הבנת המיקרוביום האנושי תוביל לפריצות דרך בתחום הבריאות, כולל טיפולים במחלות כמו תסמונת המעי הרגיז. Shutterstock

חיידקים עומדים במרכז כל צורות החיים על פני כדור הארץ והם אבני הבניין החיוניות שהופכות אורגניזמים חיים כפי שהם.

גם את מיטוכונדריון - נמצא ברוב האורגניזמים, המייצר אנרגיה בתא - ו כלורופלסט -מסיק אנרגיית השמש הממוקם בצמחים-ניתן לייחס לאבותיהם החיידקיים. חיידקים מיוחדים אלה הניחו את הבסיס למגוון הביולוגי שאנו חיים בקרבם.

החיידקים הם חלק מכל האורגניזמים הרב -תאיים, שם הם מבצעים מספר עצום של פונקציות חיוניות לחיים, כולל עיכול חומרים מזינים ותהליכי איתות. החיידקים המהווים מרכיב בלתי נפרד מאורגניזמים חיים מכונים המיקרוביום. המיקרוביום נמצא ביצורים פשוט כמו ההידרה ומורכב כמו בני אדם, פילים ועצים.

מיקרוביום אנושי

החיידקים הם חלק מבני האדם מהשלב הראשוני של ההתפתחות וממלאים תפקיד חשוב בתפקוד גוף האדם. המיקרוביום האנושי מורכב מווירוסים, חיידקים ופטריות השוכנים בקהילות בתוך הגוף ובגופו.

למרות שחיידקים אלה תמיד היו חלק מהאנטומיה האנושית, הם דמיינו רק לאחרונה עם התקדמות טכנולוגית כמו כלי הדמיה מולקולרית ורצף גנטי מהדור הבא. כעת אנו יכולים לדמיין ישויות מיקרוביאליות אלה בעת הפעלתן ומבצעות משימות חיוניות.

המיקרוביום הוא האיבר הגדול ביותר שאולי מעולם לא שמעת עליו, במשקל של עד שלושה ק"ג. חיידקים אנושיים: הכוח שבפנים (2018), מחבר מסופק

המיקרוביום האנושי הוא אחד האיברים הגדולים ביותר, במשקל של שניים עד שלושה ק"ג אצל מבוגר. למרות שהוא בלתי נראה, המיקרוביום מבטא את נוכחותו הפיזית עם רעשים וריחות מדי פעם.

המיקרוביום מעניק לנו את התכונות הייחודיות שיש לנו. הרכב המיקרוביום משתנה במהלך חיינו, וירידה במספר ומרכיבי המרכיבים שלו קשורה למחלות והזדקנות. למעשה ידוע כי אנשים בריאים ומאה מאה מכילים מגוון רחב יותר של שותפים מיקרוביאליים מאשר אנשים לא בריאים.

פונקציות ספציפיות למיקום

המיקרוביום פועל בהרמוניה עם איברים שונים בגוף ומסייע לתפקודו התקין של האדם. לדוגמה, חיידקים החיים על פני העור שומרים מפני פלישה מחיידקים ופתוגנים אופורטוניסטיים. גם החיידקים האלה עזרה בריפוי פצעים, חיזוק המערכת החיסונית וייצור מולקולות איתות נדיפות החיוניות לתקשורת בתוך הגוף ומערכת העצבים..

המעיים, המכילה את כמות החיידקים הגבוהה ביותר, לא תוכל לבצע את תפקידה במערכת העיכול ללא עזרה מיקרוביאלית. לחיידקים במעיים יש מגוון אנזימים המיועדים לעיכול של פחמימות מורכבות ומיצוי חומרים מזינים מהמזון שאנו צורכים. בן אדם ממוצע צורכת עד 60 טון מזון במהלך חייו. מערכת עיכול נטולת חיידקים תדרוש עוד יותר מזון, מצב שהעולם יעדיף בלעדיו.

גם חיידקים במעיים מייצרים ויטמינים כמו B12 (מרכזי לפעילות מטבולית), הורמונים, נוירוטרנסמיטורים ושפע מטבוליטים המשתלבים בתהליכים גופניים תקינים. הם גם ממלאים תפקיד פעיל בגורל התרופות שאנו צורכים. למעשה, תרופות הנלקחות דרך הפה מקיימות אינטראקציה עם המיקרוביום של המעיים לפני שהגיעו למטרות המיועדות להן.

הישויות המולקולריות, כמו חומצות שומן קצרות שרשרת, שמקורן במיקרוביום הן חלק מתהליך ההתפתחות הרגיל שלנו.

החיידקים ייחודיים הן לאדם והן לאתר בגוף שבו הם נמצאים. לדוגמה, המצח השומני נוטה להיות מקום מגוריהם המועדף של פרופיוניבקטריה תוך האף הלח מאוכלס על ידי קורינבקטריה. ה הקיבה מכילה חיידקים עמידים לחומצה בעוד המעי הגס מחזיק בתושבים אנאירוביים.

תמונה 15/21 מתוך 1000 לחיצות ידיים, פרויקט מיפוי מיקרוביום ביו -אמנותי. פרנסואה-ג'וזף לפוינטה, אוניברסיטת מונטריאל, CC BY

הבנת המיקרוביום

איבר בלתי נראה זה מאופנן על ידי גורמים שונים, כולל גנטיקה של ההורים, גיאוגרפיה, מזון ואורח חיים. למרות שהדפסת מיקרוביום נמצאת בחיתוליה, ברור שאדם המתגורר באזור עירוני יכלול קהילה מיקרוביאלית אחרת ביחס לתושב כפרי. מכיוון שהמיקרוביום הוא כמו כל איבר אחר, הפרעה ברכיבי הסלולר שלו - המכונה דיסביוזה - יכול לעורר מגוון מחלות כמו השמנת יתר, תסמונת המעי הרגיז, דרמטיטיס וחוסר איזון נוירולוגי. חלק מהמחלות הללו ניתנות לריפוי על ידי שימוש בפרוביוטיקה ופרביוטיקה שנועדו להתאים את חוסר האיזון החיידקי.

למרות שהאיבר הבלתי נראה הנרחב הזה היה דמיינו רק לאחרונה, פירוק תפקודיו, יחד עם הבנת מקורותיו, עלול להוביל לשינויים גדולים בתחום הבריאות, חינוך לבריאות, תזונה ותכונות אישיות.

זיהוי כל מרכיב מיקרוביאלי ותפקידו יאפשרו את סיווגו של כל אדם לפי סוג החיידק שלו; יש לזה פוטנציאל להיות מהפכני כמו גילוי קבוצות הדם במאה העשרים. טביעת אצבע מיקרוביאלית תגרום לשינוי סיסמי באיכות הבריאות ובמסירה.

מניפולציה והעשרה של קהילות מיקרוביאליות נבחרות - המכונה הנדסת מיקרוביום - ישפרו את הבריאות, יצעירו איברים, ישפרו את תכונות האופי להוביל לתרופות יעילות יותר.

קרמים המשלימים חיידקים למחלות עור ותוספי תזונה מועשרים בחיידקים כבר נוהגים לשגרה כתרופות מותאמות אישית. המעקב אחר החיידקים והמטבוליטים שלהם עשוי להפוך לאסטרטגיה מולקולרית נפוצה לזהות פרטים וגם ההתנהגויות שלהם.

אנחנו רק עם שחר של מהפכת בריאות שיש לה פוטנציאל לשנות משחק חברתי.

על המחבר

ואסו אפנה, פרופסור לביוכימיה, אוניברסיטת לורנטיאן

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים_בריאות