miniatyr|Tarmflora thumb|Escherichia coli er et eksempel på en bakterieart som lever naturlig i tarmen miniatyr|Candida albicans, en gjærsopp som finnes i tarmen miniatyr|Mikrograf av et T-celle Tarmflora er mikroorganismer, bakterier, arkebakterier, sopp, protoktister og virus som finnes naturlig i tarmen hos mennesker og hos dyr, fugler, fisk og insekter, der de lever i mutualisme med sin vert.
Tarmfloraen er viktig for fordøyelse og næringsopptak, den hjelper til med å bryte ned mat og frigjøre næringsstoffer som kroppen ellers ikke ville kunne fordøye. Den er en del av immunforsvaret og fungerer som en barriere mot skadelige mikroorganismer og hjelper til med å regulere immunsystemet. Den produserer også viktige stoffer, noen bakterier produserer vitaminer, som vitamin K og visse B-vitaminer, samt kortkjedede fettsyrer som er viktige for tarmhelsen. En balansert tarmflora bidrar til å forebygge sykdommer som irritabel tarmsyndrom, inflammatoriske tarmsykdommer og til og med påvirke mental helse. Nyere forskning viser at tarmfloraen kan påvirke hjernens funksjon og psykisk helse gjennom det såkalte tarm-hjerne-aksen. Tarmfloraen påvirkes av kosthold, livsstil, antibiotikabruk og miljøfaktorer.
I tarmene til mennesker over hele verden har man funnet over 5000 forskjellige bakteriearter. Normalt har man rundt 160 forskjellige bakteriearter i tarmen, 52 av bakteriene finnes hos de aller fleste, det vil si hos over 70 prosent av alle som er testet over hele verden. Normalfloraen i tarmen hos mennesket bidrar til immunitet, dannelse av vitaminer som folsyre, vitamin K og biotin, konvertering av melkeproteiner til melkesyre, og til å gjære komplekse ufordøybare karbohydrater.O'Hara A, Shanahan F (2006). "The gut flora as a forgotten organ". EMBO Rep 7 (7): 688–93. PMID 16819463.Zoetendal E, Vaughan E, de Vos W (2006). "A microbial world within us". Mol Microbiol 59 (6): 1639–50. PMID 16553872.Gorbach S (1990). "Lactic acid bacteria and human health". Ann Med 22 (1): 37–41. PMID 2109988 Tilstedeværelsen av denne normalfloraen forhindrer også vekst av potensielle patogene bakterier (hovedsakelig gjennom «å ta opp plass» i vevet). Den har bred innvirkning, inkludert effekter på kolonisering, resistens mot patogener, opprettholdelse av tarmepitelet, metabolisering av kostholds- og farmasøytiske forbindelser, kontroll av immunfunksjon og til og med atferd gjennom tarm-hjerne-aksen. Tarmfloraen er kjempeviktig for helsa vår, det er ikke en bakterie av gangen som er viktig men samspillet.
Den mikrobielle sammensetningen av tarmmikrobiotaen varierer på tvers av regioner i fordøyelseskanalen. Tykktarmen inneholder den høyeste mikrobielle tettheten. Over 99 % av bakteriene i tarmen er anaerobe, det vil si at de lever uten oksygen, men i blindtarmen finner man høye tetthet av aerobe bakterier, bakterier som trenger oksygen. Det er anslått at den menneskelige tarmfloraen har like mange gener som det er i menneskegenomet.
Det har vist seg at menneskets tarmflora kan deles inn i tre typer, navngitt etter den dominerende bakterien i hver gruppe, bacteroides, prevotella og ruminococcus.Gut study divides people into three types : Nature News
Nyere forskning har vist at mennesker med kroniske sykdommer ofte har en annen sammensetning av tarmbakterier enn friske. Man mener at bakterier og andre mikroorganismer i tarmen spiller en viktig rolle for helsa vår. Forskning på sammensetningen og samspillet mellom tarmbakterier og resten av kroppen regnes nå som et viktig vitenskapsområde. Probiotika er et produkt som inneholder levende bakterier av forskjellige typer, som kan brukes til å endre bakteriesammensetningen i pasientens tarm hvis den er i ubalanse. Man forsker også på hvordan man lager bedre modeller av hvordan en gitt bakteriepopulasjon vil reagere på ulike påvirkninger. Vet man hvordan bakteriene samhandler, kan man sannsynligvis bruke den kunnskapen til å gjøre mer presise forutsigelser av deres aktiviteter i kroppen på et generelt nivå.
Oversikt
Tarmfloraen i menneskekroppen Hos mennesker etableres tarmfloraen ved fødselen og går gradvis over til en tilstand som ligner på voksne innen toårsalderen, samtidig med utviklingen og modningen av tarmepitel, som er det enlagede cellelaget som dekker innsiden av tarmen, og tarmslimhinnebarrieren, som er en kompleks struktur som inkluderer epitelceller, slimlag, immunforsvar og mikrobiota. Denne barrieren er viktig for å støtte et symbiotisk forhold til tarmfloraen samtidig som den gir beskyttelse mot patogene organismer, som er mikroorganismer som kan forårsake sykdom. Kroppen vår inneholder faktisk flere bakterieceller enn egne celler.
Sammensetningen av menneskelig tarmflora endres over tid, når kostholdet endres og når den generelle helsen endres.
Den mikrobielle sammensetningen av tarmfloraen varierer i fordøyelseskanalen. I magesekken og tynntarmen er det vanligvis relativt få bakteriearter tilstede. Sopp, protoktister, arkebakterier og virus er også tilstede i tarmfloraen, men man vet ikke så mye om aktivitetene deres.
Industrialisering av maten er forbundet med endringer i mikrobiotaen, og reduksjon av mangfold kan drive visse arter til utryddelse. Mikrobiota er en samlingen av mikroorganismer som lever i og på flercellede organismer. I 2018 foreslo forskere et biobanklager av menneskelig mikrobiota.
Sammensetning Se også: Normalflora
Bakterier
Mage På grunn av den høye surhetsgraden i magen, kan de fleste mikroorganismer ikke overleve der.
Tarm Gram-positiv bakterier og stavformede bakterier er de dominerende mikroorganismene som finnes i tynntarmen. Bakteriefloraen i tynntarmen bidrar til en rekke tarmfunksjoner. Bakteriefloraen gir regulatoriske signaler som muliggjør utvikling og nytte av tarmen. Overvekst av bakterier i tynntarmen kan føre til tarmsvikt. I tillegg inneholder tykktarmen det største bakterieøkosystemet i menneskekroppen. Faktorer som forstyrrer mikroorganismepopulasjonen i tykktarmen inkluderer antibiotika, stress og parasitter.
Forskning tyder på at forholdet mellom tarmfloraen og resten av mennesket ikke bare er en ikke-skadelig sameksistens, men snarere et symbiotisk forhold. Selv om mennesker kan overleve uten tarmflora, utfører mikroorganismene en rekke nyttige funksjoner, som å fermentere ubrukte energisubstrater, trene immunforsvaret via sluttprodukter av metabolisme som propansyre og acetat, forhindre vekst av skadelige arter, regulere tarmens utvikling, produsere vitaminer for verten (som biotin og vitamin K), og produsere hormoner for å styre lagring av fett. Omfattende modifikasjon og ubalanser i tarmfloraen og dens mikroorganismer eller gen-samling er assosiert med fedme. Imidlertid antas noen arter under visse forhold å være i stand til å forårsake sykdom ved å forårsake infeksjon eller øke kreftrisikoen.
E.coli-bakterier er en del av tarmfloraen som bidrar til dannelsen av vitamin K.Bengtsson, Asta & Setterberg, Elsie (1994). Medicinsk grundkurs, fjärde upplagan. Stockholm: Liber AB. ISBN 978-91-47-08032-8. s. 117.
Sopp Sopp utgjør også en del av tarmfloraen, men mindre er kjent om aktivitetene deres.
Forskning pågår om penicillium er en permanent eller forbigående del av tarmfloraen, hentet fra kostholdskilder som ost. Saccharomyces cerevisiae, ølgjær, er kjent for å nå tarmene etter inntak og kan være ansvarlig for tilstanden autobryggerisyndrom i tilfeller der den er overflod, mens Candida albicans sannsynligvis er et permanent medlem, og antas å være ervervet ved fødselen gjennom vertikal overføring, som vil si overføring fra mor til barn under graviditet.
Virus Det menneskelige viromet omfatter alle virus assosiert med menneskekroppen, alt fra virus som infiserer naturlige celler til bakteriofager som infiserer bakterier i mikrobiomet. Blant disse er bakteriofager de klart mest tallrike, men mindre er kjent om aktivitetene til virusene.
Variasjon
Alder Det finnes vanlige mønstre for utvikling av mikrobiomat sammensetningen i løpet av livet. Generelt er mangfoldet av sammensetningen i avføringsprøver betydelig høyere hos voksne enn hos barn, selv om mellommenneskelige forskjeller er høyere hos barn enn hos voksne. Mye av modningen av mikrobiota til en voksenlignende konfigurasjon skjer i løpet av de tre første leveårene. Etter hvert som mikrobiomat sammensetningen endres, endres også sammensetningen av bakterieproteiner produsert i tarmen. I voksne mikrobiomer er det funnet en høy forekomst av enzymer involvert i fermentering, metanogenese og metabolismen av arginin, glutamat, aspartat og lysin. I spedbarnsmikrobiomer er derimot de dominerende enzymene involvert i cysteinmetabolisme og fermenteringsveier.
Rase og etnisitet Forskere ved American Gut Project og Human Microbiome Project fant at tolv mikrobefamilier varierte i mengde basert på individets rase eller etnisitet.
Sosioøkonomisk status Fra 2020 har minst to studier vist en sammenheng mellom et individs sosioøkonomiske status og tarmmikrobiotaen deres. En studie i Chicago fant at individer i nabolag med høyere sosioøkonomiske status hadde større mangfold i mikrobiotaen. Folk fra nabolag med høyere sosioøkonomiske status hadde også mer rikelig med bacteroides-bakterier. Tilsvarende fant en studie av tvillinger i Storbritannia, at høyere sosioøkonomiske status også var knyttet til et større mangfold i tarmen.
Antibiotikabruk Fra 2023 antyder en studie at antibiotika, spesielt de som brukes i behandling av bredspektrede bakterieinfeksjoner, har negative effekter på tarm-mikrobiotaen. Studien viser også at det er mange eksperter på tarmhelse som er bekymret for at antistoffbruk har redusert mangfoldet i tarmmikrobiotaen, at mange av stammene går tapt, og at hvis det skjer en gjenoppblomstring av bakteriene er det gradvis og på lang sikt.
Geografi Sammensetningen av tarmmikrobiomet avhenger av befolkningens geografiske opprinnelse. Det er signifikante forskjeller mellom befolkning fra USA, Malawi og amerikanske urfolk.
Den amerikanske befolkningen har en høy representasjon av enzymer som koder for nedbrytningen av glutamin og enzymer involvert i vitamin- og liponsyrebiosyntese, mens malawiske og urbefolkningen populasjoner har en høy representasjon av enzymer som koder for glutamatsyntase, og de har også en overrepresentasjon av α-amylase i sine mikrobiomer. Ettersom den amerikanske befolkningen har et kosthold rikere på fett enn amerikanske urfolk eller malawiske populasjoner som har et maisrikt kosthold, er kostholdet sannsynligvis den viktigste faktoren for tarmbakteriesammensetningen.
Ytterligere studier har indikert en stor forskjell i sammensetningen av mikrobiota mellom europeiske og afrikanske barn. Avføringsbakteriene til barn fra Firenze ble sammenlignet med barnas fra den lille landsbyen Boulpon i Burkina Faso. Kostholdet til et typisk barn som bor i denne landsbyen mangler i stor grad fett og animalske proteiner, og er rikt på polysakkarider og planteproteiner. De fekale bakteriene hos europeiske barn ble dominert av firmicutes og viste en markant reduksjon i biologisk mangfold, mens de fekale bakteriene hos Boulpon-barna ble dominert av bacteroidetes. Det økte biologiske mangfoldet og den forskjellige sammensetningen av tarmmikrobiomet i afrikanske populasjoner kan hjelpe til med fordøyelsen av normalt ufordøyelige plantepolysakkarider og kan også føre til redusert forekomst av ikke-smittsomme tykktarmssykdommer.
I mindre skala har det blitt vist at det å dele en rekke vanlige miljøeksponeringer i en familie er en sterk faktor for den individuelle mikrobiomsammensetningen. Denne effekten har ingen genetisk innflytelse, og den observeres konsekvent i kulturelt forskjellige populasjoner.