- 10 nuttige bacteriën voor mensen
- Bifidobacterium animalis
- Wat zijn probiotica?
- Hoe worden "goede" bacteriën "slecht"?
- Referenties
Enkele gunstige bacteriën voor mensen zijn onder andere Escherichia coli, E. coli, Bacteroides fragilices, Lactobacillus acidophilus. Bacteriën zijn alomtegenwoordig en talrijke microscopisch kleine prokaryote organismen. We vinden ze in verschillende maten en vormen.
Met betrekking tot hun relatie met mensen kunnen deze positieve, negatieve of neutrale gevolgen hebben, afhankelijk van de soort en de biotische en abiotische omstandigheden van de omgeving waarin ze zich ontwikkelen.
Bron: pixabay.com
Mensen zijn in de loop van miljoenen jaren samen geëvolueerd met micro-organismen die zowel in als uit ons lichaam leven, en die belangrijke gevolgen hebben.
Veel soorten bacteriën hebben gunstige gevolgen voor ons, die als gastheer optreden. Onder deze hebben we weerstand tegen virulente bacteriën, vertering van voedingsstoffen, handhaving van een optimale pH, productie van remmende stoffen zoals antibiotica, naast andere voordelen.
Onevenwichtigheden in de menselijke microbiële biota zijn in verband gebracht met meerdere aandoeningen, zoals ontsteking, sclerose, diabetes, allergieën, obesitas, astma en zelfs kanker en autisme. Daarom is het noodzakelijk om de "gezonde" toestand van dit bioom te kennen, zo divers en overvloedig.
In dit artikel zullen we 10 bacteriën bespreken die gunstig zijn voor de mens, ze beschrijven en hun rol in ons welzijn benadrukken.
10 nuttige bacteriën voor mensen
Als we de term "bacteriën" horen, is het bijna onvermijdelijk om het te associëren met een negatief concept. We associëren bacteriën vaak onmiddellijk met catastrofale ziekten.
We proberen constant ons lichaam en onze omgeving "vrij van bacteriën" en andere micro-organismen te houden met behulp van antibacteriële middelen en detergenten, om onze gezondheid in een optimale staat te houden.
Dit negatieve beeld van bacteriën moet echter worden bijgesteld. Hoewel het waar is dat veel bacteriën de veroorzakers zijn van meerdere pathologieën, leveren andere enorme voordelen op voor onze gezondheid en zijn ze essentieel.
Onderzoekers hebben het aandeel bacteriën in ons lichaam geschat en ze hebben een overweldigend aantal gevonden: voor elke cel hebben we ongeveer 10 bacteriën. Dit betekent dat we kwantitatief meer bacteriën zijn dan mensen.
In termen van massa vertegenwoordigen bacteriën een verwaarloosbaar deel. In termen van genen hebben we als organisme echter 99% bacteriële genen en slechts 1% menselijke genen. Daarom spelen bacteriën een zeer belangrijke rol in verschillende aspecten van ons leven, waaronder de spijsvertering, immuniteit en bescherming tegen ziekten.
Dit astronomische aantal bacteriën maakt het moeilijk om er slechts 10 te kiezen, maar we zullen de beroemdste wetenschappelijke literatuur analyseren:
Escherichia coli
Escherichia coli. Bron: NIAID, via Wikimedia Commons
Binnen biologielaboratoria - en ook in de populaire kennis, neemt E. coli een belangrijke plaats in, omdat het het bekendste organisme op de hele planeet is. Het is niet alleen nuttig als onderzoeksmodel in moleculaire biologie en genetica, het is ook nuttig in ons lichaam.
De aanwezigheid van E. coli is in verband gebracht met de productie van vitamine K en vitamine B12, beide zeer belangrijke vereisten voor de zoogdiergastheer. Bovendien verbruikt het zuurstof uit de darm, waardoor een geschikte omgeving wordt gehandhaafd voor zijn anaërobe metgezellen. Ten slotte sluit het op competitieve wijze pathogene microben uit.
Eubacterium
Het geslacht Eubacterium is, net als E. coli, een symbiotische inwoner van ons spijsverteringskanaal. Draagt bij aan de aanmaak van vitamine K, vitamine B12, foliumzuur en biotine. Andere bacteriegeslachten zijn ook belangrijke producenten van deze vitamineverbindingen.
Bacterioïden
Bacteroides vormen een van de grootste bacterielijnen die tijdens het evolutieproces zijn ontstaan. Deze soorten worden gekenmerkt doordat ze staafjes zijn met een anaëroob metabolisme, geen sporen vormen en negatief reageren op de Gramkleuring.
Deze bacteriën beginnen al in de vroege stadia van ons leven deel uit te maken van onze microbiota, omdat ze vaginaal worden overgedragen tijdens de bevalling, van moeder op kind.
Ze worden aangetroffen als normale bewoners van het spijsverteringskanaal. Bacteroides hebben het vermogen om koolhydraten te fermenteren en een breed scala aan vluchtige vetzuren te produceren die de gastheer opnieuw kan opnemen en gebruiken voor energie.
Studies hebben aangetoond dat dieren die geen bacteriën in hun spijsverteringskanaal hebben, 30% meer energie nodig hebben, omdat ze deze micro-organismen niet hebben die bijdragen aan het genereren van assimileerbare verbindingen.
Kolonisatie door Bacteroides, zoals Bacteroides fragilices, blijkt ook cruciaal te zijn voor het functioneren van het immuunsysteem bij zoogdieren.
Lactobacillus
Lactobacillus acidophilus
Er zijn meer dan 80 soorten die tot dit geslacht van bacteriën behoren. Dit geslacht is een belangrijke vertegenwoordiger van de phylum Firmicutes. Specifiek, de soort L. acidophilus is een mutualistische inwoner van onze darmen en helpt bij de vertering van voedsel.
Als resultaat van zijn metabolisme produceert het melkzuur en waterstofperoxide, waardoor het spijsverteringskanaal vrij blijft van pathogene micro-organismen.
Daarnaast dragen ze bij aan de vertering van koolhydraten die niet verteerbaar zijn (cellulose, peptines, etc.) en die een belangrijke energiebron zijn in de dikke darm.
Deze bacterie is aanwezig in gefermenteerd voedsel, zoals yoghurt en wordt gebruikt als probioticum. Dit onderwerp wordt later besproken. De consumptie van deze organismen is bijzonder effectief gebleken bij patiënten met lactose-intolerantie, omdat het helpt bij de vertering van deze koolhydraten.
Dit geslacht wordt ook aangetroffen in het vaginale slijmvlies, wat helpt om een zure pH te behouden. Zuurgraad helpt ziekteverwekkers weg te houden, zoals de Candida-schimmel.
Staphylococcus
Staphylococcus epidermidis
De microbiota van de huid draagt in hoge mate bij aan de gezondheid van de gastheer en helpt hem te beschermen tegen een breed scala aan mogelijke infecties. Een manier om dit te doen is door bacteriocines te produceren, antimicrobiële stoffen die worden gesynthetiseerd door de ribosomen van bacteriën.
Bacteriocines zijn hittestabiele peptiden die verschillende micro-organismen doden spectra kunnen hebben.
De onbalans in de microbiële samenstelling van de huid is in verband gebracht met de ontwikkeling van ziekten zoals psoriasis, dermatitis en acne.
Bacteriën van het geslacht Staphylococcus zijn dominante bewoners van de huid. Hoewel sommige potentieel pathogeen zijn, maakt een specifieke groep deel uit van de nuttige microbiota en helpt deze bij de productie van antimicrobiële stoffen, zoals S. gallinarum, S. epidermidis en S. hominis-soorten.
Een ander voorbeeld is S. lugdunensis. Deze bacterie werd geïsoleerd uit de neusholte en leidde tot de ontdekking van een nieuw antibioticum. De studie van nuttige bacteriën kan dus leiden tot de vooruitgang van de geneeskunde.
Streptococcus
Bacteriën van het geslacht Streptococccus worden over het algemeen geassocieerd met ziekten, maar de soort S. thermophilus is een nuttige microbe.
Deze bacterie heeft niet het vermogen om te bewegen maar om te fermenteren. Zoals de naam al aangeeft, is het bestand tegen hoge temperaturen.
Met betrekking tot het metabolisme kan het aëroob of anaëroob zijn, afhankelijk van de context. Het bevindt zich in de dunne darm, waar het begint te gisten. Zijn aanwezigheid in het spijsverteringskanaal helpt bij de vertering van complexe koolhydraten.
Bifidobacteriën
Dit geslacht van bacteriën is van nature aanwezig in ons maagdarmkanaal. Het lijkt belangrijk te zijn bij zuigelingen, omdat het vaker voorkomt bij kinderen die borstvoeding krijgen.
Het draagt bij aan de vertering van voedsel en helpt bij het afbreken van verbindingen die niet gemakkelijk worden opgenomen in kleine, licht verteerbare moleculen. Bovendien voorkomt het de ontwikkeling van diarree en obstipatie.
Een van de bijproducten van de metabolische activiteit van Bifidobacteria is de ophoping van gassen in de darm.
Dit bacteriële geslacht is ook positief gebleken in de regulering van het immuunsysteem, door de expressie van IgG-immunoglobulinen te moduleren.
Bacil
De Bacillus coagulans-soort wordt meestal in verschillende supplementen ingenomen en blijkt positieve effecten te hebben op pathologieën van het maagdarmkanaal, zoals diarree.
Lactococcus
Dit bacteriële geslacht wordt in relevante hoeveelheden aangetroffen in gefermenteerde zuivelproducten. Ze zijn gunstig voor het lichaam omdat het lijkt te worden gebruikt om allergieën en ontstekingsziekten te behandelen.
Faecalibacterium
Zoals de meeste van de beschreven bacteriën, bevindt dit geslacht zich in het maagdarmkanaal.
De vermindering van Faecalibacterium prausnitzii lijkt verband te houden met een reeks pathologieën, zoals de ziekte van de darm. Bovendien heeft de bacterie ontstekingsremmende eigenschappen.
Bifidobacterium animalis
Bifidobacterium animalis is een nuttige stam van probiotische bacteriën die van nature in het menselijke spijsverteringskanaal leven. Het wordt als een probioticum beschouwd omdat het een gunstig effect op mensen heeft.
Het is essentieel voor een goede spijsvertering; Dit micro-organisme leeft in de dikke darm waar het concurreert om voedsel.
Het darmlumen, de maag, de karteldarm en de darm worden gekoloniseerd door de dominante micro-organismen die in de darmflora leven; Daarom is het bij het aanvullen met probiotica absoluut noodzakelijk om een voldoende dosis in te nemen waarmee het effectief kan concurreren tegen bacteriën die ziekten of infecties kunnen veroorzaken.
Sommige probiotische bacteriën koloniseren langs de lumenwanden, terwijl andere, zoals Bifidobacterium animalis, hun probiotische effecten uitoefenen terwijl ze door het spijsverteringsstelsel bewegen.
Bifidobacterium animalis gebruikt een fermentatieproces om koolhydraten om te zetten in chemische verbindingen zoals melkzuur en waterstofperoxide, waardoor alleen probiotische dominantie in het hele darmgebied mogelijk is.
Wat zijn probiotica?
Het is onmogelijk om over gunstige of ‘vriendelijke’ bacteriën te praten zonder duidelijk te maken wat een probioticum is, aangezien het een term is die de laatste jaren enorm populair is geworden.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (of WHO, voor de afkorting in het Engels), zijn probiotica micro-organismen - meestal bacteriën - waarvan de aanwezigheid in geschikte hoeveelheden een voordeel oplevert voor hun gastheer, omdat het een synoniem is dat veel wordt gebruikt om naar goede bacteriën te verwijzen.
Hoewel het gebruik ervan exponentieel is gegroeid, gaat het gebruik ervan enkele eeuwen terug, toen gefermenteerde melk werd gebruikt als huismiddeltje voor de behandeling van sommige bacteriële ziekten. Er werd inderdaad opgemerkt dat de consumptie ervan een positief resultaat opleverde voor de patiënt.
Tegenwoordig gaan probiotica verder dan alleen zuivelproducten. Ze zijn er in verschillende presentaties, van capsules, tabletten, poeders en andere, die in dranken en ander voedsel kunnen worden verwerkt.
Waarom zijn probiotica goed? Deze helpen potentiële infecties onder controle te houden, aangezien de "goede" bacteriën concurreren met de "slechte" en ze uiteindelijk verdringen. Ze helpen ook om de gezonde microbiota van de gastheer te herstellen na het nemen van antibiotica die hem hebben gedood.
Hoe worden "goede" bacteriën "slecht"?
Zoals we hebben gezien, zijn er verschillende bacteriën die naast elkaar bestaan in mutualistische of commensale relaties met mensen, zonder enige schade aan te richten.
Sommige van deze microben hebben echter "familieleden" die bekend staan om hun vermogen om verwoestende ziekten bij mensen te veroorzaken. Vaak vinden we de ene soort gunstig en de andere verwoestend, waarom is dit enorme verschil?
Het klassieke voorbeeld is Escherichia coli, dat normaal gesproken wordt aangetroffen in de menselijke darmen. Er zijn enkele pathogene stammen van dit micro-organisme die de veroorzakers zijn van een breed scala aan ziekten, van eenvoudige diarree tot hemolytische syndromen die mogelijk de dood van de patiënt kunnen veroorzaken.
In de meeste gevallen is het cruciale verschil tussen een gunstige stam en een andere pathogene of dodelijke stam - verrassend genoeg - slechts in enkele genen die worden aangetroffen in mobiele elementen, zoals plasmiden, transposons of fagen die in het genoom zijn geïntegreerd.
Referenties
- Blount ZD (2015). Het onuitputtelijke potentieel van E. coli. eLife, 4, e05826.
- Cabello, RR (2007). Menselijke microbiologie en parasitologie. Etiologische bases van infectieziekten en parasitaire ziekten. Pan American Medical Ed
- Cullimore, DR (2010). Praktische atlas voor bacteriële identificatie. CRC Press.
- De microbiota van de menselijke huid is een rijke bron van bacteriocine-producerende stafylokokken die menselijke pathogenen doden
- Olivas, E. (2001). Basic Microbiology Laboratory Manual. Sport trainingsprogramma. UACJ.
- Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Inleiding tot microbiologie. Panamerican Medical Ed.
- Troy, EB en Kasper, DL (2010). Gunstige effecten van Bacteroides fragilis polysacchariden op het immuunsysteem. Frontiers in bioscience (Landmark edition), 15, 25–34.
- Wexler HM (2007). Bacteroides: het goede, het slechte en de nitty-gritty. Clinical microbiology reviews, 20 (4), 593-621.