कोई भी संदेह नहीं करता है कि मानव माइक्रोबायोटा, विशेष रूप से आंतों का एक, स्वास्थ्य में निर्णायक भूमिका निभाता है। हालांकि, मानव शरीर के इस सूक्ष्मजीवविज्ञानी अंग का ज्ञान जीनोमिक युग की शुरुआत तक नहीं हो सका। इसलिए, जैसा कि मानव जीनोम के साथ हुआ है, पूर्व में बैक्टीरियल वनस्पतियों की क्षमता के बारे में वास्तविक खोज तब आएगी जब मानव माइक्रोबायोम परियोजना जैसी पहल द्वारा प्राप्त सभी डेटा को ठीक से संसाधित किया जाता है और जीन को प्रोटीन में पारित किया जाता है ।
माइक्रोबायोटा एक अज्ञात मित्र है। यह समय की शुरुआत से मानवता के साथ है और इसके महत्व को लंबे समय से मान्यता दी गई है। 1908 में, यूक्रेनी माइक्रोबायोलॉजिस्ट इल्या मेचनकोव (1845-1906) ने सुझाव दिया कि बैक्टीरिया के अंतर्ग्रहण से पाचन तंत्र के सामान्य माइक्रोफ्लोरा पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। उन्होंने यह भी बताया कि लैक्टोबैसिली मानव स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है।
मेचनिकोव के समय से, ड्रॉपर के साथ माइक्रोबायोटा के अध्ययन में प्रगति हुई है। इसके अलावा, हाल के वर्षों में अधिकांश निष्कर्षों पर ध्यान केंद्रित किया गया है: 1977 में 2011 से प्रकाशित होने के बाद से पबडेड में पंजीकृत आंतों के माइक्रोबायोटा पर 1, 600 प्रकाशनों में से लगभग एक तिहाई।
इस क्षेत्र में काम में तेजी से वृद्धि ने कुछ महत्वपूर्ण मुद्दों को स्पष्ट किया है। उदाहरण के लिए, यह पुष्टि की गई है कि माइक्रोबायोटा बैक्टीरिया की कई प्रजातियां कार्बोहाइड्रेट को चयापचय करने में सक्षम हैं जो मानव आंत को पचा नहीं सकती हैं। ऐसी प्रजातियां भी हैं जो उन्हें होस्ट करने वालों के लिए लाभकारी विटामिन और खनिज उत्पन्न करती हैं।
अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या पाचन तंत्र में कभी भी उन जीन नहीं थे जो इन कार्यों के लिए जिम्मेदार एंजाइमों को कूटबद्ध करते हैं या विकास के दौरान उन्हें खो देते हैं क्योंकि सूक्ष्मजीवों ने इन कार्यों को ग्रहण किया था।
रोगाणु मुक्त चूहों के साथ अध्ययन से पता चला है कि आंतों के माइक्रोबायोटा के बिना रहना संभव है, लेकिन आपको बहुत अधिक कीमत चुकानी होगी, क्योंकि प्रायोगिक जानवरों को स्वस्थ रहने और पर्याप्त वजन के साथ पोषक तत्वों की एक बड़ी मात्रा और विविधता की आवश्यकता होती है।
कोई भी व्यक्ति जीव और स्वास्थ्य में बैक्टीरिया समुदाय के निवासी के बीच मौजूद मजबूत लिंक पर संदेह नहीं करता है, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, पाचन और यहां तक कि तंत्रिका संबंधी प्रक्रियाओं पर इसके प्रभाव के लिए धन्यवाद है। हालांकि, कारण-प्रभाव संबंध अभी भी अज्ञात है। क्या माइक्रोबायोटा की संरचना बस किसी व्यक्ति के आहार को दर्शाती है या यह एक कारक है जो उनके स्वास्थ्य को सक्रिय रूप से प्रभावित करता है? क्या कुछ बीमारियों के इलाज के लिए माइक्रोबायोटा में बदलाव को शामिल किया जा सकता है?
ऐसे संकेत हैं कि चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, अल्सरेटिव कोलाइटिस या क्रोहन रोग जीवाणु वनस्पतियों में असंतुलन से संबंधित हो सकता है। हालांकि, यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि माइक्रोबायोटा की संरचना और चयापचय गतिविधियों में ये विविधताएं इन बीमारियों के प्रत्यक्ष कारण हैं या संबंधित प्रक्रियाएं हैं।
जिन विशेषज्ञों ने हाल ही में एवियन (फ्रांस) में आयोजित इंटेस्टिनल माइक्रोबायोटा फॉर हेल्थ पर पहले विश्व सम्मेलन में भाग लिया, उनका मानना है कि माइक्रोबायोटा के संशोधन के आधार पर चिकित्सीय अनुप्रयोगों में पूरी तरह से प्रवेश करना अभी भी जल्दबाजी है।
शिखर सम्मेलन में भाग लेने वालों में से एक, बार्सिलोना में हॉस्पिटल वैले डे हेब्रोन के एक शोधकर्ता, फ्रांसिस्को गुएर्नेर और स्पेनिश सोसाइटी ऑफ प्रोबायोटिक्स एंड प्रीबायोटिक्स के अध्यक्ष, माइक्रोबायोटा पर शोध में देरी का मुख्य कारण बताते हैं: "पारंपरिक तरीके बैक्टीरिया का अध्ययन करने के लिए संक्रामक रोगों के लिए बहुत अच्छा था, क्योंकि वे बैक्टीरिया जो वे संक्रमित करते हैं, सामान्य तौर पर, एक बड़ा जीनोम और अधिक से अधिक संसाधन, इसलिए उन्हें उगाया जा सकता है।
हालांकि, 1999-2000 तक, शोधकर्ताओं ने सूक्ष्म जीवाणुओं को सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा, लेकिन उनका नाम नहीं ले सके क्योंकि वे विकसित नहीं हो सके। "आनुवांशिक अनुक्रमण तकनीकों और कंप्यूटर डेटा प्रोसेसिंग की प्रगति ने परिदृश्य को बदल दिया है। 16S जीन, जो सभी जीवाणुओं में मौजूद है, का उपयोग जीव के विभिन्न माइक्रोबायोटा के निवासियों (आंतों, त्वचीय, मौखिक ...) के वर्गीकरण के लिए किया गया है। कई जीवाणुओं के पूर्ण जीनोम को भी अनुक्रमित किया गया है।
महान जीवाणु विविधता को जाना जाने लगा। आज तक, चार मिलियन से अधिक विभिन्न जीवाणु जीन की पहचान की गई है और प्रत्येक व्यक्ति को लगभग 600, 000 तक ले जाने के लिए जाना जाता है। अंतर्राष्ट्रीय डेटाबेस जैसे कि मानव माइक्रोबायोम परियोजना या मेटाहाइट कंसोर्टियम (मानव आंतों के ट्रैक्टेनोमिक्स) से उत्पन्न सार्वजनिक डेटाबेस फल देने लगे हैं।
शोधकर्ता उस विजयीता से बचते हैं, जो अंतरराष्ट्रीय परियोजनाओं की बदौलत बहुत कम समय में एकत्र किए गए डेटा की भारी मात्रा को प्राप्त कर सकती है। बेयर्स स्कूल ऑफ मेडिसिन (संयुक्त राज्य अमेरिका) और ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट के सदस्य जेम्स वर्सालोविक बताते हैं कि इस समय वे "माइक्रोबायोम के कार्यों को समझने लगे हैं। कई अलग-अलग व्यक्तियों द्वारा साझा किए जाते हैं, लेकिन अन्य नहीं हैं।" यह भी साबित हो गया है कि बैक्टीरिया की एक कम विविधता रोग से जुड़ी है। अब, पूरी पहेली को समेटने का एक अच्छा तरीका अभी भी है। "हमारे पास डीएनए डेटा है, लेकिन हमारे पास अभी भी बहुत अधिक आरएनए जानकारी नहीं है। यह अगला कदम होगा, " वे कहते हैं।
स्पेन में मेटाहाइट के लिए ज़िम्मेदार ग्वारनेर बताते हैं कि "ऐसी कई बीमारियाँ हैं जो मानव जीनोम द्वारा नहीं बताई गई हैं और शायद, हमें पूरी तस्वीर रखने और उन्हें समझने के लिए मानव माइक्रोबायोम से डेटा निकालना होगा।" इन विकारों में मोटापा, टाइप 2 मधुमेह, भड़काऊ बीमारियां, अस्थमा और एलर्जी हैं। आहार, स्वच्छता सिद्धांत और माइक्रोबायोटा संभवतः उन सभी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लेकिन बहुत कुछ जांच की जानी बाकी है।
यह पुष्टि की गई है कि बैक्टीरिया की कई प्रजातियां कार्बोहाइड्रेट को चयापचय करने में सक्षम हैं जो मानव आंत को पचा नहीं सकती हैं
कम जीवाणु विविधता रोगों की घटना के साथ जुड़ी हुई है, लेकिन यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि कारण संबंध क्या है
प्रत्येक व्यक्ति लगभग 25, 000-30, 000 मानव जीन और 600, 000 माइक्रोबियल जीनों का वहन करता है।
प्रत्येक व्यक्ति के आंतों के माइक्रोबायोटा को बनाने वाले सूक्ष्मजीवों के समुदाय में कम से कम 1014 बैक्टीरिया होते हैं जो 1.5 और 2 ग्राम के बीच एक साथ होते हैं।
1, 000 से अधिक विभिन्न जीवाणु प्रजातियों की पहचान की गई है, लेकिन माना जाता है कि विविधता बहुत अधिक है।
तीन किनारे लगभग 75% विविधता का प्रतिनिधित्व करते हैं: फर्मिक्यूट्स, बैक्टेरॉइड और एक्टिनोबैक्टीरिया।
आंतों के माइक्रोबायोटा को प्रमुख बैक्टीरिया के अनुसार तीन बड़े समूहों या एंटरोटाइप में वर्गीकृत किया जा सकता है: बैक्टेरॉइड्स, प्रीवोटेला और रुमिनोकोकस।
1977 से प्रकाशित आंतों के वनस्पतियों पर लगभग एक तिहाई प्रकाशन 2011 में दिखाई दिए।
हाल के वर्षों में, दाता मल के साथ माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण शुरू हो गया है। इस थेरेपी के आशाजनक परिणाम मुख्य रूप से क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल संक्रमण के रोगियों में परिलक्षित हुए हैं। "इस थेरेपी में रुचि आंतों के माइक्रोबायोटा पर नए शोध द्वारा संचालित की गई है, जो ऊर्जा चयापचय और प्रतिरक्षा में महत्वपूर्ण कार्यों के साथ एक मानव जीवाणु अंग के रूप में मनाया जाने लगा है, " इस पर एक समीक्षा के लेखक प्रक्रिया जो पिछले साल दिसंबर में नेचर रिव्यू गैस्ट्रोएंटरोलॉजी और हेपेटोलॉजी में प्रकाशित हुई थी। जेम्स वर्सालोविक की राय में, यह थोड़ी विशिष्ट प्रक्रिया है: "सवाल यह है कि क्या बैक्टीरिया या वायरस जो बीमारी का कारण बनते हैं, उन्हें भी मल के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है।" प्रोबायोटिक्स और आहार संशोधन सुरक्षित चिकित्सीय हस्तक्षेप का गठन करेंगे, लेकिन हम अभी भी अपनी वास्तविक क्षमता के बारे में ज्ञान के भोर में हैं।
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शब्दकोष स्वास्थ्य कल्याण
माइक्रोबायोटा एक अज्ञात मित्र है। यह समय की शुरुआत से मानवता के साथ है और इसके महत्व को लंबे समय से मान्यता दी गई है। 1908 में, यूक्रेनी माइक्रोबायोलॉजिस्ट इल्या मेचनकोव (1845-1906) ने सुझाव दिया कि बैक्टीरिया के अंतर्ग्रहण से पाचन तंत्र के सामान्य माइक्रोफ्लोरा पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। उन्होंने यह भी बताया कि लैक्टोबैसिली मानव स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है।
मेचनिकोव के समय से, ड्रॉपर के साथ माइक्रोबायोटा के अध्ययन में प्रगति हुई है। इसके अलावा, हाल के वर्षों में अधिकांश निष्कर्षों पर ध्यान केंद्रित किया गया है: 1977 में 2011 से प्रकाशित होने के बाद से पबडेड में पंजीकृत आंतों के माइक्रोबायोटा पर 1, 600 प्रकाशनों में से लगभग एक तिहाई।
इस क्षेत्र में काम में तेजी से वृद्धि ने कुछ महत्वपूर्ण मुद्दों को स्पष्ट किया है। उदाहरण के लिए, यह पुष्टि की गई है कि माइक्रोबायोटा बैक्टीरिया की कई प्रजातियां कार्बोहाइड्रेट को चयापचय करने में सक्षम हैं जो मानव आंत को पचा नहीं सकती हैं। ऐसी प्रजातियां भी हैं जो उन्हें होस्ट करने वालों के लिए लाभकारी विटामिन और खनिज उत्पन्न करती हैं।
अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या पाचन तंत्र में कभी भी उन जीन नहीं थे जो इन कार्यों के लिए जिम्मेदार एंजाइमों को कूटबद्ध करते हैं या विकास के दौरान उन्हें खो देते हैं क्योंकि सूक्ष्मजीवों ने इन कार्यों को ग्रहण किया था।
रोगाणु मुक्त चूहों के साथ अध्ययन से पता चला है कि आंतों के माइक्रोबायोटा के बिना रहना संभव है, लेकिन आपको बहुत अधिक कीमत चुकानी होगी, क्योंकि प्रायोगिक जानवरों को स्वस्थ रहने और पर्याप्त वजन के साथ पोषक तत्वों की एक बड़ी मात्रा और विविधता की आवश्यकता होती है।
कारण या परिणाम?
कोई भी व्यक्ति जीव और स्वास्थ्य में बैक्टीरिया समुदाय के निवासी के बीच मौजूद मजबूत लिंक पर संदेह नहीं करता है, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, पाचन और यहां तक कि तंत्रिका संबंधी प्रक्रियाओं पर इसके प्रभाव के लिए धन्यवाद है। हालांकि, कारण-प्रभाव संबंध अभी भी अज्ञात है। क्या माइक्रोबायोटा की संरचना बस किसी व्यक्ति के आहार को दर्शाती है या यह एक कारक है जो उनके स्वास्थ्य को सक्रिय रूप से प्रभावित करता है? क्या कुछ बीमारियों के इलाज के लिए माइक्रोबायोटा में बदलाव को शामिल किया जा सकता है?
ऐसे संकेत हैं कि चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, अल्सरेटिव कोलाइटिस या क्रोहन रोग जीवाणु वनस्पतियों में असंतुलन से संबंधित हो सकता है। हालांकि, यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि माइक्रोबायोटा की संरचना और चयापचय गतिविधियों में ये विविधताएं इन बीमारियों के प्रत्यक्ष कारण हैं या संबंधित प्रक्रियाएं हैं।
वर्गीकरण
जिन विशेषज्ञों ने हाल ही में एवियन (फ्रांस) में आयोजित इंटेस्टिनल माइक्रोबायोटा फॉर हेल्थ पर पहले विश्व सम्मेलन में भाग लिया, उनका मानना है कि माइक्रोबायोटा के संशोधन के आधार पर चिकित्सीय अनुप्रयोगों में पूरी तरह से प्रवेश करना अभी भी जल्दबाजी है।
शिखर सम्मेलन में भाग लेने वालों में से एक, बार्सिलोना में हॉस्पिटल वैले डे हेब्रोन के एक शोधकर्ता, फ्रांसिस्को गुएर्नेर और स्पेनिश सोसाइटी ऑफ प्रोबायोटिक्स एंड प्रीबायोटिक्स के अध्यक्ष, माइक्रोबायोटा पर शोध में देरी का मुख्य कारण बताते हैं: "पारंपरिक तरीके बैक्टीरिया का अध्ययन करने के लिए संक्रामक रोगों के लिए बहुत अच्छा था, क्योंकि वे बैक्टीरिया जो वे संक्रमित करते हैं, सामान्य तौर पर, एक बड़ा जीनोम और अधिक से अधिक संसाधन, इसलिए उन्हें उगाया जा सकता है।
हालांकि, 1999-2000 तक, शोधकर्ताओं ने सूक्ष्म जीवाणुओं को सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा, लेकिन उनका नाम नहीं ले सके क्योंकि वे विकसित नहीं हो सके। "आनुवांशिक अनुक्रमण तकनीकों और कंप्यूटर डेटा प्रोसेसिंग की प्रगति ने परिदृश्य को बदल दिया है। 16S जीन, जो सभी जीवाणुओं में मौजूद है, का उपयोग जीव के विभिन्न माइक्रोबायोटा के निवासियों (आंतों, त्वचीय, मौखिक ...) के वर्गीकरण के लिए किया गया है। कई जीवाणुओं के पूर्ण जीनोम को भी अनुक्रमित किया गया है।
महान जीवाणु विविधता को जाना जाने लगा। आज तक, चार मिलियन से अधिक विभिन्न जीवाणु जीन की पहचान की गई है और प्रत्येक व्यक्ति को लगभग 600, 000 तक ले जाने के लिए जाना जाता है। अंतर्राष्ट्रीय डेटाबेस जैसे कि मानव माइक्रोबायोम परियोजना या मेटाहाइट कंसोर्टियम (मानव आंतों के ट्रैक्टेनोमिक्स) से उत्पन्न सार्वजनिक डेटाबेस फल देने लगे हैं।
भविष्य
शोधकर्ता उस विजयीता से बचते हैं, जो अंतरराष्ट्रीय परियोजनाओं की बदौलत बहुत कम समय में एकत्र किए गए डेटा की भारी मात्रा को प्राप्त कर सकती है। बेयर्स स्कूल ऑफ मेडिसिन (संयुक्त राज्य अमेरिका) और ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट के सदस्य जेम्स वर्सालोविक बताते हैं कि इस समय वे "माइक्रोबायोम के कार्यों को समझने लगे हैं। कई अलग-अलग व्यक्तियों द्वारा साझा किए जाते हैं, लेकिन अन्य नहीं हैं।" यह भी साबित हो गया है कि बैक्टीरिया की एक कम विविधता रोग से जुड़ी है। अब, पूरी पहेली को समेटने का एक अच्छा तरीका अभी भी है। "हमारे पास डीएनए डेटा है, लेकिन हमारे पास अभी भी बहुत अधिक आरएनए जानकारी नहीं है। यह अगला कदम होगा, " वे कहते हैं।
स्पेन में मेटाहाइट के लिए ज़िम्मेदार ग्वारनेर बताते हैं कि "ऐसी कई बीमारियाँ हैं जो मानव जीनोम द्वारा नहीं बताई गई हैं और शायद, हमें पूरी तस्वीर रखने और उन्हें समझने के लिए मानव माइक्रोबायोम से डेटा निकालना होगा।" इन विकारों में मोटापा, टाइप 2 मधुमेह, भड़काऊ बीमारियां, अस्थमा और एलर्जी हैं। आहार, स्वच्छता सिद्धांत और माइक्रोबायोटा संभवतः उन सभी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लेकिन बहुत कुछ जांच की जानी बाकी है।
यह पुष्टि की गई है कि बैक्टीरिया की कई प्रजातियां कार्बोहाइड्रेट को चयापचय करने में सक्षम हैं जो मानव आंत को पचा नहीं सकती हैं
कम जीवाणु विविधता रोगों की घटना के साथ जुड़ी हुई है, लेकिन यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि कारण संबंध क्या है
अंजीर में
प्रत्येक व्यक्ति लगभग 25, 000-30, 000 मानव जीन और 600, 000 माइक्रोबियल जीनों का वहन करता है।
प्रत्येक व्यक्ति के आंतों के माइक्रोबायोटा को बनाने वाले सूक्ष्मजीवों के समुदाय में कम से कम 1014 बैक्टीरिया होते हैं जो 1.5 और 2 ग्राम के बीच एक साथ होते हैं।
1, 000 से अधिक विभिन्न जीवाणु प्रजातियों की पहचान की गई है, लेकिन माना जाता है कि विविधता बहुत अधिक है।
तीन किनारे लगभग 75% विविधता का प्रतिनिधित्व करते हैं: फर्मिक्यूट्स, बैक्टेरॉइड और एक्टिनोबैक्टीरिया।
आंतों के माइक्रोबायोटा को प्रमुख बैक्टीरिया के अनुसार तीन बड़े समूहों या एंटरोटाइप में वर्गीकृत किया जा सकता है: बैक्टेरॉइड्स, प्रीवोटेला और रुमिनोकोकस।
1977 से प्रकाशित आंतों के वनस्पतियों पर लगभग एक तिहाई प्रकाशन 2011 में दिखाई दिए।
ट्रांसप्लांट के लिए प्रोबायोटिक्स से
हाल के वर्षों में, दाता मल के साथ माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण शुरू हो गया है। इस थेरेपी के आशाजनक परिणाम मुख्य रूप से क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल संक्रमण के रोगियों में परिलक्षित हुए हैं। "इस थेरेपी में रुचि आंतों के माइक्रोबायोटा पर नए शोध द्वारा संचालित की गई है, जो ऊर्जा चयापचय और प्रतिरक्षा में महत्वपूर्ण कार्यों के साथ एक मानव जीवाणु अंग के रूप में मनाया जाने लगा है, " इस पर एक समीक्षा के लेखक प्रक्रिया जो पिछले साल दिसंबर में नेचर रिव्यू गैस्ट्रोएंटरोलॉजी और हेपेटोलॉजी में प्रकाशित हुई थी। जेम्स वर्सालोविक की राय में, यह थोड़ी विशिष्ट प्रक्रिया है: "सवाल यह है कि क्या बैक्टीरिया या वायरस जो बीमारी का कारण बनते हैं, उन्हें भी मल के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है।" प्रोबायोटिक्स और आहार संशोधन सुरक्षित चिकित्सीय हस्तक्षेप का गठन करेंगे, लेकिन हम अभी भी अपनी वास्तविक क्षमता के बारे में ज्ञान के भोर में हैं।
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