Saluran pencernaan kita adalah rumah bagi tidak kurang dari 10¹² hingga 10¹⁴ mikroorganisme, yaitu 2 hingga 10 kali lebih banyak dari jumlah sel yang menyusun tubuh kita. Kumpulan bakteri, virus, parasit, dan jamur non-patogen ini membentuk mikrobiota usus (atau flora usus) kita. Perannya menjadi semakin terkenal, dan para peneliti sekarang mencoba untuk mengklarifikasi hubungan antara ketidakseimbangan mikrobiota dan gangguan tertentu, terutama gangguan autoimun dan inflamasi.

Ketika kebanyakan orang berpikir tentang bakteri, mereka terbayang sebagai organisme penyebab penyakit dan dapat menyebabkan infeksi. Meskipun ada banyak jenis bakteri yang berbahaya, tubuh berisi berbagai bentuk bakteri yang membantu atau “ramah” dalam saluran usus. Dikenal sebagai flora usus, organisme ini terdiri dari bakteri, jamur, protozoa dan ragi, dan memiliki tujuan tertentu yang membantu tubuh.

Pengertian

Keseluruhan mikroorganisme di usus disebut flora usus atau mikrobiota usus. Sinonim lain yang umum digunakan adalah mikrobioma usus, tetapi beberapa ilmuwan menggunakan istilah ini secara khusus untuk merujuk pada seluruh genom mikroorganisme.

Flora usus sebagian besar terdiri dari bakteri. Bakteri usus dan manusia hidup dalam hubungan simbiosis, yang berarti bahwa kedua pasangan mendapatkan keuntungan satu sama lain: Bakteri usus melakukan banyak fungsi metabolisme dan perlindungan bagi organisme manusia, sedangkan usus manusia menawarkan habitat yang terlindungi dan kaya nutrisi untuk mikroorganisme.

Usus adalah rumah bagi sebagian besar mikroorganisme. Diasumsikan bahwa 200 gram berat usus disebabkan oleh bakteri. Jumlah gen mikroorganisme di usus jelas melebihi jumlah inangnya.

Saluran pencernaan adalah sistem yang kompleks yang memungkinkan tubuh untuk mencerna dan menyerap makanan dan menggerakan limbah untuk ekskresi. Untuk saluran usus dapat berfungsi dengan baik, flora normal harus hadir.

Flora usus adalah jenis mikroorganisme yang dikenal sebagai probiotik yang hidup normal sebagai bagian dari saluran usus. Organisme ini memiliki beberapa fungsi yang membantu tubuh, tetapi juga mendapatkan manfaat dari inang mereka. Misalnya, mikroba ini berada di saluran usus, di mana mereka menerima nutrisi untuk pertumbuhan. Flora usus yang ditemukan baik pada usus besar dan dan usus halus.

Fungsi

Mikrobiota adalah kumpulan mikroorganisme – bakteri non-patogen, virus, parasit dan jamur yang dikenal sebagai mikroorganisme komensal – yang hidup di lingkungan tertentu. Flora usus yang berbeda ada di dalam tubuh, di kulit, di mulut, di vagina, dll. Mikrobiota usus adalah yang paling luas, dengan 10¹² hingga 10¹⁴ mikroorganisme: 2 hingga 10 kali lebih banyak daripada jumlah sel yang menyusun tubuh kita, dengan berat 2 kg!

Mikrobiota usus terutama ditemukan di usus kecil dan usus besar – asam lambung membuat dinding lambung menjadi steril. Ini didistribusikan antara lumen saluran pencernaan dan biofilm pelindung yang dibentuk oleh lendir usus pada dinding internalnya (epitel usus).

Keberadaan mikroorganisme di usus telah diketahui selama lebih dari seabad dan segera diasumsikan bahwa ada simbiosis yang asli antara tubuh kita dan tumbuhan ini. Namun, hingga saat ini, sumber daya teknis terbatas tersedia untuk mempelajari interaksi ini secara rinci: hanya sebagian kecil spesies bakteri yang merupakan mikrobiota yang dapat dibudidayakan secara in vitro. Perkembangan teknik sekuensing throughput tinggi untuk materi genetik telah memberikan dorongan baru untuk penelitian ini, dan saat ini terdapat tren nyata dalam penelitian yang bertujuan untuk menggambarkan sifat interaksi inang-mikrobiota, interaksi antara mikroorganisme, dan dampaknya dalam hal kesehatan.

Karenanya, peran mikrobiota usus menjadi semakin jelas. Sekarang diketahui berperan dalam fungsi pencernaan, metabolisme, kekebalan dan neurologis. Akibatnya, disbiosis, yaitu gangguan kualitatif dan fungsional dari flora usus, merupakan jalan yang serius untuk memahami penyebab gangguan tertentu, terutama yang memiliki mekanisme autoimun atau inflamasi yang mendasarinya. Ini telah menjadi tema sentral dalam penelitian biologi dan medis.

1. Flora usus mendukung metabolisme

Berkat keragaman genetik yang sangat besar dari berbagai jenis bakteri, flora usus dapat mengambil banyak fungsi yang tidak dapat dilakukan oleh sel manusia atau hanya dilakukan pada tingkat yang sangat terbatas:

• Produksi (sintesis) vitamin B1, B2, B6, B12, K.
• Sintesis semua asam amino esensial dan non-esensial (tubuh juga dapat memproduksi asam amino non-esensial itu sendiri, asam amino esensial harus dicerna bersama makanan)
• Pembongkaran dan pembuangan zat beracun
• Pemecahan karbohidrat yang tidak dapat dicerna sel manusia

Flora usus umumnya meningkatkan suplai nutrisi ke tubuh manusia. Namun, dalam beberapa kasus, gangguan fungsi flora usus juga bisa menjadi penyebab gangguan pencernaan. Dengan intoleransi laktosa, misalnya, gula susu (laktosa) dalam produk susu tidak dipecah oleh enzim laktase di usus kecil inang, seperti yang terjadi sebaliknya, tetapi oleh flora usus di usus besar. Hal ini dapat membuat gas dan menyebabkan kembung, kram perut, dan diare.

2. Pencernaan

Flora usus mungkin membantu pencernaan makanan untuk membentuk komponen lainnya. Sebagai contoh, Lactobacillus acidophilus menciptakan asam laktat dan hidrogen peroksida dalam usus selama proses pencernaan untuk memecah makanan, menurut University of Maryland Medical Center. Produk yang dihasilkan mungkin melayani tujuan lain juga, seperti untuk kekebalan. Selain itu, beberapa flora usus mungkin membantu pencernaan dengan memecah protein atau membantu tubuh mencerna produk susu.

3. Imunitas

Beberapa jenis flora normal usus bekerja untuk melindungi tubuh terhadap beberapa jenis infeksi. Ini mungkin melalui menghambat pertumbuhan organisme berbahaya yang dapat menyebabkan infeksi. Sebagai contoh, Lactobacilli adalah flora usus dan dianggap bakteri “ramah”. Organisme ini menghambat pertumbuhan Candida albicans, jenis ragi yang dapat menyebabkan infeksi. Atau, beberapa jenis flora usus mencegah infeksi dengan menciptakan penghalang usus. Sebagai contoh, Bifidobacteria menghasilkan zat yang menahan pertumbuhan beberapa jenis bakteri gram negatif dan gram positif.

4. Sintesis nutrisi

Flora usus tidak hanya melakukan pekerjaan untuk membantu tubuh memecah dan mencerna makanan, mereka juga bertanggung jawab untuk sintesis beberapa jenis vitamin dan nutrisi. Misalnya, flora normal usus membantu tubuh membuat vitamin K.

Mereka juga memberikan bantuan dengan penyerapan mineral dan bekerja untuk mengubah beberapa jenis pati dan gula menjadi sumber energi bagi tubuh.

5. Flora usus dan sistem saraf kita – sumbu mikrobioma-usus-otak

Ini adalah sistem komunikasi yang memediasi sinyal hormonal dan imunologis serta sinyal saraf antara mikrobioma, usus, dan otak.

Sistem ini memungkinkan otak untuk mengontrol fungsi usus yang penting (misalnya mobilitas usus, produksi lendir dan pertahanan kekebalan), yang juga mempengaruhi kelangsungan hidup berbagai jenis bakteri. Misalnya, diketahui bahwa lingkungan kimiawi bakteri dan komposisi flora usus dapat berubah dalam situasi stres. Sistem ini juga dapat bekerja sebaliknya dan produk bakteri dapat masuk ke otak.

Ada juga bukti bahwa flora usus, melalui sumbu mikrobioma-usus-otak, dapat memainkan peran utama dalam perkembangan penyakit pada sistem saraf (misalnya Alzheimer, Parkinson). Ini berlaku, misalnya, untuk eksperimen di mana tikus digunakan sebagai model untuk mempelajari penyakit. Telah ditunjukkan di sini bahwa protein yang biasanya semakin banyak disimpan di otak pasien Parkinson (alpha-synuclein) dapat bermigrasi ke area tertentu di otak melalui serabut saraf jika disuntikkan ke dinding usus tikus.

Bagaimana flora usus tersusun?

Ada distribusi flora bakteri yang sangat tidak merata di dalam saluran pencernaan. Terutama karena asam lambung yang kuat, yang membatasi kelangsungan hidup bakteri, lambung dan usus kecil berikutnya hampir bebas bakteri. Di sisi lain, terdapat banyak mikroorganisme di usus besar.

Sejauh ini, sekitar 50 jenis bakteri berbeda telah diidentifikasi di usus manusia. Namun, flora usus pada dasarnya terdiri dari dua jenis bakteri berikut:

• Firmicutes
• Bacteroidetes