W SKRÓ­CIE

Oty­łość jest wy­ni­kiem za­bu­rze­nia za­cho­dzą­cych w or­ga­ni­zmie pro­ce­sów po­bie­ra­nia, gro­ma­dze­nia i wy­dat­ko­wa­nia ener­gii. Ostat­nie da­ne, uzy­ska­ne głów­nie w ba­da­niach na zwie­rzę­tach su­ge­ru­ją, że na przy­swa­ja­nie po­ży­wie­nia i re­gu­la­cję pro­ce­sów ener­ge­tycz­nych wpły­wa­ją mi­kro­or­ga­ni­zmy sta­no­wią­ce flo­rę je­li­to­wą. Wy­ka­za­no, że skład flo­ry je­li­to­wej u lu­dzi i zwie­rząt szczu­płych jest od­mien­ny niż u lu­dzi i zwie­rząt oty­łych. W ni­niej­szym ar­ty­ku­le do­ko­nu­je­my prze­glą­du pi­śmien­nic­twa na te­mat po­ten­cjal­ne­go wpły­wu mi­kro­flo­ry je­li­to­wej na roz­wój oty­ło­ści i roz­wa­ża­my moż­li­wo­ści przy­szłe­go le­cze­nia oty­ło­ści przez od­dzia­ły­wa­nie na tę flo­rę. Wy­ni­ki ba­dań wska­zu­ją, że ak­tyw­ność me­ta­bo­licz­na mi­kro­or­ga­ni­zmów za­sie­dla­ją­cych je­li­ta uła­twia uzy­ski­wa­nie ka­lo­rii z tra­wio­ne­go po­kar­mu oraz ma­ga­zy­no­wa­nie ich w tkan­ce tłusz­czo­wej go­spo­da­rza, w ce­lu póź­niej­sze­go wy­ko­rzy­sta­nia. Za­uwa­żo­no, że flo­ra bak­te­ryj­na oty­łych lu­dzi czy my­szy za­wie­ra mniej bak­te­rii Bac­te­ro­ides i od­po­wied­nio wię­cej Fir­mi­cu­tes niż flo­ra osob­ni­ków szczu­płych, co skła­nia do przy­pusz­cze­nia, że róż­ni­ce w po­zy­ski­wa­niu ener­gii z tra­wio­ne­go po­ży­wie­nia mo­gą być efek­tem od­mien­ne­go skła­du mi­kro­flo­ry. Li­po­po­li­sa­cha­ryd bak­te­ryj­ny mi­kro­or­ga­ni­zmów je­li­to­wych mo­że być tzw. czyn­ni­kiem wy­zwa­la­ją­cym, łą­czą­cym stan za­pal­ny z ze­spo­łem me­ta­bo­licz­nym wy­wo­ły­wa­nym przez die­tę bo­ga­tą w tłusz­cze. In­te­rak­cje po­mię­dzy mi­kro­or­ga­ni­zma­mi je­li­to­wy­mi wy­da­ją się od­gry­wać istot­ną ro­lę w pro­ce­sach ho­me­osta­zy ener­ge­tycz­nej, tak jak w przy­pad­ku tle­no­wych bak­te­rii wy­twa­rza­ją­cych me­tan, któ­re uspraw­nia­ją me­ta­bo­lizm or­ga­ni­zmów bez­tle­no­wych. Zgro­ma­dzo­ne da­ne za­chę­ca­ją do dal­szych ba­dań nad mi­kro­śro­do­wi­skiem bak­te­ryj­nym ludz­kich je­lit i po­ka­zu­ją, że w przy­szło­ści mo­dy­fi­ko­wa­nie flo­ry bak­te­ryj­nej je­lit mo­że być jed­nym ze spo­so­bów le­cze­nia nad­wa­gi i oty­ło­ści.

W przy­pad­ku wie­lu kra­jów roz­wi­nię­tych, w tym rów­nież USA, moż­na mó­wić o roz­prze­strze­nia­ją­cej się epi­de­mii oty­ło­ści, a w kra­jach roz­wi­ja­ją­cych się, któ­re sto­sun­ko­wo nie­daw­no po­ra­dzi­ły so­bie z pro­ble­mem nie­do­ży­wie­nia, pro­blem oty­ło­ści jest przed­mio­tem co­raz po­waż­niej­szych obaw.¹ Od 1980 r. od­se­tek do­ro­słych osób oty­łych wzrósł o po­nad 75%, po­nad po­ło­wa miesz­kań­ców USA ma obec­nie nad­wa­gę, a pra­wie co trze­ci do­ro­sły oby­wa­tel te­go kra­ju speł­nia kli­nicz­ne kry­te­ria oty­ło­ści.² Na­ra­sta­ją­cy od­se­tek oty­łych dzie­ci wska­zu­je, że sy­tu­acja bę­dzie się po­gar­szać. Oty­łość jest zna­czą­cym pro­ble­mem zdro­wot­nym ze wzglę­du na swe licz­ne nie­ko­rzyst­ne kon­se­kwen­cje, ta­kie jak cu­krzy­ca ty­pu 2, po­wi­kła­nia ser­co­wo­-na­czy­nio­we, nad­ci­śnie­nie płuc­ne, ze­spół ob­tu­ra­cyj­ne­go bez­de­chu pod­czas snu, re­fluks żo­łąd­ko­wo­-prze­ły­ko­wy, scho­rze­nia ukła­du ru­chu, no­wo­two­ry czy ca­ła ga­ma za­bu­rzeń psy­cho­so­cjal­nych.^1,2 Wie­lo­krot­nie wy­ka­zy­wa­no ści­sły zwią­zek oty­ło­ści ze zwięk­szo­ną umie­ral­no­ścią.² Eko­no­micz­ne i so­cjal­ne skut­ki oty­ło­ści oraz jej po­wi­kłań są ol­brzy­mie, gro­żą za­ła­ma­niem i tak już prze­cią­żo­ne­go sys­te­mu opie­ki zdro­wot­nej.²

Oty­łość jest wy­ni­kiem za­bu­rze­nia rów­no­wa­gi ener­ge­tycz­nej, czy­li pro­ce­sów przy­swa­ja­nia, ma­ga­zy­no­wa­nia i wy­dat­ko­wa­nia ener­gii. Po­nie­waż głód jest dla or­ga­ni­zmu więk­szym za­gro­że­niem niż nad­miar po­ży­wie­nia, na­sze sys­te­my bio­lo­gicz­ne na­sta­wio­ne są ra­czej na ochro­nę przed spad­kiem ma­sy cia­ła niż przed jej przy­ro­stem (tzw. oszczęd­ny ge­no­typ). Swobodny dostęp do taniej, smacznej i wysokokalorycznej żywności jest skutkiem wysiłków człowieka. W kon­se­kwen­cji or­ga­nizm przy­sto­so­wa­ny do nie­do­bo­ru po­ży­wie­nia funk­cjo­nu­je w sy­tu­acji prze­ciw­staw­nej.

W cią­gu ostat­niej de­ka­dy in­ten­syw­nie ba­da­no pro­ce­sy fi­zjo­lo­gicz­ne re­gu­lu­ją­ce ma­sę cia­ła i me­ta­bo­lizm, ta­kie jak ge­ne­ro­wa­nie ob­wo­do­wych bodź­ców gło­du i sy­to­ści, cen­tral­na in­te­gra­cja tych sy­gna­łów oraz zło­żo­na re­ak­cja ukła­du po­kar­mo­we­go na przyj­mo­wa­ne po­ży­wie­nie.^3-6 Ma­sa cia­ła po­szcze­gól­nych osób, po­dob­nie jak typ ich bu­do­wy jest wy­ni­kiem in­te­rak­cji czyn­ni­ków ge­ne­tycz­nych, so­cjal­nych, kul­tu­ro­wych, be­ha­wio­ral­nych i śro­do­wi­sko­wych. W cią­gu ostat­nich kil­ku­dzie­się­ciu lat po­daż ener­gii wzro­sła, a ak­tyw­ność fi­zycz­na ule­gła zmniej­sze­niu, ilo­ścio­we okre­śle­nie tych zmian jest jed­nak bar­dzo trud­ne.⁷ Zwięk­sze­nie spo­ży­cia wy­so­ko­ka­lo­rycz­nej żyw­no­ści, szcze­gól­nie w po­łą­cze­niu ze zmniej­sze­niem ak­tyw­no­ści fi­zycz­nej, pro­wa­dzi do roz­wo­ju oty­ło­ści,⁸ jed­nak ze wzglę­du na zło­żo­ność me­cha­ni­zmów re­gu­lu­ją­cych rów­no­wa­gę ener­ge­tycz­ną ko­niecz­ne jest roz­pa­try­wa­nie te­go pa­ra­dyg­ma­tu w szer­szym kon­tek­ście.^9,10

Prze­pro­wa­dzo­ne ostat­nio ba­da­nia wy­ka­zu­ją, że licz­ne ga­tun­ki bak­te­rii za­sie­dla­ją­cych prze­wód po­kar­mo­wy czło­wie­ka, okre­śla­ne wspól­ną na­zwą mi­kro­flo­ry je­li­to­wej, ma­ją wpływ na po­bór ener­gii z po­ży­wie­nia i re­gu­la­cję go­spo­dar­ki ener­ge­tycz­nej. Za­ob­ser­wo­wa­no po­nad­to znacz­ne róż­ni­ce w skła­dzie mi­kro­flo­ry u osób szczu­płych i oty­łych. Od­kry­cia te wy­da­ją się su­ge­ro­wać moż­li­wość wpły­wu mi­kro­flo­ry je­li­to­wej na ma­sę cia­ła, a co za tym idzie – ro­lę tej­że mi­kro­flo­ry w roz­wo­ju oty­ło­ści u nie­któ­rych cho­rych. W ar­ty­ku­le au­to­rzy ana­li­zu­ją da­ne po­twier­dza­ją­ce po­wyż­sze za­ło­że­nie oraz pró­bu­ją od­po­wie­dzieć na py­ta­nie, czy mo­dy­fi­ka­cja flo­ry je­li­to­wej mo­że stać się w przy­szło­ści jed­ną z me­tod le­cze­nia oty­ło­ści.

Lo­kal­na flo­ra je­li­to­wa

Iden­ty­fi­ka­cja

Roz­wój wie­dzy na te­mat mi­kro­or­ga­ni­zmów by­tu­ją­cych w je­li­tach do nie­daw­na ogra­ni­czo­ny był moż­li­wo­ścia­mi kla­sycz­nych me­tod mi­kro­bio­lo­gicz­nych, ta­kich jak np. wy­biór­cze po­sie­wy, któ­re nie spraw­dza­ły się w przy­pad­ku wie­lu szcze­pów bak­te­rii je­li­to­wych. Wraz z roz­wo­jem no­wych, nie­wy­ma­ga­ją­cych wy­ko­ny­wa­nia po­sie­wów me­tod iden­ty­fi­ka­cji mi­kro­or­ga­ni­zmów je­li­to­wych (mar­ke­ry mo­le­ku­lar­ne, me­to­dy eko­lo­gii sta­ty­stycz­nej) sta­ła się moż­li­wa znacz­nie do­kład­niej­sza i bar­dziej wia­ry­god­na oce­na flo­ry bak­te­ryj­nej je­lit.^11-13 Szcze­gól­nie przy­dat­ne, je­śli cho­dzi o iden­ty­fi­ka­cję i kla­sy­fi­ka­cję bak­te­rii, oka­za­ło się se­kwen­cjo­no­wa­nie ge­nów 16S rRNA, uzy­ska­nych po am­pli­fi­ka­cji bak­te­ryj­ne­go ma­te­ria­łu ge­ne­tycz­ne­go, po­cho­dzą­ce­go z pró­bek stol­ca i bło­ny ślu­zo­wej je­li­ta.¹⁴ Ba­da­nia ca­łe­go śro­do­wi­ska mi­kro­or­ga­ni­zmów je­li­to­wych przy uży­ciu tych me­tod, czym zaj­mu­je się me­ta­ge­no­mi­ka, wy­ka­za­ły znacz­nie więk­sze niż do­tych­czas za­kła­da­no zróż­ni­co­wa­nie bak­te­rii i ar­che­ow­ców [ar­che­ow­ce to pro­ka­rio­tycz­ne or­ga­ni­zmy o bu­do­wie od­mien­nej od bak­te­rii – przyp. red.] oraz umoż­li­wi­ły po­zna­nie struk­tu­ry wie­lu do­tych­czas nie­zna­nych eko­sys­te­mów.^11,14-17 Na po­trze­by te­go ar­ty­ku­łu ter­min me­ta­ge­no­mi­ka od­no­sić bę­dzie­my do ba­dań nad wszyst­ki­mi ge­na­mi za­war­ty­mi w ludz­kim i bak­te­ryj­nym ge­no­mie. Tech­ni­ki wy­ko­rzy­sty­wa­ne w me­ta­ge­no­mi­ce przy­czy­ni­ły się do zna­czą­ce­go roz­wo­ju wie­dzy na te­mat me­tod ada­pta­cji bak­te­rii ko­men­sal­nych i pa­to­gen­nych w or­ga­ni­zmie ludz­kim. Na ry­ci­nie 1 przed­sta­wio­no głów­ne eta­py two­rze­nia tzw. bi­blio­te­ki klo­nów, me­to­dy naj­czę­ściej obec­nie sto­so­wa­nej w ba­da­niach mo­le­ku­lar­nych cech iden­ty­fi­ku­ja­cych.

Ry­ci­na 1. Eta­py two­rze­nia bi­blio­te­ki klo­nów w ce­lu uzy­ska­nia wy­jąt­ko­we­go wzo­ru każ­dej z bio­ce­noz bak­te­ryj­nych

Za po­mo­cą tej tech­ni­ki ba­da­cze osza­co­wa­li, że w prze­wo­dzie po­kar­mo­wym do­ro­słe­go czło­wie­ka znaj­du­je się ok. 10¹² mi­kro­or­ga­ni­zmów/ml za­war­to­ści je­li­ta a licz­ba ga­tun­ków wy­no­si 500-1000.^11,13,18 Wy­ni­ki naj­now­szych ba­dań su­ge­ru­ją, że licz­ba ta jest w rze­czy­wi­sto­ści znacz­nie więk­sza i obej­mu­je co naj­mniej 1800 ro­dza­jów i po­mię­dzy 15 tys. a 36 tys. ga­tun­ków. Or­ga­ni­zmy ży­we mo­gą na­le­żeć do 3 do­men [wg. Wo­ese do­me­na jest w sys­te­ma­ty­ce naj­wyż­szą jed­nost­ką tak­so­no­micz­ną, obej­mu­ją­cą kró­le­stwa – przyp. red.]: ją­drow­ców, czy­li eu­ka­ry­otów (ma­ją ją­dro ko­mór­ko­we z bło­ną ją­dro­wą od­dzie­la­ją­cą ma­te­riał ge­ne­tycz­ny od resz­ty ko­mór­ki) oraz bak­te­rii i ar­che­ow­ców, okre­śla­nych łącz­nie mia­nem pro­ka­ry­otów (or­ga­ni­zmy nie­po­sia­da­ją­ce ją­dra ko­mór­ko­we­go). Pro­ka­ry­ota zo­sta­ły po­dzie­lo­ne w opar­ciu o ich fi­lo­ge­ne­zę (np. róż­ni­ce i po­do­bień­stwa w se­kwen­cji ry­bo­so­mal­ne­go RNA pod­jed­nost­ki 16S [16S rRNA]). Choć w je­li­tach do­mi­nu­ją bak­te­rie, ar­che­ow­ce i eu­ka­ry­ota rów­nież są tam obec­ne.

Se­kwen­cjo­no­wa­nie ge­nów 16S rRNA z bi­blio­te­ki klo­nów wy­ka­za­ło, że zna­czą­cą część mi­kro­flo­ry je­li­to­wej sta­no­wią nie­ho­do­wa­ne do­tych­czas no­we mi­kro­or­ga­ni­zmy (patrz tab. 1). Eck­burg i wsp.,¹³ sto­su­jąc tech­ni­kę klo­no­wa­nia, prze­pro­wa­dzi­li ostat­nio szcze­gó­ło­we ba­da­nia ludz­kiej mi­kro­flo­ry je­li­to­wej i stwier­dzi­li, że Bac­te­ro­ides i Fir­mi­cu­tes sta­no­wią po­nad 90% wszyst­kich bak­te­rii je­li­to­wych, a w przy­pad­ku ar­che­ow­ców do­mi­nu­je Me­tha­no­bre­vi­bac­ter smi­thii – tle­no­wy mi­kro­or­ga­nizm wy­twa­rza­ją­cy me­tan.

Ta­be­la 1. Głów­ne gro­ma­dy i ro­dza­je bak­te­rii i ar­che­ow­ców na­le­żą­ce do ludz­kiej mi­kro­flo­ry je­li­to­wej ^a

W mia­rę jak po­zna­wa­ne bę­dą ko­lej­ne se­kwen­cje bak­te­ryj­ne­go DNA, pri­me­ry do re­ak­cji łań­cu­cho­wej po­li­me­ra­zy za­cho­dzą­cej w cza­sie rze­czy­wi­stym, moż­li­wa sta­nie się ilo­ścio­wa ana­li­za ga­tun­ków i ich grup.²⁰ Ro­sną­ca wciąż ba­za da­nych po­zwo­li rów­nież na skon­stru­owa­nie sond mo­le­ku­lar­nych dla ilo­ścio­wej re­ak­cji łań­cu­cho­wej po­li­me­ra­zy w cza­sie rze­czy­wi­stym, flu­ore­scen­cyj­nej hy­bry­dy­za­cji in si­tu (FISH – flu­ore­scent in si­tu hy­bri­di­za­tion) oraz mi­kro­ma­cie­rzy DNA (DNA mi­cro­ar­ray chips) i zi­den­ty­fi­ko­wa­nie za po­mo­cą tych me­tod wszyst­kich ga­tun­ków by­tu­ją­cych w je­li­tach.

Okres roz­wo­jo­wy

Ry­ci­na 2. Wa­run­ki fi­zjo­lo­gicz­ne i roz­miesz­cze­nie flo­ry bak­te­ryj­nej w je­li­tach

Wie­dza na te­mat skła­du en­do­gen­nej flo­ry je­li­to­wej jest wciąż nie­peł­na, jed­nak po­sia­da­ne da­ne su­ge­ru­ją, że do za­sie­dle­nia przez nią je­lit do­cho­dzi w pierw­szym ro­ku ży­cia czło­wie­ka,^12,21 a jej osta­tecz­ny, wy­stę­pu­ją­cy u osób do­ro­słych skład jest wy­ni­kiem dzia­ła­nia wie­lu róż­nych czyn­ni­ków en­do­- i eg­zo­gen­nych,^22,23 ta­kich jak od­dzia­ły­wa­nie sa­mych mi­kro­or­ga­ni­zmów, zmia­ny za­cho­dzą­ce w śro­do­wi­sku je­lit czy zmia­na die­ty dzie­cię­cej na die­tę do­ro­słych. Przez dłu­gi czas są­dzo­no, że flo­ra je­li­to­wa no­wo­rod­ka przy­po­mi­na flo­rę mat­ki, po­nie­waż pod­czas po­ro­du na­by­wa on od niej bak­te­rie.²² Dziś jed­nak teo­rię tę pod­da­je się w wąt­pli­wość, po­nie­waż naj­now­sze ba­da­nia wy­ko­rzy­stu­ją­ce tech­ni­ki bio­lo­gii mo­le­ku­lar­nej wy­ka­za­ły, że prób­ki stol­ca dziec­ka nie od­po­wia­da­ją pod wzglę­dem obec­no­ści bak­te­rii je­li­to­wych prób­kom ro­dzi­ców w więk­szym stop­niu, niż prób­kom po­bra­nym od in­nych do­ro­słych w da­nej po­pu­la­cji.¹² Po zmia­nie mi­kro­flo­ry je­li­to­wej na ty­po­wą dla do­ro­słych jej skład sta­bi­li­zu­je się, choć jak wy­ka­za­li Ley i wsp.²⁴ w ba­da­niach prze­pro­wa­dzo­nych z uży­ciem me­tod mo­le­ku­lar­nych, nie­za­leż­nych od po­sie­wu i ho­dow­li bak­te­rii, zda­rza­ją się pew­ne dłu­go­trwa­łe zmia­ny, a ich przy­czy­ną są czyn­ni­ki zwią­za­ne z die­tą. Sta­bil­ność skła­du flo­ry je­li­to­wej jest praw­do­po­dob­nie wy­ni­kiem roz­po­zna­nia bak­te­rii na­by­tych we wcze­snym dzie­ciń­stwie i wy­two­rze­nia na nie to­le­ran­cji przez układ od­por­no­ścio­wy je­lit,²⁵ któ­ry po frag­men­ta­cji i eks­po­zy­cji an­ty­ge­nów bak­te­ryj­nych iden­ty­fi­ku­je je ja­ko wła­sne. Bak­te­rie by­tu­ją­ce w prze­wo­dzie po­kar­mo­wym dwóch róż­nych osób mo­gą na­to­miast znacz­nie róż­nić się mię­dzy so­bą. Więk­sze zróż­ni­co­wa­nie ob­ser­wo­wa­ne jest w skła­dzie flo­ry wy­stę­pu­ją­cej w świe­tle je­li­ta (sto­lec) niż na bło­nie ślu­zo­wej.¹³ Ba­da­nia po­rów­naw­cze prze­pro­wa­dzo­ne u do­ro­słych spo­krew­nio­nych ze so­bą w róż­nym stop­niu wy­ka­za­ły, że ge­no­typ go­spo­da­rza ma więk­szy wpływ na skład mi­kro­flo­ry je­li­to­wej niż die­ta, wiek i styl ży­cia.^26,27

Do­kład­na licz­ba i ro­dza­je bak­te­rii w prze­wo­dzie po­kar­mo­wym uza­leż­nio­ne są rów­nież od zmian mi­kro­śro­do­wi­ska, obej­mu­ją­cych pH oraz do­stęp­ność tle­nu i po­ży­wie­nia w ko­lej­nych czę­ściach prze­wo­du po­kar­mo­we­go. Na ry­ci­nie 2 przed­sta­wio­no naj­waż­niej­sze wła­ści­wo­ści fi­zjo­lo­gicz­ne ko­lej­nych od­cin­ków je­lit ludz­kich i ich wpływ na cha­rak­te­ry­sty­kę mi­kro­bio­lo­gicz­ną je­lit. Tra­dy­cyj­ne ba­da­nia opar­te na ho­dow­lach bak­te­ryj­nych wy­ka­za­ły, że dol­na część prze­wo­du po­kar­mo­we­go jest za­sie­dlo­na przez więk­szą licz­bę bak­te­rii niż gór­na część i sko­lo­ni­zo­wa­na głów­nie przez drob­no­ustro­je bez­tle­no­we, pod­czas gdy w gór­nej czę­ści by­tu­ją głów­nie mi­kro­or­ga­ni­zmy tle­no­we.^21,28 Koń­co­wa część je­li­ta krę­te­go sta­no­wi ro­dzaj stre­fy przej­ścio­wej po­mię­dzy wy­stę­pu­ją­cą po­wy­żej flo­rą tle­no­wą, a je­li­tem gru­bym, z je­go mi­kro­flo­rą bez­tle­no­wą.²¹ Po przej­ściu przez za­staw­kę Bau­chi­na mia­no bak­te­rii wzra­sta z 10⁷-10⁹ drob­no­ustro­jów/ml w koń­co­wej czę­ści je­li­ta krę­te­go do 10¹⁰-10¹² drob­no­ustro­jów/ml w okręż­ni­cy.²¹ Ostat­nie ba­da­nia przy uży­ciu me­tod bio­lo­gii mo­le­ku­lar­nej wy­ka­za­ły, że te sa­me ty­py fi­lo­ge­ne­tycz­ne bak­te­rii obec­ne są w róż­nych czę­ściach je­li­ta, jed­nak w po­szcze­gól­nych lo­ka­li­za­cjach do­mi­nu­ją róż­ne pod­ty­py.¹⁹

Funk­cje me­ta­bo­licz­ne

Ba­da­nia z wy­ko­rzy­sta­niem my­szy ho­do­wa­nych w ste­ryl­nych wa­run­kach (germ­-free) po­ka­za­ły, że flo­ra bak­te­ryj­na je­lit jest nie­zbęd­na dla pra­wi­dło­we­go funk­cjo­no­wa­nia ukła­du po­kar­mo­we­go, ukła­du od­por­no­ścio­we­go oraz pra­wi­dło­we­go tra­wie­nia po­ży­wie­nia.^21,29-31 Do­kład­na ro­la bak­te­rii je­li­to­wych nie zo­sta­ła do­tych­czas po­zna­na, wia­do­mo jed­nak, że bio­rą one udział w wie­lu pro­ce­sach zwią­za­nych z roz­wo­jem i funk­cjo­no­wa­niem ukła­du po­kar­mo­we­go, ta­kich jak doj­rze­wa­nie i wy­mia­na en­te­ro­cy­tów, im­mu­no­mo­du­la­cja, czyn­ność mo­to­rycz­na prze­wo­du po­kar­mo­we­go oraz me­ta­bo­lizm le­ków.^25,28,32-35 Drob­no­ustro­je peł­nią rów­nież waż­ne funk­cje me­ta­bo­licz­ne, po­le­ga­ją­ce na roz­kła­da­niu obec­nych w po­ży­wie­niu tok­syn i kar­cy­no­ge­nów, syn­te­zie sub­stan­cji śla­do­wych, fer­men­to­wa­niu nie­stra­wial­nych skład­ni­ków po­ży­wie­nia, współ­udzia­le w pro­ce­sie wchła­nia­nia elek­tro­li­tów i so­li mi­ne­ral­nych. Wpły­wa­ją one tak­że na wzrost i róż­ni­co­wa­nie en­te­ro­cy­tów oraz ko­mó­rek na­błon­ka je­li­ta gru­be­go przez pro­duk­cję krót­ko­łań­cu­cho­wych kwa­sów tłusz­czo­wych.^31,36,37 Wresz­cie, pra­wi­dło­wa flo­ra je­li­ta gru­be­go sku­tecz­nie chro­ni przed ko­lo­ni­za­cją świa­tła je­lit przez drob­no­ustro­je pa­to­gen­ne, ta­kie jak Esche­ri­chia co­li, Clo­stri­dia, Sal­mo­nel­la czy Shi­gel­la.^38,39 Na pod­sta­wie ob­ser­wa­cji po­czy­nio­nych pod­czas nie­daw­ne­go ba­da­nia, Gill i wsp.¹¹ pod­kre­śla­ją zna­cze­nie wkła­du, ja­ki wnio­sły mi­kro­or­ga­ni­zmy sym­bio­tycz­ne do me­ta­bo­li­zmu czło­wie­ka dzię­ki ze­sta­wo­wi bak­te­ryj­nych ge­no­mów okre­śla­ne­mu mia­nem mi­kro­bio­mu. Po ana­li­zie skła­du bak­te­rii fe­kal­nych zdro­wych lu­dzi ba­da­cze ci prze­szu­ka­li bi­blio­te­ki DNA w ce­lu od­na­le­zie­nia se­kwen­cji ge­nów ko­du­ją­cych en­zy­my od­gry­wa­ją­ce ro­lę w me­ta­bo­li­zmie. Po­rów­na­li oni se­kwen­cje ko­du­ją­ce en­zy­my mi­kro­or­ga­ni­zmów z se­kwen­cja­mi czło­wie­ka i zi­den­ty­fi­ko­wa­li en­zy­my wpły­wa­ją­ce na me­ta­bo­lizm go­spo­da­rza m.in. przez mak­sy­ma­li­zo­wa­nie ilo­ści ener­gii uzy­ski­wa­nej z tra­wio­ne­go po­ży­wie­nia, utrzy­my­wa­nie ho­me­osta­zy w or­ga­ni­zmie go­spo­da­rza, a tak­że de­kon­ta­mi­na­cję je­li­ta.