Apa itu mikrobiota usus dan mikrobioma manusia?
Tubuh manusia menampung triliunan mikroba, atau bakteri. Beberapa di antaranya berguna, dan beberapa berbahaya.
Untuk informasi lebih lanjut yang didukung penelitian tentang mikrobioma dan bagaimana pengaruhnya terhadap kesehatan Anda, silakan kunjungi hub khusus kami.
Beberapa ilmuwan memperkirakan bahwa ada 10 kali lebih banyak sel mikroba di dalam tubuh daripada sel manusia, sementara yang lain mengatakan bahwa rasionya mungkin lebih dekat dengan 1: 1.
Kemajuan ilmiah mutakhir dalam genetika berarti bahwa manusia mengetahui lebih banyak tentang mikroba di dalam tubuh.
Banyak negara telah berinvestasi banyak dalam meneliti interaksi dalam ekosistem tubuh manusia dan relevansinya dengan kesehatan dan penyakit.
Kedua istilah mikrobiota dan mikrobioma sering digunakan dengan arti yang sama dan digunakan secara bergantian. Artikel ini akan menjelaskan perbedaan antara keduanya dan bagaimana keduanya digunakan dan penelitian dalam pengobatan modern.
Fakta cepat tentang mikrobiota usus
- Mikrobiota manusia terdiri dari triliunan sel, termasuk bakteri, virus, dan jamur.
- Populasi mikroba terbesar berada di usus. Habitat populer lainnya termasuk kulit dan alat kelamin.
- Sel mikroba dan materi genetiknya, mikrobioma, hidup bersama manusia sejak lahir. Hubungan ini penting untuk kesehatan normal.
- Mikroorganisme yang hidup di dalam saluran pencernaan berjumlah sekitar 4 pon biomassa. Setiap individu memiliki campuran spesies yang unik.
- Mikrobiota penting untuk nutrisi, kekebalan, dan efek pada otak dan perilaku.Ini berimplikasi pada sejumlah penyakit yang menyebabkan gangguan keseimbangan normal mikroba.
Apa itu mikrobioma manusia?
Mikrobiota manusia terdiri dari berbagai macam bakteri, virus, jamur, dan hewan bersel satu lainnya yang hidup di dalam tubuh.
Mikrobioma adalah nama yang diberikan untuk semua gen di dalam sel mikroba ini.
Setiap manusia memiliki antara 10 triliun hingga 100 triliun sel mikroba dalam hubungan simbiosis. Ini menguntungkan mikroba dan inangnya, selama tubuh dalam keadaan sehat. Perkiraan bervariasi, tetapi mungkin ada lebih dari 1.000 spesies mikroorganisme berbeda yang menyusun mikrobiota manusia.
Ada banyak proyek yang mencoba memecahkan kode genom manusia dengan mengurutkan semua gen manusia. Dengan cara yang sama, mikrobioma telah mengalami upaya intensif untuk mengungkap semua informasi genetiknya.
Video berikut tentang ekosistem manusia, yang diproduksi oleh Pusat Pembelajaran Sains Genetik dari Universitas Utah, Salt Lake City, akan membantu menciptakan gambaran tentang hubungan yang halus namun penting ini.
Ini adalah pengenalan yang baik tentang berbagai habitat untuk berbagai jenis mikroba dalam tubuh, termasuk perbedaan antara lingkungan kering lengan bawah dan lingkungan ketiak yang basah dan berminyak.
Mikroba di dalam tubuh sangat kecil sehingga hanya membentuk sekitar 2 hingga 3 persen dari total berat tubuh manusia, meskipun jumlahnya lebih banyak daripada sel. [S2]
Sebuah studi tahun 2012 yang diterbitkan di Nature oleh Human Microbiome Project Consortium menemukan hal-hal berikut:
- Sampel komunitas mikroba mulut dan tinja sangat beragam
- Sebaliknya, sampel dari situs vagina menunjukkan komunitas mikroba yang sangat sederhana.
Studi tersebut menunjukkan keragaman besar mikrobioma manusia pada sekelompok besar orang Barat yang sehat, tetapi menimbulkan pertanyaan untuk penelitian lebih lanjut. Bagaimana populasi mikroba dalam diri kita berbeda sepanjang hidup, dan apakah pola kolonisasi oleh mikroba menguntungkan sama dengan yang ditunjukkan oleh mikroba penyebab penyakit?
Apa itu mikrobiota usus?
Mikrobiota usus dulu disebut mikroflora usus.
Sekitar waktu ini, pada tahun 1996, Dr. Rodney Berg, dari departemen Mikrobiologi dan Imunologi Universitas Negeri Louisiana, menulis tentang mikrobiota usus, menyimpulkan pentingnya mikrobiota usus.
“Mikroflora saluran cerna asli memiliki efek yang besar pada perkembangan anatomis, fisiologis, dan imunologi dari inang,” tulis Dr. Berg, dalam makalah yang diterbitkan di Trends in Microbiology.
Makalah itu menambahkan:
“Mikroflora asli merangsang sistem kekebalan tubuh untuk merespons lebih cepat terhadap tantangan patogen dan, melalui antagonisme bakteri, menghambat kolonisasi saluran pencernaan oleh patogen eksogen yang jelas.”
Hubungan simbiosis ini menguntungkan manusia, dan keberadaan flora normal ini termasuk mikroorganisme yang begitu hadir di lingkungan sehingga bisa ditemukan di hampir semua hewan dari habitat yang sama.
Namun, mikroba asli ini juga termasuk bakteri berbahaya yang dapat mengatasi pertahanan tubuh yang memisahkan mereka dari sistem dan organ vital. Contohnya termasuk
Singkatnya, ada bakteri menguntungkan di dalam usus, dan ada bakteri berbahaya yang dapat masuk ke sistem yang lebih luas dan dapat menyebabkan infeksi lokal pada saluran GI. Infeksi ini termasuk keracunan makanan dan penyakit GI lainnya yang menyebabkan diare dan muntah.
Mikrobiota usus mengandung lebih dari 3 juta gen, membuatnya 150 kali lebih bervariasi secara genetik daripada tubuh manusia.
Mikrobiota usus setiap individu itu unik. Ini dapat sangat berkontribusi pada cara seseorang melawan penyakit, mencerna makanan, dan bahkan suasana hati dan proses psikologis mereka.
Mengapa mikrobiota manusia penting?
Hubungan telah ditemukan antara mikroba usus dan penyakit jantung
Mikroorganisme telah berevolusi bersama manusia dan merupakan bagian integral dari kehidupan, menjalankan berbagai fungsi vital.
Mereka terlibat dalam kesehatan dan penyakit, dan penelitian telah menemukan hubungan antara populasi bakteri, apakah normal atau terganggu, dan penyakit berikut:
- asma
- autisme
- kanker
- Penyakit celiac
- radang usus besar
- diabetes
- eksim
- penyakit jantung
- malnutrisi
- sklerosis ganda
- kegemukan
Mikrobioma manusia memiliki pengaruh pada empat area luas yang penting bagi kesehatan:
- nutrisi
- kekebalan
- tingkah laku
- penyakit
Nutrisi
Selain menyerap energi dari makanan, mikroba usus sangat penting untuk membantu manusia mengambil nutrisi. Bakteri usus membantu kita memecah molekul kompleks pada daging dan sayuran, misalnya. Tanpa bantuan bakteri usus, selulosa tumbuhan tidak dapat dicerna.
Mikroba usus juga dapat menggunakan aktivitas metaboliknya untuk memengaruhi keinginan makan dan perasaan kenyang.
Keragaman mikrobiota berkaitan dengan keanekaragaman pakan. Orang dewasa muda yang mencoba berbagai variasi makanan menunjukkan mikrobiota usus yang lebih bervariasi daripada orang dewasa yang mengikuti pola diet yang berbeda.
Kekebalan
Sejak hewan lahir, mereka mulai membangun mikrobioma. Manusia memperoleh mikroba pertama mereka dari pintu masuk serviks ibu mereka saat tiba di dunia.
Tanpa tamu mikroba awal ini, kekebalan adaptif tidak akan ada. Ini adalah mekanisme pertahanan vital yang mempelajari cara merespons mikroba setelah bertemu mereka. Hal ini memungkinkan respons yang lebih cepat dan efektif terhadap organisme penyebab penyakit.
Hewan pengerat yang benar-benar bersih dari mikroorganisme menunjukkan berbagai efek patologis, dan sistem kekebalan yang kurang berkembang termasuk di antaranya.
Mikrobiota juga terkait dengan kondisi autoimun dan alergi, yang kemungkinan besar berkembang ketika paparan mikroba terganggu sejak dini.
Tingkah laku
Mikrobiota dapat mempengaruhi otak, yang juga terlibat dalam pencernaan. Beberapa bahkan menyebut mikrobiota usus sebagai "otak kedua".
Molekul kecil yang dilepaskan oleh aktivitas bakteri usus memicu respons saraf di saluran cerna.
Para peneliti juga mengamati hubungan antara mikrobioma usus dan gangguan psikologis, seperti depresi dan gangguan spektrum autistik (ASD).
Penyakit
Populasi bakteri dalam sistem gastrointestinal telah memberikan wawasan tentang kondisi usus, termasuk penyakit radang usus (IBD), seperti penyakit Crohn dan kolitis ulserativa. Keragaman mikroba yang rendah di usus telah dikaitkan dengan IBD serta obesitas dan diabetes tipe 2.
Status mikrobiota usus telah dikaitkan dengan sindrom metabolik. Mengubah pola makan dengan memasukkan prebiotik, probiotik, dan suplemen lain telah mengurangi faktor risiko ini.
Mikroba usus dan genetika mereka mempengaruhi keseimbangan energi, perkembangan otak, dan fungsi kognitif. Penelitian sedang berlangsung tentang bagaimana ini terjadi dan bagaimana hubungan ini dapat digunakan untuk keuntungan manusia.
Mengganggu mikrobiota dengan antibiotik dapat menyebabkan penyakit, termasuk infeksi yang menjadi kebal terhadap antibiotik.
Mikrobiota juga memainkan peran penting dalam melawan pertumbuhan berlebih usus dari populasi yang diperkenalkan secara eksternal yang sebaliknya akan menyebabkan penyakit - bakteri "baik" bersaing dengan yang "jahat," dengan beberapa bahkan melepaskan senyawa anti-inflamasi.
Temuan baru tentang mikrobioma
Investasi besar telah digunakan untuk penelitian tentang populasi mikroba dalam tubuh dan genetika mereka, mengeksplorasi hubungan dengan kesehatan dan penyakit.
National Institutes of Health (NIH) meluncurkan Proyek Mikrobioma Manusia pada tahun 2007, sebuah proyek penelitian yang bertujuan untuk menentukan spesies mikroba yang mempengaruhi manusia dan hubungannya dengan kesehatan dengan menghasilkan kumpulan data yang besar dan tersedia untuk umum dari studi genetik.
Sebagian besar mikroorganisme yang hidup pada manusia ditemukan di sistem gastrointestinal, dan di sinilah sebagian besar penemuan baru dibuat.
Perkembangan terbaru termasuk konfirmasi lebih lanjut tentang cara memasukkan strain baru ke dalam mikrobiota yang ada menggunakan ketersediaan nutrisi tanpa mempengaruhi keseimbangan dan fungsi mikrobioma secara keseluruhan. Ini membuka potensi perawatan probiotik dan metode baru untuk menganalisis susunan mikrobiota usus.
Rumput laut digunakan untuk mengendalikan mikrobiota usus beberapa mencit dalam penelitian ini.
Ada juga penelitian terbaru tentang bagaimana patogen potensial dari luar tubuh menyerang dan bagaimana mereka berhubungan dengan mikrobiota usus. Ini akan membantu mengidentifikasi cara untuk membatasi invasi mikroba yang berpotensi berbahaya dan efek penyebab penyakitnya.
Mikrobiota usus menjadi landasan pengobatan pencegahan.
