Viime vuosina kiinnostus tutkimukseen suun mikrobiota terveydentilan merkkinä on lisääntynyt valtavasti. Mikrobiologian alalla tehdään yhä enemmän tutkimusta, ja siksi tekemämme johtopäätökset ovat tieteellisesti validoituja.
Ero mikrobiomin ja mikrobiotan välillä.
Ennen kuin menemme syvemmälle, selvennetään usein kysytty kysymys: onko mikrobiomi sama kuin mikrobiota, ja miten ne eroavat toisistaan? Vaikka voimme joskus nähdä nämä termit keskenään synonyymeinä, niiden merkityksessä on eroja. Mikrobiomi on joukko kaikkia kehossamme luonnollisesti asuvia mikro-organismeja ja sen DNA:ta, eli se viittaa kaikkien ympäristössä tai tietyssä tilassa olevien mikro-organismien genomien kokoelmaan: ihmiskeho, valtameri, substraatti, kasvi…
Toisaalta, mikrobiston tarkoittaa mikro-organismien (bakteerit, virukset ja sienet) joukkoa, joka löytyy tietyssä ympäristössä tai tilassa, joka on yleensä osa ihmiskehoa (suun, suolen, ihon mikrobio…), mutta mikrobiota on valtameressä, substraatissa. tai kasvi, kuten sanoimme aiemmin, mutta ilman näiden mikro-organismien genomia erityisesti. Mikrobiotaa voidaan kuvata useilla eri menetelmillä, esimerkiksi havainnoimalla mikroskoopilla tai analysoimalla kyseisessä tilassa olevien mikro-organismien DNA:ta, jota käytämme 24Geneticsissä.
Suun mikrobiotan toiminnot
- mikrobiotalla on keskeinen rooli ihmisten terveydelle, Itse asiassa kehossamme prokaryoottisolujen (bakteerien ja arkkien) määrä on suurempi kuin ihmissolujen lukumäärä, ja niiden osuus kehostamme on noin 3 kiloa (noin 6.5 paunaa). Suun mikrobiota suojaa meitä taudinaiheuttajilta, auttaa immuunijärjestelmämme kehittymistä ja helpottaa ruoansulatusta energian tuottamiseksi.
Bakteerien vaikutus kehoomme
1990-luvun alussa tiedemaailmassa uskottiin, että ihmisen genomin sekvensointi riittää ymmärtämään terveyden ja sairauden perustan. Ihmisen genomin analyysi oli kuitenkin vain johdatus organismimme geneettiseen koostumukseen. Ihminen ja heidän kommensaaliset mikro-organismit ovat kehittyneet yhdessä viimeisen kahden miljoonan vuoden aikana ja tulleet riippuvaisiksi toisistaan (Avila et al., 2009).
Mikrobiootan tutkimus juontaa juurensa 20-luvun alkuun, ja sen perustamisen syynä on Elie Metchnikoff, yksi Pasteurin oppilaista. Metchnikoff korosti maitohappofermenttien suotuisia vaikutuksia suoliston mikrobiotaan (silloin kutsutaan kasvistoksi) ja elimistöön yleensä. Tämän työn tuloksena hän lanseerasi ajatuksen siitä, että suolistoflooraan kuuluvilla bakteereilla, jotka eivät suinkaan ole patogeenisiä, on olennainen rooli terveydellemme.
Ajan mittaan näihin bakteereihin keskittyneet mikrobiologiset tutkimukset paljastivat niiden roolin eri puolilla organismimme, erityisesti vitamiinien ja ravintoaineiden imeytymisessä, sekä vahvistamaan vastustuskykyämme.
Vuodesta 2006 lähtien korkean suorituskyvyn sekvensoinnin tieteellinen ja teknologinen kehitys on auttanut tutkijoita tulkitsemaan mikrobiottamme bakteerigenomia sekä suolistosta että muista kehon alueista. Tämän prosessin ansiosta on löydetty ja analysoitu lukuisten aiemmin tuntemattomien bakteerilajien ominaisuuksia, koska useimpia niistä ei voida viljellä in vitro.
Nämä edistysaskeleet ovat johtaneet kahteen tärkeään löytöyn. Ensinnäkin on osoitettu, että jokaisella yksilöllä on oma ainutlaatuinen mikrobioottansa, vaikka kaikissa terveissä yksilöissä esiintyy jatkuvaa bakteerilajien jakautumista, jotka muodostavat yhteisen perustan. Toiseksi on havaittu, että terveiden ja sairaiden yksilöiden mikrobiston välillä on eroja sekä mikrobiston monimuotoisuudessa että siinä esiintyvissä eliöissä ja niiden osuuksissa (Alvarez et al., 2021).
Ero eubioosin ja dysbioosin välillä
Mikrobiootan tutkimuksessa on tärkeää ottaa huomioon käsitteet eubioosi ja dysbioosi. Termi eubioosia käytetään kuvaamaan mikrobiotan normaalia ja tasapainoista tilaa, jotta se täyttää tarvittavat vaatimukset voidaksemme hyötyä sen myönteisistä vaikutuksista terveyteemme. Toisaalta, termiä dysbioosi käytetään viittaamaan bakteerien epätasapainoon ekologisen markkinaraon koostumus verrattuna normaaliin ja tasapainoiseen malliin. Dysbioosissa jotkut hyödylliset terveysvaikutukset voivat hävitä väliaikaisesti tai pysyvästi.
Mikä on suun mikrobiota
Suuontelo sisältää kehon toiseksi suurimman ja monipuolisimman mikrobiston, vain suolen jälkeen, ja siellä asuu enemmän kuin 700-bakteerilajitmukaan lukien kommensaaliset, symbioottiset ja patogeeniset lajit.
Suun mikrobisto löytyy syljestä ikenien ja hampaiden pinnalla muodostaen biofilmejä. Biofilmit ovat monimutkaisia, rakenteellisia bakteeriyhteisöjä, jotka tarttuvat pintaan ja ovat bakteerien itsensä tuottaman solunulkoisen matriisin sisällä. Nämä bakteeriyhteisöt muodostavat eräänlaisen "kodin", jossa ne voivat olla vuorovaikutuksessa ja suojata toisiaan luoden rakenteen, joka kestää ulkoisia hyökkäyksiä (Lasa et al., 2005).
Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että terveiden yksilöiden suun mikrobisto pysyy vakaana eikä ole yleensä patogeeninen. Tietyissä olosuhteissa tietyt bakteerit voivat kuitenkin muuttua tuhoisiksi ja johtaa suun sairauksien, kuten parodontiittien, kehittymiseen ja jopa vaikuttaa terveyteen systeemisellä tasolla.
Suun mikrobiota voidaan luokitella:
- Ydinmikrobiota (yhteinen kaikille): viittaa bakteerilajeihin, joita esiintyy jatkuvasti kaikissa yksilöissä.
- Vaihtuva mikrobiota (eri yksilöiden välillä): viittaa bakteerilajeihin, jotka vaihtelevat yksilöiden välillä vastauksena heidän elämäntapansa, fenotyypin ja genotyypin mukaan.
Mitkä tekijät muuttavat suun mikrobiota?
Suun mikrobistoa voivat muuttaa endogeeniset tekijät, kuten genetiikka, ikä ja sukujuuret, sekä eksogeeniset tekijät, kuten tupakointi, ruokavalio, alkoholin kulutus, antibiootit tai raskaus. Tämä voi häiritä bakteeritasapainoa ja johtaa suuontelon tartuntatauteihin, kuten kariekseen tai parodontiittiin (kuva 1).
Kuva 1. Ihmisen monimuotoisuus määrää suun mikrobiomin koostumuksen. Genetiikka, etnisyys, sosioekonominen asema (vaikutuksensa kautta ruokavalioon ja alkoholinkäyttöön), tupakointi ja ikä vaikuttavat yksilön suun mikrobiomin koostumukseen. Lähde: (Herremans et al., 2022).
Siksi mikrobiotaan vaikuttavia tekijöitä, joita voimme hallita, ovat ruokavalio, tupakointi ja alkoholin kulutus.
Ruoan suhteen runsas sokereiden kulutus edistää happamoittavien eli sokerien käymisen seurauksena maitohappoa tuottavien bakteerien kasvua. Näitä bakteereja ovat sekä ne, jotka johtavat suoraan kariekseen, että ne, jotka luovat tarvittavan ympäristön sekundaarisille invasiivisille bakteereille aiheuttaa kariesta. Toisaalta kuitu- ja maitotuotteita sisältävä ruokavalio auttaa ylläpitämään tasapainoista mikrobiotaa (Santonocito et al., 2022).
Alkoholin käyttö lisää grampositiivisten bakteerien määrää, mm Streptococcus mutans ja Lactobacillus-suvun lajit, jotka voivat aiheuttaa hammaskariesta. Lisäksi suun bakteerit muuttavat etanolia asetaldehydiksi, joka on syöpää aiheuttava aine (Li et al., 2022).
Kohtuullinen punaviinin nauttiminen voi kuitenkin parantaa suun terveyttä, sillä se sisältää orgaanisten happojen seosta, jotka ovat aktiivisia karieksesta aiheuttavia oraalisia streptokokkeja vastaan (Esteban-Fernandez et al., 2018).
Tupakalla puolestaan on suuri vaikutus suun mikrobiotaan, koska se lisää syljen happamuutta, vähentää happea suuontelossa, vaikuttaa suun bakteerien tarttumiskykyyn ja heikentää isännän immuunijärjestelmää. Lisäksi sikareissa on suuri määrä erilaisia bakteereja, joista osa, kuten Bacillus-suvun lajit ja Clostridium-lajit, voivat selviytyä tupakointiprosessista ja kolonisoida suuontelon (Wu et al., 2016).
Suun mikrobiota ja suun terveys.
Terve suun mikrobisto auttaa estämään haitallisten bakteerien liikakasvua, sillä hyödylliset bakteerit kilpailevat patogeenisten bakteerien kanssa käytettävissä olevista resursseista ja tilasta. Nämä hyödylliset bakteerit voivat myös tuottaa antimikrobisia aineita, jotka auttavat ylläpitämään tervettä suun ympäristöä. Bakteerisuvuista, joita pidetään hyödyllisinä, koska niillä on anti-inflammatorisia ominaisuuksia, ovat Haemophilus ja Neisseria.
Toisaalta suun mikrobiston epätasapaino voi johtaa suun sairauksiin, kuten kariekseen ja parodontaaliin. Karies johtuu bakteerien tuottamasta happoja, jotka hajottavat ruokajätteitä ja muodostavat plakkia, joka vahingoittaa hammaskiillettä. Parodontaalisairaudelle puolestaan on tunnusomaista ikenien tulehdus ja hampaiden tukikudoksen vaurioituminen, joka johtuu hammasplakissa olevien patogeenisten bakteerien, kuten "Porphyromonas gingivalis", esiintymisestä.
Lisäksi suun mikrobiotan vaikutus suusyöpään eri mekanismien kautta on osoitettu viime vuosina (Kuva 2):
- Suun infektiot ja dysbioosi ovat vastuussa proinflammatorisen mikroympäristön edistämisestä, jossa tulehdukselliset sytokiinit ja matriksin metalloproteinaasit edistävät kasvaimen kehittymistä ja etenemistä.
- Bakteerit suuontelossa tuottavat reaktiivisia happi- ja typpilajeja sekä onkogeenisiä metaboliitteja (esim. nitrosamiineja) aiheuttamaan geneettisiä vaurioita suun limakalvosoluissa.
- Suun dysbioosi johtaa muuttuneisiin epiteelin esteisiin, mikä altistaa suun limakalvon kroonisten esisyöpävaurioiden kehittymiselle.
- Lopuksi, suun dysbioosi on vastuussa useista epigeneettisistä muutoksista, jotka edistävät kasvaimen kehittymistä (esim. onko-miRNA:iden tai DNA-metylaatioilmiöiden muuttuminen).
Kuva 2. Mekanismit, joiden kautta suun dysbioosi voi johtaa suun syöpään. Lähde: (Radaic & Kapila, 2021)
Suun mikrobiota ja systeemiset sairaudet
Toisaalta suun mikrobiota voi edistää systeemisten sairauksien, kuten esim haimasyöpä tai keuhkosyöpään. Vaikka mikrobiotan kausaalisuutta näiden sairauksien kehittymisessä ei ole osoitettu, yhteys on todistettu ja esimerkiksi keuhkosyövässä on yhä enemmän näyttöä siitä, että suun mikrobiomi voisi vaikuttaa tämän taudin kehittymiseen ja etenemiseen. On havaittu, että tietyt suun mikrobiotassa olevat mikro-organismit voivat kulkeutua keuhkoihin aspiraation tai sisäänhengityksen kautta, mikä voi laukaista kroonisen tulehdusvasteen keuhkoissa. Tämä krooninen tulehdus voi puolestaan edistää olemassa olevien sairauksien kehittymistä, jotka lisäävät keuhkosyövän riskiä, kuten krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD) tai krooninen keuhkoputkentulehdus (Maddi et al., 2019).
Lopuksi, on yhä enemmän todisteita yhteydestä parodontaalisairauden, jolla on selvä vaikutus suun mikrobiomiin, ja systeemisten sairauksien, kuten esim. Alzheimerin tauti, muiden joukossa. Parodontiitti on krooninen tulehdussairaus, joka vaikuttaa hampaita ympäröiviin ja tukeviin kudoksiin. Sille on ominaista bakteeriplakin kerääntyminen ja ikenien tulehdus, mikä voi johtaa luun katoamiseen ja parodontaalitaskujen muodostumiseen. Parodontiittia sairastavilla ihmisillä on havaittu olevan korkeampia tulehdusmarkkereita kehossa, mikä viittaa siihen, että parodontiittiin liittyvä krooninen tulehdus voi vaikuttaa Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen. Lisäksi tätä sairautta sairastavien potilaiden aivoista on tunnistettu erityisiä parodontaalibakteereja. On teoriassa, että nämä bakteerit voisivat kulkea suuontelosta aivoihin laukaisemalla tulehdusvasteen ja edistäen Alzheimerin taudille ominaista hermoston vauriota (Asher et al., 2022; Dominy et al., 2019).
Suun mikrobiota ja 24Genetics
24Geneticsillä olemme käynnistäneet suun mikrobiotatesti, joka perustuu syljessä olevien mikro-organismien genomin analyysiin, mukaan lukien bakteerit, virukset ja sienet. Sen lisäksi, että tiedät suun mikrobiotosi koostumuksen, voit selvittää suoran taipumuksesi parodontiittiin ja epäsuoran taipumuksesi muihin patologioihin. Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja uudesta testistämme.
Bibliografia
Álvarez, J., Fernández Real, JM, Guarner, F., Gueimonde, M., Rodríguez, JM, Saenz de Pipaon, M., & Sanz, Y. (2021). Mikrobiota suoliston ja salud. Gastroenterologia ja hepatologia, 44(7), 519–535. https://doi.org/10.1016/J.GASTROHEP.2021.01.009
Asher, S., Stephen, R., Mäntylä, P., Suominen, AL, & Solomon, A. (2022). Parodontaalin terveys, kognitiivinen heikkeneminen ja dementia: Pitkittäisten tutkimusten järjestelmällinen katsaus ja meta-analyysi. American Geriatrics Society -lehden lehti, 70(9), 2695–2709. https://doi.org/10.1111/JGS.17978
Avila, M., Ojcius, DM, & Yilmaz, Ö. (2009). Suun mikrobiota: Asuminen pysyvän vieraan kanssa. Https://Home.Liebertpub.com/Dna, 28(8), 405–411. https://doi.org/10.1089/DNA.2009.0874
Dominy, SS, Lynch, C., Ermini, F., Benedyk, M., Marczyk, A., Konradi, A., Nguyen, M., Haditsch, U., Raha, D., Griffin, C., Holsinger , LJ, Arastu-Kapur, S., Kaba, S., Lee, A., Ryder, MI, Potempa, B., Mydel, P., Hellvard, A., Adamowicz, K., … Potempa, J. ( 2019). Porphyromonas gingivalis Alzheimerin taudin aivoissa: todisteita taudin syy-yhteydestä ja hoidosta pienimolekyylisillä estäjillä. Tiede ennakot, 5(1). https://doi.org/10.1126/SCIADV.AAU3333
Esteban-Fernández, A., Zorraquín-PenÌa, I., Ferrer, MD, Mira, A., Bartolomé, B., González De Llano, D. ja Victoria Moreno-Arribas, M. (2018). Suun patogeenien kiinnittymisen ihmisen ien fibroblasteihin viinin polyfenoleilla yksinään ja yhdessä suun probiootin kanssa. Maatalouden ja elintarvikekemian lehti, 66(9), 2071–2082. https://doi.org/10.1021/ACS.JAFC.7B05466/ASSET/IMAGES/LARGE/JF-2017-05466N_0003.JPEG
Herremans, KM, Riner, AN, Cameron, ME, McKinley, KL, Triplett, EW, Hughes, SJ ja Trevino, JG (2022). Suun mikrobiomi, haimasyöpä ja ihmisten monimuotoisuus tarkkuuslääketieteen aikakaudella. Mikrobiomi 2022 10:1, 10(1), 1–14. https://doi.org/10.1186/S40168-022-01262-7
Lasa, I., Pozo, JL del, Penadés, JR, & Leiva, J. (2005). Biofilmi bakteerit ja infektiot. Anales Del Sistema Sanitario de Navarra, 28(2), 163–175. https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-66272005000300002&lng=es&nrm=iso&tlng=es
Li, X., Zhao, K., Chen, J., Ni, Z., Yu, Z., Hu, L., Qin, Y., Zhao, J., Peng, W., Lu, L., Gao, X., & Sun, H. (2022). Alkoholiriippuvaisten potilaiden suun mikrobiomin vuorokausivaihtelut. Rajat solu- ja infektiomikrobiologiassa, 12, 1068908. https://doi.org/10.3389/FCIMB.2022.1068908/BIBTEX
Maddi, A., Sabharwal, A., Violante, T., Manuballa, S., Genco, R., Patnaik, S. ja Yendamuri, S. (2019). Mikrobiomi ja keuhkosyöpä. Rintakehätaudin lehti, 11(1), 280–291. https://doi.org/10.21037/JTD.2018.12.88
Radaic, A., & Kapila, YL (2021). Oralomi ja sen dysbioosi: Uusia näkemyksiä suun mikrobiomi-isäntävuorovaikutuksista. Computational and Structural Biotechnology Journal, 19, 1335–1360. https://doi.org/10.1016/J.CSBJ.2021.02.010
Santonocito, S., Giudice, A., Polizzi, A., Troiano, G., Merlo, EM, Sclafani, R., Grosso, G., & Isola, G. (2022). Ristikeskustelu ruokavalion ja suun mikrobiomin välillä: Ravitsemustasapaino tulehdukselle ja immuunijärjestelmän vasteelle periodontiitin aikana. Ravinteet, 14(12). https://doi.org/10.3390/NU14122426
Wu, J., Peters, BA, Dominianni, C., Zhang, Y., Pei, Z., Yang, L., Ma, Y., Purdue, MP, Jacobs, EJ, Gapstur, SM, Li, H. , Aleksejenko, AV, Hayes, RB ja Ahn, J. (2016). Tupakointi ja suun mikrobiomi laajassa tutkimuksessa amerikkalaisilla aikuisilla. The ISME Journal 2016 10:10, 10(10), 2435–2446. https://doi.org/10.1038/ismej.2016.37
