Mikroorganizmy: mikroby cenne dla zdrowia ludzkiego

Mikroorganizmy – małe, niewidoczne, ale bardzo żywotne i niezwykle wyrafinowane stworzenia – są niezbędne dla życia na Ziemi i naszego zdrowia. Jakie pełnią funkcje? Jak je chronić? Dlaczego niektóre z nich wywołują choroby? Wyjaśniamy!

Opublikowano 23 Maj 2024
Zaktualizowano 06 Czerwiec 2024

O tym artykule

Opublikowano 23 Maj 2024
Zaktualizowano 06 Czerwiec 2024

Mikroorganizmy: mikroskopijne stworzenia o niezwykłych mocach

Mikroorganizmy to żywe organizmy widoczne gołym okiem, czasem nazywane „mikrobami” lub „drobnoustrojami”. Zasadniczo składają się z pojedynczej komórki i znajdują się wszędzie: od głębin morskich przez powietrze, ziemię, rośliny, cieki wodne po nasze jelita.

Mikroorganizmy: niestrudzeni robotnicy wykonujący swoją pracę w ukryciu

Dzięki swoim supermocom mikroorganizmy są niezbędnym elementem życia na Ziemi. Wystarczy wspomnieć o ich niezastąpionej roli w procesie rozkładu odpadów roślinnych i zwierzęcych czy niezbędnej funkcji, jaką pełnią w procesie wiązania węgla i azotu. Są kluczowym ogniwem ziemskich ekosystemów i niezbędnym sprzymierzeńcem zdrowia istot żywych.

Nasze ciało także tworzy prawdziwy ekosystem, w którym liczne populacje składające się z miliardów „przyjaznych” mikroorganizmów żyją ze sobą w harmonii, spełniąc nam wiele przysług. Mowa tu o florze lub o mikrobiocie. Taki rodzaj społeczności mikrobiologicznej znaleźć można u zwierząt i roślin, ale także w glebie czy nawet w oceanach 1.

500 milionów Tyle rinowirusów, czyli wirusów wywołujących przeziębienie, mieści się w główce od szpilki.

1 miliard Tyle bakterii i wirusów znajduje się w 1 g kału.

1 miliard Tyle też bakterii i grzybów zawiera 1 g gleby.

Mikrobiota jest społecznością mikroorganizmów – głównie bakterii, ale także wirusów, grzybów i archeonów – kolonizujących organizm ludzki.

Rodzaje, liczba i rozmieszczenie tych mikroorganizmów są bardzo zróżnicowane w zależności od obszaru ciała.

Tyle bakterii co korzystnych dla człowieka funkcji

  • Bakterie Rhizobium, wiążąc azot atmosferyczny w glebie na poziomie korzeni roślin strączkowych, przyczyniają się do ich wzrostu, pozwalając tym samym ograniczyć stosowanie nawozów chemicznych;
  • bakterie Lactobacillus acidophilusStreptococcus thermophilus przekształcają mleko w jogurt;
  • grzyb Penicillium roqueforti przekształca zsiadłe i sfermentowane mleko w ser pleśniowy Roquefort;
  • wirusy zwane „fagami” pozwalają zwalczyć niektóre infekcje wywołane opornymi na antybiotyki bakteriami;
  • drożdże Saccharomyces cerevisiae przekształcają cukry z pszenicy lub jęczmienia w alkohol w procesie produkcji piwa;
  • na koniec warto wspomnieć o grupie bakterii, grzybów i archeonów, które w stacjach uzdatniania oczyszczają wodę.

100 miliardów Tyle bakterii znajduje się w 1 g płytki nazębnej.

Epopeja mikroorganizmów

  • 3,4–3,7 mld lat temu: pojawienie się pierwszych bakterii i archeonów (pierwsze formy życia na Ziemi).
  • 1665 r.: angielski naukowiec Robert Hooke jako pierwszy obserwuje pod mikroskopem mikroorganizmy (pleśń).
  • 1674 r.: holenderski sukiennik Antoni van Leeuwenhoek jako pierwszy ogląda pod mikroskopem bakterie; nazywa je „animalcules”.
  • 1838 r.: niemiecki przyrodnik i zoolog Christian Gottfried Ehrenberg wprowadza termin „bakteria”.
  • 1857 r.: Louis Pasteur odkrywa rolę bakterii w procesie fermentacji.
  • 1882 r.: Robert Koch odkrywa prątki wywołujące gruźlicę.
  • 1918 r.: epidemia „hiszpanki” wywołana przez wirus H1N1 (25 mln ofiar śmiertelnych).
  • 1930 r.: pierwsza obserwacja wirusów za pomocą mikroskopu elektronicznego.
  • 1917 r.: Félix d’Hérelle i Frédérick Tword odkrywają bakteriofagi.
  • 1929 r.: Alexander Fleming dokonuje odkrycia penicyliny (antybiotyku).
  • 1977 r.: Carl Woes odkrywa archeony.
  • 1995 r.: zespół genetyków Craiga Ventera dokonuje pierwszego pełnego sekwencjonowania genomu.
  • 2019 r.: pandemia COVID-19 (wirus SARS-CoV-2).

Niektóre definicje mikroorganizmów

Bakterie

Wirusy (w tym fagi)

Pierwotniaki

Mikroalgi

Grzyby

Archeony

Bacteria

 

Obok wirusów mikroorganizmy te są z pewnością najbardziej znane ogółowi społeczeństwa. Pod mikroskopem widać, że przyjmują przeróżne kształty (laseczki, formy kuliste, krętki itp.). Można je znaleźć wszędzie: np. w roślinach, u zwierząt, u ludzi, w glebie i w oceanach. Bakterie odgrywają ważną rolę w procesie rozkładu materii organicznej zwierząt i roślin. Szczęśliwie dla nas tylko nieliczne z nich są pasożytami lub patogenami. Niektóre z nich powodują psucie się żywności, podczas gdy inne poprawiają jej smak i konserwują ją (fermentacja). Większość bakterii żyjących w symbiozie z człowiekiem znajduje się w układzie trawiennym (mikrobiota). Obecne w glebie bakterie Nitrobacter przekształcają azotyny w azotany, a bakterie Methanobacterium – węglany w metan. Bakterie propionowe natomiast przekształcają laktozę w mleku, nadając serom emmentaler i gruyère orzechowy aromat, a niektóre niepatogenne gronkowce wspomagają dojrzewanie serów i formowanie skórki 4.

Niestety niektóre bakterie znane są również ze swojego negatywnego wpływu na zdrowie. Większość obecnych w naszej mikrobiocie jelit bakterii Escherichia coli jest nieszkodliwa, ale niektóre szczepy mogą powodować zatrucia pokarmowe. Bakteria Shigella odpowiedzialna jest na przykład za chorobę zwaną szigelozą i za 212 438 zgonów na całym świecie w 2016 r. Bakteria Vibrio cholerae natomiast powoduje epidemie cholery i 107 290 zgonów zarejestrowanych w 2016 r., głównie w ubogich grupach ludności bez dostępu do wody pitnej 5. Kolejny niechlubny przykład to bakteria Clostridium tetani, która syntetyzuje toksynę wywołującą tężec, czy Clostridioides difficile – bakteria odporna na antybiotyki, będąca główną przyczyną biegunki szpitalnej, która u osób dorosłych może być śmiertelna 5.

Wirusy (w tym fagi)

W wielkiej rodzinie mikroorganizmów wirusy uznawane są za najmniejsze. Ich struktura jest niezwykle prosta: to cząsteczka ADN lub ARN otoczona białkami tworzącymi kapsyd. Jedną z cech charakterystycznych wirusów jest to, że są one całkowicie zależne od komórki gospodarza. Innymi słowy, by możliwa była ich replikacja, muszą przeniknąć do komórki, by przejąć nad nią kontrolę, następnie infekując kolejne sąsiadujące komórki. Tak jest w przypadku wirusów infekujących ludzi (np. wirusy wywołujące AIDS, przeziębienie czy grypę). Uwolniona komórka gospodarza obumiera, a nowe wirusy mogą atakować kolejne komórki.

Mimo złej reputacji nie wszystkie wirusy są dla ludzi patogenami. Niektóre z nich mogą nawet być naszymi sprzymierzeńcami. Tak jak w przypadku wirusów zwanych bakteriofagami lub fagami (w dosłownym tłumaczeniu „zjadaczami bakterii”), które atakują jedynie bakterie. Niezwykle przydatne w regulowaniu populacji niektórych bakterii bakteriofagi stwarzają nowe perspektywy leczenia i są alternatywą dla antybiotyków (4). Wśród nich znajdują się Siphoviridae, Myoviridae oraz Podoviridae, które od „klasycznych” wirusów różnią się tym, że mają „ogonek” umożliwiający im przyczepienie się do bakterii. Bakteriofagi to połowa znanych obecnie gatunków wirusów 4.


W mikrobiocie wszystkie społeczności wirusowe tworzą razem tak zwany wirom.

Protozoa

Mniej znane pierwotniaki to mikroorganizmy jednokomórkowe o przeróżnych formach – zmiennych, jak w przypadku ameby, lub stałych i złożonych, jak w przypadku pantofelka. Występują głównie w wilgotnych środowiskach, w tym w wodach słodkich, środowiskach morskich i glebie. Dzięki rzęskom są zdolne do przemieszczania się ruchem ameboidalnym, a dzięki wiciom – do napędu. Niektóre pierwotniaki mogą zainfekować rośliny i zwierzęta, w tym ludzi. Tak jest w przypadku Plasmodium falciparum, pierwotniaka cieszącego się złą sławą na całym świecie ze względu na wywoływanie ciężkich postaci malarii (zimnicy) i budzącego strach podczas podróży do niektórych krajów 4.

Microalgae

Występują w wodzie słodkiej i morskiej, w szczególności na dnie oceanów, jezior i rzek. Niekiedy mogą rozwijać się w glebie i na wilgotnych skałach, a także w sierści niektórych zwierząt. Zawierają chlorofil, który umożliwia im syntezę własnego pożywienia za pomocą promieniowania słonecznego. Okrzemki to mikroalgi, które na koniec życia osiadają na dnie morskim. Ich miękka część ulega rozkładowi, natomiast mineralna ściana z krzemionki osiada pod wpływem naporu wody 4.


Fitoplankton to wszystkie mikroalgi obecne w wodzie morskiej. Wraz z bytującymi w nim bakteriami i wirusami jest częścią „mikrobioty morskiej”. Ta różnorodna populacja mikroogranizmów odpowiada ponad dwóm trzecim biomasy morskiej. Ma ona pozytywny wpływ na ekosystem oceanów i zdrowie naszej planety 1

Grzyby

Większość grzybów żyje w glebie oraz na roślinach. Wyróżnia się 3 wielkie grupy grzybów: wielokomórkowe pleśnie nitkowate, makroskopijne grzyby nitkowate oraz mikroskopijne drożdże jednokomórkowe 4. W przyrodzie pleśnie i grzyby nitkowate uczestniczą w obiegu węgla poprzez rozwinięcie długich, rozgałęzionych włókien (grzybni) zdolnych do rozkładu materii roślinnej. Największa znana grzybnia, znajdująca się w Oregonie (Stany Zjednoczone), zajmuje powierzchnię 9,7 km2. W medycynie zaś grzyb Penicillium notatum przyczynił się do przypadkowego odkrycia penicyliny przez Alexandra Fleminga w 1928 r., co do dziś pozostaje jednym z najważniejszych odkryć naukowych 6. W przemyśle spożywczym udomowienie niektórych grzybów nitkowych leży u podstaw produkcji sera. Grzyb Penicillium roqueforti wykorzystuje się w procesie dojrzewania serów pleśniowych, a kompleks gatunków Penicillium camemberti wykorzystywany jest do produkcji serów miękkich, takich jak camembert i brie 6. Drożdże takie jak Saccharomyces to komórki, które wyrastają z komórki macierzystej. Gatunek Saccharomyces cerevisiae stosuje się w produkcji wina i piwa 6.

Niektóre grzyby pasożytują na roślinach, przez co wywołują choroby takie jak świerzb czy mączniaki. Jedynie niewielka grupa grzybów ma wpływ na zdrowie ludzi (np. grzybica, pleśniawki itd.) lub drożdże Candida albicans w przypadku kandydozy 4.

Archeony

Archeony, bardzo podobne do bakterii, z którymi długo je mylono, to mikroorganizmy jednokomórkowe tworzące czasem nitki lub gromady. Przeprowadzone w latach 70. badania wykazały, że pod względem ewolucyjnym różnią się one od bakterii. Mają one jednak wspólne cechy z komórkami eukariotycznymi (nasze własne komórki też do nich się zaliczają), mającymi bardziej złożoną strukturę niż bakterie prokariotyczne. Archeony są zdolne do życia w ekstremalnych środowiskach (m.in. gorące źródła, gejzery, lód na Antarktydzie), w środowiskach o wysokim ciśnieniu i zasoleniu oraz w bardzo niskich lub bardzo wysokich temperaturach 4. Archeony HalobacteriumHalococcus żyją w słonych jeziorach, a dzięki zawartości pigmentów nadają wodzie czerwony lub żółty odcień, natomiast Pyrobaculum rozmnażają się pod ziemią, w zbiornikach ropy naftowej, w temperaturze przekraczającej 100°C.

Kochajcie swoje mikroby, a one Wam podziękują

Jeśli myśleliście, że mikroby to nic dobrego i należy się ich pozbywać, wiecie już, że byliście w błędzie! Zdecydowana większość z nich to niezbędny element życia i aktywności ludzkiej. Warto wiedzieć, że są one także niezbędne dla funkcjonowania naszego organizmu i utrzymania dobrego zdrowia.

Przysługa za przysługę 3, 7, 8

Nasze ciało przyjmuje w swoim wnętrzu wiele różnych mikroorganizmów, które określamy mianem komensali i z którymi – w odróżnieniu od mikroorganizmów patogennych – żyjemy w prawdziwej symbiozie. W zamian za wikt i opierunek mikroby nieustannie wyświadczają nam przysługi.

Kilka zaskakujących liczb

5000 miliardów miliardów miliardów (czyli 5 × 1030)
Tyle bakterii i archeonów żyje na naszej planecie.
Są one zdecydowanie najbardziej powszechną formą życia na Ziemi.

100 milionów lat świetlnych
To odległość, jaki zajęłoby 1031 wirusów żyjących na Ziemi, gdyby ułożyło się je w linii prostej.

W mikrobiocie znajduje się od 50 do 150 razy więcej różnych genów niż w komórkach ludzkiego ciała. Mikrobiota to zatem prawdziwy „drugi genom”.3

W organizmie ludzkim występuje 10 razy więcej bakterii niż komórek.2

 

Obecne w jelicie bakterie mikrobioty żywią się błonnikiem pokarmowym, którego nie jesteśmy w stanie strawić i uwalniają cenne związki zwane „ (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) ”. Cząsteczki te odżywiają komórki jelitowe, przyczyniają się do ich wzrostu i różnicowania oraz wzmacniają ich funkcję ochronną. Mikroby syntetyzują również użyteczne substancje bioaktywne, takie jak aminokwasy i witaminy (np. K2, B5, B6).

Przyczyniają się również do dojrzewania komórek odpornościowych, szczególnie licznych w ścianie jelita, a poprzez zajmowanie miejsca i syntezę niektórych białek przeciwbakteryjnych zwanych bakteriocynami, chronią nas przed namnażaniem się patogennych mikroorganizmów. Syntetyzują też (sidenote: Metabolity Małe molekuły wytwarzane w wyniku metabolizmu komórkowego lub metabolizmu bakterii. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe to na przykład metabolity wydzielane przez mikroflorę jelitową podczas fermentacji niestrawnych cukrów złożonych (błonnik itd.). Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.  Lamichhane S, Sen P, Dickens AM, et al An overview of metabolomics data analysis: current tools and future perspectives. Comprehensive analytical chemistry. 2018 ; 82: 387-413 ) zdolne do regulowania niektórych funkcji fizjologicznych człowieka, szczególnie funkcji immunologicznych i neuronalnych. Istnieje na przykład ciągła komunikacja między mikrobiotą a mózgiem, znana jako oś mikrobiota-jelita-mózg.

Oś jelito-mózg: jaka jest rola mikrobioty?

Dowiedz się więcej

Jak rozpieścić swoje mikroby?  3, 7, 8

Dobry stan mikrobioty zależy od wielu czynników: genetyki, wieku, miejsca zamieszkania, rodzaju porodu itp. Najpotężniejszym czynnikiem modulującym mikrobiotę jelitową jest jednak sposób odżywiania. Aby sprzyjała „zdrowej”, czyli bogatej i zróżnicowanej mikrobiocie, dieta musi dostarczać wystarczającą ilość pokarmów roślinnych (owoców, warzyw, nasion oleistych, produktów pełnozbożowych, roślin strączkowych itp.), które zapewnią mikroogranizmom odpowiednie „substraty” – uwielbiane przez nie pożywienie – ale także żywe bakterie (żywność sfermentowana, jak np. kapusta kiszona, kombucha czy kefir).

Dieta nie powinna również zawierać zbyt dużo szkodliwych składników, takich jak emulgatory czy substancje słodzące.

Skutecznymi sposobami wspierania zdrowej mikrobioty jest także powściągliwość w stosowaniu niektórych leków (antybiotyków, leków zobojętniających, przeczyszczających, przeciwlękowych itp.), unikanie alkoholu i papierosów oraz regularne ćwiczenia fizyczne.

Actu GP: Grippe : prendre soin de son microbiote intestinal pour prévenir les complications ?

Gdy mikroby mają się źle, cierpi na tym nasz organizm

Jak wiadomo, drobnoustroje są przyczyną wielu chorób zakaźnych: rinowirusy wywołują przeziębienie, wirus SARS-CoV-2 wywołuje COVID-19, Salmonella – nieżyt żołądka i jelit, a grzyby Candida – kandydozę... Na szczęście środki przewidrobnoustrojowe (antybiotyki, leki przeciwwirusowe, leki przeciwgrzybicze itp.) pozwalają dziś wyleczyć większość infekcji wywołanych mikroorganizmami.

Odporność mikroorganizmów na środki przeciwdrobnoustrojowe: uwaga, niebezpieczeństwo!

Problem: nadużywanie tego typu leków w ostatnich latach doprowadziło do rozprzestrzenienia się bakterii, wirusów i grzybów, które stały się na nie odporne. Na przykład niektóre bakterie patogenne nie reagują już na żadne antybiotyki. Są to tak zwane bakterie wielooporne lub superbakterie. Tak więc niektóre choroby, które dawniej były uleczalne (infekcje układu moczowego, infekcje przenoszone drogą płciową lub szpitalne, biegunki, gruźlica itp.), dziś mogą być trudne lub nawet niemożliwe do wyleczenia. 9

Uznana przez WHO za zagrożenie dla zdrowia publicznego oporność na leki przeciwdrobnoustrojowe może być przyczyną śmierci nawet 10 milionów osób rocznie do 2050 r. (tyle samo ofiar co w przypadku nowotworów). (10) WHO zaleca ograniczenie stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych, w szczególności antybiotyków, w hodowli zwierząt, ochronie zdrowia ludzi i rolnictwie, ale przede wszystkim wzywa do opracowania nowych, skuteczniejszych metod zwalczania infekcji.

Światowy Tydzień Zarządzania Środkami Przeciwdrobnoustrojowymi

Światowy Tydzień Wiedzy o Oporności na Środki Przeciwdrobnoustrojowe (WAAW) obchodzony jest co roku w dniach 18-24 listopada. W 2023 r., podobnie jak w 2022 r., tematem przewodnim jest „Wspólne zapobieganie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe”. Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stanowi zagrożenie nie tylko dla ludzi, ale także dla zwierząt, roślin i środowiska.

Celem kampanii jest zatem podnoszenie świadomości na temat oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i promowanie najlepszych praktyk, w oparciu o koncepcję „Jedno zdrowie”, wśród wszystkich zainteresowanych stron (ogółu społeczeństwa, lekarzy, weterynarzy, hodowców i rolników, decydentów itp.) w celu ograniczenia pojawiania się i rozprzestrzeniania opornych infekcji.

Brak równowagi, który otwiera drzwi chorobom cywilizacyjnym 3, 5, 8

 

Jednak mikroorganizmy są odpowiedzialne nie tylko za choroby zakaźne. Czy wiesz, że mają one także związek z otyłością, cukrzycą, osteoporozą, nowotworami, a nawet chorobami wieńcowymi i neurodegenarycyjnymi (jak np. chorobą Parkinsona czy chorobą Alzheimera)?

Badania wskazują, że osoby cierpiące na te choroby charakteryzują się zaburzoną równowagą mikrobioty, nazywaną „ (sidenote: Dysbioza Dysbioza nie jest zjawiskiem jednorodnym; przybiera różne formy zależne od stanu zdrowia danej osoby. Zazwyczaj definiuje się ją jako zaburzenie składu i funkcjonowania mikrobioty spowodowane przez zestaw czynników środowiskowych i osobniczych zakłócających ekosystem mikroorganizmów. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) ”. Dysbioza oznacza utratę bogactwa i różnorodności populacji mikrobów, głównie w jelitach. Liczne badania wykazały, że ów brak równowagi może mieć negatywny wpływ na funkcjonowanie naszego organizmu i prowadzić do wystąpienia lub nasilenia się chorób.

Aktualne dane nie pozwalają jednoznacznie stwierdzić, czy dysbioza jest przyczyną choroby, czy też choroba jest przyczyną dysbiozy. Badania sugerują jednak, że wspierając „zdrową”, czyli bogatą i różnorodną mikrobiotę, bądź przywracając jej równowagę, utrzymanie dobrego stanu zdrowia jest możliwe.

Co oznacza tajemniczo brzmiące pojęcie „dysbiozy”?

Dowiedz się więcej

Moduluj swoją mikrobiotę, by zapobiegać, a nawet... leczyć!

Istnieje kilka sposobów na korzystne modulowanie mikrobioty jelitowej w przypadku dysbiozy lub choroby 3, 7 :

  • dieta i styl życia (patrz powyżej);
  • prebiotyki (inulina, galaktooligosacharydy, czyli GOS, fruktooligosacharydy, czyli FOS oraz laktuloza): związki te są w stanie odżywiać grupy pożytecznych bakterii, takich jak Bifidobacterium i Lactobacillus, a tym samym sprzyjać ich namnażaniu 11.
  • probiotyki (specjalne szczepy bakterii lub żywych drożdży, których wpływ na zdrowie został udowodniony): do tej pory dowody naukowe na ich skuteczność odnoszą się wyłącznie do biegunki u dzieci, biegunki związanej z antybiotykami, niektórych chorób zapalnych jelit i martwiczego zapalenia jelit, ale ich potencjał leczniczy jest przedmiotem wielu badań 11;
  • bioaktywne (sidenote: Metabolity Małe molekuły wytwarzane w wyniku metabolizmu komórkowego lub metabolizmu bakterii. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe to na przykład metabolity wydzielane przez mikroflorę jelitową podczas fermentacji niestrawnych cukrów złożonych (błonnik itd.). Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.  Lamichhane S, Sen P, Dickens AM, et al An overview of metabolomics data analysis: current tools and future perspectives. Comprehensive analytical chemistry. 2018 ; 82: 387-413 ) : są one wykorzystywane ze względu na ich zdolność do modulowania fizjologii wybranych mikroorganizmów;
  • transplantacja mikrobioty kałowej (FMT – ang. fecal microbiota transplantation): polega na przeniesieniu mikrobioty jelitowej osoby zdrowej do jelita osoby chorej. Metoda ta wykazała na przykład szczególnie obiecujące wyniki (90% wskaźnik wyleczeń) w przypadku zakażeń Clostridium difficile 12, ale może być również przydatna w łagodzeniu objawów autyzmu 13.

Świat mikrobów – niewyczerpane źródło tropów leczniczych

 

Mikroorganizmy to cenny obszar badań dla naukowców. Na przykład, by możliwe było skuteczniejsze zwalczanie oporności bakterii na antybiotyki i dysponowanie odpowiednimi narzędziami kontrolnymi, naukowcy muszą lepiej poznać sposób, w jaki bakterie wymieniają się swoimi genami, w jaki nabywają oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe oraz szlaki, którymi owa oporność krąży między środowiskiem, ludźmi i zwierzętami 10.

Powszechnie stosowane w badaniach ludzkiej mikrobioty techniki genomiki i metagenomiki o wysokiej rozdzielczości są skutecznym narzędziem służącym do badania dynamiki drobnoustrojów.

Mikrobiota na skrzyżowaniu badań

 

Coraz więcej badań przeprowadza się również w celu lepszego zrozumienia sposobu, w jaki mikroorganizmy obecne w mikrobiocie wchodzą w interakcje z ludźmi, przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania ludzkich komórek oraz tego, które profile drobnoustrojów najbardziej sprzyjają zdrowiu, a które zmiany przyczyniają się do powstawania chorób 3.

Celem jest znalezienie nowych metod leczenia i nowych bakterii probiotycznych, które pozwolą modulować mikrobiotę i skuteczniej leczyć niektóre ostre i przewlekłe choroby.

Obiecujące perspektywy

​​​​​

  • Pewne substancje wytwarzane w sposób naturalny przez bakterie, takie jak bakteriocyny, mogłyby zostać wykorzystane do opracowania nowych metod leczenia mających na celu wyeliminowanie patogennych mikroorganizmów lub spowolnienie ich rozwoju. Ze względu na liczne korzyści zdrowotne, w tym działanie przeciwzapalne i przeciwnowotworowe, mogą być wykorzystane także inne cząsteczki pochodzące z metabolizmu bakterii, takie jak (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) .
  • Modulacja genetyczna bakterii takich jak Escherichia coli mogłaby sprawić, że byłyby one zdolne do wytwarzania różnych rodzajów cząsteczek interesujących z punktu widzenia medycyny: jedne przeznaczone byłyby do pozytywnej modulacji mikrobioty w przypadku dysbiozy wywołanej przez antybiotyki, inne działałyby jako szczepionka zwalczająca Vibrio cholera (bakterię odpowiedzialną za cholerę), a jeszcze inne byłyby zdolne do zabijania niektórych patogenów, takich jak Pseudomonas aeruginosa, bakterii siejącej spustoszenie u osób z obniżoną odpornością.
  • Natomiast w przypadku infekcji, w celu bardzo dokładnego namierzenia i zwalczenia bakterii opornych na antybiotyki mogłyby być wykorzystywane bakteriofagi, które są potencjalnie skuteczną alternatywą dla antybiotyków.

Teraz wiecie już, że niewidzialne i cieszące się złą reputacją mikroorganizmy zasługują na szacunek i uwagę. Potrzebujemy ich, by żyć!

Mimo że formowane przez nie społeczności, ich interakcje ze środowiskiem i pełniona przez nie w naszym organizmie rola są wciąż pełne tajemnic, nie ma dnia bez nowego badania udowadniającego wagę ich obecności w naszym ciele, a tym samym naszej symbiozy!

Mikrobiota – sieć powiązań dla Twojego zdrowia

Dowiedz się więcej
Źródła

1. Site Web : Fondation Tara

2. Microbiology by numbers. Nat Rev Microbiol. 2011 Sep;9(9):628.

3. Aggarwal N, Kitano S, Puah GRY, et al. Microbiome and Human Health: Current Understanding, Engineering, and Enabling Technologies. Chem Rev. 2023 Jan 11;123(1):31-72. 

4. Site Web Microbiology Society : What is Microbiology ?

5. GBD 2016 Diarrhoeal Disease Collaborators. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of diarrhoea in 195 countries: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Infect Dis. 2018 Nov;18(11):1211-1228.

6. Ropars J, Caron T, Lo YC, et al. “La domestication des champignons Penicillium du fromage” [The domestication of Penicillium cheese fungi]. Comptes rendus biologies vol. 343,2 155-176. 9 Oct. 2020.

7. Hou K, Wu ZX, Chen XY, et al. Microbiota in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022 Apr 23;7(1):135.

8. McFarland LV. Normal flora diversity and functions, Taylor & Francis Online 2000, Vol. 12 P.193-207.

9. Aslam B, Khurshid M, Arshad MI, et al. Antibiotic Resistance: One Health One World Outlook. Front Cell Infect Microbiol. 2021 Nov 25;11:771510. 

10. Un nouveau rapport appelle à agir d’urgence pour éviter une crise due à la résistance aux antimicrobiens – OMS, 29 avril 2019.

11. Quigley EMM. Prebiotics and Probiotics in Digestive Health. Clin Gastroenterol Hepatol. 2019 Jan;17(2):333-344.

12. Stone L. Faecal microbiota transplantation for Clostridioides difficiles infection. Nature Reviews Urology, June 2019.

13. Kang DW, Adams JB, Coleman DM, et al. Long-term benefit of Microbiota Transfer Therapy on autism symptoms and gut microbiota. Sci Rep. 2019 Apr 9;9(1):5821.

14. Quigley EMM, Gajula P. Recent advances in modulating the microbiome. F1000Res. 2020 Jan 27;9:F1000 Faculty Rev-46.

BMI-24.12

    Przeczytaj także