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.
Каждый человек считает себя уникальной и независимой личностью, но он никогда не бывает один! Миллионы микроскопических существ населяют наши тела, и не существует двух одинаковых тел. Каждый организм населяют разные по составу сообщества микробов: от засушливых пустынь на нашей коже, до деревень на наших губах и до городов у нас во рту. Каждый зуб — особый жилой квартал, а наш кишечник — это метрополис взаимодействующих микробов. На эти оживлённые улицы в нашем кишечнике постоянно поступает еда, и каждый микроб занят своим делом. Возьмём, к примеру, целлюлозолитические бактерии. Их единственная задача — расщеплять углеводы и клетчатку, входящую в состав овощей. Затем эти простые сахара двигаются вдоль респираторов — ещё одной группы микробов, которые захватывают эти простые сахара и сжигают их как топливо. Когда пища проходит через пищеварительный тракт, она достигает ферментеров, которые извлекают энергию из этих сахаров, преобразуя их в химические вещества, такие как алкоголь и газообразный водород, которые они выделяют как отходы. Дальше в глубинах нашего кишечного города синтрофы зарабатывают себе на жизнь, выкидывая мусор ферментеров. На каждом этапе этого процесса высвобождается энергия, и эта энергия поглощается клетками пищеварительного тракта. Эти города разные в каждом из нас. В кишечнике каждого человека живёт уникальное сообщество микробов, которые могут обрабатывать пищу различными способами. Кишечные микробы одного человека могут высвобождать только часть тех калорий, которые могут извлекать кишечные микробы другого. Что же определяет, какими именно микробами заселён наш кишечник? Наша генетика и микробы, с которыми мы встречаемся на протяжении жизни, могут влиять на наши микробные экосистемы. Пища, которую мы едим, также влияет на то, какие микробы живут в нашем кишечнике. Для расщепления пищи, состоящей из сложных молекул, например, для яблока, требуется много различных работников-микробов. Но когда пища состоит из простых молекул, например, леденец, тогда некоторые из этих трудяг остаются без работы. Они покидают город и больше не возвращаются. Когда в кишечнике мало разных типов работников, они не могут полностью справляться с работой. Например, у людей, страдающих от таких болезней как диабет или хроническое воспаление кишечника, как правило, в кишечнике имеется меньшее разнообразие микробов. Мы не до конца понимаем, как лучше управлять нашими сообществами микробов, но, вероятно, изменения в образе жизни, например, употребление в пищу разнообразных сложных растительных продуктов, может помочь оживить микробные экосистемы в нашем кишечнике и во всём организме. Таким образом, мы действительно не одни в своём организме. Наши тела населены миллионами различных микробов, и мы нуждаемся в них так же, как и они нуждаются в нас. Узнавая всё больше о взаимодействии микробов друг с другом и с нашим организмом, мы начинаем понимать, как мы можем развивать этот сложный невидимый мир, который формирует нашу личность, влияет на наше здоровье и самочувствие.