همانطور که می دانیم، واژه میکروبیوم به مجموعه‌ای از میکروب‌ها (از جمله باکتری، قارچ و ویروس) و ژن های آنها گفته می شود که در ارگان‌های مختلفی از بدن ما سکونت دارند و حضور آنها تبدیل به بخشی از ساز و کار طبیعی و گاهی ضروری برای ما شده است.

اولین شواهد علمی مبنی بر اینکه میکروارگانیسم ها بخشی از سیستم طبیعی بدن انسان هستند، در اواسط دهه ۱۸۸۰ با مشاهده باکتری اشریشیا کلی (E.coli)  توسط یک پزشک متخصص اطفال به نام تئودور اشریچ (Theodor Escherich) در روده کودکان سالم و کودکان مبتلا به بیماری اسهال ظهور کرد و تا به امروز مطالعات بسیاری در سراسر دنیا برروی میکروبیوم های ارگان های مختلف بدن و اهمیت آنها در حفظ سلامت و ابتلا به بیماری های گوناگون انجام شده است.

در انسان، میکروبیوم روده بیشترین تعداد باکتری و بیشترین تعداد گونه را در مقایسه با سایر نواحی بدن دارد و در متابولیسم غذا و دارو، سنتز ویتامین K ، جلوگیری از کلونیزه شدن باکتری های پاتوژن در بدن، تنظیم و تعدیل میزان شکل گیری پاسخ های ایمنی  و حفظ یکپارچگی روده نقش مهمی را بازی می کنند. میکروبیوم های روده از طریق تولید متابولیت های مختلف (اسید های چرب، مشتقات ایندول، ویتامین ها و پلی آمین ها) عملکرد خود را انجام می دهند و حتی با ارگان های دیگر ارتباط برقرار می کنند. این متابولیت ها می توانند حاصل متابولیسم مواد غذایی غیر قابل هضم باشند، مانند اسید های چرب کوتاه زنجیر (بوتیرات، پروپیونات و استات) که از تجزیه ی فیبر های محلول تولید می شوند. برای مثال سلول های پوشش دهنده روده بزرگ (کولونوسیت ها) از بوتیرات به عنوان منبع انرژی برای بتااکسیداسیون میتوکندری استفاده می کنند و با مصرف اکسیژن باعث حفظ محیط بی هوازی روده می شوند، از طرفی با اتصال به رسپتور PPARγ تولید نیترات را در روده کاهش می دهند و از این دو طریق از رشد باکتری های بیماری زا جلوگیری می کند. همچنین سلول های برون ریز روده برای نمک های صفراوی و اسید های چرب در سطح خود گیرنده هایی را بیان می کنند که فعال شدن این گیرنده ها، ترشح پروتئین های کلیدی روده را افزایش می دهند و واکنش میان این پروتئین ها و میکروبیم های روده باعث کاهش نفوذپذیری روده، افزایش حساسیت به انسولین و کاهش لیپید پلاسما میشود که احتمال ابتلا به استئاتوز کبدی را کاهش می دهد. حفظ توازن میان اجزا میکروبیوم روده اهمیت فراوانی دارد و به هم ریختگی این توازن (به دلیل کاهش یکسری از متابولیت ها و محصولات میکروبی مهم و مورد نیاز) توسط فاکتور هایی مانند مصرف آنتی بیوتیک ها، استرس های روانی و جسمانی و رژیم های غذایی می تواند با القا بیماری های مختلفی (مانند سرطان، چاقی، بیماری های قلبی-عروقی، بیماری التهابی روده و…) هم در روده و هم سایر ارگان های بدن همراه باشد. برای مثال باکتری های فیرمیکوت (Firmicutes) از طریق کاهش سایتوکاین های التهابی مانند IL-12 و  IFN-γ همچنین افزایش سایتوکاین های ضد التهابی مانند IL-10 در کنترل میزان التهاب در روده نقش مهمی دارند و کم شدن جمعیت این باکتری می تواند با بیماری التهابی IBD همراه باشد. همچنین افزایش جمعیت باکتری  هایی که قدرت متابولیزه کردن کربوهیدارت هارا دارند با افزایش  میزان هضم غذا و جذب انرژی همراه است که باعث چاقی در افراد می شود.

اما چگونه میکروبیوم های ساکن یک ارگان می توانند بر عملکرد ارگان های دیگر هم تاثیر گذار باشند؟ برای پاسخ به این پرسش با قسمت های دیگر مجله علمی ایمونولوژی تودی همراه باشد.

Reference:  https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01835