Freunde fürs Leben: wie gut Bugs halten Sie gesund (Op-Ed)

Jeremy Taylor ist Autor von " Körper von Darwin: wie die Evolution unsere Gesundheit und Medizin verwandelt Formen"(University of Chicago Press, 2015), eine frühere Karriere Wissenschaft Fernsehen Dokumentarfilmer mit der BBC und Autor des"kein Schimpanse: die Jagd nach den Genen, die uns zu Menschen"(OUP, 2009). Er trug diesen Artikel, um Live Science Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Was ist das schwerste Organ im Körper? Ist es das Herz? Es könnte sein, dass die Leber? Oder ist es das Gehirn?

Falsch! Es ist nichts davon. Das schwerste Organ des menschlichen Körpers ist die Gesamtmasse von freundlichen Bakterien – gemeinsam bekannt als die Mikrobiota — im menschlichen Darm. In der Tat das Herz wiegt bei einer bescheidenen 350 Gramm (12 Unzen), das Gehirn bei etwa 1,4 Kilogramm (3,1 kg) und in der Leber bis zu 1,5 kg (3,3 lbs.). Aber Darm Mikroben in den Schatten stellen sie alle, bei einem Gewicht von einem kolossalen 2 kg (4,4 lbs.)! Und diese 2 kg bestehen aus mehreren Dutzend Billionen von Mikroorganismen – 10 Mal die Anzahl der Zellen in den gesamten menschlichen Körper – und 3 Millionen mikrobielle Gene des menschlichen Genoms durch 150 Mal zahlenmäßig. ["Körper von Darwin: wie Evolution prägt unsere Gesundheit und Medizin verwandelt" (US 2015): Auszug buchen]

Aber in welchem Sinne tun gut Mikroben bilden ein Organ?

Es stellt sich heraus, dass die Fehler in den menschlichen Darm massiv miteinander verbunden durch eine unüberschaubar komplexes Netzwerk von chemischen Signalen sind. Durch dieses System reden"die Mikroben" miteinander in analoger Weise auf das Geschwätz zu großen Netzwerken von Neuronen und ihre Synapsen im Gehirn. In der Tat wurde der Darm Microbiota das zweite Gehirn genannt.

In den letzten 10 Jahren hat menschliche Mikrobiota Forschung gewuchert, weil es immer offensichtlicher geworden ist, dass diese freundlichen Bugs für die menschliche Gesundheit unverzichtbar sind. Menschen können nicht ohne sie leben. Wenn sie abwesend oder erschöpft, Menschen zum Opfer fallen, das Elend einer Vielzahl allergischer und autoimmune Erkrankungen, zusammen mit anderen Erkrankungen. [Wie Darm Mikroben Ihre Gesundheit beeinflussen]

Darm ausgelöste Krankheit und Heilung

Zum Beispiel untersucht nur im Oktober, ein Forscherteam an der University of North Carolina School of Medicine in Chapel Hill Frauen geringes Gewicht ein Essen Störungen Klinik für die Behandlung der Anorexia Nervosa. Diese Frauen hatten sehr abnormal Darm Mikroben mit der Mischung von Arten abweicht, die in un-betroffenen, fanden die Forscher. Darm-Mikroben waren weniger reichlich vorhanden und die mikrobielle Spezies weniger vielfältig. Alle diese verbessert stark, da die Patienten unter Behandlung an Gewicht zugenommen und wurden aus klinischen Versorgung entlassen. Aber hatte die Mikroben verursacht die Magersucht oder hatte die Magersucht erschöpft die Mikroben? [Die Mikroben in Ihrem Darm möglicherweise machen Sie Fett]

Die Forscher entschieden, dass die Essstörung die Zusammensetzung der Mikrobiota, was dann mit dem Gehirn verändert kommuniziert damit dazu beitragen, die Angst, Depression und weitere Gewichtsabnahme, die Krankheit zu besuchen. Der Patienten verbessert und sie nahm an Gewicht, der Darm mikrobiellen Population kroch zurück zu Normal, und die Depressionen und Angstzustände aufgehoben.

Studien wie diese Haufen bis fast täglich in den Medien Wissenschaft. Jetzt gibt es Hinweise, dass ein gesunder Darm Microbiota metabolisches Syndrom, das eine Person das Risiko verhindern kann an Herz-Kreislauferkrankungen, Diabetes und Schlaganfall zu erkranken erhöht. Es schützt vor Übergewicht und senkt Entzündung, dargestellt durch reduzierte entzündliche Indikatoren im Blut, wie C - reaktives Protein.

Schaffung einer gesunden mikrobiellen Darm Bevölkerung bei sehr jungen Kindern vor Asthma schützen scheint, und einige Studien feststellen, dass gesunder Darm Mikroben auch gegen Ekzeme, Heuschnupfen und Allergien schützen. Es gibt Beweise, dass freundliche Bakterien wie Bifidobacterium und Bacteroides erhöhen die Wirksamkeit von Anti-Krebs-Immuntherapie. Studien zeigen auch, dass Darm Mikroben die Produktion von ein starkes Antioxidans, Glutathion, stimulieren die Kämpfe 2 Diabetes, Arteriosklerose und nicht-alkoholische Fettleber Typ.

Es wurde sogar festgestellt, dass eine freundliche Variante des Bakteriums E. Coli, die häufig in den Darm, Ergänzungs-Proteine in das angeborene Immunsystem zu erkennen und Explosion auseinander Plasmodium -Parasiten in den Blutkreislauf in Moskito-verseuchten Regionen der Welt injiziert mobilisieren kann. Dies ermöglicht Einzelpersonen hohe natürlichen Immunität auf Malaria.

Gibt es etwas, diese kleinen Viecher tun können?

Mikroben, die Gehirne zu manipulieren

Die gruseligste Aspekt der Darm-Mikroben Wirkung, ist jedoch die Idee, dass sie tatsächlich Tiere manipulieren und die Leute denken. Zum Beispiel nahm Wissenschaftler zwei Stämme von Mäusen, eine mutige und die anderen ängstlich. Einige der Mäuse wurden normalerweise aufgezogen, so dass ihre Eingeweide Populationen von Bakterien enthalten, und einige der Mäuse in einer keimfreien Umgebung aufgezogen wurden, so dass ihre Eingeweide steril waren. Sie dann den Darminhalt von normalerweise aufgezogen, fetten Mäusen injiziert in keimfreier zaghaft Mäuse, und umgekehrt. Zaghaft Mäuse wurden Fett und Fett Mäuse wurden ängstlich. Die Ergebnisse zeigten, dass die Mikrobiota Injektionen Verhalten der Maus verändert, als ob die Wissenschaftler einen Schalter umlegen waren. In einem weiteren Experiment wurde Mäusen gefüttert eine Brühe reich an eine klassische probiotischen Bakteriums, Bifidobacterium, mutig und abenteuerlustig und viel weniger wahrscheinlich aufgeben und schweben auf einem Test-gezwungen-schwimmen.

In einem ähnlichen Experiment am Menschen, Emeran Mayer, Professor in den Abteilungen der Medizin, behandelt Physiologie und Psychiatrie und Biobehavioral Wissenschaften an der UCLA, der ein Gastroenterologe und Neurowissenschaftler, zusammen mit wissenschaftlicher Mitarbeiter Kirsten Tillisch, ist eine Gruppe von Frauen mit fermentierten probiotischen Joghurt, zu trinken, während eine andere Gruppe nicht den Joghurt nehmen. Die Frauen nahmen dann einen psychologischen Test, Blick auf eine Reihe von emotionalen Gesichtsausdrücken vorsah. Die Joghurt-Trinker hatte viel ruhigeren Gefühlsreaktionen in jenen Teilen des Gehirns Verarbeitung emotionaler Reize als die unbehandelten Frauen beteiligt. Die Fehler waren an der Frauen Gehirne Fernverkehr, den Nervus Vagus zum herstellen die Verbindung mit sprechen. Speziell, verwendeten die Forscher fMRI-Bildgebung des Gehirns, um ein Traktat von Nervenfasern im Hirnstamm genannt Gowersbündel Solitarius zu identifizieren. Dies zeigte sich Eingänge von den Nervus Vagus empfangen und an die Amygdala, der Insula und der anterioren cingulären Cortex weitergeben.

In der Zwischenzeit, Joe Alcock, eine evolutionäre Medizin Forscher an der University of New Mexico, zusammen mit Carlo Maley und Athena Aktipis vom Center for Evolution und Gesundheit an der Arizona State University, haben zusammen gezogen eine Garbe der Beweise, die nahelegen, dass Darm Mikroben können ihre menschlichen Wirte Nahrungsmittel will, die den Mikroben im Dickdarm einen Wettbewerbsvorteil verschafft. Es scheint, dass sie Tiefe Zustände von Unwohlsein oder Unzufriedenheit bei Menschen hervorrufen können, bis sie sinnlich durch bestimmte Lebensmittel, wie Schokolade,, denen die Bugs auch belohnt werden für sehnen.

Wissenschaftler konnten Handwerk eine besondere Mischung aus Bakterienarten für Menschen Mut speziell für die Essgewohnheiten zu ändern und Adipositas abzuwehren?

Freunde fürs Leben

Darm-Mikroben sind buchstäblich Freunde fürs Leben für ihre Gastgeber. Bei der Geburt eines Babys Mikrobiota schnell etabliert, da Laktobazillen(probiotische Mikroben in Joghurt, häufig zum Beispiel), die reichlich in der mütterlichen Scheide sind unfreiwillig fegte in den Mund des Babys und eingenommen, da das Kind seinen Weg durch die Scheide und in der Welt zwingt. Die Muttermilch erhält das Baby bald danach pumpt mehr als 100 Millionen Immunzellen in das Baby jeden Tag, zusammen mit einer Vielzahl von freundlichen Bakterien-Spezies, die von der Mutter Dickdarm über ihr Lymphsystem, die Milchdrüsen umgesiedelt worden. Einmal in das Baby Dickdarm ansässig, geht diese freundlichen Bakterien schützt das Baby vor schädlichen Erreger und Gebäude und Reifung des Immunsystems.

Allerdings ist dieser elegante evolutionärer Mechanismus auf Gedeih und Verderb Gegenwartskultur. Einige Studien deuten darauf hin, dass übergewichtige Frauen eine schlechtere, mehr Arten erschöpft Mikrobiota als schlanke Frauen haben, die, wenn sie stillen, wird an das Baby weitergegeben. Dadurch kann das Kind fettleibigen metabolische Einstellungen der Mutter Erben. Mütter, die starke Dosen von Breitband-Antibiotika gegeben worden sind ebenso in Frage gestellt – die guten Bugs sind Flutsch und Weg mit dem schlechten – die dann gefährdet das Baby.

Flaschenkinder sind zunächst durch hohe Konzentrationen von potenziell schädlichen Fehler wie Clostridium und Enterococcusund starke Assoziationen zwischen Babys per Kaiserschnitt oder Kaiserschnitt und späteren Anfälligkeit für Allergien, Zöliakie, Adipositas, Typ-I-Diabetes und sogar Autismus kolonisiert, wurden gezeigt.

Maria Dominguez-Bello, wer Studien Host-mikrobielle Wechselwirkungen an der New York University School of Medicine und Kollegen aus den Vereinigten Staaten und Puerto Rico, so durch die Kehrseite der Kaiserschnitt, das taten sie eine Pilotstudie besorgt wurde, in der sie für eine Stunde in die Vagina der Frau Wahl für Kaiserschnitt Gaze-Tupfer inkubiert. Sobald das Baby aus der Gebärmutter operativ entfernt wurde, war es, zuerst in den Mund, dann über den ganzen Körper, mit dem Tupfer gemalt. Daraus resultierte die effektive Einrichtung eine reiche und vielfältige Darm Microbiota.

Über die Bakterien

Freundliche Bakterien sind nicht nur langfristigen Aufenthaltsberechtigten in Menschen Mut. Erst im letzten Jahrhundert wurden die meisten Menschen in westlichen Teilen der Welt von parasitären Darm-Würmern, zusammen bekannt als Helminthen infiziert. Diese Infektionen sind in der unterentwickelten Welt noch immer weit verbreitet, und Menschen haben Helminthen, gehostet, da sie freundlichen Bakterien im ganzen Vorgeschichte gehostet haben. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts haben Wissenschaftler festgestellt, dass Ebenen einer Reihe von Autoimmunerkrankungen – wie Diabetes, Multiple Sklerose und verschiedenen Reizdarm-Syndrom – alle stark gestiegen. Alle diese Krankheiten sind verbunden mit Wohlstand, was bedeutet, dass sie hohes Maß an Hygiene mit dem konsequenten Abbau von Helminthen von Menschen der Umgebung zugeordnet sind. Dies spiegelt sich durch die Entdeckung von, zugegeben, ein paar sehr Vorversuche, dass experimentelle Einführung von Helminthen, durch einfügen können ihnen unter die Haut oder die Einnahme ihrer Eier oft diese Bedingungen sowie einige Allergien lindern.

Was genau ist das Bindeglied zwischen Helminthen und freundlichen Bakterien und dieser "modernen" Krankheiten? Im Laufe der Evolution Zeit haben diese Organismen Menschen chronisch infiziert, weil die Mücken in der Umwelt allgegenwärtig waren. Und da bis zum Aufkommen der modernen Medizin, sie nicht entfernt werden konnte, mussten Menschen tolerieren die Organismen als zu versuchen, sie durch dauerhaft tobenden, entzündlichen immunen Systemen beseitigen. In ähnlicher Weise langfristige Darm Parasiten, seien es Bakterien oder Würmer, unser Immunsystem zu verhindern, dass sich angegriffen verstecken musste. Sie fanden die Antwort bei der Übernahme der Regulierung von unser Immunsystem durch die Kontrolle der Produktion von regulatorischen T-Zellen, die immun-Aktion im Zaum zu halten und Entzündung zu dämpfen. Menschen haben sich mit diesen Organismen Co entwickelt, so dass Menschen immun Einstellungen entwickelt haben, um angemessen auf die Anwesenheit dieser Organismen.

Also, wenn Leute entfernen diese Bakterien und Helminthen durch obsessive Hygiene, sterile Lebensmittelverarbeitung und Reinigungsmittel, die 99,9 Prozent der Haushalte Keime töten, Immunsystem Überschwingen und starten Angriff auf Menschen, verursachend das besorgniserregend Spektrum der allergischen und autoimmune Störungen heute gesehen.

Die Entdeckung dieser langjährigen evolutionäre Dimension auf menschliche Beziehungen Mikrobiota führte die Hygiene-Hypothese. Dies versucht zu erklären, Allergie und Autoimmunität als Funktion der Erschöpfung dieser Mikroorganismen, vor kurzem neu benannt die "old Friends" Hypothese.

Eine Gruppe von Forschern in Dublin und der London School of Hygiene and Tropical Medicine fand einen außerordentliche Hinweis auf diese Evolutionsgeschichte. Große Zahl von Menschen weltweit leiden unter Allergien, räumte die Forscher. Aber warum sie spezifische Allergene wie Birkenpollen oder Erdnuss leiden? Die Forscher untersuchten Tausende von Proteinsequenzen aus häufigen Allergenen und verglich diese mit Proteinsequenzen von parasitären Würmern. Die Forscher fanden mehr als 200 Proteinsequenzen, die Allergene und Würmer.

Es scheint Völker stellen die Antigen-Signatur einer Reihe von häufigen Allergenen auf das Vorhandensein von Parasiten zu verwechseln, und sofort montieren Attacke immun. Aber da der Helminthen nicht mehr vorhanden sind, gibt es nichts zu diesem Ziel-Angriff zu regulieren. Diese Sätze Millionen von Menschen zu geschwollen, runny Nase; unschöne Hautreizungen; und sogar anaphylaktischen Schock.

Viel "alte Freunde" wissenschaftliche Forschung ist genau das – Forschung – im Moment und es kann nicht zu stark betont werden, dass solche Studien am Menschen als hätten entweder klein, haben gezeigt, dass Erfolg nur gemischt, oder sind einmalige Versuche von Privatpersonen, die selbst zu behandeln.

Dennoch sind Forscher weltweit dringend neue probiotische Produkte untersucht und versucht, die Wirkstoffe von Helminthen isolieren. Das Ziel ist eine evolutionäre Medizin, eine Reihe von modernen Krankheiten zu bekämpfen, die Gesellschaft sich selbst durch eine Diskrepanz zwischen einer alten gewachsenen Beziehung mit Würmern und Bakterien und die Art, wie Menschen heute Leben gebracht hat. Es ist eines der aktivsten aktuelle Bereiche der evolutionären Gesundheitsforschung und wenn letztlich erfolgreich, wird als gute Nachricht für alle Patienten mit Allergie und Autoimmunität kommen.

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