Komórki mikroorganizmów liczebnością znacznie przewyższają własne komórki człowieka służące do budowania organizmu. Cechuje je także duża różnorodność pod względem budowy chemicznej. Inne drobnoustroje zasiedlają bowiem mikrobiom jelitowy, a inne skóry, jamy ustnej, przewodu moczowego oraz układu oddechowego.

Mikrobiom a zdrowie człowieka

Mikrobiom to określenie wymyślone przez Joshuę Lederberga – amerykańskiego genetyka i mikrobiologa, który swoje teorie naukowe przedstawił na przełomie XX i XXI wieku. Tworząc ten termin, chciał nawiązać do słów „genom” oraz „proteom”, ponieważ uznał, że żyjące w człowieku mikroorganizmy zalicza się nie do ogółu drobnoustrojów, ale do zespołu ich genomów. Za badania nad mechanizmem rekombinacji genetycznej bakterii otrzymał zresztą nagrodę Nobla.

Mikrobiom człowieka to nie tylko bakterie, ale też grzyby i inne drobnoustroje. Jego rozwój ma miejsce już za życia płodowego, gdzie źródłem drobnoustrojów jest organizm matki. Tuż po narodzinach dziecka bakterie ulegają kolonizacji i stanowią rodzaj stymulatora dla naturalnej odporności. Później, gdy dziecko dorasta, ich liczba zaczyna przekraczać liczbę komórek potrzebnych do budowania organizmu. Dzięki temu chronią człowieka przed chorobami, zapobiegając niekontrolowanemu namnażaniu się patogenów.

Ważną rolę odegrał program Human Microbiome Project (HMP), który wdrożono w 2007 roku. Jego rolą było określenie mikrobiomu człowieka na poziomie genomu DNA drobnoustrojów. Badano w nim i analizowano również różnice w mikroflorze człowieka zależnie od jego płci, wieku, stylu życia, ogólnego stanu zdrowia i środowiska, w którym żyje. Analizom podlegały mikroorganizmy zebrane z mikrobiomu przewodu pokarmowego, skóry, układu moczowo-płciowego, jamy ustnej oraz dróg oddechowych.

Zobaczcie, jak zadbać o prawidłowe działanie mikrobioty jelitowej:

Mikrobiom skóry

Skóra człowieka jest narządem zajmującym najwięcej powierzchni, dlatego jej mikrobiom jest niezwykle różnorodny. Poza tym jako pierwsza ma kontakt z patogenami zewnętrznymi, więc odgrywa istotną rolę w układzie odpornościowym. Chroni również organizm przed zmianami środowiska. Jej mikroflora jest uwarunkowana płcią, wiekiem i stylem życia człowieka, ale nie tylko. Na mikrobiom skóry wpływa wiele innych czynników, np. stan zdrowia, noszona odzież, wykonywany zawód oraz kosmetyki i preparaty do higieny.

Skóra dziecka w łonie matki jest z kolei jałowa. Kolonizacja w niej mikroorganizmów rozpoczyna się dopiero po narodzinach. Duże znaczenie ma sam poród, ponieważ inne drobnoustroje gromadzą się podczas narodzin siłami natury, a jeszcze inne w czasie rozwiązania cesarskim cięciem.

Głównymi mikroorganizmami bytującymi w skórze są: Staphylococcus epidermidis i inne gronkowce oraz bakterie z gatunku Actinobacteria, które stanowią jej stałą mikroflorę, oraz Streptococcus aureus, Streptococcus pyogenes i Pseudomonas aureginosa, które są jedynie przejściowym mikrobiomem.

Mikrobiom przewodu pokarmowego

Przewód pokarmowy pełni wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka. Mimo tego nie każdy jego fragment jest zasiedlony przez liczne mikroorganizmy. Najmniej skolonizowany mikrobiom ma żołądek. Główną bakterią zasiedlającą jego niszę jest Helicobacter Pylori, ale można znaleźć również inne, np. z gatunku Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes oraz Fusobacteria, a nawet grzyby z rodzaju Candida. W porównaniu z innymi narządami przewodu pokarmowego nie jest to bogaty zbiór drobnoustrojów. Ubogą florę mają również przełyk i dwunastnica.

Duża liczba drobnoustrojów jest za to obecna w mikrobiomie jelitowym. Dominujące w nim bakterie należą do gatunku Bacteroides, Prevotella i Ruminococcus. Ich obecność warunkuje ciągłość nabłonka jelitowego i chroni jelita przed patogenami chorobotwórczymi. Co ciekawe, znajdują się tam także wirusy oraz grzyby. Są odpowiedzialne za stymulowanie odporności i utrzymanie odpowiedniej homeostazy w jelitach człowieka.

Inne mikrobiomy w organizmie człowieka

Mikrobiom przewodu pokarmowego i skóry nie są jedynymi badanymi skupiskami mikroorganizmów. Obecnie dużo czasu poświęca się badaniom mikroflory dolnych dróg oddechowych, zwłaszcza płuc, oraz mikrobiomu jamy ustnej i układu moczowo-płciowego. Pod względem genotypu nadal stanowią one wyzwanie dla naukowców. Badania nad DNA drobnoustrojów nadal trwają i z każdym dniem przynoszą nowe odpowiedzi. Obecnie wiadomo tylko, że wyjałowienie organizmu wcale nie gwarantuje dobrego stanu zdrowia.

Bibliografia:

1. M. Malinowska, B. Tokarz-Deptuła, W. Deptuła, Mikrobiom człowieka, „Postępy Mikrobiologii” 2017, 56, 1, 33–42.