CO TO JEST…
mikrobiom
Całość ekologicznego środowiska złożonego z drobnoustrojów komensalicznych, symbiotycznych i chorobotwórczych oraz genomy, geny i produkty metabolizmu zarówno drobnoustrojów jak i gospodarza.
mikrobiota
Bakterie, eukariota oraz wirusy zasiedlające organizm człowieka. Ponieważ większość organizmów mikrobioty (zwłaszcza bakterie, mikroskopijne grzyby i niektóre protisty) niegdyś zaliczano do roślin, termin ten jest bliskoznaczny z terminem mikroflora lub flora fizjologiczna (które na dzień dzisiejszy są już nieaktualne).
metagenom
Wspólny genom i geny danego środowiska. W przypadku człowieka jest to suma jego własnego genomu oraz całej mikrobioty zamieszkującej jego organizm. Nazwę metagenom po raz pierwszy zastosowała w swojej pracy w 1998 roku Jo Handelsman, która zajmowała się materiałem genetycznym dotąd nieznanych mikroorganizmów zamieszkujących glebę. Analogicznie, wirom (ang. virome) to zbiór wszystkich wirusów w organizmie człowieka.
mikroflora
Tradycyjna nazwa mikroorganizmów występujących naturalnie w organizmie człowieka.1,2,3 → więcej pod hasłem MIKROBIOTA
RÓŻNICE POMIĘDZY MIKROBIOTĄ, METAGENOMEM A MIKROBIOMEM
⇒ więcej na temat różnic, historii i problemów z definiowaniem możesz przeczytać w BIOM CZY OM? KRÓTKA HISTORIA MIKROBIOMU.
symbioza
Zjawisko ścisłego współżycia przynajmniej dwóch gatunków organizmów utrwalone w drodze ewolucji. Symbioza może być dla symbiontów (gatunków wchodzących ze sobą w związek symbiotyczny) korzystna, obojętna lub szkodliwa. Termin symbioza wprowadzony został w XIX wieku przez Antona de Bary, który definiował symbiozę bardzo szeroko jako pozostawanie ze sobą w ścisłych związkach wzajemnych i terminem tym objął mutualizm, komensalizm i pasożytnictwo. Przyjmujemy tu jego terminologię mimo, że większość ekologów używa dziś terminu symbioza na określenie protokooperacji pomiędzy dwoma gatunkami, uznając mutualizm za najbardziej ścisłą formę kooperacji, tak ścisłą, że żaden z kooperujących gatunków nie może istnieć bez drugiego.
komensalizm
Forma zależności o charakterze symbiozy między dwoma lub więcej gatunkami, w której jeden z gatunków czerpie z tej zależności wyraźne korzyści (np. pożywienie, schronienie, transport), nie szkodząc pozostałym. Pojęcie komensalizm pochodzi od łacińskiego słowa commensalis – współbiesiadnik (com – razem, mensa – stół, posiłek) i zostało wprowadzone przez Pierre-Josepha van Beneden w 1876. W wyniku koewolucyjnego rozwoju gospodarza i jego mikrobioty, dochodzi do wytworzenia mechanizmów tolerancji i braku odpowiedzi organizmu gospodarza na mikroorganizmy komensaliczne oraz skierowanie reakcji obronnej przeciwko patogenom.
mutualizm
Forma zależności o charakterze symbiozy, z której oba symbionci odnoszą korzyści. Często obaj partnerzy powiązani są obligatoryjnie, nie mogąc żyć bez siebie. Przykładem mutualisty są bakterie z rodzaju Bacteroides – najliczniejsze spośród wszystkich bakterii bytujących w przewodzie pokarmowym, które m.in. rozkładają węglowodany i produkują witaminy wchłaniane następnie przez organizm gospodarza, który sam nie jest zdolny do przeprowadzenia tych procesów.
pasożytnictwo
Forma zależności o charakterze symbiozy, w której jeden partner jest pasożytem, odnosi korzyści, a drugi, zwany żywicielem, ponosi z tego tytułu szkody. Pasożyt osłabia swego żywiciela przez czerpanie z zasobów pokarmowych z jego ciała. Oddziaływanie to na ogół nie prowadzi do śmierci żywiciela, ponieważ pozostawienie żywiciela przy życiu jest w najlepszym interesie pasożyta. Kiedy pasożyt wywołuje chorobę swego żywiciela, nazywamy go patogenem.
probiotyk
Słowo probiotyk pochodzi z języka greckiego „pro bios”, co znaczy „dla życia”. Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które podane w odpowiedniej ilości mają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza.
Rozwój definicji probiotyków w XX wieku
prebiotyk
Termin prebiotyk został wprowadzony przez Gibsona i Roberfroida w 1995 roku. Prebiotyki zdefiniowane zostały jako nietrawione składniki żywności, które korzystnie działają na gospodarza przez selektywną stymulacje wzrostu i/lub aktywności jednego rodzaju lub ograniczonej liczby bakterii bytujących w okrężnicy. Definicja została zaktualizowana w 2004 roku i określa prebiotyk jako selektywnie fermentowany składnik umożliwiający swoiste zmiany w składzie i/lub aktywności mikroorganizmów przewodu pokarmowego o działaniu korzystnym na stan zdrowia i samopoczucie gospodarza. Ostatecznie w 2007 roku eksperci FAO/WHO określili prebiotyki jako niezdolne do życia składniki pokarmowe, które wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza w związku z modulacją zespołu mikroorganizmów jelitowych. W odróżnieniu od probiotyku, prebiotyk nie zawiera żadnych mikroorganizmów, a jedynie substancje stymulujące tj. polisacharydy, oligosacharydy, laktuloza. Połączenie prebiotyku i probiotyku w jednym preparacie nosi nazwę synbiotyku.
Human Microbiome Project (HMP)
Projekt Ludzkiego Mikrobiomu
Program naukowy finansowany przez amerykański Narodowy Instytut Zdrowia (ang. National Institutes of Health, NIH) mający na celu poznanie genomów mikroorganizmów jako składników genomu człowieka, kształtujących jego metabolizm i ich wpływu na procesy fizjologiczne oraz predyspozycje do zapadalności na różne choroby. HMP może być traktowany jako uzupełnienie Projektu poznania ludzkiego genomu (ang. Human Genome Project, HGP). Wcześniejsze badania analizujące mikrobiotę człowieka stały się inspiracją do rozpoczęcia przedsięwzięć realizowanych na dużo większą skalę. W listopadzie 2005 roku w Paryżu odbyło się międzynarodowe spotkanie zorganizowane przez French National Institute for Agricultural Research (INRA), które zaowocowało podjęciem decyzji o utworzeniu Human Instestinal Metagenome Initiative (HIMI), w celu dokładniejszego poznania wpływu mikrobioty jelitowej człowieka na nasze zdrowie i choroby, oraz zaleceniem powołania International Human Microbiome Consortium (IHMC), aby gromadzić wyniki badań płynących z laboratoriów całego świata. Zainicjowany w 2007 roku HMP jest projektem, realizowanym z dużym nakładem finansowym, którego głównym celem jest wykonanie charakterystyki mikrobioty człowieka w stopniu, który umożliwi badanie jej zmian w odniesieniu do populacji, genotypu, stanu zdrowia, wieku, składników pokarmowych, stosowanych leków i środowiska życia oraz jej wpływu na różne choroby.
Earth Microbiome Project
Projekt Ziemskiego Mikrobiomu
Przedsięwzięcie naukowe polegające na zebraniu danych z zakresu mikrobiologii środowiskowej. Projekt został zaproponowany w lipcu 2010 roku na konferencji Terabase Metagenomics w USA. 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).
gen
Odcinek DNA kodujący jeden polipeptyd albo rodzinę podobnych polipeptydów lub jeden rodzaj rRNA lub tRNA.
genom
Podstawowy komplet informacji genetycznej, całkowity DNA organizmu. Zawiera wszystkie geny kodujące RNA i białka, wymagane do wygenerowania funkcjonalnego organizmu, jak również DNA nie kodujący.
genotyp
Zestaw genów danego osobnika warunkujący jego właściwości dziedziczne (odpowiedzialny za fenotyp).
fenotyp
Zespół ujawnionych cech (morfologicznych, anatomicznych, fizjologicznych i biochemicznych) danego osobnika warunkowanych przez genotyp i czynniki środowiska.
antygen
Początkowo określenia antygenu używano dla jakiejkolwiek cząsteczki, która indukowała wytwarzanie swoistych przeciwciał (ang. antigen = antibody generator, generator przeciwciał). Obecnie, jest ono pojęciem znacznie szerszym i oznacza jakąkolwiek cząsteczkę, która może być swoiście rozpoznawana przez elementy układu odporności nabytej tzn. przez limfocyty B lub T, lub przez obie. Mogą być nimi białka, węglowodany, lipidy, kwasy nukleinowe. Antygeny wykazują następujące właściwości:
- immunogenność – zdolność do wywołania przeciw sobie swoistej odpowiedzi immunologicznej.
- antygenowość – zdolność do swoistego łączenia się z immunoglobulinami (zarówno wolnymi, jak i stanowiącymi receptory limfocytów B) i receptorami limfocytów T.
Przypisy
- LK Ursell, JL Metcalf, LW Parfrey, R Knight, Defining the Human Microbiome, Nutrition reviews 70 (suppl 1), S38-S44
- www.allthingsgenomics.com
- Marchesi JR., Ravel J., The vocabulary of microbiome research: a proposal, Microbiome 2015, 3:31
- Handelsman, J.; Rondon, M. R.; Brady, S. F.; Clardy, J.; Goodman, R. M. (1998). „Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: A new frontier for natural products”. Chemistry & Biology 5 (10): R245.
- FAO/WHO (2001) Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food Including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria.
- M. E. Sanders, Probiotics: Definition, Sources, Selection, and Uses, Clin Infect Dis. (2008) 46 (Supplement 2): S58-S61.
- Śliżewska K., Nowak A., Barczyńska R., Libudzisz Z., 2013, Prebiotyki – definicja, właściwości i zastosowanie w przemyśle, Żywność Nauka Technologia Jakość, 1, 86, 5-20.
- Nowak A., Śliżewska K., Libudzisz Z., 2010, Probiotyki – historia i mechanizmy działania, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4, 71, 5-19.
- Lindenmann, Jean. Origin of the Terms ‚Antibody’ and ‚Antigen’. „Scand. J. Immunol.”. 19 (4), s. 281–5, 1984
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002). „24. The Adaptive Immune System”. Molecular Biology of the Cell (4th ed.). New York: Garland Science.
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007
- David Male, Jonathan Brostoff, David B. Roth, Ivan Roitt: Immunologia. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław 2008
- Casadevall, A. and Pirofski, L., Host-pathogen interactions: Basic concepts of microbial commensalism, colonization, infection, and disease. Infection and Immunity 68(12):6511–6518
- Eldra P. Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin. Biology (9th Ed). ISBN 978-0-538-74125-5
- www.commonfund.nih.gov/hmp/programhighlights
- http://www.hmpdacc.org
- Olszewska J, Jagusztyn-Krynicka EK. Human Microbiome Project – Mikroflora jelit oraz jej wpływ na fizjologię i zdrowie człowieka. Postępy Mikrobiologii 2012;51:243-256.
- http://www.earthmicrobiome.org
- H. Fletcher, I. Hickey, P. Winter, Genetyka. Krótkie wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011