- 10 חיידקים מועילים לבני אדם
- Bifidobacterium animalis
- מהם פרוביוטיקה?
- איך חיידקים "טובים" הופכים ל"רעים "?
- הפניות
כמה חיידקים מועילים לבני אדם הם Escherichia coli, E. coli, Bacteroides fragilices, Lactobacillus acidophilus, בין היתר. חיידקים הם אורגניזמים פרוקריוטים מיקרוסקופיים בכל מקום. אנו מוצאים אותם בגדלים וצורות שונות.
ביחס למערכת היחסים שלהם עם בני אדם, אלה יכולים להביא לתוצאות חיוביות, שליליות או ניטרליות, בהתאם למין ולמצבים הביוטיים והאביוטיים של הסביבה בה הם מתפתחים.
מקור: pixabay.com
בני אדם התפתחו יחד במשך מיליוני שנים עם מיקרואורגניזמים המאכלסים את פנים וגופן החיצוני של גופנו, ויש להם השלכות חשובות.
למינים רבים של חיידקים השלכות חיוביות עבורנו, הפועלות כמארחיהם. בין אלה יש לנו עמידות לחיידקים ארסיים, עיכול חומרים מזינים, שמירה על pH אופטימלי, ייצור חומרים מעכבים כמו אנטיביוטיקה, בין יתרונות אחרים.
חוסר איזון בביוטה המיקרוביאלית האנושית נקשר למספר מצבים כמו דלקת, טרשת, סוכרת, אלרגיות, השמנת יתר, אסטמה ואפילו סרטן ואוטיזם. לכן יש לדעת את מצבו ה"בריא "של ביומה זו, כה מגוונת ושופעת.
במאמר זה נדון בעשרה חיידקים המועילים לבני אדם, נתאר אותם ומדגיש את תפקידם ברווחתנו.
10 חיידקים מועילים לבני אדם
כאשר אנו שומעים את המונח "חיידקים", כמעט בלתי נמנע לקשר אותו למושג שלילי. לעתים קרובות אנו מקשרים מייד חיידקים למחלה קטסטרופלית.
אנו מנסים כל הזמן לשמור על גופנו וסביבותיו "נקיות מחיידקים" ומיקרואורגניזמים אחרים המשתמשים באנטיבקטריאליות וחומרי ניקוי, על מנת לשמור על בריאותנו במצב מיטבי.
עם זאת, יש לשנות את הדימוי השלילי הזה של חיידקים. אמנם נכון שחיידקים רבים הם הגורמים הסיבתיים לפתולוגיות מרובות, אך אחרים גורמים לתועלות אדירות לבריאותנו, מכיוון שהם חיוניים.
החוקרים העריכו את שיעור החיידקים בגופנו והם מצאו מספר מכריע: לכל תא יש לנו כ 10 חיידקים. המשמעות היא שכמותית, אנו חיידקים יותר מבני אדם.
מבחינת המסה, החיידקים מייצגים חלק זניח. עם זאת, מבחינת הגנים, כאורגניזם יש לנו 99% גנים חיידקיים ורק 1% גנים אנושיים. לכן חיידקים ממלאים תפקיד חשוב מאוד בהיבטים שונים של חיינו, כולל עיכול, חסינות והגנה מפני מחלות.
המספר האסטרונומי הזה של חיידקים מקשה על בחירת 10 בלבד מהם, אך אנו ננתח את המפורסמת ביותר בספרות המדעית:
אי קולי
אי קולי. מקור: NIAID, באמצעות Wikimedia Commons
במעבדות ביולוגיה - וגם בידע פופולרי, יש לאי קולי מקום חשוב, בהיותו האורגניזם הידוע ביותר על פני כדור הארץ כולו. לא זו בלבד שהוא מועיל כמודל מחקרי בביולוגיה מולקולרית וגנטיקה, הוא מועיל גם בגופנו.
נוכחותו של E. coli נקשרה לייצור ויטמין K וויטמין B12, שתיהן דרישות חשובות מאוד למארח היונקים. בנוסף, היא צורכת חמצן מהמעי, ושומרת על סביבה מתאימה ללוויה האנאירוביים שלה. לבסוף, זה מחריג תחרותי של חיידקים פתוגניים.
איובקטריום
הסוג Eubacterium, כמו E. coli, הוא תושב סימביוטי של מערכת העיכול שלנו. תורם לייצור ויטמין K, ויטמין B12, חומצה פולית וביוטין. ז'אנרים חיידקיים אחרים הם גם יצרנים חשובים של תרכובות ויטמין אלה.
בקטריואידים
בקטריואידים מהווים את אחד משושלי החיידקים הגדולים ביותר שהופיעו במהלך התהליך האבולוציוני. מינים אלה מאופיינים בכך שהם מוטות עם מטבוליזם אנאירובי, אינם יוצרים נבגים ומגיבים באופן שלילי לכתמי גרם.
חיידקים אלו מתחילים להיווצר חלק מהמיקרוביוטה שלנו כבר בשלבים מוקדמים מאוד בחיינו, מכיוון שהם מועברים בנרתיק במהלך הלידה, מאם לילד.
הם נמצאים כתושבים נורמליים בדרכי העיכול. לבקטריואידים יש יכולת לתסוס פחמימות, ומייצרים מגוון רחב של חומצות שומן נדיפות שהמארח יכול לספוג מחדש ולהשתמש בהן לאנרגיה.
מחקרים הראו כי בעלי חיים חסרי חיידקים בדרכי העיכול שלהם דורשים 30% יותר אנרגיה, מכיוון שאין להם את המיקרואורגניזמים הללו שתורמים לייצור תרכובות הניתנות להטמעה.
התיישבות על ידי בקטריואידים, כמו שברירי בקטריואידים, נמצאה גם היא קריטית לתפקוד מערכת החיסון אצל יונקים.
לקטובצילוס
Lactobacillus acidophilus
ישנם יותר מ 80 מינים השייכים לסוג זה של חיידקים. מין זה הוא נציג חשוב של פירמת המפילום. באופן ספציפי, המין L. acidophilus הוא תושב הדדי של מעיים שלנו ומסייע בעיכול המזון.
כתוצאה מהמטבוליזם שלה היא מייצרת חומצה לקטית וחמצן מי חמצן, ועוזרת לשמור על דרכי העיכול נקיות ממיקרואורגניזמים פתוגניים.
בנוסף, הם תורמים לעיכול של פחמימות שאינן ניתנות לעיכול (תאית, פפטינים וכו ') ושהן מקור אנרגיה מפתח במעי הגס.
חיידק זה קיים במזון מותסס, כמו יוגורט ומשמש כפרוביוטיקה. נושא זה יידון בהמשך. צריכת אורגניזמים אלה הייתה יעילה במיוחד בקרב חולים עם אי סבילות ללקטוז, מכיוון שהיא מסייעת בעיכול פחמימות זו.
מין זה נמצא גם ברירית הנרתיק, ועוזר לשמור על pH חומצי. חומציות עוזרת להרחיק פתוגנים, כמו פטריית קנדידה.
סטפילוקוקוס
Staphylococcus epidermidis
המיקרוביוטה של העור תורמת רבות לבריאות מארחו ומסייעת בהגנה עליו מפני מגוון רחב של זיהומים פוטנציאליים. אחת הדרכים לעשות זאת היא על ידי ייצור בקטריוצינים, חומרים אנטי מיקרוביאליים המסונתזים על ידי ריבוזומים של חיידקים.
בקטריוצינים הם פפטידים יציבים בחום שיכולים להיות בעלי מיקרואורגניזם מגוון הורג ספקטרום.
חוסר האיזון בהרכב המיקרוביאלי של העור היה קשור להתפתחות מחלות כמו פסוריאזיס, דרמטיטיס ואקנה.
חיידקים של הסוג סטפילוקוקוס הם תושבי העור הדומיננטיים. למרות שחלקם עשויים להיות פתוגניים, קבוצה מסוימת היא חלק מהמיקרוביוטה המועילה ומסייעת בייצור של חומרים אנטי-מיקרוביאלים, כמו S. gallinarum, S. epidermidis ו- S. hominis.
דוגמא נוספת היא S. lugdunensis. חיידק זה היה מבודד מחלל האף, והביא לגילוי אנטיביוטיקה חדשה. לפיכך, מחקר של חיידקים מועילים יכול להוביל לקידום הרפואה.
סטרפטוקוקוס
חיידקים של הסוג סטרפטוקוקוס קשורים לרוב למחלות, אולם המין S. thermophilus הוא חיידק מועיל.
לחיידק זה אין יכולת לזוז אלא להתסיס. כשמו כן הוא, הוא מסוגל לעמוד בטמפרטורות גבוהות.
לגבי חילוף החומרים שלה, זה יכול להיות אירובי או אנאירובי, תלוי בהקשר. הוא ממוקם במעי הדק, שם הוא מתחיל להתסוס. נוכחותו בדרכי העיכול מסייעת בעיכול הפחמימות המורכבות.
ביפידובקטריה
מין זה של חיידקים קיים באופן טבעי בדרכי העיכול שלנו. נראה שזה חשוב אצל תינוקות, שכן הוא שכיח יותר אצל ילדים הניזונים מהנקה.
זה תורם לעיכול המזון, ומסייע בפירוק תרכובות שאינן נטמעות בקלות למולקולות קטנות וקלות לעיכול. בנוסף, זה מונע התפתחות שלשול ועצירות.
אחד מתוצרי הלוואי של הפעילות המטבולית של ביפידובקטריה הוא הצטברות גזים במעי.
סוג זה של חיידקים הראה חיובי גם בוויסות מערכת החיסון, ובכך מוודל את הביטוי של אימונוגלובולינים מסוג IgG.
Bacillus
המין Bacillus coagulans נלקח בדרך כלל בתוספים שונים ונמצא כי הוא משפיע לטובה על פתולוגיות של דרכי העיכול, כמו שלשול.
לקטוקוקוס
מין חיידקי זה נמצא בכמויות רלוונטיות במוצרי חלב מותססים. הם מועילים לגוף שכן נראה שהוא משמש לטיפול באלרגיות ובמחלות דלקתיות.
Faecalibacterium
כמו מרבית החיידקים שתוארו, מין זה נמצא בדרכי העיכול.
נראה כי הפחתת Faecalibacterium prausnitzii קשורה לשורה של פתולוגיות, כמו למשל מחלת המעי. בנוסף, לחיידקים יש תכונות אנטי דלקתיות.
Bifidobacterium animalis
Bifidobacterium animalis הוא זן שימושי של חיידקים פרוביוטיים המאכלסים באופן טבעי את מערכת העיכול האנושית. זה נחשב פרוביוטיקה מכיוון שהוא מקנה השפעה מועילה על בני אדם.
זה חיוני לעיכול טוב; מיקרואורגניזם זה חי במעי הגס בו הוא מתמודד על מזון.
לומן המעיים, הקיבה, המעי הגס והמעי מושבתים על ידי המיקרואורגניזמים הדומיננטיים החיים בפלורת המעיים; לפיכך, כשמוסיפים פרוביוטיקה, חובה ליטול מנה נאותה המאפשרת לה להתחרות ביעילות נגד חיידקים העלולים לגרום למחלות או לזיהום.
ישנם חיידקים פרוביוטיים המתיישבים לאורך דפנות הלומן ואילו אחרים, כמו Bifidobacterium animalis, מפעילים את השפעותיהם הפרוביוטיות כאשר הם עוברים דרך מערכת העיכול.
Bifidobacterium animalis משתמש בתהליך תסיסה כדי להמיר פחמימות לתרכובות כימיות כמו חומצה לקטית ומימן מי חמצן, ומאפשר רק דומיננטיות פרוביוטית באזור המעי כולו.
מהם פרוביוטיקה?
אי אפשר לדבר על חיידקים מועילים או "ידידותיים" מבלי להבהיר מה זה פרוביוטיקה, שכן זהו מונח שצבר פופולריות רבה בשנים האחרונות.
על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי (או ארגון הבריאות העולמי, על שם ראשי התיבות שלו באנגלית) פרוביוטיקה הם מיקרואורגניזמים - בעיקר חיידקים - שנוכחותם בכמויות מתאימות מביאה תועלת למארח שלהם, בהיותם שם נרדף הנמצא בשימוש נרחב להתייחס לחיידקים טובים.
אף על פי שהשימוש בו גדל באופן אקספוננציאלי, השימוש בו מתוארך כמה מאות שנים, כאשר חלב מותסס שימש כתרופה ביתית לטיפול בכמה מחלות חיידקיות. אכן נצפתה שצריכתו הביאה תוצאה חיובית למטופל.
כיום פרוביוטיקה חורגת רק ממוצרי חלב. הם מגיעים במצגות שונות, מכמוסות, טבליות, אבקות ואחרות, שניתן לשלב במשקאות ובמזונות אחרים.
מדוע פרוביוטיקה טובה? אלה עוזרים לשלוט בזיהומים פוטנציאליים שכן החיידקים "הטובים" מתחרים ב"רעים ", ובסופו של דבר נעקרים מהם. הם גם עוזרים להחזיר את המיקרוביוטה הבריאה של המארח לאחר נטילת אנטיביוטיקה שהרגו אותו.
איך חיידקים "טובים" הופכים ל"רעים "?
כפי שראינו, ישנם חיידקים שונים המצויים בכפיפה אחת ביחסים הדדיים או הממלכתיים עם בני אדם, מבלי לגרום נזק.
עם זאת, בחלק מהמיקרובים הללו יש "קרובי משפחה" הידועים ביכולתם לגרום למחלות הרסניות בבני אדם. פעמים רבות אנו מוצאים כי זן אחד מועיל והשני הרסני, מדוע ההבדל העצום הזה?
הדוגמה הקלאסית היא Escherichia coli, הנמצאת בדרך כלל במעי אנושי. ישנם כמה זנים פתוגניים של מיקרואורגניזם זה המהווים את הגורם הסיבתי למגוון רחב של מחלות, משלשול פשוט ועד תסמונות המוליטיות העלולות לגרום למותו של המטופל.
ברוב המקרים, ההבדל המכריע בין זן מועיל לפתוגני אחר או קטלני הוא - באופן מפתיע, רק בגנים מעטים הנמצאים באלמנטים ניידים, כמו פלסמידות, טרנספוזונים או פאגים ששולבו בגנום.
הפניות
- Blount ZD (2015). הפוטנציאל הבלתי מותש של אי קולי. eLife, 4, e05826.
- Cabello, RR (2007). מיקרוביולוגיה אנושית ופרזיטולוגיה. בסיסים אטיולוגיים של מחלות זיהומיות וטפיליות. פאן אמריקנית רפואית אד
- Cullimore, DR (2010). אטלס מעשי לזיהוי חיידקים. לחץ על CRC.
- מיקרוביוטה של עור אנושי היא מקור עשיר לסטפילוקוקים המייצרים חיידקים המורגים פתוגנים אנושיים
- אוליבאס, א '(2001). מדריך מעבדות מיקרוביולוגיה בסיסי. תכנית אימוני ספורט. UACJ.
- טורטורה, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). מבוא למיקרוביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
- Troy, EB ו- Kasper, DL (2010). השפעות מועילות של פוליסכרידים של Bacteroides fragilis על מערכת החיסון. גבולות במדעי הביולוגיה (מהדורת לנדמרק), 15, 25-34.
- Wexler HM (2007). בקטריואידים: הטובים, הרעים והחטטניים. ביקורות על מיקרוביולוגיה קלינית, 20 (4), 593–621.