Den mänskliga tarmen är hem för samhällen av mikrober, bakterier och svampar. (Shutterstock)
Människokroppen är en komplex organism som består av biljoner celler. Men inte alla av dem är människor - ungefär hälften av dem är svampar, mikrober och bakterier. Forskare börjar förstå hur och varför dessa samhällen - kallade mikrobiomer - är avgörande för olika kroppssystems funktion.
I det här avsnittet av The Conversation Weekly, talar vi med tre experter som studerar tarmmikrobiomet: en gastroenterolog, en neuroforskare och en biologisk ingenjör.
Deras forskning överväger hur dessa mikrobiomer är viktiga, vad förhållandet är mellan mikrobiomer och välbefinnande, och hur syntetiskt framställda mikroorganismer lovar nya former av terapier.
Partners i hälsa
Chris Damman är gastroenterolog och klinisk docent vid University of Washington, Wash. Damman undersöker hur mikrobiomer i tarmen - matsmältningssystemet från början till slut - kommunicerar med andra kroppssystem. Han tittar specifikt på axeln tarm-hjärna.
Damman påpekar vikten av tarmmikrobiomet, som "spelar en otroligt viktig roll för att smälta vår mat. Vi har kraftfulla enzymer som vår bukspottkörtel och vår lever och vår mage, våra spottkörtlar gör." han förklarar.
"Men de enzymer som våra kroppar kan producera gör bara så mycket. Så den sista delen av tunntarmen, um, och tjocktarmen, tjocktarmen... det är där som mikrobiomet är som våra partners i hälsa, omvandlar fibrer till saker som butyrat och andra kortkedjiga fettsyror."
Att studera sammansättningen och balansen i tarmmikrobiomet börjar avslöja samband mellan det och olika neurologiska tillstånd. Andrea Merchak, en tillträdande postdoktor vid University of Florida, studerar tarmbiomet eftersom det påverkar och påverkas av olika tillstånd.
"Någon med multipel skleros kommer att ha en annan mikrobiom än när de är helt friska genom diagnos och sedan genom sena stadier av sjukdomen, kommer den mikrobiomen att förändras."
Merchak påpekar att på grund av tillståndets progression tillåter multipel skleros forskare att undersöka axeln tarm-hjärna.
"Det händer under en riktigt lång tidsperiod, vilket betyder att vi har riktigt lång tid på oss att ingripa, och riktigt lång tid på oss att försöka stoppa det som händer", säger Merchak. "När en person först diagnostiseras, är de inte nödvändigtvis vid punkten av allvarlig funktionsnedsättning ännu... Vi kan se det tidigt och vi kan försöka stoppa det."
Konstruera biomet
När forskare lär sig mer om tarmbiomet och dess förhållande till sjukdomar, börjar de också komma på sätt att påverka tarmbiomets sammansättning för att ge olika och mer hälsosamma resultat.
Tae Seok Moon, en biologisk ingenjör vid Washington University i St. Louis, Mo., tittar på hur syntetisk biologi kan användas i tarmen. Han utvecklar sensorer som kan hjälpa till att justera sammansättningen av tarmbiomet och olika mikrobsamhällen inom den.
"Vad jag vill göra är att det finns några enzymer som bryter ner eller syntetiserar serotonin", säger han. "Som svar på serotoninnivån skulle bakterier ha förmågan att kontrollera koncentrationen av serotonin genom att producera ett enzym som bryter ner serotonin om serotoninnivån är för hög."
Forskare tittar på hur manipulering av tarmbiomet kan hjälpa till att ta itu med olika tillstånd, men Merchak påpekar att det inte är så enkelt som det låter.
"Vi vet att om du ändrar vad du äter, förändrar det sammansättningen av din tarmmikrobiom. Och så i slutändan, om vi hittar nyttiga bakterier som vi tror kommer att vara lovande för ett brett spektrum av människor, i allmänhet, kommer det att komma med en kostförändring för att bibehålla dessa populationer."
Om författaren
Nehal El-Hadi, Science + Technology Redaktör och medvärd för The Conversation Weekly Podcast, Avlyssningen och Laga Mariwany, Producent, The Conversation Weekly
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
