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.
Là con người, mỗi chúng ta xem bản thân mình là một cá thể độc lập và duy nhất, nhưng chúng ta chưa bao giờ đơn độc! Hàng triệu sinh vật nhỏ bé đang cư trú trên cơ thể chúng ta và không cơ thể nào giống nhau. Mỗi cơ thể là một môi trường khác nhau cho quần thể vi sinh vật: từ những sa mạc khô cằn trên da chúng ta, đến những thôn xóm trên môi, và các thành phố trong miệng. Thậm chí từng cái răng cũng có khu dân cư riêng biệt của nó. và ruột chính là khu đô thị sầm uất của các vi sinh vật tương hỗ. Và trên những con đường đông đúc của ruột, chúng ta thấy dòng chảy không ngừng của thức ăn, và mỗi vi sinh vật đều có việc để làm. Ví dụ, đây là vi khuẩn phân huỷ cellulose, công việc duy nhất của chúng là phân giải cellulose thành đường cellulose là một hợp chất thường thấy trong rau, Những đường đơn sau đó di chuyển đến cơ quan hô hấp, một hệ các vi khuẩn khác sẽ hấp thụ đường đơn này và dùng chúng như nhiên liệu đốt. Khi thức ăn đi qua đường tiêu hoá, nó sẽ gặp các phân tử lên men để phân giải đường thành năng lượng bằng cách biến đổi chúng thành những chất hóa học, như cồn và khí hydro, những thứ này sẽ thoát ra ngoài dưới dạng chất thải. Sâu hơn nữa trong ruột của chúng ta sự hợp dưỡng duy trì sự sinh sôi của các sản phẩm phụ từ phân tử lên men Ở mỗi bước của quá trình này, nằng lượng được giải phóng, và năng lượng được hấp thụ bởi những tế bào tiêu hoá. Thành phố mà chúng ta vừa thấy thì khác nhau ở mỗi người. Mỗi người có một quần thể vi sinh vật đường ruột đa dạng và duy nhất có thể xử lý thức ăn theo nhiều cách khác nhau Vi sinh vật đường ruột của người này có thể chỉ giải phóng được một lượng nhỏ calo so với vi sinh vật đường ruột của người khác. Điều gì quyết định về quần thể vi sinh vật đường ruột ở mỗi người? Yếu tố di truyền hoặc các tế bào vi sinh mà chúng ta gặp trong cuộc sống đều có thể làm nên hệ sinh thái vi khuẩn của mỗi ngườ. Thức ăn chúng ta ăn cũng ảnh hưởng tới việc vi sinh vật nào sống trong ruột ta. Ví dụ như thức ăn được tạo bởi những phân tử phức tạp, như táo, đòi hỏi rất nhiều vi sinh vật khác nhau làm việc để phân giải chúng. Nhưng nếu thức ăn có cấu tạo phân tử đơn giản như kẹo que, thì một số "thợ" vi sinh vật sẽ phải nghỉ việc. Những người thợ ấy sẽ rời thành phố và không bao giờ quay lại. Điều đó làm quần thể vi sinh vật không hoạt động tốt chỉ với một vài loại "thợ". Ví dụ, khi con người mắc phải các bệnh như bệnh đái tháo đường hay viêm ruột mãn tính thường có ít loại vi sinh vật trong ruột của họ. Chúng ta không thật sự hiểu được cách tốt nhất để kiểm soát môi trường vi sinh vật ở mỗi người, nhưng rất có thể là thay đổi về lối sống, như là có chế độ ăn đa dạng với thực phẩm phức tạp và từ thực vật, có thể giúp phục hồi môi trường sinh thái vi sinh vật trong ruột và trên toàn bộ cơ thể chúng ta. Vậy nên, ta không đơn độc trên chính cơ thể mình. Cơ thể ta là nhà của hàng triệu loại vi sinh vật khác nhau, và ta cần chúng không thua gì chúng cần ta. Nhờ việc nghiên cứu sâu hơn về cách các vi sinh trong cơ thể tương tác với nhau và với cơ thể chúng ta, ta sẽ khám phá cách nuôi dưỡng thế giới phức tạp và vô hình này thứ góp phần làm nên đặc tính, sức khỏe, và chất lượng cuộc sống của mỗi người.