Microbiome and Gut Dysbiosis

Microbiome and Gut Dysbiosis

Exp Suppl. 2018;109:459-476. doi: 10.1007/978-3-319-74932-7_13.

Belizário JE1, Faintuch J2.

Author information

1

Department of Pharmacology, Institute of Biomedical Sciences, University of São Paulo, São Paulo, Brazil. jebeliza@usp.br.

2

Department of Gastroenterology of Medical School, University of Sao Paulo, São Paulo, Brazil.

Abstract

The gastrointestinal (GI) tract is the residence of trillions of microorganisms that include bacteria, archaea, fungi and viruses. The collective genomes of whole microbial communities (microbiota) integrate the gut microbiome. Up to 100 genera and 1000 distinct bacterial species were identified in digestive tube niches. Gut microbiomes exert permanent pivotal functions by promoting food digestion, xenobiotic metabolism and regulation of innate and adaptive immunological processes. Proteins, peptides and metabolites released locally and at distant sites trigger many cell signalling and pathways. This intense crosstalk maintains the host-microbial homeostasis. Diet, age, diet, stress and diseases cause increases or decreases in relative abundance and diversity bacterial specie of GI and other body sites. Studies in animal models and humans have shown that a persistent imbalance of gut's microbial community, named dysbiosis, relates to inflammatory bowel diseases (IBD), irritable bowel syndrome (IBS), diabetes, obesity, cancer, cardiovascular and central nervous system disorders. Notably specific bacterial communities are promising clinical target to treat inflammatory and infectious diseases. In this context, intestinal microbiota transplantation (IMT) is one optional treatment for IBD, in particular to patients with recurrent Clostridium difficile-induced pseudo-membrane colitis. Here we discuss on recent discoveries linking whole gut microbiome dysbiosis to metabolic and inflammatory diseases and potential prophylactic and therapeutic applications of faecal and phage therapy, probiotic and prebiotic diets.

KEYWORDS:

Faecal therapy; Metabolic and gastrointestinal diseases; Microbiomes; Prebiotics; Probiotics

Abstrak

Saluran pencernaan merupakan tempat tinggal triliunan mikroorganisme yang meliputi bakteri, archaea, jamur dan virus. Genom kolektif seluruh komunitas mikroba (mikrobiota) mengintegrasikan mikrobioma usus. Hingga 100 genera dan 1000 spesies bakteri yang berbeda diidentifikasi dalam ceruk tabung pencernaan. Mikrobioma usus memberikan fungsi penting secara permanen dengan meningkatkan pencernaan makanan, metabolisme xenobiotik dan pengaturan proses imunologis bawaan dan adaptif. Protein, peptida, dan metabolit dilepaskan secara lokal dan di tempat yang jauh memicu banyak pensinyalan dan jalur sel. Komunikasi silang yang intens ini mempertahankan homeostasis mikroba host. Pola makan, usia, pola makan, stres dan penyakit menyebabkan peningkatan atau penurunan kelimpahan relatif dan keanekaragaman jenis bakteri saluran pencernaan dan tempat-tempat tubuh lainnya. Studi pada model hewan dan manusia menunjukkan bahwa ketidakseimbangan komunitas mikroba usus yang terus-menerus, yang disebut dysbiosis, berhubungan dengan penyakit radang usus (inflammatory bowel diseases IBD), sindrom iritasi usus (irritable bowel syndrome IBS), diabetes, obesitas, kanker, gangguan kardiovaskular dan gangguan sistem saraf pusat. Komunitas bakteri tertentu memastikan target klinis untuk mengobati penyakit radang dan infeksi. Dalam konteks ini, transplantasi mikrobiota usus (intestinal microbiota transplantation IMT) adalah salah satu pengobatan opsional untuk penyakit radang usus (IBD), khususnya bagi pasien dengan kolitis membran semu yang diinduksi Clostridium difficile.

 Terdapat hubungan dysbiosis microbiome usus secara menyeluruh dengan gangguan metabolik dan penyakit inflamasi/radang dan profilaksis  potensial dan aplikasi terapi  feses dan terapi fag, diet probiotik dan prebiotik.

Disbiosis adalah keadaan dimana terjadi perubahan kualitatif dan kuantitatif pada komposisi, distribusi dan aktivitas metabolik mikroba yang menimbulkan efek merugikan pada host. Paparan antibiotik merupakan faktor penting dalam menimbulkan disbiosis mikrobiota usus.

Mikrobioma (microbiome) manusia terdiri dari komunitas bakteri (dan virus dan jamur) yang memiliki kompleksitas lebih besar daripada genom manusia itu sendiri.

Genom (genome) adalah adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme, atau khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut.

Penyakit metabolik adalah penyakit  akibat gangguan metabolik yang berkaitan dengan produksi energi di dalam sel manusia (atau hewan). 

Gangguan metabolik adalah kelainan dalam proses metabolisme tubuh. 

Metabolisme adalah proses penguraian nutrisi dari makanan menjadi energi yang dibutuhkan oleh tubuh.

Dikutip dari bebrapa sumber jurnal

Jakarta 18 November 2019