पेट में गैस, सूजन और खिंचाव का एक प्रमुख कारण आंत माइक्रोबायोम डिस्बिओसिस

1 परिचय:

मानव पाचन तंत्र में कई तरह के बैक्टीरिया होते हैं जो लगातार बदलते रहते हैं और आंत के स्वास्थ्य को बढ़ावा देने और बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। परंपरागत रूप से, आंत के बैक्टीरिया को आंत के आकस्मिक निवासी माना जाता था जो आंत से बाहर निकलने पर केवल रोगजनकों के रूप में काम करते थे। हालाँकि, अब यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि आंतों के माइक्रोबायोटा का मेजबान के साथ सहजीवी संबंध होता है और जब असामान्य सांद्रता में मौजूद होता है या जब आंत के क्षेत्रों में स्थित होता है, जिसमें आमतौर पर कम बैक्टीरिया का स्तर होता है (1) तो यह पुरानी जठरांत्र संबंधी बीमारियों के विकास में आवश्यक होता है। आंत माइक्रोबायोटा शारीरिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में शामिल होता है, जिसमें चयापचय गतिविधियाँ, पोषक तत्व अवशोषण, म्यूकोसल सतहों की सुरक्षा और प्रतिरक्षा प्रणाली की संरचना और कार्य शामिल हैं। मेजबान की उम्र, आनुवंशिक और पर्यावरणीय कारक, आहार और एंटीबायोटिक्स और प्रोबायोटिक्स सहित दवाओं के संपर्क जैसे विभिन्न कारक माइक्रोबायोटा की संरचना को प्रभावित करते हैं। एंटीबायोटिक्स के उपयोग से आंत माइक्रोबायोटा की संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है, जिसके संभावित दीर्घकालिक परिणाम हो सकते हैं, खासकर बैक्टीरिया के उन उपभेदों के लिए जो एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोधी हैं। आंत के माइक्रोबायोटा में यह परिवर्तन एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया जैसे क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल या वैनकॉमाइसिन-प्रतिरोधी एंटरोकोकस के कारण होने वाले सुपरइंफेक्शन के विकास के लिए एक अवसर पैदा कर सकता है । मेटाजीनोमिक्स विधियों का उपयोग करके, हमारे पास स्वास्थ्य और बीमारी में आंत के माइक्रोबायोटा की हमारी समझ को व्यापक बनाने की क्षमता है, विशेष रूप से बैक्टीरिया समूहों के बीच मौजूद महत्वपूर्ण भिन्नताओं को देखते हुए। आंत के माइक्रोबायोटा की गुणवत्ता और मात्रा में परिवर्तन को पुरानी बीमारियों (2) से जोड़ा गया है।

2. माइक्रोबायोम का विकास:

मानव आंत माइक्रोबायोटा का उपनिवेशण जन्म के दौरान और उसके बाद मुख्य रूप से माँ की योनि माइक्रोबायोटा से सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है। सिजेरियन सेक्शन के माध्यम से जन्म लेने वाले शिशुओं की आंत में योनि से जन्म लेने वाले शिशुओं की तुलना में सूक्ष्मजीवों की संख्या कम होती है (3)। योनि से जन्म लेने वाले शिशुओं के मल माइक्रोबायोटा में एसिनेटोबैक्टर प्रजाति, बिफिडोबैक्टीरियम प्रजाति और स्टैफिलोकोकस प्रजाति का प्रभुत्व था। इसके विपरीत, सिजेरियन डिलीवरी से पैदा हुए शिशु में बिफिडोबैक्टीरियम की कमी थी, लेकिन सिट्रोबैक्टर प्रजाति, एस्चेरिचिया कोली और क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल प्रचुर मात्रा में थे (4)। 

जन्म के बाद के शुरुआती तीन वर्षों के दौरान, शिशु के आंत माइक्रोबायोटा की संरचना में तेजी से परिवर्तन होते हैं जो विभिन्न बाहरी और आंतरिक कारकों से प्रभावित होते हैं। इन कारकों में आसपास का वातावरण, खाया जाने वाला भोजन और आंत के भीतर पीएच स्तर, साथ ही मेजबान के स्राव और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं। शिशु का आहार उनके आंत माइक्रोबायोम को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि स्तन का दूध सूक्ष्मजीवों की एक सीमित श्रृंखला प्रदान करता है लेकिन इसमें ऐसे जीन प्रचुर मात्रा में होते हैं जो लैक्टेट उपयोग को सुविधाजनक बनाते हैं। जैसे-जैसे शिशु केवल स्तन के दूध पर निर्भर रहना छोड़ता है और ठोस खाद्य पदार्थों पर स्विच करता है, पौधे-आधारित ग्लाइकेन का उपयोग करने की उनकी क्षमता में बदलाव होता है (5)। 

तीन साल की उम्र तक, आंत माइक्रोबायोम संरचना एक वयस्क के समान हो जाती है, और यह बुढ़ापे तक स्थिर रहती है, जिसमें बैक्टेरॉइडेट्स और फ़िरमिक्यूट्स-प्रधान माइक्रोबियल विविधता होती है। हालाँकि, लंबे समय तक आहार में बदलाव या बार-बार एंटीबायोटिक का उपयोग इस स्थिरता को बाधित कर सकता है। जीवन के विभिन्न चरणों के दौरान, पर्यावरण में होने वाले बदलाव माइक्रोबायोम संरचना को संशोधित कर सकते हैं, जो मेजबान के शरीर विज्ञान को परिभाषित करने और योगदान देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उम्र बढ़ने के साथ फ़िरमिक्यूट्स/बैक्टेरॉइडेट्स अनुपात में कमी आती है, और उम्र बढ़ने के कारण आंत म्यूकोसा और लुमेन क्षति से डिस्बिओसिस हो सकता है, जो बदली हुई आंत होमियोस्टेसिस की स्थिति है, जो कमज़ोरी में योगदान करती है (6)। 

3. आंत माइक्रोबायोम को प्रभावित करने वाले कारक:

मानव आंत में सूक्ष्मजीवों का उच्च घनत्व होता है जो मानव माइक्रोबायोम बनाते हैं, और उनके बीच का संबंध सहजीवी होता है। मानव माइक्रोबायोम विभिन्न मेजबान कारकों के जवाब में निरंतर अनुकूलन से गुजरता है। इस प्रक्रिया में आंतों की उपकला कोशिकाओं द्वारा सिग्नलिंग अणुओं का उत्पादन शामिल होता है जो उपनिवेशित सतहों की संरचना और संरचना को प्रभावित करते हैं। इन सिग्नलिंग अणुओं में बलगम, रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स और इम्युनोग्लोबुलिन ए शामिल हैं, जिनमें विशिष्ट माइक्रोबियल प्रजातियों (7) के विकास को बढ़ावा देने या बाधित करने की क्षमता होती है। 

हालाँकि किसी व्यक्ति का मुख्य माइक्रोबायोटा आमतौर पर वयस्कता के दौरान अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, लेकिन यह कई कारकों के कारण व्यक्तियों के बीच भिन्न हो सकता है, जिसमें उनके एंटरो-प्रकार, आहार पैटर्न और शारीरिक गतिविधि जैसे जीवनशैली के फैसले और सांस्कृतिक व्यवहार शामिल हैं। आंत माइक्रोबायोटा संरचना कई कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें उम्र, पोषण, हार्मोनल असंतुलन, विरासत में मिले जीन और अंतर्निहित स्वास्थ्य स्थितियाँ शामिल हैं। आंत माइक्रोबायोटा उन पदार्थों को तोड़कर और आवश्यक पोषक तत्वों का उत्पादन करके मेजबान के पाचन और पोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जिन्हें पचाया नहीं जा सकता है। जबकि आंत के सूक्ष्मजीवों की विविधता मुख्य रूप से प्रारंभिक जीवन के दौरान स्थापित होती है, इसे बीमारी, एंटीबायोटिक उपयोग और आहार संबंधी आदतों में बदलाव जैसे कारकों से बदला जा सकता है (8)।

3.1. सांस्कृतिक विरासत:

माइक्रोबायोटा की विविधता और संरचना भौगोलिक स्थान और जातीयता से प्रभावित हो सकती है। अध्ययनों से पता चला है कि माइक्रोबियल संरचना न केवल देशों के बीच भिन्न हो सकती है, बल्कि एक ही देश के भीतर विभिन्न जातीय समूहों के बीच भी भिन्न हो सकती है। 

भारत के उत्तरी और पश्चिमी शहरी क्षेत्रों के साथ-साथ आस-पास के ग्रामीण क्षेत्रों के 34 स्वस्थ व्यक्तियों पर किए गए एक अध्ययन में पाया गया कि इन व्यक्तियों के आंत माइक्रोबायोटा में 50 मुख्य परिचालन वर्गीकरण इकाइयाँ शामिल थीं, जिनमें प्रीवोटेला, फेकैलिबैक्टीरियम, मेगास्फेरा, रुमिनोकोकस, लैक्टोबैसिलस और रोज़बुरिया शामिल थे। प्रीवोटेला और मेगास्फेरा की पूर्ण गणना के आधार पर आंत माइक्रोबायोटा को दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है। इसके अलावा, ग्रामीण और शहरी व्यक्तियों के बीच माइक्रोबियल अल्फा विविधता में अंतर था, जिसमें शहरी व्यक्ति अधिक विविधता प्रदर्शित करते थे (9)। 

3.2. आहार/भोजन:

आंत माइक्रोबायोम पोषक तत्वों और विटामिनों के टूटने और संश्लेषण के लिए आवश्यक है जो छोटी आंत में अवशोषित नहीं होते हैं। ये अपचित खाद्य घटक, एंजाइम और बलगम को कोलोनिक माइक्रोबायोटा द्वारा किण्वित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न मेटाबोलाइट्स का उत्पादन होता है जो मेजबान के चयापचय फेनोटाइप और बीमारी के जोखिम को प्रभावित कर सकते हैं। किण्वन मुख्य रूप से अपचित प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के साथ होता है, जिसके परिणामस्वरूप एससीएफए, शाखित-श्रृंखला फैटी एसिड और गैसों जैसे मेटाबोलाइट्स का उत्पादन होता है। एससीएफए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे ऊर्जा चयापचय, लिपिड चयापचय और ग्लूकोज/इंसुलिन विनियमन (10) को विनियमित करने में स्थानीय और प्रणालीगत दोनों भूमिकाएँ निभाते हैं।

आहार एक महत्वपूर्ण कारक है जो आंत माइक्रोबायोम की संरचना और विविधता को प्रभावित करता है। एक विविध और जटिल आहार अधिक माइक्रोबायोम विविधता से जुड़ा हुआ है, जबकि एक पश्चिमी आहार जो वसा में उच्च और फाइबर में कम है, बैक्टीरिया की विविधता और लाभकारी माइक्रोबायोटा में कमी से जुड़ा हुआ है। एक नीरस आहार का सेवन आंत माइक्रोबायोटा विविधता और स्वास्थ्य पर भी नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है (11)।

3.3. एंटीबायोटिक्स:

एंटीबायोटिक दवाओं का नियमित उपयोग प्रजातियों की विविधता को कम करके और चयापचय गतिविधि को बदलकर आंत माइक्रोबायोटा को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है। सहजीवी और रोगजनक बैक्टीरिया दोनों के गैर-चयनात्मक उन्मूलन के परिणामस्वरूप पारिस्थितिक समृद्धि और विविधता में कमी आ सकती है। एंटीबायोटिक दवाओं के बार-बार संपर्क से एंटीबायोटिक प्रतिरोध में योगदान हो सकता है। बचपन में एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क को गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल, इम्यूनोलॉजिकल और न्यूरोकॉग्निटिव स्थितियों से जोड़ा गया है। अवलोकन संबंधी अध्ययन एंटीबायोटिक के उपयोग और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संक्रमण, वजन बढ़ना, सूजन आंत्र रोग और कोलोरेक्टल कैंसर (12) के बीच एक संबंध का सुझाव देते हैं। 

3.4. रोगाणु के संपर्क में आना:

मानव शरीर में रोगजनक सूक्ष्मजीव और उनके मेटाबोलाइट्स जैसे लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS), जीनोटॉक्सिन आदि जठरांत्र संबंधी मार्ग में सूजन पैदा कर सकते हैं, जो आंत के माइक्रोबायोम को और अस्थिर कर देता है। इसके परिणामस्वरूप हानिकारक बैक्टीरिया की वृद्धि हो सकती है, जिससे डिस्बिओसिस हो सकता है। इसके अलावा, पुरानी सूजन और ऑटोइम्यून विकार भी आंत के वातावरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं, जिससे माइक्रोबायोटा के आवास में गड़बड़ी हो सकती है। आंत की परत और कोशिकाओं का टूटना माइक्रोबियल प्रजातियों और मेजबान के बीच सहजीवी संबंध को बाधित कर सकता है, जो अंततः माइक्रोबायोम की प्रचुरता और विविधता को प्रभावित करता है (13)। 

3.5. शारीरिक गतिविधि:

व्यायाम आंत के माइक्रोबायोटा को प्रभावित कर सकता है और ऊर्जा विनियमन में योगदान दे सकता है। यह लाभकारी बैक्टीरिया के विकास को बढ़ावा देता है और विविधता को बढ़ाता है, जो प्रोटीन सेवन और क्रिएटिन किनेज के स्तर (14) से संबंधित है। 

3.6. आयु:

मनुष्यों में आंत माइक्रोबायोटा प्रारंभिक जीवन के दौरान विकसित होता है और इसकी संरचना, विविधता और जटिलता विभिन्न कारकों जैसे कि गर्भावधि उम्र, प्रसव का तरीका, भोजन के तरीके, दूध छुड़ाने की अवधि, आनुवंशिकी, पर्यावरण, आहार, जीवनशैली और आंत शरीर विज्ञान से प्रभावित होती है। माइक्रोबायोटा विविधता उम्र के साथ बढ़ती है और अंततः एक वयस्क माइक्रोबायोटा संरचना के रूप में स्थिर हो जाती है जिसमें मुख्य रूप से फ़िरमिक्यूट्स, बैक्टेरॉइडेट्स और एक्टिनोबैक्टीरिया का प्रभुत्व होता है। हालाँकि, 70 वर्ष से अधिक उम्र के व्यक्तियों में, पोषक तत्व अवशोषण में परिवर्तन और प्रतिरक्षा गतिविधि की कमजोरी आंत माइक्रोबायोटा संरचना को प्रभावित कर सकती है (15)। 

4. आंत माइक्रोबायोम और दीर्घकालिक बीमारियाँ:

दीर्घकालिक बीमारियाँ वे बीमारियाँ हैं जो लम्बे समय तक बनी रहती हैं तथा जिनका कोई ज्ञात इलाज नहीं होता, जैसे मधुमेह, हृदय रोग, सूजन आंत्र रोग आदि। 

शोध से पता चला है कि आंत माइक्रोबायोम पुरानी बीमारियों के विकास और प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आंत माइक्रोबायोटा में असंतुलन पुरानी सूजन का कारण बन सकता है, जो कई पुरानी बीमारियों से जुड़ा हुआ है। इसके अतिरिक्त, आंत माइक्रोबायोम प्रतिरक्षा प्रणाली को विनियमित करने में शामिल है, जो पुरानी बीमारियों को रोकने और प्रबंधित करने में महत्वपूर्ण है।

4.1. स्वप्रतिरक्षी रोग

ऑटोइम्यून रोग (एआईडी) केवल आनुवंशिक कारकों के कारण ही नहीं होते हैं, बल्कि पर्यावरणीय कारकों के कारण भी होते हैं। इनमें से, असंतुलित आंत माइक्रोबायोटा महत्वपूर्ण रुचि का विषय बन गया है। कई ऑटोइम्यून बीमारियों जैसे, रुमेटीइड गठिया, टाइप 1 मधुमेह आदि में आंत माइक्रोबायोटा की संरचना और कार्य में बदलाव पाया गया है।

4.1.1. रुमेटॉइड गठिया (आरए): 

यह एक ऑटोइम्यून सूजन की स्थिति है जो मुख्य रूप से जोड़ों को प्रभावित करती है। शोधकर्ताओं ने आरए के विकास में संभावित कारक के रूप में आंत माइक्रोबायोम की पहचान की है, क्योंकि रोगाणु मुक्त चूहों ने प्रायोगिक गठिया (16) के लिए प्रतिरोध का प्रदर्शन किया है। आरए वाले व्यक्तियों में आंत माइक्रोबायोटा की विविधता और संरचना में परिवर्तन देखा गया है, जिसमें प्रीवोटेला प्रजातियों और कोलिन्सेला के बढ़े हुए स्तर संभावित रूप से रोग के विकास में योगदान करते हैं। इसके विपरीत, आरए रोगियों में फेकैलिबैक्टीरियम जैसे लाभकारी सूक्ष्मजीवों की प्रचुरता कम हो गई (17)।

4.1.2. टाइप 1 डायबिटीज़ (T1D):

टी1डी एक ऐसी स्थिति है जिसमें शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली गलती से अग्न्याशय में इंसुलिन बनाने वाली बीटा कोशिकाओं पर हमला करती है और उन्हें नुकसान पहुंचाती है। इसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त इंसुलिन उत्पादन होता है, जिससे उच्च रक्त शर्करा का स्तर और संबंधित स्वास्थ्य समस्याओं की एक श्रृंखला हो सकती है। शोध से पता चलता है कि मनुष्यों और जानवरों दोनों में टी1डी का स्वास्थ्य और विकास (18,19) हो सकता है।

जानवरों पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि एंटीबायोटिक दवाओं के साथ आंत के बैक्टीरिया को बदलने या लिपिड मेटाबोलिज्म को बदलने से T1DM जैसी बीमारी का खतरा बढ़ सकता है (20)। मनुष्यों में, अध्ययनों में T1D वाले लोगों में आंत के बैक्टीरिया में परिवर्तन पाया गया है, जिसमें बैक्टेरॉइड्स प्रजातियों में वृद्धि और शॉर्ट चेन फैटी एसिड (SCFAs) जैसे महत्वपूर्ण पदार्थों का उत्पादन करने वाले बैक्टीरिया में कमी शामिल है, जैसे कि फेकैलिबैक्टीरियम प्रूसनिट्ज़ी (21)।  

4.1.3. एटोपिक एक्जिमा:

एटोपिक एक्जिमा एक क्रॉनिक त्वचा विकार है जो बचपन में सबसे आम है। एक्जिमा के विकास को त्वचा-बाधा शिथिलता, प्रतिरक्षा विकृति और पर्यावरण, मेजबान और रोगाणुओं के बीच बातचीत से जोड़ा गया है (22)। 

शोध से पता चलता है कि प्रारंभिक जीवन में आंत माइक्रोबायोम एटोपिक एक्जिमा की शुरुआत, गंभीरता और छूट की उम्र से जुड़ा हुआ है (23)। हालांकि, आंत माइक्रोबायोम विविधता और एक्जिमा विकास के बीच संबंध अभी भी स्पष्ट नहीं है, क्योंकि कुछ अध्ययनों में आंत विविधता और एक्जिमा गंभीरता के बीच विपरीत संबंध पाया गया है। इसके बजाय, एक्जिमा का विकास विशिष्ट आंत माइक्रोबायोम हस्ताक्षरों और प्रतिरक्षा प्रणाली और मेजबान के साथ उनकी बातचीत से प्रेरित हो सकता है (24)।

एटोपिक एक्जिमा वाले लोगों में क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल, स्टैफिलोकोकस ऑरियस और एस्चेरिचिया कोली जैसे कुछ बैक्टीरिया का स्तर अधिक होता है , जबकि बैक्टेरॉइडेट्स, बिफिडोबैक्टीरिया और बैक्टेरॉइड्स जैसे अन्य लाभकारी बैक्टीरिया का स्तर कम होता है। यह असंतुलन सूजन को ट्रिगर करके और शरीर में सूजन-रोधी पदार्थों को कम करके एक्जिमा के विकास में योगदान दे सकता है। फेकैलिबैक्टीरियम प्रूसनिट्ज़ी जैसे विशिष्ट बैक्टीरिया का असंयम, जो शॉर्ट-चेन फैटी एसिड के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है, इन परिवर्तनों का मूल कारण हो सकता है (24,25)।

4.2. आंत की सूजन संबंधी विकार

4.2.1. सूजन आंत्र रोग (आईबीडी):

सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) एक दीर्घकालिक सूजन की स्थिति है जो पाचन तंत्र के विभिन्न भागों को प्रभावित करती है, जिससे पेट में दर्द, वजन कम होना, मलाशय से खून बहना और दस्त जैसे लक्षण दिखाई देते हैं। अल्सरेटिव कोलाइटिस आईबीडी का एक रूप है जो बड़ी आंत में लगातार सूजन की विशेषता है, जबकि क्रोहन रोग में सूजन शामिल होती है जो पाचन तंत्र की गहरी परतों तक पहुँचती है। आईबीडी प्रगति का एक महत्वपूर्ण संकेतक बैक्टेरॉइडेट्स से फ़िरमिक्यूट्स के अनुपात में वृद्धि है, जिसमें फ़ेकैलिबैक्टीरियम प्रूसनिट्ज़ी जैसे लाभकारी सूक्ष्मजीवों की आबादी में कमी और ई. कोलाई और के. न्यूमोनिया जैसे अवसरवादी रोगजनकों में वृद्धि होती है। ये रोगजनक प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय कर सकते हैं और पुरानी सूजन को जन्म दे सकते हैं, जो आगे चलकर आंत के माइक्रोबायोटा (26) को प्रभावित करता है।

4.2.2. चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (आईबीएस):

इरिटेबल बाउल सिंड्रोम, जिसे स्पास्टिक कोलन, म्यूकस कोलाइटिस या इरिटेबल कोलन भी कहा जाता है, आंतों के विकारों का एक समूह है जो आमतौर पर पेट दर्द, दस्त, उल्टी और मतली के रूप में प्रकट होता है। IBS के सटीक कारणों को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन डिस्बिओसिस और तनाव के बीच एक ज्ञात संबंध है। 2016 में, नागाओ-कितामोटो एट अल।, (27) ने बताया कि IBS के रोगियों में एंटरोबैक्टर और वेइलोनेला प्रजातियों के स्तर में वृद्धि हुई थी और बिफिडोबैक्टीरियम और लैक्टोबैसिली प्रजातियों के स्तर में कमी आई थी। इसके अलावा, कैम्पिलोबैक्टर, ई. कोलाई और शिगेला जैसे जीवाणु सदस्य , साथ ही विभिन्न फंगल और वायरल परजीवी भी IBS (28) की घटना से जुड़े हुए हैं।

4.3. कार्डियोमेटाबोलिक रोग

4.3.1 हृदय रोग (सीवीडी):

आंत माइक्रोबायोटा संरचना और चयापचय क्षमता को सी.वी.डी. के विकास में योगदान देने वाले कारकों के रूप में पहचाना गया है। शोध से पता चला है कि डिस्बिओसिस, या आंत माइक्रोबायोटा में असंतुलन, हृदय रोगों के विकास में योगदान कर सकता है। विशेष रूप से, अध्ययनों में धमनीकाठिन्य पट्टिका में प्रो-इन्फ्लेमेटरी बैक्टीरिया का उच्च स्तर पाया गया है, जो एक प्रो-इन्फ्लेमेटरी प्रभाव का सुझाव देता है जो पट्टिका गठन में योगदान कर सकता है। इसके अतिरिक्त, आंत माइक्रोबायोटा द्वारा कोलीन को ट्राइमेथिलैमाइन (TMA) में परिवर्तित करने से धमनी पट्टिकाओं में वृद्धि हो सकती है, जो धमनीकाठिन्य (29) से जुड़ी होती हैं।  

गैमाप्रोटोबैक्टीरिया वर्ग को अंतर्जात अल्कोहल उत्पादन और गैर-अल्कोहल फैटी लीवर रोग से भी जोड़ा गया है, जो बदले में हृदय संबंधी विफलता की घटनाओं के बढ़ते जोखिम से जुड़ा हुआ है। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि आंत माइक्रोबायोटा की संरचना और कार्य हृदय संबंधी बीमारियों के विकास और प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं (30)। 

4.3.2. टाइप 2 मधुमेह (T2D):

टाइप 2 मधुमेह (T2D) से पीड़ित व्यक्तियों के आंत माइक्रोबायोटा स्वस्थ व्यक्तियों से भिन्न पाए गए हैं, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि ये परिवर्तन रोग का कारण हैं या परिणाम।

कुछ जीवाणु जनन, जैसे कि बिफिडोबैक्टीरियम, बैक्टेरॉइड्स, फेकैलिबैक्टीरियम, एकरमैनसिया और रोजबुरिया, T2D के साथ नकारात्मक रूप से जुड़े पाए गए हैं, जिसका अर्थ है कि इस प्रकार के बैक्टीरिया के उच्च स्तर रोग के विकास के कम जोखिम से जुड़े हो सकते हैं। दूसरी ओर, रुमिनोकोकस, फ्यूसोबैक्टीरियम और ब्लाउटिया जैसे कुछ जनन T2D के साथ सकारात्मक रूप से जुड़े पाए गए हैं, जिसका अर्थ है कि इस प्रकार के बैक्टीरिया के उच्च स्तर रोग के विकास के उच्च जोखिम से जुड़े हो सकते हैं। इससे पता चलता है कि आंत माइक्रोबायोटा में कुछ जीवाणु प्रजातियों की उपस्थिति T2D (31,32) के विकास से जुड़ी हो सकती है।

इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि T2D वाले व्यक्तियों में ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया और शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (SCFA) का स्तर कम होता है, विशेष रूप से ब्यूटिरेट, जिसे इंसुलिन संवेदनशीलता से जोड़ा गया है। ब्यूटिरेट विशिष्ट जी प्रोटीन रिसेप्टर्स के माध्यम से आंतों के एल-कोशिकाओं द्वारा ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड-1 (GLP-1) के स्राव को उत्तेजित कर सकता है, जो बदले में अग्नाशय के कार्य और इंसुलिन रिलीज को प्रभावित कर सकता है, साथ ही भूख को नियंत्रित करने वाले केंद्रीय प्रभावों को भी प्रभावित कर सकता है। इसलिए, यह संभव है कि आंत माइक्रोबायोटा की संरचना और कार्य T2D (33) के विकास और प्रबंधन दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

4.3.3. गैर-अल्कोहल फैटी लिवर रोग (एनएएफएलडी):

एनएएफएलडी और एनएएसएच (गैर-अल्कोहलिक स्टीटोहेपेटाइटिस), जो मोटापे और टाइप 2 मधुमेह वाले लोगों में तेजी से आम होते जा रहे हैं, माना जाता है कि आंत और यकृत के बीच की बातचीत से बहुत प्रभावित होते हैं, जिसे आंत-यकृत अक्ष के रूप में भी जाना जाता है। आंत डिस्बिओसिस, जो आंत माइक्रोबायोम में परिवर्तन की विशेषता है, आंतों की पारगम्यता में वृद्धि से जुड़ा हुआ है, जो आंतों की बाधा को नुकसान पहुंचा सकता है और बैक्टीरिया के स्थानांतरण को जन्म दे सकता है। नतीजतन, एंडोटॉक्सिमिया होता है, जो पोर्टल शिरा (34) के माध्यम से यकृत को नुकसान पहुंचा सकता है।

शोध के अनुसार, NAFLD वाले लोगों की आंत की माइक्रोबियल संरचना में लगातार परिवर्तन होते रहते हैं। ये परिवर्तन विभिन्न स्तरों पर देखे जाते हैं, जिनमें फ़ाइलम, परिवार और जीनस स्तर शामिल हैं। कुछ परिवर्तनों में फ़ाइलम स्तर पर प्रोटियोबैक्टीरिया में वृद्धि और परिवार स्तर पर एंटरोबैक्टीरियासी में वृद्धि शामिल है। जीनस स्तर पर, कोलिन्सेला एसपी, एस्चेरिचिया और डोरिया की प्रचुरता में वृद्धि होती है, जबकि कोप्रोकोकस, यूबैक्टीरियम, फेकैलिबैक्टीरियम और प्रीवोटेला (35) की प्रचुरता में कमी होती है ।

शोध में पाया गया है कि कोलिन्सेला एसपी जैसे कुछ बैक्टीरिया पित्त अम्लों को ऑक्सो-पित्त अम्ल मध्यवर्ती में बदल सकते हैं। यह रूपांतरण आंतों की पारगम्यता में वृद्धि का कारण बन सकता है, जो NAFLD के विकास में योगदान दे सकता है। यह बढ़ी हुई पारगम्यता मेजबान में लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS) की रिहाई का कारण भी बन सकती है, जिससे ऊतकों और पूरे शरीर में सूजन हो सकती है। इन बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित मेटाबोलाइट्स, जैसे कि ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड (TMAO), कोलीन, इथेनॉल और पित्त अम्ल सिग्नलिंग, मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (36) पर भी प्रभाव डाल सकते हैं।

4.4. क्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी):

आंत माइक्रोबायोटा आंत-गुर्दे की धुरी को पारस्परिक तरीके से प्रभावित करता पाया गया है, सी.के.डी. आंत माइक्रोबायोटा की संरचना और कार्यों को बदलता है, जबकि माइक्रोबायोटा विभिन्न मार्गों के माध्यम से सी.के.डी. की शुरुआत और प्रगति की ओर ले जाने वाली प्रक्रियाओं में हेरफेर कर सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि सी.के.डी. वाले व्यक्तियों में आंत माइक्रोबायोटा में बदलाव होता है, जिसमें माइक्रोबियल समृद्धि, विविधता और एकरूपता में कमी शामिल है। वे लाभकारी बैक्टीरिया जैसे कि बिफिडोबैक्टीरियम एसपी, लैक्टोबैसिलेसी, बैक्टेरॉइडेसी, एकरमैनसिया और प्रीवोटेलेसी ​​के निम्न स्तर और एंटरोबैक्टीरियासी (विशेष रूप से एंटरोबैक्टर, क्लेबसिएला और एस्चेरिचिया ) जैसे हानिकारक बैक्टीरिया के उच्च स्तर के साथ-साथ एंटरोकोकी और क्लॉस्ट्रिडियम परफ्रिंजेस (37) भी दिखाते हैं।

एक महत्वपूर्ण प्रोबायोटिक, अक्करमेनसिया म्यूसिनीफिला, सी.के.डी. रोगियों में कम स्तर पर पाया जाता है और इसे क्रोनिक प्रणालीगत सूजन से जोड़ा गया है, जो सी.के.डी. प्रगति के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक है (38)।

4.5. न्यूरोडीजेंटाएव रोग

आंत के माइक्रोबायोटा को विभिन्न मार्गों के माध्यम से मस्तिष्क के साथ संवाद करते हुए पाया गया है, जिसे सामूहिक रूप से “आंत-मस्तिष्क अक्ष” के रूप में जाना जाता है, जिसमें तंत्रिका, प्रतिरक्षा और अंतःस्रावी मार्ग शामिल हैं। यह संबंध मानसिक स्वास्थ्य के रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण है, और खराब कामकाज मस्तिष्क विकारों की अभिव्यक्ति का कारण बन सकता है।

4.5.1. अल्ज़ाइमर रोग (एडी): 

अल्ज़ाइमर रोग (एडी) का विकास आंत के डिस्बायोसिस से प्रभावित हो सकता है, जो सूजन और प्रतिरक्षा असंतुलन को प्रेरित करता है। बुजुर्ग आबादी अक्सर कम आंत माइक्रोबायोटा विविधता और संरचना का अनुभव करती है, जिससे चयापचय संबंधी त्रुटियां हो सकती हैं जिससे ग्लूकोज के स्तर में असंतुलन, उच्च परिसंचारी लिपिड और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्रजातियों के स्तर में वृद्धि हो सकती है, जो सभी एडी के पैथोफिज़ियोलॉजी में योगदान करते हैं।

ई. कोली, शिगेला और यूबैक्टेरियम रेक्टेल जैसे प्रोइन्फ्लेमेटरी बैक्टीरिया आंत-मस्तिष्क अक्ष को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे मस्तिष्क में सूजन हो सकती है। बी. फ्रैगिलिस द्वारा उत्पादित लिपोपॉलीसेकेराइड के संपर्क में आने से मस्तिष्क की कोशिकाओं में प्रोइन्फ्लेमेटरी एनएफ-एबी पी50/65 कॉम्प्लेक्स का प्रतिलेखन भी हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूरोडीजेनेरेशन होता है। इसके अतिरिक्त, इन्फ्लेमेटरी बैक्टीरियल एमिलॉयड प्रोटीन होस्ट एमिलॉयड के साथ क्रॉस-लिंक कर सकते हैं, जिससे ए-सिन्यूक्लिन, ताऊ प्रोटीन और टीडीपी43 जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव प्रोटीन का मिसफोल्डिंग और एकत्रीकरण हो सकता है। ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया में कमी से टाइप 2 डायबिटीज मेलिटस का स्तर बढ़ सकता है, जो एडी विकास के लिए एक ज्ञात जोखिम कारक है (39)। 

4.5.2. पार्किंसन रोग:

पार्किंसंस रोग एक न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है, जो आमतौर पर बुजुर्ग लोगों में देखी जाती है, जिसमें कंपन, कठोरता और समन्वय की कमी जैसे लक्षण होते हैं। यह स्थिति मस्तिष्क और नसों में ए-सिन्यूक्लिन नामक प्रोटीन के संचय से जुड़ी होती है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि आंत माइक्रोबायोम पार्किंसंस रोग के विकास में एक भूमिका निभाता है, संभवतः वेगस तंत्रिका के माध्यम से, और कब्ज एक आम प्रारंभिक लक्षण है। इसके अतिरिक्त, आंत माइक्रोबायोम दवा लेवोडोपा की प्रभावकारिता को प्रभावित कर सकता है, जिसका उपयोग आमतौर पर पार्किंसंस के लक्षणों को प्रबंधित करने के लिए किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कुछ आंत बैक्टीरिया एंजाइम उत्पन्न करते हैं जो लेवोडोपा को तोड़ते हैं, जिससे रोगी के रक्तप्रवाह में इसकी प्रभावशीलता कम हो जाती है (40)। 

निष्कर्ष:

आंत माइक्रोबायोम मेजबान स्वास्थ्य को बनाए रखने, चयापचय, पोषण, शरीर क्रिया विज्ञान और प्रतिरक्षा कार्य को प्रभावित करने में प्राथमिक भूमिका निभाता है। आंत माइक्रोबायोटा का डिस्बायोसिस विभिन्न पुरानी बीमारियों से जुड़ा हुआ है, जिसमें गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल स्थितियां और व्यापक प्रणालीगत रोग जैसे कि मेटाबॉलिक सिंड्रोम, मोटापा, मधुमेह, हृदय रोग और एटोपी शामिल हैं। बैक्टीरियल मेटाबोलाइट्स, विशेष रूप से एससीएफए, इसमें शामिल प्रमुख एजेंट प्रतीत होते हैं। ब्यूटाइरेट-उत्पादक बैक्टीरिया इन बीमारियों के कम जोखिम से जुड़े हैं। स्वस्थ उम्र बढ़ने के लिए माइक्रोबायोम विविधता को बनाए रखने में जीवनशैली और आहार महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विशिष्ट बैक्टीरियल मेटाबोलाइट्स को बढ़ाने के लिए लक्षित आहार हस्तक्षेपों को डिजाइन करना इन स्थितियों के लिए संभावित उपचार रणनीति प्रदान कर सकता है।