Being human, we each view ourselves as a unique and independent individual, but we're never alone! Millions of microscopic beings inhabit our bodies, and no two bodies are the same. Each is a different habitat for microbial communities: from the arid deserts of our skin, to the villages on our lips, and the cities in our mouths. Even every tooth is its own distinctive neighborhood, and our guts are teaming metropolises of interacting microbes. And in these bustling streets of our guts, we see a constant influx of food, and every microbe has a job to do. Here's a cellulolytic bacteria, for example. Their one job is to break down cellulose, a common compound in vegetables, into sugars. Those simple sugars then move along to the respirators, another set of microbes that snatch up these simple sugars and burn them as fuel. As food travels through our digestive tract, it reaches the fermentors who extract energy from these sugars by converting them into chemicals, like alcohol and hydrogen gas, which they spew out as waste products. Deeper in the depths of our gut city, the syntrophs eke out a living off the fermenters' trash. At each step of this process, energy is released, and that energy is absorbed by the cells of the digestive tract. This city we just saw is different in everyone. Every person has a unique and diverse community of gut microbes that can process food in different ways. One person's gut microbes may be capable of releasing only a fraction of the calories that another person's gut microbes can extract. So, what determines the membership of our gut microbial community? Well, things like our genetic makeup and the microbes we encounter throughout our lives can contribute to our microbial ecosystems. The food we eat also influences which microbes live in our gut. For example, food made of complex molecules, like an apple, requires a lot of different microbial workers to break it down. But, if a food is made of simple molecules, like a lollipop, some of these workers are put out of a job. Those workers leave the city, never to return. What doesn't function well are gut microbial communities with only a few different types of workers. For example, humans who suffer from diseases like diabetes or chronic gut inflamation typically have less microbial variety in their guts. We don't fully understand the best way to manage our individual microbial societies, but it is likely that lifestyle changes, such as eating a varied diet of complex, plant-based foods, can help revitalize our microbial ecosystems in our gut and across the entire landscape of our body. So, we are really not alone in our body. Our bodies are homes to millions of different microbes, and we need them just as much as they need us. As we learn more about how our microbes interact with each other and with our bodies, we will reveal how we can nurture this complex, invisible world that shapes our personal identity, our health, and our well-being.
Sebagai manusia, kita merasa diri kita ini individu tunggal dan bebas, tetapi sesungguhnya kita tak sendiri! Jutaan makhluk hidup mikroskopis menghuni tubuh kita, dan penghuni tiap bagian tubuh juga berbeda. Setiap bagian tubuh adalah habitat bagi komunitas mikrob yang berbeda: mulai dari gurun kering di kulit kita, ke pedesaan di bibir kita, dan juga kota-kota di mulut kita. Bahkan, tiap-tiap gigi memiliki penghuninya yang khas, dan usus kita merupakan jaringan metropolis mikrob yang berinteraksi. Di jalanan usus kita yang sibuk inilah, pasang surut makanan terus-menerus terjadi, dan setiap mikrob memiliki tugas yang berbeda-beda. Misalnya, ini adalah bakteri selulolitik. Tugas mereka hanya mencerna selulosa, senyawa yang umum pada sayuran, untuk diubah menjadi gula. Gula sederhana itu kemudian mengalir di sepanjang tabung itu, lalu jenis mikrob lain menangkap gula sederhana itu dan menggunakannya sebagai bahan bakar. Selagi makanan menyusuri saluran pencernaan kita, ia mencapai mikrob fermentor yang akan mengekstrak energi dari gula tadi dengan mengubahnya menjadi bahan kimia seperti alkohol dan gas hidrogen, yang mereka lepaskan sebagai zat sisa. Lebih jauh lagi ke dalam kota usus kita, mikrob <i>synthrop</i> hidup dari sampah para fermentor tadi. Pada setiap tahap proses tersebut, dilepaskan energi, dan energi itu diserap oleh sel-sel saluran pencernaan. Kota yang baru kita lihat tadi berbeda pada tiap-tiap orang. Setiap orang memiliki komunitas mikrob usus yang unik dan beragam yang dapat mengolah makanan dengan cara berbeda. Mikrob usus seseorang mungkin mampu melepaskan hanya sebagian kalori yang bisa diekstrak oleh mikrob pada usus orang lain. Lalu, apa yang menentukan jenis komunitas mikrob di tubuh kita? Hal-hal seperti sifat genetik bawaan dan juga mikrob yang kita temui sepanjang hidup kita dapat berpengaruh terhadap ekosistem mikrob tubuh. Apa yang kita makan juga memengaruhi mikrob mana yang hidup di usus. Misalnya, makanan yang tersusun atas molekul kompleks, seperti apel, membutuhkan lebih banyak jenis mikrob untuk mencernanya. Tetapi, makanan dari molekul sederhana, seperti permen loli, membuat sebagian mikrob tersebut menjadi pengangguran. Mereka akan terusir dari kota, tak akan pernah kembali. Sayangnya, masyarakat mikrob tidak berfungsi dengan baik jika hanya terdapat sedikit jenis pekerja. Sebagai contoh, manusia yang mengalami penyakit seperti diabetes atau peradangan usus kronis biasanya memiliki lebih sedikit keragaman mikrob di ususnya. Kita tak sepenuhnya paham cara terbaik dalam mengelola tiap-tiap kelompok mikrobia, tetapi tampaknya perubahan gaya hidup, seperti menyantap beragam jenis makanan yang kompleks, berbasis tumbuhan, dapat memulihkan ekosistem mikrob di usus kita dan di seluruh permukaan tubuh kita. Jadi, kita tak sepenuhnya sendirian dalam tubuh kita. Tubuh kita adalah rumah bagi jutaan mikrob yang beragam, dan keduanya saling membutuhkan. Semakin banyak kita tahu cara mikrob berinteraksi satu sama lain dan dengan tubuh kita, kita akan menguak cara untuk dapat merawat dunia rumit dan tak kasat mata ini yang membentuk identitas diri kita, kesehatan kita, dan kesejahteraan kita.