet er det største organ, du måske aldrig har hørt om, og vejer op til tre kg. Human Microbes: The Power Within (2018), Forfatter leveret

Det humane mikrobiom er et af de største organer, der vejer cirka to til tre kg hos en voksen. Selvom det er usynligt, gør mikrobiomet sin fysiske tilstedeværelse tydelig med lejlighedsvise lyde og lugte.

Mikrobiomet tildeler os de unikke træk, vi besidder. Sammensætningen af ​​mikrobiomet ændres i vores levetid, og et fald i antallet og mangfoldigheden af ​​dets bestanddele er forbundet med sygdomme og aldring. Faktisk er sunde individer og hundredeårige kendt for at huse en bredere mangfoldighed af mikrobielle partnere end usunde individer.

Placeringsspecifikke funktioner

Mikrobiomet fungerer i harmoni med forskellige organer i kroppen og hjælper med at et menneske fungerer korrekt. For eksempel beskytter mikrober, der lever på overfladen af ​​huden mod invasion fra opportunistiske bakterier og patogener. Disse mikrober også hjælp til heling af sår, befæstning af immunsystemet og fremstilling af flygtige signalmolekyler, der er vigtige for kommunikation i kroppen og nervesystemet.

Tarmen, der huser den største mængde mikrober, ville ikke være i stand til at udføre sin fordøjelsespligt uden mikrobiel hjælp. Mikrober i tarmen har en række enzymer dedikeret til fordøjelsen af ​​komplekse kulhydrater og ekstraktion af næringsstoffer fra de fødevarer, vi spiser. En gennemsnitlig person forbruger op til 60 ton mad i hans eller hendes levetid. En fordøjelseskanal blottet for mikrober ville kræve endnu mere mad, en situation, som verden foretrækker at undvære.

Tarmmikrober producerer også vitaminer som B12 (afgørende for metabolisk aktivitet), hormoner, neurotransmittere og en overflod af metabolitter, der er integreret i normale kropsprocesser. De spiller også en aktiv rolle i skæbnen for medicin, vi indtager. Faktisk interagerer lægemidler, der tages oralt, med tarmmikrobiomet, før de når deres tilsigtede mål.

De molekylære enheder, som kortkædede fedtsyrer, der stammer fra mikrobiomet, er en del af vores normale udviklingsproces.

Mikrober er unikke for både individet og stedet på kroppen, hvor de er anbragt. For eksempel har den olieagtige pande tendens til at være den foretrukne bopæl for Propionibacteria mens fugtig næse er befolket af Corynebacteria. Det mave besidder syretolerante bakterier mens tyktarmen huser anaerobe beboere.

Billede 15/21 fra 1000 Handshakes, et bioartistisk mikrobiom kortlægningsprojekt. François-Joseph Lapointe, Université de Montréal, CC BY

Forståelse af mikrobiomet

Dette usynlige organ moduleres af forskellige faktorer, herunder forældrenes genetik, geografi, mad og livsstil. Selvom fingeraftryk med mikrobiom er i sin barndom, er det klart, at en person, der bor i et byområde, vil huse et andet mikrobielt samfund i forhold til en landmand. Da mikrobiomet er som ethvert andet organ, forstyrres dets cellulære komponenter - kendt som dysbiose - kan udløse en række lidelser som fedme, irritabel tarmsyndrom, dermatitis og neurologisk ubalance. Nogle af disse sygdomme kan helbredes ved hjælp af probiotika og præbiotika designet til at justere mikrobiel ubalance.

Selvom dette ekspansive usynlige organ var visualiseret først for nylig, afsløringen af ​​dens funktioner, kombineret med forståelsen af ​​dens oprindelse, kunne føre til store ændringer inden for sundhedspleje, sundhedsuddannelse, ernæring og personlige træk.

Identifikationen af ​​hver mikrobiel bestanddel og dens rolle vil muliggøre klassificering af hver enkelt efter hans eller hendes mikrobetype; dette har potentialet til at være lige så revolutionerende som opdagelsen af ​​blodgrupper i det tyvende århundrede. Mikrobielt fingeraftryk ville resultere i et seismisk skift i sundhedskvalitet og levering.

Manipulation og berigelse af udvalgte mikrobielle samfund - kaldet mikrobiometeknik - ville forbedre sundheden, forynge organer, forbedre karaktertræk og føre til mere effektive medicin.

Microbe-supplerede cremer til hudsygdomme og mikrobe-beriget ernæringstilskud bliver allerede rutinemæssigt udråbt som personaliserede kurer. Sporing af mikrober og deres metabolitter kan blive en fælles molekylær strategi for identificere enkeltpersoner og endog deres adfærd.

Vi er lige ved begyndelsen af ​​en sundhedsrevolution, der har potentialet til at være en samfundsmæssig skifter.

Om forfatteren

Vasu Appanna, professor, biokemi, Laurentian University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

bøger_sundhed