Microbiota intestinala( microflora intestinala) se referă
la trilioane de microorganisme
care locuiesc în intestin și este parte integrantă în mai multe procese
fiziologice ale gazdei.
Cercetarile recente au aratat ca bacteriile intestinale
joacă un rol
important in tulburari metabolice cum ar fi obezitatea, diabetul și
bolile cardiovasculare. Mecanismele prin care microbiota intestinala intervine in bolile metabolice sunt două :
(1) răspuns imun înnăscută la componentele structurale ale bacteriilor
(2) metaboliți bacterieni din
compuși alimentari
Microbiota intestinala a evoluat odata cu omul ca un partener mutual,
dar dizbiozele și activități microbiene, în combinație
cu factorii genetici și de mediu clasice,
pot duce la tulburari
metabolice.
Microbiota este o colecție de microorganisme, inclusiv bacterii Archaea, virusuri, și unele eucariote unicelulare. Microbiota
este asociata cu fiecare
organism pluricelular pe pământ.
La om, acesta a fost estimat la 10¹⁴microorganisme cantonate în diferite părți ale corpului, cum ar fi suprafața pielii și
în tractul gastro-intestinal,
genito-urinar, și respirator.Tractul
gastro-intestinal, care are cel mai mare număr de
microorganisme la om, este format din compartimente specializate, cum ar fi cavitatea bucala,
esofag, stomac, intestinul
subțire, intestinul gros (colon),
rect, și anus.
Fiecare dintre aceste
compartimente are funcții unice fiziologice și
structuri anatomice specifice. Datorita
mediului chimic diferit și microorganismelor
locuibile diferă foarte
mult în fiecare compartiment.
În colon, sunt
până la 10¹² microorganisme /
ml. Aceasta este de departe
cea mai mare densitate găsită la om, iar marea
majoritate a microorganismelor aparțin
încrengături Firmicutes, Bacteroidetes,
Actinobacteria, și Proteobacteria ( circa (93 %) şi un
număr relativ mai mic aparținând genurilor Fusobacteria, Verrucomicrobia. Ciuperci și Archaea pot
fi, de asemenea, rezidente dar cuprind mai puțin de 1% din totalul locuitori.
În total, un microbiota gastro-intestinale
cuprinde mai mult
de 10.000 phylotype diferite,
dintre care cele
mai multe nu au fost
caracterizate printr-o tehnică de
cultivare sau chiar
eșantionate până în prezent.
suprafata
gastro-intestinale: 150 – 200 m2 (Piele: circa 2 m2)
|
Tract Gastro
intestinal
|
Continut
microbian total (UFC)
|
Grupuri
microbiotice principale
|
Esofag
|
|
Nu contine
microbiota proprie
|
Stomac
|
≤ 104/g
|
Candida
albicans, Helicobacter pylori,
Lactobacillus, Streptococcus
|
Duoden
|
103-104/g
|
Bacteroides, Candida albicans,
Lactobacillus, Streptococcus
|
jejun
|
105-107
/g
|
Bacteroides, Candida albicans,
Lactobacillus, Streptococcus
|
Ileon
|
107
– 108/g
|
Bacteroides, Clostridium,
Enterobacteriaceae, Enterococcus,
Lactobacillus, Veillonella
|
Colon
|
1010
– 1011/g
|
Fusobacterium,
Peptostreptococcus,
Ruminococcus, Streptococcus
|
Cellule microbiche nel microbiota: 1014
(Cellule tissutali umane: circa 1013)
MICROBIOTA colonului
Specie
|
UFC/g feci
|
Bacteroides
spp.
|
1011
|
Bifidobacterium
spp.
|
1010
– 1011
|
Propionibacterium
spp.
|
109
– 1010
|
Eubacterium
spp.
|
109
– 1010
|
Peptostreptococcus
spp.
|
105
– 109
|
Clostridium
spp.
|
105
– 109
|
Lactobacillus
spp.
|
106
– 108
|
Escherichia
group
|
106
– 108
|
Streptococcus
spp
|
106
– 108
|
Fusobacterium
spp.
|
105
– 108
|
Enterococcus
spp.
|
105
– 106
|
Veillonella
spp
|
104
– 106
|
Borriello SP. 1986. Microbial
flora of the gastrointestinal tract. In: Hill MJ ed. Microbial Metabolism in
the Digestive Tract, 2- 31. Boca Raton: CRC Press.
Mai multe studii raportate de către membrii laboratorului
Gordon’s lab au arătat că microbiota intestinala diferă la nivel de încrengătura/phyllum,
în funcție de greutatea persoanei. În acord
cu rezultatele din studii pe animale, se pare că obezitatea umana este asociata
cu un număr mai mic de Bacteroidetes intestinale și abundența mare de Firmicutes.
Modificări compoziționale ale microbiotei
intestinale ca răspuns la schimbările de
greutate au fost examinate de
către mai multe grupuri. Ley și colab. au monitorizat
microbiota intestinală analizând
materiile fecale la 12 subiecți
obezi participanţi la un program de pierdere în greutate cu diete hipocalorice pe
durata de un an . În urma pierderii in greutate, proporția de Bacteroidetes
a crescut, în timp ce numărul de Firmicutes a scăzut
reciproc. Compoziția microbiotei fecale la
adolescenti supraponderali si obezi, a fost de asemenea determinata
în grupul de studiu EVASYON. Dupa 10 saptamani de restricție alimentare( dieta
hipocalorica) și exercitii, participantii
care au pierdut mai mult de 4 kg în greutate au avut o creștere semnificativă a populației de Bacteroides
fragilis, determinat printr-o tehnica PCR cantitativa. De asemenea, un alt studiu de cohorta EVASYON a
raportat că o creștere în Bacteroides
/ grup Prevotella
era direct corelata cu pierderea in
greutate.
Studiile pe animale au aratat ca genomul gazdă moduleaza
compoziția microflorei intestinale. Obezitate, cauzată de o mutație a leptinei la
șoareci (ob / ob) este asociată cu
alterarea profilurile microbiotei intestinale care prezinta mai putine Bacteroidetes
și o creștere de Firmicutes
. Cu toate acestea, este posibil ca
modificările în compoziția
bacteriana la soarecii ob / ob și db / db sa fie secundara hiperfagiei.
In acest caz ar fi necesar un alt studiu care sa demosntreze daca exista o
corelatie directa intre cantitatea de alimente ingerate si compozitia
microbiotei asociata cu obezitatea
genetice la soareci.
Cresterea in greutate s-ar datora si asa zisei colectari
de energie, bazata pe proprietatea organismului de a extrage energie din reziduuri
nedigerabile cum ar fi amidonul rezistent si fibrele alimentare care nu sunt
complet hidrolizate de enzimile din intestinul subtire. Principalii produsi
rezultati din catabolismul fibrelor sunt SCFA acizi grasi cu catena scurta ,
acetat, propionat si butirat care sunt absorbiti la nivelul mucoasei colonului
si pot fi utilizati pentru sinteza de noi lipide si glucoza. Se furnizeaza
astfel organismului un supliment energetic a carei valoare a fost estimata la
10% din cosnumul caloric zilnic. Schwiertz si colab au analizat nivelurile de SCFA in materiile fecale ale
subiectilor obezi si slabi si au depistat o valoare cu 20% mai mare a acestora
la primii cu o crestere considerabila a propionatului si butiratului.
Zhang si colab au ipotizat ca coexistenta
bacteriilor producatoare de hidrogen cu un numar relativ mare de Archaea metanogenica care utilizeaza
hidrogenul in tractul gastrointestinal al subiectilor obezi, ar putea duce la
un transfer interspecific al hidrogenului crescind astfel absorbtia de energie
la nivelul intestinului gros .
Cu toate
acestea consumul de fibre este puternic recomandat intr-o dieta sanatoasa.
Energia suplimentara poate fi contrastata prin reducerea consumului de alimente
supercalorice mai ales ca fibrele cresc senzatia de satietate.
Obezitatea și bolile asociate
cum ar fi diabetul de tip 2, bolile cardiovasculare cresc într-un ritm alarmant.
În ultimii ani, de la descoperirea
rolurile microbiotei intestinale in homeostazia energetica s-au ridicat mai multe intrebari:
bacteriile intestinale comensale
sunt prieteni sau
dusmani in mentinerea unei greutati normale?
Factori individuali specifici, schimbări dinamice ale microbiotei
și predispoziții genetice,
lucreaza împreună pentru a determina răspunsul unui individ la creșterea depozitelor de grasime. Astfel, metagenomul intestinal ar
trebui considerat un factor nou de risc alaturi de cei clasici,
cum ar fi genetica gazdei si factorii
de mediu, in aparitia boli metabolice
Gradul scazut de inflamatie, stresul oxidativ crescut, dislipidemia, hipertensiunea arteriala si rezistenta la insulina au fost toate legate de
obezitate. Cercetarile dintre microbiota intestinala si
obezitate ridica urmatoarele intrebari:
care ar fi profilul
corect al unei microbiote corelate cu o greutate ideala?
Care sunt
efectele metabolitilor bacterieni asupra organismului uman
Cum influenteaza microbiota
raspunsul imunitar
Cum este reglata
producerea metabolitilor bacterieni in intestin?
Microbiota intestinala poate fi o tinta farmacologica sau
nutritionala in tratamentul diabetului si al sindromului metabolic ?
Sper ca la aceste intrebari sa fie gasite raspunsurile
cat mai curind mai ales ca tot de aici se asteapta solutii pentru prevenirea si
tratarea cancerului.
Sursa: Journal of
Obesity , 2012