Mikrobiom

Mikrobiom, mikrobiota – ogół mikroorganizmów występujących w danym siedlisku. Termin mikrobiom zaproponował Joshua Lederberg na przełomie XX i XXI w., nawiązując zwłaszcza do słów genom i proteom. Ponieważ większość organizmów mikrobioty (zwłaszcza bakterie, mikroskopijne grzyby i niektóre protisty) niegdyś zaliczano do roślin, termin ten jest bliskoznaczny z terminem mikroflora. Z kolei w przypadku mikrobioty glebowej odnosi się w znacznej mierze do mikrofauny. W pewnych ujęciach mikrobiom stosowany jest nie tyle do zespołu organizmów, ile raczej do zespołu ich genomów.

Mikrobiom człowieka

Escherichia coli i Bacillus cereus – dwa gatunki mogące wchodzić w skład ludzkiego mikrobiomu, pierwszy zwykle nieszkodliwy, drugi często wywołujący zatrucia pokarmowe

Jednym ze środowisk zasiedlanych przez mikroorganizmy jest ciało człowieka oraz światło jego przewodu pokarmowego czy dróg oddechowych. Specyficzne mikrobiomy można wyróżnić m.in. dla jamy ustnej, jamy nosowej, uszu, pochwy, jelit, płuc, włosów i skóry.

Mikrobiom przewodu pokarmowego

Szacuje się, że liczba komórek mikroorganizmów (prokariotycznych i eukariotycznych) zasiedlających ludzki przewód pokarmowy jest mniej więcej dziesięciokrotnie większa niż liczba jego własnych, budujących organizm, komórek. Daje to 10¹⁴ mikroorganizmów o liczbie genów co najmniej stokrotnie większej niż liczba genów człowieka. Geny te są zaangażowane m.in. w metabolizm węglowodanów, aminokwasów, ksenobiotyków, wytwarzanie witamin i izoprenoidów, jak również metanogenezę. Według niektórych badaczy uzasadnia to stwierdzenie, że ludzki metabolizm należy traktować jako zespół, na który składa się zarówno metabolizm samego człowieka, jak i jego mikrobiomu, czyli stosować podejście metagenomowe, a więc odnoszące się do zespołu genomów.

Jednym z większych przedsięwzięć badawczych związanych z mikrobiomem jest Human Microbiome Project (HMP) finansowany przez amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia. Bywa on metaforycznie określany jako drugi Projekt poznania ludzkiego genomu, gdyż jest w pewnym sensie jego uzupełnieniem. Ma on na celu zbadanie związków między mikrobiomami ludzi a ich stanem zdrowia (jako że jest projektem medycznym), a jednocześnie wypracowanie standardów tego typu badań. Ma to usprawnić projektowanie badań dotyczących zmienności mikrobiomu w zależności od miejscowej populacji, genotypu, chorób, wieku, odżywienia, leczenia i środowiska.

Różne trwałe układy mikrobiomów jelitowych różnicujące gospodarzy określane są jako enterotypy. Warunki, od których zależy ogólny skład enterotypu są nieznane – jest on niezależny od takich czynników jak wiek, BMI czy płeć, jednak niektóre jego składniki mogą być z nimi związane. Przykładowo, jeden z elementów enterotypu zależy bezpośrednio od długoterminowej diety – u osób odżywiających się pokarmem o dużej zawartości białka i tłuszczu zwierzęcego (mięsnym) charakterystycznym elementem mikrobiomu kałowego jest bakteria Bacteroides, podczas gdy u osób odżywiających się pokarmem o dużej zawartości węglowodanów – Prevotella. Doraźna zmiana diety wpływa dość szybko (w ciągu doby) na szczegółowy skład mikrobiomu, podczas gdy charakterystyczny enterotyp pozostaje stały przez co najmniej 10 dni.

Mikrobiomy innych poziomów organizacji

Przedsięwzięcie naukowe polegające na zebraniu danych z zakresu mikrobiologii środowiskowej określane jest jako Earth Microbiome Project (dosłownie: Projekt ziemskiego mikrobiomu). Został on zaproponowany w lipcu 2010 roku na konferencji Terabase Metagenomics w amerykańskim kurorcie Snowbird. Pierwsze spotkanie tego projektu miało miejsce w Argonne National Laboratory 6 października 2010 roku i miało na celu przedyskutowanie priorytetów wyboru próbek do analizy (sekwencjonowania materiału genetycznego i analiz metagenomu).

{{Przypisy}} Nieprawidłowe pola: przypisy.