Mikrokosmos sisällämmeLeo Lahti

Parannusperinneseminaari

Koroinen, Turku 2.1 2.201 3

Ihmisen mikrobiekosysteemien tutkimus kasvaa vauhdilla

IhoKeuhkotSuolistoSukuelimetSuuNapajne..

http://www.advisoranalyst.com/glablog/2013/11/25/the­human­microbiome.html

Mikrobisto kehittyy ensimmäisinä elinvuosina~250 tervettä vauvaa!

Gonzalez et al. 2011 EMBO Reports

Mikrobien siirtymät

Valtaosa ihmiskehon mikrobeista viihtyy suolistossa

viruksetarkitbakteeritsienetloiset

300­400 neliömetriäsuoliston pintaaruuansulatukseen

http://blog.prestonbailey.com

Auawise at en.wikipedia

Brysselin torin kukkamatto

Belzer et al. ISME 201 2

Mikrobit,suoliseinämänkerrostumat jaravinteidenimeytyminenverenkiertoon

Suolistomikrobiston metagenomi~ 1 0^1 4 bakteeria (1 0 x)

~ 3.3 miljoonaa geeniä (1 50 x)

~ 500 miljardia DNA-emäsparia

~ 600,000 bakteerigeeniä/hlö (30x)

- plastinen ja muovautuva

Ihmisen perimä~ 1 0^1 3 solua

~ 22,000 geeniä

~ 3 miljardia DNA-emäsparia

- staattinen ja muuttumaton

Mikrobiekosysteemi virtuaalinen elin

gutpower.com

­> ihminen on 90% bakteereita!~ 5,000–10,000 suoliston bakteeri"lajia"(>97% samankaltaisuus perimässä)~ 500­1,000 lajia / hlö

Monet suolistoon liittyvät sairaudet moninkertaistuneet viimevuosikymmeninä !

Bach NEJM 2002

Miljoonan vuoden kehityskaari

Heikentynyt insuliinisensitiivisyys

-> metabolinen syndrooma

Kyle Thompson; Wikimedia

Zulut (< 5:1 00,000)

Amerikan afrikkalaiset(65:1 00,000)

Lihansyönti nostaapaksusuolen syövän riskiä

Bakteerisisältö >100 eurooppalaisella aikuisella

Rajilic­Stojanovic et al.

Mikrosirut mittausvälineinä

Mikrosiru mittaa bakteerien 16S rRNA­geeniä­>1000 bakteeri"lajia" (>98% sequence identity)

­> 130 sukua (>90% sequence identity)­> 23 pääjaksoa (70%)

Rajilic­Stojanovic et al. Environ Microbiol 2009Rajilic–Stojanovic et al. Gastroenterology 2011Zoetendal et al. Mol Microbiol 2006

Geenisekvensointi mittausmenetelmänä:miljoonan palan palapeli

http://www.nimr.mrc.ac.uk/mill­hill­essays/bringing­it­all­back­home­next­generation­sequencing­technology­and­you

Data vapaasti saatavilla julkisista geenipankeista

Avoin lähdekoodi:Github/microbiomeBioconductor/RPABioconductor/NetResponseCRAN/earlywarnings

Avoimet tiedelehdet: uusi tieto ilmaiseksi saatavilla

http://blog.europepmc.org

Suolistomikrobiston kartoitus

1 000 bakteeria ~ 5000 ihmistä ~ 1 0,000 sirua

5000 ihmistä

10

00

ba

kte

eri

a

-> Mikrobikoostumus on yksilöllinen ja vaihtuva !

Wikimedia CommonsNASA / Blue Marble: Land Surface,

M Scheffer Nature 201 0

Resilienssi ('palautuvuus') javaihtoehtoiset tasapainotilat

Ihmisten kolme ryhmää?

Universaalit 'enterotyypit'

Ekosysteemin vaihtoehtoisettasapainotilat

- Jensen-Shannon divergence asdissimilarity measure

- Kalinski-Harabash index to determinecluster number

Nature 473, 174–180 (12 May 2011)

Ravinto, suolistomikrobit, ja ihmiskeho

Suolistomikrobistoon vaikuttaminen?- Ruokavalio, elintavat, perimä

- Antibiootit (tappaa pahikset ja muita)

- Probiootit (= hyviä mikrobeja)

- Prebiootit (edistää hyvisten kasvua)

- Ulosteensiirto (ekosysteemin vaihto)

Ekosysteemin hoivaaminen:antibiooteista luonnolliseenhoitoon ja vahvistamiseen

Ekosysteemisiä mullistuksia ja täsmäiskuja

Els van Nood et al., NEJM 368(5) 201 3

Ulosteensiirto erittäin tehokasekosysteeminen hoito Clostridiumdifficile­ripulipotilailla !

Potilaalle kehittyyluovuttajan bakteerikanta

-> Luovuttajafarmit !?

Estää uusiutumisenparemmin kuin antibiootit !

Blaser et al. Nature 201 1

Antibioottien käyttö lapsena lisää suolistontulehdussairauksien riskiä

Suolistoon kytkeytyvät sairaudet ovatlisääntyneet nopeasti viime vuosikymmeninä?

Bach NEJM 2002

Miten mikrobistoa voitaisiinhoivata ?

"Hunajan prebiootit,kuidunkaltaisethiilihydraatit. edistävätterveyttätasapainottamallasuolistomikrobistoa. Lisäksiprebiootit tehostavatkivennäisaineiden, kutenkalsiumin, magnesiumin jaraudan imeytymistäohutsuolesta."

Prebiootit: ravintoahyville mikrobeille

Probiootit: hyvät mikrobitosana ruokavaliota

(Lactobacillus rhamnosusGG-seurantatutkimus)

Lahti et al. PeerJ 201 3

Jeyaram Kumaraswamy

Intialaiset perinnehapatteet

Kiitos!

Anne Salonen

Jarkko Salojärvi

Willem M de Vos

Marten Scheffer

holisticsquid.com

Lisää luettavaa

Suolistomikrobit ja niiden merkitys terveydelle. Airi Palva. Duodecim 2009;1 25(6):685-94

Tanssii bakteerien kanssa; Pentti Huovinen 201 2 (kirja)

Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour

http://www.nature.com/nrn/journal/v1 3/n1 0/abs/nrn3346.html (Cryan & Dinan Nature

Reviews Neuroscience 1 3, 701 -71 2 (October 201 2))