หน้าที่ทางสรีรวิทยาพื้นฐานของจุลินทรีย์ในลำไส้

ตามทฤษฎีโภชนาการที่สมดุล การที่จุลินทรีย์ในระบบย่อยอาหารของสิ่งมีชีวิตชั้นสูงเข้ามาตั้งรกรากถือเป็นผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์และเป็นอันตรายในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารไม่เพียงแต่ไม่เป็นอันตรายเท่านั้น แต่ยังจำเป็นต่อการพัฒนาตามปกติของหน้าที่ทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ และการพัฒนาทางวิวัฒนาการและการเกิดพันธุ์ของจุลินทรีย์เหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเกิดพันธุ์ของจุลินทรีย์

จุลินทรีย์ในระบบย่อยอาหารยังส่งผลต่อลักษณะการทำงานของระบบย่อยอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอนเทอโรทอกซินของแบคทีเรียส่งผลต่อการซึมผ่านของลำไส้อย่างมาก ในกรณีส่วนใหญ่ กิจกรรมเอนไซม์ของลำไส้เล็กในสิ่งมีชีวิตที่ปราศจากเชื้อโรคจะสูงกว่าในสิ่งมีชีวิตปกติ อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานว่าระดับกิจกรรมไดแซ็กคาไรเดสของลำไส้เล็กในหนูที่ปราศจากเชื้อโรคและหนูปกติจะเท่ากัน ข้อมูลเกี่ยวกับเอนไซม์ของตับอ่อนก็ขัดแย้งกันเช่นกัน ตามข้อมูลบางส่วน กิจกรรมของเอนไซม์ในสัตว์ที่ปราศจากเชื้อโรคจะสูงกว่าในสัตว์ปกติ ในขณะที่ข้อมูลอื่นๆ ระบุว่าเท่ากัน สุดท้ายนี้ ควรสังเกตว่าภาวะ dysbacteriosis นำไปสู่การลดลงของกิจกรรมเอนไซม์ของลำไส้เล็ก และส่งผลให้การย่อยอาหารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ผิดปกติ

จุลินทรีย์ในลำไส้จะกำหนดทัศนคติต่อการป้องกันภูมิคุ้มกันของสิ่งมีชีวิต กลไกภูมิคุ้มกันในท้องถิ่นสองประการจะถูกกล่าวถึง กลไกแรกคือการยับยั้งการยึดเกาะของแบคทีเรียกับเมือกลำไส้ที่เกิดจากแอนติบอดีในท้องถิ่น ซึ่งรวมถึง IgA กลไกที่สองคือการควบคุมจำนวนประชากรแบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวของเยื่อบุลำไส้เนื่องจากมีแอนติบอดีต่อต้านแบคทีเรียในบริเวณนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์ปกติ สิ่งมีชีวิตที่ปราศจากเชื้อจะมีเซลล์ที่ผลิต IgA เพียง 10% ซึ่งมีส่วนร่วมในภูมิคุ้มกันในท้องถิ่น ในขณะเดียวกัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปริมาณโปรตีนทั้งหมด อัลฟา- เบตา- และแกมมา-โกลบูลินในพลาสมาเลือดของสัตว์ที่ปราศจากเชื้อจะต่ำกว่าในสัตว์ปกติ ในกรณีที่ไม่มีจุลินทรีย์ปกติในระหว่างการจับกินตามปกติในไมโครแมคโครฟาจ การไฮโดรไลซิสของแอนติเจนโดยจุลินทรีย์เหล่านี้จะช้าลง

อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าในระหว่างการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน กรดฟอร์มิก กรดซัคซินิก กรดแลกติก และไฮโดรเจนจำนวนหนึ่งจะก่อตัวขึ้นด้วย (โดยปกติเป็นผลิตภัณฑ์แยกกัน) การกำหนดไฮโดรเจนใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยโรคของลำไส้เล็กและโดยเฉพาะลำไส้ใหญ่

ดังนั้นจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารจึงเปรียบเสมือนโฮมีโอสแตตหรือโทรโฟสแตตชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่ทำลายส่วนประกอบของอาหารส่วนเกินและสร้างผลิตภัณฑ์ที่ขาดหายไป นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์บางส่วนจากกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ยังมีส่วนร่วมในการควบคุมหน้าที่ต่างๆ ของจุลินทรีย์ขนาดใหญ่ ดังนั้น การรักษาจุลินทรีย์ให้ปกติในร่างกายจึงเป็นหนึ่งในหน้าที่ที่สำคัญที่สุดในการปรับโภชนาการและกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง รวมถึงมนุษย์ด้วย

ประชากรแบคทีเรียในเยื่อบุลำไส้มีความแตกต่างอย่างมากจากประชากรแบคทีเรียในโพรงลำไส้ทั้งในด้านองค์ประกอบและลักษณะทางชีวเคมี ในห้องทดลองของเราเมื่อปีพ.ศ. 2518 พบว่าในประชากรแบคทีเรียในเยื่อบุลำไส้เล็ก แบคทีเรียที่ทำให้เกิดเม็ดเลือดแดงแตกแทบจะไม่มีเลย ซึ่งพบได้ทั่วไปในประชากรแบคทีเรียในโพรงลำไส้ ในเวลานั้น เราแนะนำว่าประชากรแบคทีเรียในเยื่อเมือกเป็นแบคทีเรียพื้นเมืองและกำหนดองค์ประกอบของประชากรแบคทีเรียในโพรงลำไส้เป็นส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกัน พบว่าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในอาหารและโรคต่างๆ จะสังเกตเห็นความผิดปกติที่รุนแรงกว่าในประชากรแบคทีเรียในเยื่อเมือกมากกว่าในประชากรแบคทีเรียในโพรงลำไส้

แนวคิดของ II Mechnikov เกี่ยวกับความเหมาะสมในการยับยั้งจุลินทรีย์ในลำไส้ควรได้รับการปรับปรุงครั้งใหญ่ในขณะนี้ ตามที่ได้กล่าวไปแล้ว การเปรียบเทียบระหว่างสิ่งมีชีวิตปกติและสิ่งมีชีวิตที่ปราศจากเชื้อโรคทำให้เราสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตปกติมีข้อบกพร่องทางเมตาบอลิซึม ภูมิคุ้มกัน และแม้แต่ระบบประสาท และแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตปกติโดยสิ้นเชิง

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว การอยู่ร่วมกันของจุลินทรีย์และสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่เป็นวิวัฒนาการที่สืบทอดมาแต่โบราณและสังเกตพบแล้วในระดับของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ดั้งเดิม ในทุกกรณี ในกระบวนการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ส่วนใหญ่พัฒนามาอยู่ร่วมกับแบคทีเรียบางชนิด

ในความเป็นจริง แบคทีเรียเป็นคุณลักษณะที่จำเป็นของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน ตามแนวคิดสมัยใหม่ แบคทีเรียควรได้รับการพิจารณาให้เป็นระบบเดียวที่มีระดับลำดับชั้นที่สูงกว่าบุคคลแยกจากกัน ในกรณีนี้ จุลินทรีย์ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ทำหน้าที่เป็นผู้มีอำนาจเหนือและควบคุมระบบทั้งหมดโดยรวม ระหว่างจุลินทรีย์ขนาดใหญ่และซิมไบโอต มีการแลกเปลี่ยนเมตาบอไลต์ ซึ่งรวมถึงสารอาหาร ส่วนประกอบอนินทรีย์ต่างๆ สารกระตุ้น สารยับยั้ง ฮอร์โมน และสารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาอื่นๆ การยับยั้งจุลินทรีย์ในลำไส้มักนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสมดุลการเผาผลาญของร่างกาย

ดังนั้น ปัจจุบันจึงเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าในแง่ของการเผาผลาญ สิ่งมีชีวิตเป็นระบบเหนือสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่โดดเด่นและแบคทีเรียหลายชนิดที่เพาะเลี้ยงร่วมกัน และบางครั้งก็มีโปรโตซัวด้วย

ระบบนิเวศภายในมีความสามารถในการควบคุมตัวเองและค่อนข้างเสถียร ในขณะเดียวกันก็มีขีดจำกัดความเสถียรที่สำคัญบางประการ ซึ่งหากเกินขีดจำกัดนี้ การหยุดชะงักที่ไม่สามารถแก้ไขได้จะเกิดขึ้น ระบบนิเวศภายในปกติอาจหยุดชะงักได้จากผลกระทบเฉพาะและไม่เฉพาะเจาะจง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในการไหลของเมแทบอไลต์ของแบคทีเรีย พบการละเมิดองค์ประกอบของประชากรแบคทีเรียในลำไส้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปลี่ยนองค์ประกอบของอาหาร ด้วยโรคของระบบทางเดินอาหาร ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่รุนแรงต่างๆ (เช่น ภายใต้ความเครียด รวมถึงอารมณ์ ภายใต้เงื่อนไขพิเศษ ฯลฯ) Dysbacteriosis เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องมาจากการใช้ยาปฏิชีวนะ

ด้วยเหตุนี้ ในระบบย่อยอาหาร จึงได้ค้นพบรูปแบบและความเชื่อมโยงต่างๆ ของห่วงโซ่อาหารที่เราโดยทั่วไปแล้วจะถือว่าเกี่ยวข้องกับระบบนิเวศมหภาคภายนอกเท่านั้น

ยาปฏิชีวนะเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและซ้ำแล้วซ้ำเล่าในการรักษาคนและสัตว์เลี้ยงในฟาร์มต่างๆ ควรคิดว่าในกรณีนี้ แม้แต่จุลินทรีย์ปกติในตอนแรกก็สามารถถูกทำลายบางส่วนหรือทั้งหมดได้ จากนั้นจึงแทนที่ด้วยจุลินทรีย์แบบสุ่ม ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติในรูปแบบและระดับต่างๆ ได้ อย่างไรก็ตาม ความผิดปกติดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้เร็วกว่ามากเนื่องจากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งเกิดจากจุลินทรีย์ที่ไม่เหมาะสมเมื่อแรกเกิด ดังนั้น คำถามเกี่ยวกับวิธีการสร้างและฟื้นฟูจุลินทรีย์ที่เหมาะสมที่สุด เช่น จุลนิเวศวิทยาและเอ็นโดนิเวศวิทยาของร่างกาย จึงเกิดขึ้นแล้วในปัจจุบัน

ควรสังเกตว่าในอนาคต โรงพยาบาลสูติศาสตร์น่าจะมีแบคทีเรียหลายชนิดในอุดมคติ ซึ่งควรฉีดเข้าไปในเด็ก (อาจให้นมบุตรหรือด้วยวิธีอื่น) แบคทีเรียหลายชนิดเหล่านี้อาจได้รับการเก็บมาจากแม่ที่แข็งแรงที่สุด นอกจากนี้ ควรพิจารณาด้วยว่าแบคทีเรียหลายชนิดที่เหมาะสมในแต่ละประเทศนั้นเหมือนกันหรือแตกต่างกันเนื่องจากสภาพภูมิอากาศและลักษณะอื่นๆ ของชีวิตในกลุ่มคนต่างๆ

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]