Soolestiku mikrobioota (mikrobiom): mikroobid ja mõju tervisele

Avasta soolestiku mikrobioota (mikrobiom): mikroobide roll seedimises, immuunsuses, vitamiinide tootmises ja vähiriski mõjutamises ning kuidas toitumine sinu tervist kujundab.

Soolestiku taimestik koosneb loomade seedesüsteemis elavatest mikroorganismidest. See on inimese mikroobide suurim reservuaar.

Inimkeha, mis koosneb umbes 100 triljonist rakust, kannab soolestikus umbes kümme korda rohkem mikroorganisme. Nende bakterite ainevahetustegevus sarnaneb organi omaga, mistõttu mõned nimetavad soolestikku "unustatud organiks". Hinnanguliselt on neil soolestiku mikroorganismidel kokku umbes 100 korda rohkem geene kui inimese genoomis.

Bakterid moodustavad suurema osa käärsoole taimestikust ja kuni 60% väljaheite kuivmassist. Soolestikus elab umbes 300-1000 erinevat liiki, kusjuures enamiku hinnangute kohaselt on neid umbes 500. Siiski on tõenäoline, et 99% bakteritest moodustavad umbes 30 või 40 liiki. Ka seened ja algloomad moodustavad osa soolestiku taimestikust, kuid nende tegevuse kohta on vähe teada.

Uuringud näitavad, et soolestiku ja inimese vaheline suhe ei ole pelgalt kommensaalne (mittekahjulik kooseksisteerimine), vaid pigem sümbiootiline suhe. Kuigi inimesed võivad elada ka ilma soolestiku taimestikuta, täidavad mikroorganismid mitmeid kasulikke funktsioone, näiteks kääritavad kasutamata energiasubstraate, treenivad immuunsüsteemi, takistavad kahjulike, patogeensete bakterite kasvu, reguleerivad soolestiku arengut, toodavad peremeesorganismile vitamiine (näiteks biotiini ja K-vitamiini) ning toodavad hormoone, mis suunavad peremeesorganismi rasvu ladustama. Mõnes olukorras võivad mõned liigid siiski põhjustada haigusi, tekitades infektsiooni või suurendades peremeesorganismi vähiriski.

Sellised toiduühendid nagu polüfenoolid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid võivad olla kasulikud headele bakteritele ja aidata vähendada patogeenseid liike inimese soolestikus.

Üle 99% soolestiku bakteritest on anaeroobsed, kuid tsekumis on aeroobsed bakterid suure tihedusega.

Traditsiooniline seisukoht on, et ükski metazoide sugukond ei suuda tselluloosi lagundada, tootes ensüümi tsellulaasi. Selle asemel sisaldavad taimtoidulised loomad oma soolestikus mikroorganisme, mis toodavad tsellulaasi. See on oluline, sest tselluloos on kõige levinum orgaaniline ühend Maal. Umbes 33% kogu taimsest ainest on tselluloos (puuvilla tselluloosisisaldus on 90% ja puidu tselluloosisisaldus 40-50%). Hiljuti on ilmnenud tõendeid, et mõned loomad toodavad tsellulaasi ise. Küsimus ei ole veel päris kindlalt lahendatud.

Soolestiku mikrobioota — koostis ja peamised rühmad

Peamised bakteriaalsete perekondade hulka kuuluvad Firmicutes ja Bacteroidetes; kõrval on Actinobacteria, Proteobacteria ja teisi väikeses osas. Mõned tuntud liigid on Faecalibacterium prausnitzii (antiinflammatoorne toime), Akkermansia muciniphila (mukokaltsiooni mõjutamine) ja erinevad Bifidobacterium liigid (imiku soolestikus olulised).

Kuigi liike võib olla sadu kuni tuhat, on suur osa kogukonnast koosneb vähestest väga levinud liikiest — st fenotüübiline mitmekesisus on tihti väiksema arvu domineerivate taksonoomiliste rühmade tulemus.

Kuidas mikrobioota kujuneb ja muutub

• Sünnitus ja varajane elu: lapse mikrobioota algatub sünnituse käigus; sünnituskanalilt pärinevad mikroobid ja imetamine mõjutavad algset kooslust. Keisrilõikega sündinud imikutel on iseloomulikud erinevused esimese eluaasta jooksul.
• Toitumine: rinnapiim soodustab Bifidobacterium'e; tahkem toit ja mitmekesine taimne toit suurendavad mikroobide mitmekesisust.
• Eluiga ja elustiil: vananedes muutub mikrobioota; antibiootikumid, dieet, stress, haigused ja ravimite kasutus võivad kiiresti muudatusi esile kutsuda.
• Stabiilsus: täiskasvanu soolestiku mikrobioota stabiiliseerub tavaliselt 2–3. eluaastaks, kuid on siiski muutuv sõltuvalt keskkonnast ja elustiilist.

Peamised funktsioonid ja mõju tervisele

Metaboolsed funktsioonid: mikroobid fermenteerivad kiudaineid ja kompleksseid polüsahhariide, tootes lühikese ahelaga rasvhappeid (SCFA) nagu butüraat, propionaat ja atsetaat. SCFAd on peremeesorganismile energiaallikaks, toetavad sooleseina energiat ja aitavad reguleerida ainevahetust ning põletikulisi protsesse.

Vitamiinide ja ainevahetuse reguleerimine: soolestiku mikroobid osalevad K-vitamiini ja mõnede B-vitamiinide tootmises ning aitavad sapihapete metaboliseerimisel ja ravimite muundamisel.

Immuunsüsteemi areng ja kaitse: mikroobid "treenivad" immuunsüsteemi, soodustavad limaskesta barjääri terviklikkust ning takistavad patogeenide koloniseerimist (konkureerides toiduaine ja kinnituskohtade pärast ning tootes antibakteriaalseid ühendeid).

Neuroendokriinne suhtlus: soolestik toodab või mõjutab neurotransmittereid ja signaalmolekule (näiteks serotoniini prekursaate), mistõttu räägitakse ka soolestiku-aju teljest (gut–brain axis), mis võib mõjutada meeleolu, käitumist ja närvisüsteemiga seotud haigusi.

Seosed haigustega ja düsbioos

Mikrobioota tasakaalu häired (düsbioos) on seotud mitmete haiguslike seisunditega: ärritatud soole sündroom (IBS), põletikuline soolehaigus (IBD), metaboolne sündroom, rasvumine, 2. tüüpi diabeet, allergiad ja teatud juhtudel ka neuroloogilised haigused (näiteks Parkinsoni tõvega seotud uuringud). Siiski ei ole enamiku seoste puhul põhjus-tagajärg suhe täielikult tõestatud — paljud seosed on komplekssed ja bidirektsionaalsed.

Kuidas mikrobioota uuritakse

• 16S rRNA järjestamine: võimaldab määrata bakterite taksonoomiat ja koosluse üldist struktuuri.
• Shotgun metagenoomika: analüüsib kogu geneetilist materjali ja võimaldab hinnata funktsioone ja liigi täpsemat kooslust.
• Metaboloomika: mõõdab mikroobide toodetud metaboliite (näiteks SCFAsid), mis annavad infot funktsionaalsete tagajärgede kohta.
• Culturomics ja gnotobiootilised mudelid: paljundamine kultuurides ja spetsiaalsed loomamudelid aitavad uurida põhjuste ja tagajärgede seoseid.

Kuidas hoida ja toetada tervislikku mikrobiootat

Kuigi individuaalne vastus on erinev, aitavad üldised soovitused sageli soolestiku mitmekesisust ja funktsiooni toetada:

• Söö rikkalikult erinevaid taimseid toiduaineid ja kiudaineid (puu- ja köögiviljad, kaunviljad, täisteratooted).
• Lisage dieeti fermentitud toite (näiteks jogurt, keefir, hapukapsas, kimchi) ja polüfenooliderikkaid toiduaineid.
• Vältige liigset töödeldud toidu, suure suhkru- ja mõne rasvarikka dieedi liialdust.
• Kasutage antibiootikume ettevaatlikult ja arsti juhendamisel — need muudavad oluliselt mikrobioota kooslust.
• Võimaluse korral eelistage mitmekesist eluviisi: füüsiline aktiivsus, hea uni ja stressi vähendamine soodustavad mikrobioota mitmekesisust.

Probiootikumid võivad olla abiks teatud olukordades (nt antibiootikumijärgse kõhulahtisuse ennetamine), kuid nende toime on tüübispetsiifiline ja mitte kõik tooted ei pruugi olla efektiivsed. Prebiootikumid (näiteks teatud oligosahhariidid) toituvad kasulikest bakteritest ja võivad soodustada nende kasvamist. Sagedasteks ja tõhusateks ravimeetoditeks raskemate juhtude puhul on veel uurimisel fekaaltransplantatsioon (FMT), mis on näidanud head efekti korduva Clostridioides difficile infektsiooni ravis, kuid nõuab meditsiinilist järelvalvet.

Tselluloosi lagundamine ja soolestiku roll

Nagu algtekstis mainitud, ei suuda enamikul loomadel ilma sümbiootiliste mikroobideta tselluloosi lagundada, sest nad ei tooda ise tsellulaasi. Ruminantidel (nt lehmadel) ja mõnel teisel taimtoidulisel loomaliigil paiknevad mikroobid kihis spetsialiseerunud fermentatsioonikohtades (nt sõõr), kus tselluloos lagundub ja tekib energia peremehele. Samas on uued uuringud näidanud, et mõnel liigil võivad esineda ka endogeensed tsellulaasi-geenid — see valdkond on aktiivse teadustöö objekt ja lõplikud järeldused on veel kujunemisjärgus.

Ohutus ja piirangud

Kuigi mikrobioota uurimine avab palju võimalusi, tuleb meeles pidada, et tööstuslikult turustatud "mikrobioomi parandajad" ei ole universaalse toimega imeravimid. Lisauuringud on vajalikud, et määrata, kellele ja millisel juhul konkreetne sekkumine (probiootikum, FMT, dieet) aitab. Samuti võivad nõrgenenud immuunsusega inimestel probiootikumid või fekaaltransplantatsioon põhjustada riske ja neid tuleb teha meditsiinilise järelevalve all.

Kokkuvõte ja praktilised soovitused

Soolestiku mikrobioota on keerukas ja dünaamiline ökosüsteem, millel on oluline roll seedimises, immuunsüsteemi arengus, vitamiinide tootmises ja üldises tervises. Mitmekesine taimne toit, mõõdukas fermentitud toidu tarbimine, piiratud antibiootikumide kasutus ning tervislik eluviis toetavad soolestiku tervist. Uuringud jätkuvad ning tulevik võib tuua täpsemaid, isikupärastatud viise mikrobioota positiivseks mõjutamiseks.

Küsimused ja vastused

K: Mis on soolestiku taimestik?

K: Kui palju on inimkehas rakke?

K: Kui palju geene on soolestiku mikroobiloomil võrreldes inimese genoomiga?

K: Kui suure osa kuivmassist moodustavad bakterid väljaheites?

K: Kui palju liike elab tavaliselt inimese soolestikus?

K: Milline suhe on olemas inimese ja tema soolestikufloora vahel?

K: Millist kasu pakuvad head bakterid inimesele?

Otsing