Bacteroidota: tanggalan mo ng fiber, kakainin ang lining mo
Ang Bacteroidota, dating Bacteroidetes, ay phylum ng Gram-negative at ayaw-sa-oxygen na bacteria na napakarami sa colon mo. Kapag pinakain ng fiber, binubuksan nila ang hindi kaya ng enzyme mo at tinutulungang sanayin ang immune system; kapag ginutom, kinakain nila ang mucus lining mo — sa daga pa lang. Sa labas ng gut, nasa halos lahat sila ng anaerobic na impeksiyon.
Isinulat ni: Magnus Larsen · Microbiologist · Science bloggerNailathala: Nasuri ang mga datos: 
Pahatiin mo sa karamihan ang bacteria sa dalawang bunton at ganito ang lalabas: ang mabubuti sa patalastas ng yogurt, at ang masasama sa hawakan ng pinto. Hindi napupunta sa alinmang bunton ang Bacteroidota, at hindi iyon diplomatikong pag-iwas — iyon ang sinasabi ng nailathalang talaan. Ang parehong phylum na tumutunaw sa bahagi ng hapunan mo na hindi mo kaya, at tumutulong turuan ang immune system mo kung ano ang dapat tiisin, ay siya ring grupong lumilitaw sa halos lahat ng anaerobic na impeksiyon kapag nakarating ito sa hindi nito dapat kalagyan. Kaya kunin natin ang mga bentahe at disbentahe nang paisa-isa, at may pangalan ang pag-aaral sa bawat pagkakataon.
Ano ito, sa isang pangungusap
Ang Bacteroidota ay isang phylum — napakalaking sanga ng puno ng pamilya ng bacteria — ng Gram-negative na bacteria na hindi bumubuo ng spore at dalubhasa sa paghahati ng masalimuot na asukal. Ang mga kasapi nito sa gut ay mahigpit na anaerobe; kasama rin sa phylum ang mga angkang nakatira sa lupa at tubig na kasama ang oxygen.
Ang pagdadalubhasang iyon ang sinulid na tumatahi sa lahat. Inilalarawan ng isang 2019 review ng biyolohiya ng phylum ang magkakabahaging kasangkapan: binabalot ng mga kasapi ang carbohydrate-active nilang enzyme sa polysaccharide utilisation loci, mga kumpol ng gene na bumubukas lamang kapag talagang naroon ang katugmang asukal, at itinutulak nila ang mga enzyme palabas sa pamamagitan ng isang secretion system na matatagpuan sa phylum na ito at halos wala nang iba 4. Matipid na disenyo iyon. Huwag gumawa ng enzyme hangga't hindi dumarating ang pagkain.
Saan ito nakatira sa iyo
Halos sa malaking bituka, at napakarami. Nang suriin nina Eckburg ang 13,355 ribosomal RNA gene sequence mula sa mucosa ng colon at sa dumi ng tatlong malusog na nasa hustong gulang sa Science noong 2005 — isa sa mga unang pagtatangkang basahin ang gut nang hindi sinusubukang magpatubo ng kahit ano — lumabas ang Bacteroidetes bilang isa sa dalawang dibisyong nangingibabaw sa malusog na colon 2. Natagpuan ng mga sumunod na gawa na naghahati ang komunidad sa iilang paulit-ulit na anyo sa halip na sa pantay na gradient: isang 2011 na pagsusuri sa Nature ang tumukoy ng tatlong matibay na kumpol sa mga pangkat mula sa ilang bansa, at ang isa doon ay itinutulak ng Bacteroides 12.
Hindi lamang nasa bituka ang phylum. Nakatira ang mga kamag-anak nito sa bibig, sa daanan ng hangin at sa vagina, at sa labas ng katawan ay isa itong nangingibabaw na phylum ng lupa, kung saan hinahati ng parehong makinarya ng enzyme ang glycan ng halaman at fungus sa halip na ang fiber sa pagkain 4.
Ano ang ginagawa nito para sa atin
Kinakain nito ang hindi mo kaya. Manipis lang ang hanay ng carbohydrate enzyme na nakasulat sa sarili mong genome. Napakalaki ng sa kanila. Nang ilathala nina Xu ang buong genome ng Bacteroides thetaiotaomicron sa Science noong 2003, lumabas na ang proteome nitong may 4,779 kasapi ay may kasamang masalimuot na kasangkapan para kunin at hatiin ang mga polysaccharide sa pagkain na kung hindi ay hindi natutunaw, dagdag pa ang malaking sistema ng panramdam para alamin kung aling asukal ang dumating 3. Ang mga bunga ng fermentation na iyon — ang short-chain fatty acid — ang panggatong na pinapatakbo ng lining ng colon mo.
Tumutulong itong itayo ang immune system. Ito ang tuklas na nagpabago sa paraan ng pag-uusap ng larangan tungkol sa mga commensal. Ipinakita nina Mazmanian sa Cell noong 2005 na isang molekula lamang mula sa Bacteroides fragilis, ang polysaccharide A, ang nagdidirekta sa paghinog ng immune system ng host: ang pagpapatira ng bacteria sa mga dagang walang mikrobyo ay nagwasto sa pangkalahatang kakulangan ng T-cell at sa hindi balanseng T-helper at ginabayan nito ang lymphoid organogenesis, samantalang hindi ito nagawa ng mutant na walang polysaccharide na iyon 7. Isang asukal ng bacteria, gumagawa ng gawaing pampaunlad na hindi kayang gawin ng daga nang mag-isa.
Ang paalala, sabihin nang malinaw: mga dagang walang mikrobyo iyon. Malinis na pagpapakita iyon ng isang mekanismo, hindi ebidensiya na naulit iyon ng anumang partikular na hakbang sa tao.
Pinapanatili nitong tapat ang mucus barrier — kung pakakainin mo. Inilagay nina Desai, sa Cell noong 2016, ang mga dagang may dalang tiyak na komunidad ng gut ng tao sa diyetang walang fiber; nang mawalan ng polysaccharide mula sa halaman, bumaling ang bacteria sa sariling mucus glycoprotein ng host bilang pinagkukunan ng sustansiya, naupos ang mucus layer ng colon, at naging higit na mahina ang mga hayop laban sa isang mucosal na pathogen 5. Hindi naging masama ang mga organismo. Kinain lang nila ang tanging natirang pagkain.
Ano ang ginagawa nito laban sa atin
Sa labas ng gut, malubhang pathogen ito. Tahasan ang review ni Hannah Wexler sa Clinical Microbiology Reviews tungkol sa aritmetika: matatagpuan ang mga Bacteroides sa halos lahat ng anaerobic na impeksiyon, na may kaugnay na mortalidad na mahigit 19 %, at ang B. fragilis — na mga 0.5 % lamang ng flora sa colon ng tao — ang pinakamadalas na maihiwalay na anaerobic na pathogen, dahil sa mga salik ng bangis nito at hindi dahil sa dami 6. Kapag nabutas ang dingding ng bituka dahil sa operasyon, sa pagkabutas o sa trauma, nagiging abscess ang tahimik na residente.
May dala itong nakakatakot na antibiotic resistance. Binabanggit ng parehong review na ang mga Bacteroides ang may pinakamaraming mekanismo ng antibiotic resistance at ang pinakamataas na antas ng resistance sa lahat ng anaerobic na pathogen, na may tumataas na klinikal na resistance sa cefoxitin, clindamycin, metronidazole, carbapenem at fluoroquinolone 6. Dahilan iyon para mag-ingat sa paggamit ng gamot, hindi para matakot sa sarili mong colon.
May talaan sa cancer ang isang uri ng strain. May dalang gene para sa isang inilalabas na toxin ang ilang B. fragilis. Ipinakita nina Wu sa Nature Medicine noong 2009 na ang enterotoxigenic na B. fragilis, at hindi ang anyong walang toxin, ang nagpasimula ng colitis at malakas na nag-udyok ng tumor sa colon sa isang modelong daga ng neoplasia sa bituka, sa pamamagitan ng isang mapamagang daanang Th17 na kayang harangin sa pag-neutralisa ng interleukin‑17 8. Sa tao, inihambing nina Boleij ang mga biopsy ng mucosa mula sa 49 pasyenteng may colorectal neoplasia sa 49 control at natagpuan nila ang toxin gene sa 85.7 % ng sample sa kaliwa at sa 91.7 % ng sample sa kanan, laban sa 53.1 % at 55.5 % ng biopsy ng control 9.
Ang paalala, at malaki ito: asosasyon iyon sa maliit na pag-aaral, may dala rin ng gene ang kalahati ng control, at ang pagdadala ng toxin gene ay hindi katumbas ng pagkakaroon ng cancer. Ipinapakita ng gawa sa daga na may umiiral na mekanismo; ipinapakita ng gawa sa tao na may korelasyong sulit pag-aralan. Wala sa dalawa ang nagpapakita ng sanhi sa tao.
Sa bibig, isang kasapi ang muling sumusulat sa buong silid. Kabilang sa phylum na ito ang Porphyromonas gingivalis at ito ang pundasyong halimbawa ng haka-hakang keystone pathogen, na inilatag sa Nature Reviews Microbiology noong 2012: isang organismong kakaunti ang bilang na nagdudulot ng sakit hindi dahil nilalampasan nito ang lahat kundi dahil binabago nito ang isang dating maamong komunidad tungo sa isang mapaminsala 10.
Ang pangalan: Bacteroidota, dating Bacteroidetes
Tama ang dalawang pangalan; kasalukuyan ang isa. Hanggang kamakailan, walang katayuan ang antas na phylum sa pormal na code ng nomenclature ng prokaryote. Nang magkaroon na, naglathala sina Oren at Garrity ng pormal na paglalarawan na nagbigay ng wastong katayuan sa 42 pangalan ng phylum noong 2021, at inayos ang Bacteroidetes bilang Bacteroidota 1. Dala ng NCBI Taxonomy ang phylum sa ilalim ng kasalukuyang pangalan nito, at nakalista ang “CFB group bacteria” bilang mas lumang impormal na label; nasa entity panel ng pahinang ito ang taxonomy identifier. Kung maghahalughog ka sa panitikan, hanapin mo ang dalawang baybay — halos lahat ng klasikong papel sa itaas ay inilathala sa ilalim ng luma.
Ang headline na “ratio ng payat na gut”, at bakit ito dapat pagdudahan
Malamang na nakasalubong mo na ang pag-aangking ang mataas na ratio ng Bacteroidetes sa Firmicutes ay palatandaan ng payat na gut. Hindi ito tumagal. Pinagsama nina Sze at Schloss ang sampung malayang set ng datos sa mBio noong 2016 at natagpuan nilang habang mahinang nakakabit sa kalagayang obese ang ilang sukat ng pagkakaiba-iba, hindi nakakabit ang ratio ng Bacteroidetes sa Firmicutes at ang dami ng bawat phylum; ang mga modelong machine-learning na sinanay sa isang set ng datos at sinubukan sa iba ay umabot lamang sa median na katumpakan ng pag-uuri sa pagitan ng 33.01 % at 64.77 %, at ang pagkakaiba sa Shannon diversity sa pagitan ng mga obese at hindi obese ay 2.07 % 11.
Iyon ang tapat na buod ng isang dekada ng headline. Napakahalaga ng phylum sa paraan ng paggana ng gut mo. Hindi ito, sa kasalukuyang ebidensiya, isang dial na mababasa mo sa stool test at pagbabatayan ng galaw.
Mahahalagang datos
- Wastong inilathala ang pangalang Bacteroidota noong 2021, sa papel na nagbigay ng pormal na katayuan sa 42 pangalan ng prokaryotic phylum; Bacteroidetes ang naunang pangalan ng parehong grupo.1
- Isang mabuting pinag-aralang kasapi, ang Bacteroides thetaiotaomicron, ay may dalang proteome na may 4,779 kasapi, kasama rito ang masalimuot na kasangkapan para kunin at hatiin ang mga polysaccharide sa pagkain na kung hindi ay hindi natutunaw.3
- Gutumin mo ng fiber ang komunidad sa gut at babaling ito sa sariling inilabas na mucus glycoprotein ng host bilang pinagkukunan ng sustansiya — kasama ang mga Bacteroides sa naghahati — at nauupos ang mucus barrier ng colon.5
- Ang Bacteroides fragilis ay mga 0.5 % lamang ng flora sa colon ng tao, pero ito ang pinakamadalas na maihiwalay na anaerobic na pathogen; matatagpuan ang Bacteroides sa halos lahat ng anaerobic na impeksiyon, na may kaugnay na mortalidad na mahigit 19 %.6
- Sa mga pasyenteng may colorectal neoplasia, natagpuan ang toxin gene ng B. fragilis sa 85.7 % ng sample ng mucosa sa kaliwa at sa 91.7 % sa kanan, laban sa 53.1 % at 55.5 % sa mga control.9
Madalas itanong
Mabuti ba o masama sa akin ang Bacteroidota?
Walang bagay sa dalawang label. Ang parehong phylum ang nagpe-ferment ng fiber, gumagawa ng short-chain fatty acid at tumutulong sa paghinog ng immune system — at siya ring nagbibigay ng organismong matatagpuan sa halos lahat ng anaerobic na impeksiyon kapag nabutas ang dingding ng bituka. Basahin mo ito bilang residenteng may trabaho, hindi bilang bayani o kontrabida.
Bakit palitan nang palitan ang pangalan sa pagitan ng Bacteroidetes at Bacteroidota?
Dahil kamakailan lang pumasok ang antas na phylum sa pormal na patakaran ng nomenclature ng prokaryote. Noong 2021, isang papel sa International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology ang nagbigay ng pormal na katayuan sa 42 pangalan ng phylum, at naging Bacteroidota ang Bacteroidetes. Lumang pangalan pa rin ang dala ng mas lumang papel at ng karamihan sa database, kaya lumalabas ang dalawa.
Kapag mataas ang ratio ng Bacteroidota sa Firmicutes, malusog ba ako o sobra sa timbang?
Hindi sinusuportahan ng ebidensiya ang ganoong paggamit. Isang 2016 meta-analysis na nagsama ng sampung set ng datos ang walang natagpuang kapansin-pansing ugnayan sa pagitan ng kalagayang obese at ng ratio ng Bacteroidetes sa Firmicutes, at ang mga modelong humuhula ng obesity mula sa komposisyon ng komunidad sa gut ay umabot lang sa median na katumpakan sa pagitan ng 33.01 % at 64.77 %. Ituring mong headline ang ratio na iyon, hindi resulta.
May tirahan ba ang Bacteroidota maliban sa gut?
Oo. Nangingibabaw din ang phylum sa lupa, kung saan naglalabas ang mga kasapi nito ng hanay ng carbohydrate-active na enzyme para hatiin ang glycan ng halaman at fungus. Sa katawan, nasa bibig, sa daanan ng hangin at sa vagina ang mga kamag-anak nito, at isa sa kanila, ang Porphyromonas gingivalis, ang aklat na halimbawa ng organismong kakaunti pero kayang baguhin ang buong komunidad.
Makakakain ba ako patungo sa mas maraming Bacteroidota?
Kaya mong baguhin ang kinakain nila, na ibang pag-aangkin at mas suportado. Sa modelong gnotobiotic na daga, itinulak ng talamak o paputol-putol na pagkawala ng fiber ang komunidad patungo sa mucus ng host at naupos ang mucus barrier. Eksperimento iyon sa hayop, hindi human trial — pero totoong mekanismo iyon, at ang fiber sa pagkain ang nagpapakain sa mga nagpe-ferment sa halip na ang sarili mong gut lining.
Mga pinagmulan
- Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
- Eckburg P. B. et al., Science, 2005 — doi:10.1126/science.1110591
- Xu J. et al., Science, 2003 — doi:10.1126/science.1080029
- Larsbrink J., McKee L. S., Advances in Applied Microbiology, 2019 — doi:10.1016/bs.aambs.2019.11.001
- Desai M. S. et al., Cell, 2016 — doi:10.1016/j.cell.2016.10.043
- Wexler H. M., Clinical Microbiology Reviews, 2007 — doi:10.1128/CMR.00008-07
- Mazmanian S. K. et al., Cell, 2005 — doi:10.1016/j.cell.2005.05.007
- Wu S. et al., Nature Medicine, 2009 — doi:10.1038/nm.2015
- Boleij A. et al., Clinical Infectious Diseases, 2015 — doi:10.1093/cid/ciu787
- Hajishengallis G., Darveau R. P., Curtis M. A., Nature Reviews Microbiology, 2012 — doi:10.1038/nrmicro2873
- Sze M. A., Schloss P. D., mBio, 2016 — doi:10.1128/mBio.01018-16
- Arumugam M. et al., Nature, 2011 — doi:10.1038/nature09944
Kaugnay
Parehong kapsula, kabaligtarang resulta: bakit gumagana
120 nasa hustong gulang na sobra sa timbang, 12 linggo: walang ginawa sa average ang heat-killed L. plantarum. Ang pinakakaunti lang ang uri ng gut ang pumayat.
Hindi nasa isip ang sakit ng IBS: may enzyme sa nerbiyo
Mas malakas pumutok ang nerbiyo ng bituka sa likido ng dumi ng may IBS kaysa sa malusog, ayon sa 2026 na pag-aaral sa Gut. Ano ang ipinapakita nito — at hindi.
Actinomycetota: nagbabantay sa sanggol, may dalang TB
Actinomycetota, dating Actinobacteria: ang phylum ng Bifidobacterium at ng tuberculosis. Saan ito nakatira sa iyo, ano ang gawa nito para at laban sa iyo.