Gut microbiota
आंत माइक्रोबायोटा, आंत माइक्रोबायोम, या आंत वनस्पति, सूक्ष्मजीव हैं, जिनमें बैक्टीरिया, आर्किया, कवक और वायरस शामिल हैं, जो जानवरों के पाचन तंत्र में रहते हैं। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल मेटाजेनम आंत के माइक्रोबायोटा के सभी जीनोम का समुच्चय है। आंत मानव माइक्रोबायोम का मुख्य स्थान है। आंत के माइक्रोबायोटा का व्यापक प्रभाव होता है, जिसमें उपनिवेशीकरण पर प्रभाव, रोगजनकों के प्रति प्रतिरोध, आंतों के उपकला को बनाए रखना, आहार और दवा यौगिकों को चयापचय करना, प्रतिरक्षा कार्य को नियंत्रित करना और यहां तक कि आंत-मस्तिष्क अक्ष के माध्यम से व्यवहार भी शामिल है। आंत माइक्रोबायोटा की माइक्रोबियल संरचना पाचन तंत्र के क्षेत्रों में भिन्न होती है। बृहदान्त्र में अब तक अध्ययन किए गए किसी भी मानव-संबंधित सूक्ष्मजीव समुदाय का उच्चतम सूक्ष्मजीव घनत्व होता है, जो 300 से 1000 विभिन्न प्रजातियों का प्रतिनिधित्व करता है। बैक्टीरिया सबसे बड़ा और आज तक का सबसे अच्छा अध्ययन किया गया घटक है और 99 प्रतिशत आंत के बैक्टीरिया लगभग 30 या 40 प्रजातियों से आते हैं। मल के शुष्क द्रव्यमान का 60 प्रतिशत तक बैक्टीरिया होता है। आंत में 99 प्रतिशत से अधिक बैक्टीरिया एनारोब्स होते हैं, लेकिन सीकम में, एरोबिक बैक्टीरिया उच्च घनत्व तक पहुंच जाते हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि मानव आंत माइक्रोबायोटा में मानव जीनोम की तुलना में लगभग सौ गुना अधिक जीन होते हैं। मनुष्यों में, आंत के माइक्रोबायोटा में शरीर के अन्य क्षेत्रों की तुलना में बैक्टीरिया की सबसे बड़ी संख्या और प्रजातियां होती हैं। आंत के माइक्रोबायोटा को बनाने वाले बैक्टीरिया की अनुमानित संख्या लगभग 1013-1014 है। मनुष्यों में, आंत की वनस्पति जन्म के एक से दो साल बाद स्थापित हो जाती है, उस समय तक आंतों के उपकला और आंतों के श्लेष्म अवरोध जो यह स्रावित करते हैं, इस तरह से सह-विकसित हो जाते हैं जो आंत की वनस्पति के प्रति सहिष्णु और यहां तक कि सहायक भी होते हैं और जो रोगजनक जीवों को भी एक बाधा प्रदान करता है। कुछ आंत सूक्ष्मजीवों और मनुष्यों के बीच संबंध केवल सामान्य (एक गैर-हानिकारक सह-अस्तित्व) नहीं है, बल्कि एक पारस्परिक संबंध है। कुछ मानव आंत सूक्ष्मजीव आहार फाइबर को लघु-श्रृंखला फैटी एसिड (एससीएफए) में किण्वित करके मेजबान को लाभ पहुंचाते हैं, जैसे कि एसिटिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड, जिन्हें फिर मेजबान द्वारा अवशोषित किया जाता है। आंतों के बैक्टीरिया विटामिन बी और विटामिन के के संश्लेषण के साथ-साथ पित्त एसिड, स्टेरॉल और ज़ेनोबायोटिक्स के चयापचय में भी भूमिका निभाते हैं। एस. सी. एफ. ए. और उनके द्वारा उत्पादित अन्य यौगिकों का प्रणालीगत महत्व हार्मोन की तरह है और आंत की वनस्पति स्वयं एक अंतःस्रावी अंग की तरह कार्य करती प्रतीत होती है। आंत की वनस्पतियों के विघटन को कई सूजन और ऑटोइम्यून स्थितियों के साथ सहसंबद्ध किया गया है। मानव आंत माइक्रोबायोटा की संरचना समय के साथ बदलती है, जब आहार बदलता है, और समग्र स्वास्थ्य में परिवर्तन होता है। 2016 से एक व्यवस्थित समीक्षा ने पूर्व नैदानिक और छोटे मानव परीक्षणों की जांच की जो प्रोबायोटिक बैक्टीरिया के कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपभेदों के साथ आयोजित किए गए हैं और उन लोगों की पहचान की गई है जिनमें कुछ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों के लिए उपयोगी होने की सबसे अधिक क्षमता थी। वर्गीकरण आंत के माइक्रोबायोटा की माइक्रोबियल संरचना पाचन तंत्र में भिन्न होती है। पेट और छोटी आंत में, बैक्टीरिया की अपेक्षाकृत कम प्रजातियाँ आम तौर पर मौजूद होती हैं। इसके विपरीत, बृहदान्त्र में किसी भी मानव-संबंधित सूक्ष्मजीव समुदाय का उच्चतम सूक्ष्मजीव घनत्व होता है, जिसका अब तक अध्ययन किया गया है, जिसमें प्रति ग्राम आंतों में 1010 से 1011 कोशिकाएं होती हैं। ये बैक्टीरिया 300 से 1000 विभिन्न प्रजातियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। हालांकि, 99 प्रतिशत बैक्टीरिया लगभग 30 या 40 प्रजातियों से आते हैं। आंत में उनकी प्रचुरता के परिणामस्वरूप, बैक्टीरिया भी मल के सूखे द्रव्यमान का 60 प्रतिशत तक बनाते हैं। कवक, प्रोटिस्ट, आर्किया और वायरस भी आंत की वनस्पतियों में मौजूद हैं, लेकिन उनकी गतिविधियों के बारे में कम जानकारी है। आंत में 99 प्रतिशत से अधिक बैक्टीरिया एनारोब्स होते हैं, लेकिन सीकम में, एरोबिक बैक्टीरिया उच्च घनत्व तक पहुंच जाते हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि इन आंतों की वनस्पतियों में मानव जीनोम की तुलना में कुल मिलाकर लगभग सौ गुना अधिक जीन हैं। आंत में कई प्रजातियों का उनके मेजबानों के बाहर अध्ययन नहीं किया गया है क्योंकि उन्हें संवर्धित नहीं किया जा सकता है। जबकि अधिकांश व्यक्तियों द्वारा साझा की जाने वाली मुख्य सूक्ष्मजीव प्रजातियों की एक छोटी संख्या है, सूक्ष्मजीवों की आबादी व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है। एक व्यक्ति के भीतर, उनकी सूक्ष्मजीव आबादी समय के साथ काफी स्थिर रहती है, जिसमें जीवन शैली, आहार और उम्र में बदलाव के कारण कुछ बदलाव होते हैं। ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट मानव आंत और शरीर के अन्य स्थानों के माइक्रोबायोटा का बेहतर वर्णन करने के लिए तैयार किया गया है। मानव आंत में चार प्रमुख जीवाणु वर्ग हैं बेसिलोटा (फर्मिक्यूट्स), बैक्टेरोइडोटा, एक्टिनोमाइसेटोटा और स्यूडोमोनाडोटा। अधिकांश जीवाणु बैक्टेरॉइड्स, क्लॉस्ट्रिडियम, फेकेलिबैक्टीरियम, यूबैक्टीरियम, रुमिनोकोकस, पेप्टोकोकस, पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकस और बिफिडोबैक्टीरियम वंश के हैं। अन्य वंश, जैसे एस्चेरिचिया और लैक्टोबैसिलस, कुछ हद तक मौजूद हैं। अकेले बैक्टेरॉइड्स वंश की प्रजातियाँ आंत में सभी बैक्टीरिया का लगभग 30 प्रतिशत हिस्सा बनाती हैं, यह सुझाव देते हुए कि यह वंश मेजबान के कामकाज में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। आंत में पाए जाने वाले कवक वंश में कैंडिडा, सैक्रोमाइसेस, एस्परगिलस, पेनिसिलियम, रोडोटोरुला, ट्रामेट्स, प्लोस्पोरा, स्क्लेरोटिनिया, बुलेरा और गैलेक्टोमाइसेस शामिल हैं। रोडोटोरुला अक्सर सूजन आंत्र रोग वाले व्यक्तियों में पाया जाता है जबकि कैंडिडा अक्सर हेपेटाइटिस बी सिरोसिस और क्रोनिक हेपेटाइटिस बी वाले व्यक्तियों में पाया जाता है। आर्किया आंत की वनस्पतियों का एक और बड़ा वर्ग है जो किण्वन के जीवाणु उत्पादों के चयापचय में महत्वपूर्ण है। औद्योगीकरण माइक्रोबायोटा में परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है और विविधता में कमी कुछ प्रजातियों को विलुप्त होने के लिए प्रेरित कर सकती है; 2018 में, शोधकर्ताओं ने मानव माइक्रोबायोटा के एक बायोबैंक भंडार का प्रस्ताव रखा। एंटरोटाइप एक एंटरोटाइप मानव आंत सूक्ष्म जीव में अपने जीवाणु पारिस्थितिकी तंत्र के आधार पर जीवित जीवों का एक वर्गीकरण है जो उम्र, लिंग, शरीर के वजन या राष्ट्रीय विभाजन द्वारा निर्धारित नहीं होता है। ऐसे संकेत हैं कि दीर्घकालिक आहार एंटरोटाइप को प्रभावित करता है। तीन मानव एंटरोटाइप प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन उनके मूल्य पर सवाल उठाया गया है। संरचना बैक्टीरियम पेट पेट की उच्च अम्लता के कारण, अधिकांश सूक्ष्मजीव वहां जीवित नहीं रह सकते हैं। पेट के मुख्य जीवाणु निवासियों में शामिल हैंः स्ट्रेप्टोकोकस, स्टैफिलोकोकस, लैक्टोबैसिलस, पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकस। हेलिकोबैक्टर पाइलोरी एक ग्राम-नकारात्मक सर्पिल जीवाणु है जो गैस्ट्रिक म्यूकोसा पर स्थापित होता है जो पुराने गैस्ट्र्रिटिस और पेप्टिक अल्सर रोग का कारण बनता है, और गैस्ट्रिक कैंसर के लिए एक कार्सिनोजेन है। आंत छोटी आंत में पेट की निकटता और प्रभाव के कारण सूक्ष्मजीवों की एक अल्प मात्रा होती है। ग्राम-पॉजिटिव कोकी और छड़ के आकार के बैक्टीरिया छोटी आंत में पाए जाने वाले प्रमुख सूक्ष्मजीव हैं। हालांकि, छोटी आंत के दूरस्थ भाग में क्षारीय स्थितियां एंटरोबैक्टीरियासी के ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया का समर्थन करती हैं। छोटी आंत की जीवाणु वनस्पति आंतों के कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में सहायता करती है। जीवाणु वनस्पतियाँ नियामक संकेत प्रदान करती हैं जो आंत के विकास और उपयोगिता को सक्षम बनाती हैं। छोटी आंत में बैक्टीरिया के अधिक विकास से आंतों की विफलता हो सकती है। इसके अलावा बड़ी आंत में मानव शरीर का सबसे बड़ा जीवाणु पारिस्थितिकी तंत्र होता है। लगभग 99 प्रतिशत बड़ी आंत और मल वनस्पति बैक्टेरॉइड्स और बिफिडोबैक्टीरियम जैसे अनिवार्य एनारोब्स से बने होते हैं। बड़ी आंत के सूक्ष्मजीवों की संख्या को बाधित करने वाले कारकों में एंटीबायोटिक्स, तनाव और परजीवी शामिल हैं। जीवाणु बृहदान्त्र में अधिकांश वनस्पतियों और मल के शुष्क द्रव्यमान का 60 प्रतिशत बनाते हैं। यह तथ्य मल के नमूनों से न्यूक्लिक एसिड निकालकर किसी भी परीक्षण और प्रयोग के लिए मल को आंत की वनस्पतियों का एक आदर्श स्रोत बनाता है, और जीवाणु 16S rRNA जीन अनुक्रम जीवाणु प्राइमर के साथ उत्पन्न होते हैं। परीक्षण का यह रूप अक्सर बायोप्सी जैसी अधिक आक्रामक तकनीकों की तुलना में बेहतर होता है। पाँच प्रकार आंतों के माइक्रोबायोटा पर हावी हैंः बैक्टीरॉइडोटा, बेसिलोटा (फर्मिक्यूट्स), एक्टिनोमाइसेटोटा, स्यूडोमोनाडोटा और वेरुकोमाइक्रोबायोटा-जिसमें बैक्टीरॉइडोटा और बेसिलोटा संरचना का 90 प्रतिशत हिस्सा हैं। कहीं न कहीं 300 और 1000 के बीच विभिन्न प्रजातियाँ आंत में रहती हैं, जिनमें से अधिकांश अनुमान लगभग 500 हैं। हालांकि, यह संभावना है कि 99 प्रतिशत बैक्टीरिया लगभग 30 या 40 प्रजातियों से आते हैं, जिसमें स्वस्थ वयस्कों में फेकेलिबैक्टीरियम प्रास्निट्ज़ी (फाइलम फर्मिक्यूट्स) सबसे आम प्रजाति है। शोध से पता चलता है कि आंत की वनस्पतियों और मनुष्यों के बीच संबंध केवल सामान्य (एक गैर-हानिकारक सह-अस्तित्व) नहीं है, बल्कि एक पारस्परिक, सहजीवी संबंध है। हालांकि लोग आंत की वनस्पतियों के बिना जीवित रह सकते हैं, सूक्ष्मजीव कई उपयोगी कार्य करते हैं, जैसे कि अप्रयुक्त ऊर्जा सब्सट्रेट को किण्वित करना, प्रोपियोनेट और एसीटेट जैसे चयापचय के अंतिम उत्पादों के माध्यम से प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रशिक्षित करना, हानिकारक प्रजातियों के विकास को रोकना, आंत के विकास को विनियमित करना, मेजबान के लिए विटामिन (जैसे बायोटिन और विटामिन के) का उत्पादन करना, और वसा को संग्रहीत करने के लिए मेजबान को निर्देशित करने के लिए हार्मोन का उत्पादन करना। आंत के माइक्रोबायोटा और इसके माइक्रोबायोम या जीन संग्रह के व्यापक संशोधन और असंतुलन मोटापे से जुड़े हैं। हालांकि, कुछ स्थितियों में, कुछ प्रजातियों को संक्रमण पैदा करके या मेजबान के लिए कैंसर के जोखिम को बढ़ाकर बीमारी पैदा करने में सक्षम माना जाता है। माइकोबियम कवक और प्रोटिस्ट भी आंत की वनस्पतियों का एक हिस्सा हैं, लेकिन उनकी गतिविधियों के बारे में कम जानकारी है। विरोम मानव विरोम ज्यादातर बैक्टीरियोफेज होता है। परिवर्तन आयु यह प्रदर्शित किया गया है कि जीवन के दौरान माइक्रोबायोम संरचना विकास के सामान्य पैटर्न हैं। सामान्य तौर पर, मल के नमूनों की माइक्रोबायोटा संरचना की विविधता बच्चों की तुलना में वयस्कों में काफी अधिक होती है, हालांकि वयस्कों की तुलना में बच्चों में पारस्परिक अंतर अधिक होते हैं। माइक्रोबायोटा की वयस्क जैसे विन्यास में अधिकांश परिपक्वता जीवन के पहले तीन वर्षों के दौरान होती है। जैसे-जैसे माइक्रोबायोम संरचना बदलती है, वैसे-वैसे आंत में उत्पादित बैक्टीरियल प्रोटीन की संरचना भी बदलती है। वयस्क सूक्ष्मजीवों में, किण्वन, मिथेनोजेनेसिस और आर्जिनिन, ग्लूटामेट, एस्पार्टेट और लाइसिन के चयापचय में शामिल एंजाइमों का एक उच्च प्रसार पाया गया है। इसके विपरीत, शिशु सूक्ष्मजीवों में प्रमुख एंजाइम सिस्टीन चयापचय और किण्वन मार्गों में शामिल होते हैं। भूगोल आंत माइक्रोबायोम संरचना आबादी के भौगोलिक मूल पर निर्भर करती है। प्रीवोटेल्ला के आदान-प्रदान में भिन्नता, यूरीज़ जीन का प्रतिनिधित्व, और ग्लूटामेट सिंथेज़/क्षरण या अमीनो एसिड क्षरण या विटामिन जैव संश्लेषण में शामिल अन्य एंजाइमों को कूटबद्ध करने वाले जीन का प्रतिनिधित्व अमेरिका, मलावी या अमेरिन्डियन मूल की आबादी के बीच महत्वपूर्ण अंतर दिखाता है। अमेरिकी आबादी में विटामिन और लिपोइक एसिड बायोसिंथेसिस में शामिल ग्लूटामाइन और एंजाइमों के क्षरण को एन्कोडिंग करने वाले एंजाइमों का उच्च प्रतिनिधित्व है; जबकि मलावी और अमेरिन्डियन आबादी में ग्लूटामेट सिंथेस को एन्कोडिंग करने वाले एंजाइमों का उच्च प्रतिनिधित्व है और उनके माइक्रोबायोम में α-एमाइलेज का अधिक प्रतिनिधित्व भी है। चूँकि अमेरिकी आबादी का आहार अमेरिन्डियन या मलावी आबादी की तुलना में वसा से समृद्ध है, जिनके पास मकई से भरपूर आहार है, आहार शायद आंत के जीवाणु संरचना का मुख्य निर्धारक है। आगे के अध्ययनों ने यूरोपीय और ग्रामीण अफ्रीकी बच्चों के बीच सूक्ष्मजीव की संरचना में एक बड़े अंतर का संकेत दिया है। फ्लोरेंस के बच्चों के मल बैक्टीरिया की तुलना बुर्किना फासो के छोटे से ग्रामीण गांव बोलपोन के बच्चों से की गई थी। इस गाँव में रहने वाले एक विशिष्ट बच्चे के आहार में काफी हद तक वसा और पशु प्रोटीन की कमी होती है और यह पॉलीसेकेराइड और पादप प्रोटीन से भरपूर होता है। यूरोपीय बच्चों के मल बैक्टीरिया में फर्मिक्यूट्स का प्रभुत्व था और जैव विविधता में उल्लेखनीय कमी दिखाई दी, जबकि बोलपोन बच्चों के मल बैक्टीरिया में बैक्टेरॉइड्स का प्रभुत्व था। अफ्रीकी आबादी में बढ़ी हुई जैव विविधता और आंत के सूक्ष्म जीव की विभिन्न संरचना सामान्य रूप से अपचनीय पौधे पॉलीसेकेराइड्स के पाचन में सहायता कर सकती है और इसके परिणामस्वरूप गैर-संक्रामक बृहदान्त्र रोगों की घटनाएं भी कम हो सकती हैं। छोटे पैमाने पर, यह दिखाया गया है कि एक परिवार में कई सामान्य पर्यावरणीय जोखिमों को साझा करना व्यक्तिगत माइक्रोबायोम संरचना का एक मजबूत निर्धारक है। इस प्रभाव का कोई आनुवंशिक प्रभाव नहीं है और यह सांस्कृतिक रूप से अलग-अलग आबादी में लगातार देखा जाता है। कुपोषण कुपोषित बच्चों में स्वस्थ बच्चों की तुलना में कम परिपक्व और कम विविध आंत माइक्रोबायोटा होता है, और पोषक तत्वों की कमी से जुड़े माइक्रोबायोम में परिवर्तन बदले में कुपोषण का एक पैथोफिजियोलॉजिकल कारण हो सकता है। कुपोषित बच्चों में भी आम तौर पर अधिक संभावित रोगजनक आंत वनस्पति होती है, और उनके मुंह और गले में अधिक खमीर होता है। आहार में बदलाव से आंत के माइक्रोबायोटा संरचना और विविधता में बदलाव हो सकता है। अमेरिकन गट प्रोजेक्ट और ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट के साथ नस्ल और जातीयता शोधकर्ताओं ने पाया कि बारह सूक्ष्मजीव परिवार व्यक्ति की नस्ल या जातीयता के आधार पर बहुतायत में भिन्न होते हैं। इन संघों की ताकत छोटे नमूने के आकार से सीमित हैः अमेरिकन गट प्रोजेक्ट ने 1,375 व्यक्तियों से डेटा एकत्र किया, जिनमें से 90 प्रतिशत गोरे थे। एम्स्टर्डम में द हेल्दी लाइफ इन एन अर्बन सेटिंग (हेलियस) अध्ययन में पाया गया कि डच वंश के लोगों में आंत सूक्ष्मजीव विविधता का उच्चतम स्तर था, जबकि दक्षिण एशियाई और सूरीनामी वंश के लोगों में सबसे कम विविधता थी। अध्ययन के परिणामों ने सुझाव दिया कि एक ही जाति या जातीयता के व्यक्तियों में विभिन्न नस्लीय पृष्ठभूमि के व्यक्तियों की तुलना में अधिक समान सूक्ष्मजीव होते हैं। सामाजिक-आर्थिक स्थिति 2020 तक, कम से कम दो अध्ययनों ने किसी व्यक्ति की सामाजिक-आर्थिक स्थिति (एस. ई. एस.) और उनके आंत सूक्ष्मजीव के बीच एक कड़ी का प्रदर्शन किया है। शिकागो में एक अध्ययन में पाया गया कि उच्च एस. ई. एस. पड़ोस में व्यक्तियों में अधिक सूक्ष्मजीव विविधता थी। उच्च एस. ई. एस. पड़ोस के लोगों में भी अधिक मात्रा में बैक्टेरॉइड्स बैक्टीरिया थे। इसी तरह, यूनाइटेड किंगडम में जुड़वा बच्चों के एक अध्ययन में पाया गया कि उच्च एस. ई. एस. भी आंत की अधिक विविधता से जुड़ा हुआ था। मानव शिशुओं में अधिग्रहण एक आंत वनस्पति की स्थापना एक वयस्क के स्वास्थ्य के साथ-साथ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण है। मनुष्यों में, एक वयस्क के समान आंत की वनस्पति जन्म के एक से दो वर्षों के भीतर बनती है क्योंकि माइक्रोबायोटा को माता-पिता से बच्चे में संचरण और भोजन, पानी और अन्य पर्यावरणीय स्रोतों से हस्तांतरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। सामान्य भ्रूण के गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट का पारंपरिक दृष्टिकोण यह है कि यह जीवाणुरहित है, हालांकि पिछले कुछ वर्षों में इस दृष्टिकोण को चुनौती दी गई है। साक्ष्य की कई पंक्तियाँ उभरने लगी हैं जो सुझाव देती हैं कि अंतर्गर्भाशयी वातावरण में बैक्टीरिया हो सकते हैं। मनुष्यों में, शोध से पता चला है कि भ्रूण में सूक्ष्मजीव उपनिवेशण हो सकता है, एक अध्ययन से पता चलता है कि लैक्टोबैसिलस और बिफिडोबैक्टीरियम प्रजातियां प्लेसेंटल बायोप्सी में मौजूद थीं। कई कृंतक अध्ययनों ने एमनियोटिक द्रव और नाल में बैक्टीरिया की उपस्थिति का प्रदर्शन किया है, साथ ही साथ स्टेराइल सिजेरियन सेक्शन से पैदा हुए शिशुओं के मेकोनियम में भी। एक अन्य अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने गर्भवती चूहों को मौखिक रूप से बैक्टीरिया का संवर्धन किया, और संतानों में बैक्टीरिया का पता लगाया, जो संभवतः रक्त प्रवाह के माध्यम से पाचन तंत्र और एमनियोटिक तरल पदार्थ के बीच संचरण के परिणामस्वरूप होता है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने आगाह किया कि इन अंतर्गर्भाशयी बैक्टीरिया का स्रोत, क्या वे जीवित हैं, और उनकी भूमिका, अभी तक समझ में नहीं आई है। जन्म के दौरान और उसके बाद तेजी से, माँ और आसपास के वातावरण से बैक्टीरिया शिशु की आंत में बस जाते हैं। बैक्टीरिया के सटीक स्रोतों को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन इसमें जन्म नहर, अन्य लोग (माता-पिता, भाई-बहन, अस्पताल के कर्मचारी), स्तनपान, भोजन और सामान्य वातावरण शामिल हो सकते हैं जिसके साथ शिशु बातचीत करता है। शोध से पता चला है कि योनि से पैदा होने वाले शिशुओं का माइक्रोबायोम सिजेरियन सेक्शन से पैदा होने वाले शिशुओं से काफी अलग होता है और योनि से पैदा होने वाले शिशुओं को उनके आंत के अधिकांश बैक्टीरिया उनकी मां से मिलते हैं, जबकि सिजेरियन सेक्शन से पैदा होने वाले शिशुओं के माइक्रोबायोटा में अस्पताल के वातावरण से जुड़े अधिक बैक्टीरिया होते हैं। जीवन के पहले वर्ष के दौरान, आंत की वनस्पति की संरचना आम तौर पर सरल होती है और समय के साथ बहुत बदलती है और सभी व्यक्तियों में समान नहीं होती है। प्रारंभिक जीवाणु आबादी आम तौर पर संकलक अवायवीय जीव होते हैं; जांचकर्ताओं का मानना है कि ये प्रारंभिक उपनिवेशक आंत में ऑक्सीजन की सांद्रता को कम करते हैं, जो बदले में अनिवार्य रूप से अवायवीय बैक्टीरिया जैसे बैक्टेरोइडोटा, एक्टिनोमाइसेटोटा और बेसिलोटा को स्थापित होने और पनपने देता है। स्तन-पोषित शिशुओं में बिफिडोबैक्टीरिया का प्रभुत्व हो जाता है, संभवतः स्तन के दूध में बिफिडोबैक्टीरियल विकास कारकों की सामग्री के कारण, और इस तथ्य से कि स्तन के दूध में प्रीबायोटिक घटक होते हैं, जिससे स्वस्थ जीवाणु विकास होता है। स्तन के दूध में इम्यूनोग्लोबुलिन ए (आईजीए) का उच्च स्तर भी होता है जो बच्चे की प्रतिरक्षा प्रणाली की सहिष्णुता और विनियमन में मदद करता है। इसके विपरीत, फॉर्मूला-पोषित शिशुओं का माइक्रोबायोटा अधिक विविध है, जिसमें एंटरोबैक्टीरियासी, एंटरोकोकी, बिफिडोबैक्टीरिया, बैक्टेरॉइड्स और क्लॉस्ट्रिडिया की उच्च संख्या है। सिजेरियन सेक्शन, एंटीबायोटिक्स और फॉर्मूला फीडिंग आंत के माइक्रोबायोम संरचना को बदल सकते हैं। एंटीबायोटिक दवाओं से इलाज किए गए बच्चों में कम स्थिर और कम विविध पुष्प समुदाय होते हैं। सिजेरियन सेक्शन को बैक्टीरिया के मदर-ऑफस्प्रिंग संचरण के लिए विघटनकारी दिखाया गया है, जो सीलिएक रोग, अस्थमा और टाइप 1 मधुमेह जैसी बीमारियों के जोखिम को बढ़ाकर संतान के समग्र स्वास्थ्य को प्रभावित करता है। यह एक स्वस्थ आंत माइक्रोबायोम के महत्व का प्रमाण देता है। माइक्रोबायोम बहाली के विभिन्न तरीकों का पता लगाया जा रहा है, जिसमें आमतौर पर शिशु को मातृ योनि सामग्री और मौखिक प्रोबायोटिक्स के संपर्क में लाना शामिल है। कार्य जब 1995 में आंत की वनस्पतियों का अध्ययन शुरू हुआ, तो माना जाता था कि इसकी तीन प्रमुख भूमिकाएँ हैंः रोगजनकों के खिलाफ प्रत्यक्ष रक्षा, आंतों के उपकला को विकसित करने और बनाए रखने में अपनी भूमिका द्वारा मेजबान रक्षा का सुदृढ़ीकरण और वहां एंटीबॉडी उत्पादन को प्रेरित करना, और भोजन में अन्यथा अपचनीय यौगिकों का चयापचय; बाद के काम ने विकासशील प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रशिक्षित करने में इसकी भूमिका की खोज की, और फिर भी आगे के काम ने आंत-मस्तिष्क अक्ष में इसकी भूमिका पर ध्यान केंद्रित किया। रोगजनकों का प्रत्यक्ष अवरोध आंत वनस्पति समुदाय स्थान को पूरी तरह से उपनिवेशित करके, सभी उपलब्ध पोषक तत्वों का उपयोग करके, और उन यौगिकों को स्रावित करके रोगजनकों के खिलाफ रक्षा करने में प्रत्यक्ष भूमिका निभाता है जो पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले अवांछित जीवों को मारते या रोकते हैं, इन यौगिकों को साइटोकिन्स के रूप में जाना जाता है। आंत के बैक्टीरिया के विभिन्न उपभेद विभिन्न साइटोकिन्स के उत्पादन का कारण बनते हैं। साइटोकिन्स संक्रमण के खिलाफ सूजन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा उत्पादित रासायनिक यौगिक हैं। आंत की वनस्पतियों में व्यवधान क्लॉस्ट्रिडियम डिफिसाइल जैसे प्रतिस्पर्धी जीवों को स्थापित होने की अनुमति देता है जिन्हें अन्यथा रोक कर रखा जाता है। आंत्र सुरक्षा और प्रतिरक्षा प्रणाली का विकास मनुष्यों में, एक वयस्क के समान एक आंत्र वनस्पति जन्म के एक से दो वर्षों के भीतर बनती है। जैसे-जैसे आंत की वनस्पति स्थापित होती जाती है, आंतों का अस्तर-आंतों का उपकला और आंतों का श्लेष्म अवरोध जो यह स्रावित करता है-भी इस तरह से विकसित होता है, जो कुछ हद तक सहनीय सूक्ष्मजीवों के प्रति सहिष्णु है, और यहां तक कि सहायक भी है और रोगजनक सूक्ष्मजीवों के लिए एक बाधा भी प्रदान करता है। विशेष रूप से, श्लेष्मा का उत्पादन करने वाली गोबल्ट कोशिकाएं फैलती हैं, और श्लेष्मा परत मोटी हो जाती है, जो एक बाहरी श्लेष्मा परत प्रदान करती है जिसमें "अनुकूल" सूक्ष्मजीव लंगर डाल सकते हैं और खिला सकते हैं, और एक आंतरिक परत जिसमें ये जीव भी प्रवेश नहीं कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, आंत से जुड़े लिम्फोइड ऊतक (जी. ए. एल. टी.) का विकास, जो आंतों के उपकला का हिस्सा है और जो रोगजनकों का पता लगाता है और प्रतिक्रिया करता है, उस समय के दौरान दिखाई देता है और विकसित होता है जब आंत की वनस्पति विकसित और स्थापित होती है। जी. ए. एल. टी. जो विकसित होता है वह आंत की वनस्पतियों की प्रजातियों के प्रति सहिष्णु है, लेकिन अन्य सूक्ष्मजीवों के लिए नहीं। जी. ए. एल. टी. भी आम तौर पर उस भोजन के प्रति सहिष्णु हो जाता है जिसके संपर्क में शिशु आता है, साथ ही भोजन के पाचन उत्पाद, और भोजन से उत्पादित आंत की वनस्पतियों के चयापचय (चयापचय से बने अणु)। मानव प्रतिरक्षा प्रणाली साइटोकिन्स बनाती है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को खुद को बचाने के लिए सूजन पैदा करने के लिए प्रेरित कर सकती है, और जो होमियोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को कम कर सकती है और अपमान या चोट के बाद उपचार की अनुमति दे सकती है। आंत की वनस्पतियों में दिखाई देने वाली विभिन्न जीवाणु प्रजातियों को चयनात्मक रूप से साइटोकिन्स बनाने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली को चलाने में सक्षम दिखाया गया है; उदाहरण के लिए बैक्टेरॉइड्स फ्रैगिलिस और कुछ क्लॉस्ट्रिडिया प्रजातियां एक विरोधी-सूजन प्रतिक्रिया को संचालित करती हैं, जबकि कुछ खंडित फिलामेंटस बैक्टीरिया सूजन साइटोकिन्स के उत्पादन को संचालित करते हैं। आंत की वनस्पति प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा एंटीबॉडी के उत्पादन को भी नियंत्रित कर सकती है। इस नियमन का एक कार्य बी कोशिकाओं को आई. जी. ए. में बदलने के लिए प्रेरित करना है। ज्यादातर मामलों में बी कोशिकाओं को वर्ग परिवर्तन को प्रेरित करने के लिए टी सहायक कोशिकाओं से सक्रियण की आवश्यकता होती है; हालाँकि, एक अन्य मार्ग में, आंत की वनस्पति आंतों के उपकला कोशिकाओं द्वारा एन. एफ.-के. बी. संकेत का कारण बनती है जिसके परिणामस्वरूप आगे संकेत देने वाले अणु स्रावित होते हैं। ये संकेत अणु वर्ग को आई. जी. ए. में बदलने के लिए प्रेरित करने के लिए बी कोशिकाओं के साथ बातचीत करते हैं। आई. जी. ए. एक महत्वपूर्ण प्रकार का एंटीबॉडी है जिसका उपयोग आंत जैसे म्यूकोसल वातावरण में किया जाता है। यह दिखाया गया है कि आई. जी. ए. आंत समुदाय में विविधता लाने में मदद कर सकता है और सूजन प्रतिक्रियाओं का कारण बनने वाले बैक्टीरिया से छुटकारा पाने में मदद कर सकता है। अंततः, आई. जी. ए. मेजबान और आंत के बैक्टीरिया के बीच एक स्वस्थ वातावरण बनाए रखता है। ये साइटोकिन्स और एंटीबॉडी आंत के बाहर, फेफड़ों और अन्य ऊतकों में प्रभाव डाल सकते हैं। प्रतिरक्षा प्रणाली को आंत के बैक्टीरिया की चयापचय का उत्पादन करने की क्षमता के कारण भी बदला जा सकता है जो प्रतिरक्षा प्रणाली में कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) का उत्पादन आंत के कुछ बैक्टीरिया द्वारा किण्वन के माध्यम से किया जा सकता है। एस. सी. एफ. ए. न्यूट्रोफिल, बेसोफिल और इओसिनोफिल जैसी जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं के उत्पादन में तेजी से वृद्धि को प्रोत्साहित करते हैं। ये कोशिकाएं जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं जो संक्रमण के प्रसार को सीमित करने की कोशिश करती हैं। चयापचय आंत की वनस्पतियों के बिना, मानव शरीर कुछ अपचित कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करने में असमर्थ होगा, क्योंकि कुछ प्रकार की आंत की वनस्पतियों में एंजाइम होते हैं जो मानव कोशिकाओं में कुछ पॉलीसेकेराइड्स को तोड़ने के लिए कम होते हैं। एक निर्जंतुक वातावरण में उठाए गए कृन्तकों और आंत की वनस्पतियों की कमी को अपने सामान्य समकक्षों के समान वजन बनाए रखने के लिए 30 प्रतिशत अधिक कैलोरी खाने की आवश्यकता होती है। जिन कार्बोहाइड्रेट को मनुष्य बैक्टीरिया की मदद के बिना पच नहीं सकते हैं, उनमें कुछ स्टार्च, फाइबर, ऑलिगोसेकेराइड्स और शर्करा शामिल हैं जिन्हें शरीर पचाने और अवशोषित करने में विफल रहा जैसे कि लैक्टोज असहिष्णुता और चीनी अल्कोहल, आंत द्वारा उत्पादित बलगम और प्रोटीन। बैक्टीरिया कार्बोहाइड्रेट को छोटे-श्रृंखला वाले फैटी एसिड में किण्वन के एक रूप से बदल देते हैं जिसे सैकरोलाइटिक किण्वन कहा जाता है। उत्पादों में एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड शामिल हैं। इन सामग्रियों का उपयोग मेजबान कोशिकाओं द्वारा किया जा सकता है, जो ऊर्जा और पोषक तत्वों का एक प्रमुख स्रोत प्रदान करते हैं। गैसें (जो संकेत देने में शामिल होती हैं और पेट फूलने का कारण बन सकती हैं) और कार्बनिक एसिड, जैसे लैक्टिक एसिड, भी किण्वन द्वारा उत्पादित होते हैं। एसिटिक एसिड का उपयोग मांसपेशियों द्वारा किया जाता है, प्रोपियोनिक एसिड ए. टी. पी. के यकृत उत्पादन में सहायता करता है, और ब्यूटिरिक एसिड आंत की कोशिकाओं को ऊर्जा प्रदान करता है। आंत की वनस्पति भी बायोटिन और फोलेट जैसे विटामिनों को संश्लेषित करती है, और मैग्नीशियम, कैल्शियम और आयरन सहित आहार खनिजों के अवशोषण की सुविधा प्रदान करती है। मिथेनोब्रेविबैक्टर स्मिथी अद्वितीय है क्योंकि यह बैक्टीरिया की एक प्रजाति नहीं है, बल्कि डोमेन आर्किया का सदस्य है, और मानव गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबायोटा में सबसे प्रचुर मात्रा में मीथेन उत्पादक आर्कियल प्रजाति है। आंत माइक्रोबायोटा विटामिन के और बी12 के स्रोत के रूप में भी काम करता है जो शरीर द्वारा उत्पादित नहीं होते हैं या कम मात्रा में उत्पादित नहीं होते हैं। फार्माकोमाइक्रोबायोमिक्स मानव मेटाजेनम (अर्थात, एक व्यक्ति की आनुवंशिक संरचना और सभी सूक्ष्मजीव जो व्यक्ति के शरीर पर या उसके भीतर रहते हैं) व्यक्तियों के बीच काफी भिन्न होते हैं। चूंकि मानव शरीर में सूक्ष्मजीव कोशिकाओं की कुल संख्या (100 खरब से अधिक) होमो सेपियन्स कोशिकाओं (दसियों खरबों) की संख्या से बहुत अधिक है, इसलिए दवाओं और एक व्यक्ति के सूक्ष्म जीव के बीच बातचीत की काफी संभावना है, जिसमें शामिल हैंः मानव सूक्ष्म जीव की संरचना को बदलने वाली दवाएं, सूक्ष्मजीव एंजाइमों द्वारा दवा चयापचय दवा के फार्माकोकाइनेटिक प्रोफ़ाइल को संशोधित करता है, और एक दवा की नैदानिक प्रभावकारिता और विषाक्तता प्रोफ़ाइल को प्रभावित करने वाली सूक्ष्मजीव दवा चयापचय। कार्बोहाइड्रेट के अलावा, आंत का माइक्रोबायोटा अन्य ज़ेनोबायोटिक्स जैसे ड्रग्स, फाइटोकेमिकल्स और खाद्य विषाक्त पदार्थों को भी चयापचय कर सकता है। 30 से अधिक दवाओं को आंत के माइक्रोबायोटा द्वारा चयापचय किया गया है। दवाओं का सूक्ष्मजीव चयापचय कभी-कभी दवा को निष्क्रिय कर सकता है। दवा चयापचय में योगदान आंत माइक्रोबायोटा एक समृद्ध समुदाय है जिसमें दवाओं को संशोधित करने के लिए विशाल जैव रासायनिक क्षमताओं के साथ विविध जीन होते हैं, विशेष रूप से जो मुंह से लिए जाते हैं। आंत माइक्रोबायोटा प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष तंत्र के माध्यम से दवा चयापचय को प्रभावित कर सकता है। प्रत्यक्ष तंत्र की मध्यस्थता सूक्ष्मजीव एंजाइमों द्वारा की जाती है जो प्रशासित दवाओं की रासायनिक संरचना को संशोधित कर सकते हैं। इसके विपरीत, अप्रत्यक्ष मार्ग सूक्ष्मजीव चयापचय द्वारा मध्यस्थता करता है जो साइटोक्रोम पी450 जैसे मेजबान चयापचय एंजाइमों की अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है। फार्माकोकाइनेटिक्स और दवा की जैव उपलब्धता पर आंत के माइक्रोबायोटा के प्रभावों की कुछ दशक पहले जांच की गई है। ये प्रभाव अलग-अलग हो सकते हैं; यह निष्क्रिय दवाओं जैसे कि लवस्टैटिन को सक्रिय कर सकता है, सक्रिय दवा जैसे कि डिगोक्सिन को निष्क्रिय कर सकता है या इरिनोटेकन की तरह दवा की विषाक्तता को प्रेरित कर सकता है। तब से, कई दवाओं के फार्माकोकाइनेटिक्स पर आंत के माइक्रोबायोटा के प्रभावों का भारी अध्ययन किया गया था। मानव आंत माइक्रोबायोटा मानव पर प्रशासित दवाओं के प्रभाव को संशोधित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सीधे, आंत माइक्रोबायोटा डीकार्बोक्सिलेस और डीहाइड्रोक्सिलेस एंजाइमों द्वारा एल-डोपा के माइक्रोबियल बायोट्रांसफॉर्मेशन जैसी दवाओं को चयापचय करने की क्षमता के साथ एंजाइमों की एक श्रृंखला को संश्लेषित और जारी कर सकता है। इसके विपरीत, आंत का माइक्रोबायोटा मेजबान दवा चयापचय को संशोधित करके दवाओं के चयापचय को भी बदल सकता है। इस तंत्र को माइक्रोबियल मेटाबोलाइट्स द्वारा या मेजबान मेटाबोलाइट्स को संशोधित करके मध्यस्थता की जा सकती है जो बदले में मेजबान मेटाबोलाइजिंग एंजाइमों की अभिव्यक्ति को बदल देते हैं। बड़ी संख्या में अध्ययनों ने आंत माइक्रोबायोटा द्वारा 50 से अधिक दवाओं के चयापचय का प्रदर्शन किया है। उदाहरण के लिए, लोवास्टैटिन (एक कोलेस्ट्रॉल कम करने वाला एजेंट) जो एक लैक्टोन प्रोड्रग है, मानव आंत के माइक्रोबायोटा द्वारा आंशिक रूप से सक्रिय एसिड हाइड्रॉक्सिलेटेड मेटाबोलाइट्स बनाता है। इसके विपरीत, डिगोक्सिन (कंजेस्टिव हार्ट फेल्योर के इलाज के लिए उपयोग की जाने वाली एक दवा) आंत के माइक्रोबायोटा के एक सदस्य द्वारा निष्क्रिय कर दी जाती है। एगरथेला लांटा)। एगरथेला लांटा में एक साइटोक्रोम-एन्कोडिंग ऑपरॉन होता है जो डिगोक्सिन द्वारा विनियमित होता है और डिगोक्सिन-निष्क्रियता से जुड़ा होता है। आंत माइक्रोबायोटा इरिनोटेकन जैसे कीमोथेरेपीटिक एजेंटों की प्रभावकारिता और विषाक्तता को भी संशोधित कर सकता है। यह प्रभाव माइक्रोबायोम-एन्कोडेड β-ग्लूकुरोनिडेस एंजाइमों से प्राप्त होता है जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल विषाक्तता पैदा करने वाले इरिनोटेकन के सक्रिय रूप को पुनर्प्राप्त करते हैं। द्वितीयक मेटाबोलाइट्स आंत में इस सूक्ष्मजीव समुदाय में विशिष्ट द्वितीयक मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करने की एक विशाल जैव रासायनिक क्षमता होती है जो कभी-कभी आहार खाद्य पदार्थों जैसे फाइबर, इंडोल या बाइल एसिड जैसे अंतर्जात जैविक यौगिकों के चयापचय रूपांतरण से उत्पन्न होते हैं। माइक्रोबियल मेटाबोलाइट्स विशेष रूप से शॉर्ट चेन फैटी एसिड (एससीएफए) और सेकेंडरी बाइल एसिड (बीए) स्वास्थ्य और रोग स्थितियों में मानव के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आंत माइक्रोबायोटा द्वारा उत्पादित सबसे महत्वपूर्ण जीवाणु चयापचयों में से एक द्वितीयक पित्त एसिड (बी. ए.) है। ये चयापचय प्राथमिक पित्त अम्ल जैसे कि कोलिक अम्ल (सी. ए.) और चेनोडॉक्सीकोलिक अम्ल (सी. डी. सी. ए.) के बैक्टीरियल बायोट्रांसफॉर्मेशन द्वारा क्रमशः द्वितीयक पित्त अम्ल (बी. ए.) लिथोकोलिक अम्ल (एल. सी. ए.) और डीऑक्सी कोलिक अम्ल (डी. सी. ए.) में उत्पादित होते हैं। प्राथमिक पित्त अम्ल जो हेपेटोसाइट्स द्वारा संश्लेषित होते हैं और पित्त मूत्राशय में संग्रहीत होते हैं, उनमें हाइड्रोफोबिक गुण होते हैं। इन मेटाबोलाइट्स को बाद में आंत के माइक्रोबायोटा द्वारा बढ़े हुए हाइड्रोफोबिसिटी के साथ माध्यमिक मेटाबोलाइट्स में चयापचय किया जाता है। पित्त लवण हाइड्रोलेस (बी. एस. एच.) जो आंत के सूक्ष्मजीवों में संरक्षित होते हैं जैसे कि बैक्टेरॉइड्स, फर्मिक्यूट्स और एक्टिनोबैक्टीरिया जो द्वितीयक पित्त एसिड चयापचय के पहले चरण के लिए जिम्मेदार होते हैं। डी. सी. ए. और एल. सी. ए. जैसे द्वितीयक पित्त अम्ल (बी. ए.) को क्लॉस्ट्रिडियम डिफिसाइल अंकुरण और वृद्धि दोनों को रोकने के लिए प्रदर्शित किया गया है। डायस्बायोसिस आंत में होम्योस्टेसिस को बनाए रखने के लिए आंत का माइक्रोबायोटा महत्वपूर्ण है। आंतों के कैंसर का विकास प्राकृतिक माइक्रोफ्लोरा (डिस्बिओसिस) में असंतुलन से जुड़ा हुआ है। द्वितीयक पित्त एसिड डीऑक्सीकोलिक एसिड सूक्ष्मजीव समुदाय के परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है जो आंतों के कार्सिनोजेनेसिस को बढ़ाता है। डिस्बिओसिस के परिणामस्वरूप बृहदान्त्र के माध्यमिक पित्त एसिड के संपर्क में आने से डी. एन. ए. को नुकसान हो सकता है, और इस तरह की क्षति बृहदान्त्र की कोशिकाओं में कार्सिनोजेनिक उत्परिवर्तन पैदा कर सकती है। बृहदान्त्र में बैक्टीरिया का उच्च घनत्व (लगभग 1012 प्रति मिली।) जो छोटी आंत में अपेक्षाकृत कम घनत्व (लगभग 102 प्रति मिली) की तुलना में डिस्बिओसिस के अधीन हैं। छोटी आंत की तुलना में बृहदान्त्र में कैंसर की 10 गुना से अधिक घटनाएँ हो सकती हैं। आंत-मस्तिष्क अक्ष आंत-मस्तिष्क अक्ष जैव रासायनिक संकेत है जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बीच होता है। उस शब्द का विस्तार अंतःक्रिया में आंत की वनस्पति की भूमिका को शामिल करने के लिए किया गया है; "माइक्रोबायोम-आंत-मस्तिष्क अक्ष" शब्द का उपयोग कभी-कभी आंत की वनस्पति सहित स्पष्ट रूप से प्रतिमानों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। मोटे तौर पर परिभाषित, आंत-मस्तिष्क अक्ष में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, न्यूरोएंडोक्राइन और न्यूरोइम्यून सिस्टम शामिल हैं जिनमें हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-एड्रेनल एक्सिस (एचपीए एक्सिस), एंटेरिक तंत्रिका तंत्र, वेगस तंत्रिका और आंत माइक्रोबायोटा सहित स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की सहानुभूतिपूर्ण और पैरासिम्पेथेटिक भुजाएं शामिल हैं। 2016 से एक व्यवस्थित समीक्षा ने पूर्व नैदानिक और छोटे मानव परीक्षणों की जांच की जो प्रोबायोटिक बैक्टीरिया के कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपभेदों के साथ आयोजित किए गए हैं और पाया कि परीक्षण किए गए लोगों में, बिफिडोबैक्टीरियम और लैक्टोबैसिलस जेनेरा (बी. लोंगम, बी. ब्रीव, बी. इन्फेंटिस, एल. हेल्वेटिकस, एल. रैमनोसस, एल. प्लांटेरम और एल. केसी) में कुछ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों के लिए उपयोगी होने की सबसे अधिक क्षमता थी। माइक्रोबायोटा संतुलन में परिवर्तन एंटीबायोटिक के उपयोग के प्रभाव आंत के बैक्टीरिया की संख्या में परिवर्तन, उदाहरण के लिए व्यापक-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक लेने से, मेजबान के स्वास्थ्य और भोजन को पचाने की क्षमता प्रभावित हो सकती है। एंटीबायोटिक्स सीधे आंत्र को परेशान करके, माइक्रोबायोटा के स्तर को बदलकर, या रोगजनक बैक्टीरिया को बढ़ने की अनुमति देकर एंटीबायोटिक से जुड़े दस्त का कारण बन सकते हैं। एंटीबायोटिक दवाओं का एक अन्य हानिकारक प्रभाव उनके उपयोग के बाद पाए जाने वाले एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया की संख्या में वृद्धि है, जो, जब वे मेजबान पर आक्रमण करते हैं, तो ऐसी बीमारियों का कारण बनते हैं जिनका एंटीबायोटिक दवाओं से इलाज करना मुश्किल होता है। आंत के माइक्रोबायोटा की संख्या और प्रजातियों को बदलने से शरीर की कार्बोहाइड्रेट को किण्वित करने और पित्त एसिड को चयापचय करने की क्षमता कम हो सकती है और दस्त हो सकते हैं। जो कार्बोहाइड्रेट नहीं टूटे हैं वे बहुत अधिक पानी अवशोषित कर सकते हैं और मल बहने का कारण बन सकते हैं, या आंत के माइक्रोबायोटा द्वारा उत्पादित एससीएफए की कमी दस्त का कारण बन सकती है। देशी जीवाणु प्रजातियों के स्तर में कमी भी सी. डिफिसाइल और साल्मोनेला केडूगौ जैसी हानिकारक प्रजातियों के विकास को रोकने की उनकी क्षमता को बाधित करती है, और ये प्रजातियां हाथ से निकल सकती हैं, हालांकि उनकी अतिवृद्धि आकस्मिक हो सकती है और दस्त का वास्तविक कारण नहीं हो सकती है। सी. डिफिसाइल संक्रमण के लिए उभरते उपचार प्रोटोकॉल में दाता मल का मल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण शामिल है (मल प्रत्यारोपण देखें)। उपचार की प्रारंभिक रिपोर्ट में कुछ दुष्प्रभावों के साथ 90 प्रतिशत की सफलता दर का वर्णन किया गया है। बैक्टेरॉइड्स और फर्मिक्यूट्स वर्ग के बैक्टीरिया के संतुलन को बहाल करने के परिणामस्वरूप प्रभावकारिता का अनुमान लगाया जाता है। आंत के माइक्रोबायोम की संरचना गंभीर बीमारियों में भी बदलती है, न केवल एंटीबायोटिक के उपयोग के कारण, बल्कि आंत के इस्केमिया, खाने में विफलता और प्रतिरक्षा समझौता जैसे कारकों के कारण भी। इसके नकारात्मक प्रभावों ने चयनात्मक पाचन तंत्र के कीटाणुशोधन में रुचि पैदा की है, जो केवल रोगजनक बैक्टीरिया को मारने और स्वस्थ लोगों को फिर से स्थापित करने की अनुमति देता है। एंटीबायोटिक्स गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में माइक्रोबायोटा की आबादी को बदल देते हैं, और यह इंट्रा-कम्युनिटी चयापचय बातचीत को बदल सकता है, कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करके कैलोरी सेवन को संशोधित कर सकता है, और विश्व स्तर पर मेजबान चयापचय, हार्मोनल और प्रतिरक्षा होमियोस्टेसिस को प्रभावित कर सकता है। इस बात के उचित प्रमाण हैं कि लैक्टोबैसिलस प्रजातियों वाले प्रोबायोटिक्स लेने से एंटीबायोटिक से जुड़े दस्त को रोकने में मदद मिल सकती है और सैक्रोमाइसेस (जैसे, सैक्रोमाइसेस बोलार्डी) के साथ प्रोबायोटिक्स लेने से प्रणालीगत एंटीबायोटिक उपचार के बाद क्लॉस्ट्रिडियम डिफिसाइल संक्रमण को रोकने में मदद मिल सकती है। गर्भावस्था गर्भावस्था के बढ़ने के साथ एक महिला का आंत माइक्रोबायोटा बदल जाता है, जिसमें परिवर्तन मधुमेह जैसे चयापचय सिंड्रोम में देखे जाने वाले परिवर्तनों के समान होते हैं। आंत के माइक्रोबायोटा में परिवर्तन से कोई दुष्प्रभाव नहीं होता है। नवजात शिशु की आंत का माइक्रोबायोटा मां के पहली तिमाही के नमूनों से मिलता-जुलता है। माइक्रोबायोम की विविधता पहली से तीसरी तिमाही तक कम हो जाती है, जैसे-जैसे कुछ प्रजातियों की संख्या बढ़ती जाती है। प्रोबायोटिक्स, प्रीबायोटिक्स, सिनबायोटिक्स और फार्मेबायोटिक्स प्रोबायोटिक्स ऐसे सूक्ष्मजीव हैं जिनका सेवन करने पर स्वास्थ्य लाभ प्रदान करने के लिए माना जाता है। आंत के माइक्रोबायोटा के संबंध में, प्रीबायोटिक्स आम तौर पर गैर-पचाने योग्य, फाइबर यौगिक होते हैं जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के ऊपरी हिस्से से बिना पचाये गुजरते हैं और उनके लिए सब्सट्रेट के रूप में कार्य करके लाभकारी आंत वनस्पतियों के विकास या गतिविधि को प्रोत्साहित करते हैं। सिनबायोटिक्स भोजन सामग्री या आहार पूरक को संदर्भित करता है जो सहक्रियात्मक रूप में प्रोबायोटिक्स और प्रीबायोटिक्स को जोड़ता है। "फार्मेबियोटिक्स" शब्द का उपयोग विभिन्न तरीकों से किया जाता है, जिसका अर्थ हैः प्रोबायोटिक्स, प्रीबायोटिक्स, या सिनबायोटिक्स के फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन (मानकीकृत निर्माण जो एक दवा के रूप में नियामक अनुमोदन प्राप्त कर सकते हैं); प्रोबायोटिक्स जिन्हें आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया गया है या अन्यथा सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया गया है (शेल्फ लाइफ, पाचन तंत्र में उत्तरजीविता, आदि)। ); और आंत वनस्पति चयापचय (विटामिन, आदि) के प्राकृतिक उत्पाद। इस बात के कुछ प्रमाण हैं कि बैक्टीरिया के कुछ प्रोबायोटिक उपभेदों के साथ उपचार चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम और पुरानी इडियोपैथिक कब्ज में प्रभावी हो सकता है। जिन जीवों के लक्षणों में कमी आने की सबसे अधिक संभावना है, उनमें शामिल हैंः बिफिडोबैक्टीरियम ब्रीव बिफिडोबैक्टीरियम इन्फेंटिस एंटरोकोकस फेसियम लैक्टोबैसिलस प्लांटेरम लैक्टोबैसिलस र्यूटेरी लैक्टोबैसिलस रैम्नोसस लैक्टोबैसिलस सेलिवेरियस प्रोपियोनिबैक्टीरियम फ्रायडेनरीची लगभग 10-15% लोगों का मल फ्लोटन फीसेस लगातार शौचालय के पानी ('फ्लोटर्स') में तैरता है, जबकि बाकी मल पैदा करते हैं जो डूबता है ('सिंकर्स') और गैस के उत्पादन से मल तैरता है। जबकि पारंपरिक चूहे अक्सर 'फ्लोटर्स' का उत्पादन करते हैं, नोटोबायोटिक रोगाणु मुक्त चूहे कोई आंत माइक्रोबायोटा (रोगाणु मुक्त आइसोलेटर में पैदा किए गए) 'सिंकर्स' का उत्पादन नहीं करते हैं, और रोगाणु मुक्त चूहों में आंत माइक्रोबायोटा उपनिवेशीकरण से खाद्य परिवर्तन माइक्रोबियल बायोमास में होता है और कई गैसोजेनिक बैक्टीरिया प्रजातियों का संवर्धन होता है जो 'सिंकर्स' को 'फ्लोटर्स' में बदल देता है। गैर-एंटीबायोटिक दवाएं मानव आंत से जुड़े बैक्टीरिया को प्रभावित कर सकती हैं या नहीं, इसके लिए अनुसंधान परीक्षण 40 आंत बैक्टीरिया उपभेदों के खिलाफ 1000 से अधिक विपणन दवाओं पर इन विट्रो विश्लेषण द्वारा किए गए थे, जिससे पता चलता है कि 24 प्रतिशत दवाएं कम से कम एक बैक्टीरिया उपभेदों के विकास को रोकती हैं। व्यायाम आंत माइक्रोबायोटा और व्यायाम के प्रभाव हाल ही में आपस में जुड़े हुए पाए गए हैं। मध्यम और तीव्र व्यायाम दोनों आम तौर पर धीरज एथलीटों के प्रशिक्षण नियम का हिस्सा हैं, लेकिन वे स्वास्थ्य पर अलग-अलग प्रभाव डालते हैं। आंत माइक्रोबायोटा और धीरज खेलों के बीच परस्पर संबंध व्यायाम की तीव्रता और प्रशिक्षण की स्थिति पर निर्भर करता है। रोग में भूमिका पाचन तंत्र में बैक्टीरिया विभिन्न तरीकों से रोग में योगदान कर सकते हैं और प्रभावित हो सकते हैं। कुछ प्रकार के बैक्टीरिया की उपस्थिति या अधिकता सूजन आंत्र रोग जैसे सूजन संबंधी विकारों में योगदान कर सकती है। इसके अतिरिक्त, आंत के वनस्पतियों के कुछ सदस्यों के चयापचय मेजबान संकेत मार्गों को प्रभावित कर सकते हैं, जो मोटापा और बृहदान्त्र कैंसर जैसे विकारों में योगदान कर सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, आंत के उपकला के टूटने की स्थिति में, अन्य मेजबान डिब्बों में आंत के वनस्पति घटकों के घुसपैठ से सेप्सिस हो सकता है। अल्सर हेलिकोबैक्टर पाइलोरी संक्रमण पेट के अल्सर के गठन की शुरुआत कर सकता है जब बैक्टीरिया पेट के उपकला अस्तर में प्रवेश करते हैं, फिर एक सूजन वाले फागोसाइटोटिक प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं। बदले में, सूजन पार्श्विका कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाती है जो पेट में अत्यधिक हाइड्रोक्लोरिक एसिड छोड़ती हैं और सुरक्षात्मक बलगम का कम उत्पादन करती हैं। पेट के अस्तर में चोट, जो अल्सर की ओर ले जाती है, तब विकसित होती है जब गैस्ट्रिक एसिड कोशिकाओं के रक्षात्मक गुणों को अभिभूत कर देता है और एंडोजेनस प्रोस्टाग्लैंडिन संश्लेषण को रोकता है, बलगम और बाइकार्बोनेट स्राव को कम करता है, म्यूकोसल रक्त प्रवाह को कम करता है, और चोट के प्रतिरोध को कम करता है। पेट के अस्तर के कम सुरक्षात्मक गुण पेट के एसिड, पेप्सिन और पित्त लवणों द्वारा आगे की चोट और अल्सर बनने की संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं। आंत्र छिद्रण सामान्य रूप से सामान्य बैक्टीरिया मेजबान को नुकसान पहुंचा सकते हैं यदि वे आंत्र पथ से बाहर निकलते हैं। ट्रांसलोकेशन, जो तब होता है जब बैक्टीरिया अपने म्यूकोसल अस्तर के माध्यम से आंत को छोड़ देते हैं, कई अलग-अलग बीमारियों में हो सकता है। यदि आंत छिद्रित है, तो बैक्टीरिया इंटरस्टिटियम पर आक्रमण करते हैं, जिससे संभावित रूप से घातक संक्रमण होता है। सूजन आंत्र रोग दो मुख्य प्रकार के सूजन आंत्र रोग, क्रोहन रोग और अल्सरेटिव कोलाइटिस, आंत के पुराने सूजन विकार हैं; इन रोगों के कारण अज्ञात हैं और आंत की वनस्पति और मेजबान के साथ इसके संबंध के मुद्दों को इन स्थितियों में फंसाया गया है। इसके अतिरिक्त, ऐसा प्रतीत होता है कि आंत-मस्तिष्क अक्ष के साथ आंत की वनस्पतियों की अंतःक्रिया की आई. बी. डी. में एक भूमिका होती है, जिसमें हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-एड्रेनल अक्ष के माध्यम से शारीरिक तनाव की मध्यस्थता आंतों के उपकला और आंत की वनस्पतियों में परिवर्तन को चलाती है जो बदले में कारकों और चयापचय को छोड़ती है जो आंत्र तंत्रिका तंत्र और वेगस तंत्रिका में संकेत को ट्रिगर करती है। स्वस्थ लोगों की तुलना में सूजन आंत्र रोगों वाले लोगों में आंत की वनस्पतियों की विविधता काफी कम दिखाई देती है; इसके अलावा, अल्सरेटिव कोलाइटिस, प्रोटिओबैक्टीरिया और एक्टिनोबैक्टीरिया वाले लोगों में हावी दिखाई देता है; क्रोहन, एंटरोकोकस फेकियम और कई प्रोटिओबैक्टीरिया वाले लोगों में अधिक प्रतिनिधित्व किया जाता है। इस बात के उचित प्रमाण हैं कि लैक्टोबैसिली और बिफिडोबैक्टीरिया के साथ प्रोबायोटिक्स लेकर आंत की वनस्पतियों के असंतुलन को ठीक करने से आई. बी. डी. में आंतों के दर्द और आंत की सूजन को कम किया जा सकता है। चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम एच. पी. ए. अक्ष के तनाव और दीर्घकालिक सक्रियण का परिणाम है; इसके लक्षणों में पेट दर्द, आंत्र आंदोलनों में परिवर्तन और प्रोइनफ्लेमेटरी साइटोकिन्स में वृद्धि शामिल है। कुल मिलाकर, अध्ययनों में पाया गया है कि चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम वाले व्यक्तियों में ल्यूमिनल और म्यूकोसल माइक्रोबायोटा बदल जाते हैं, और ये परिवर्तन दस्त या कब्ज जैसे जलन के प्रकार से संबंधित हो सकते हैं। इसके अलावा, मल लैक्टोबैसिली और बिफिडोबैक्टीरिया के निम्न स्तर के साथ माइक्रोबायोम की विविधता में कमी आई है, एस्चेरिचिया कोलाई जैसे फैकल्टेटिव एनारोबिक बैक्टीरिया के उच्च स्तर और फर्मिक्यूट्सः बैक्टेरॉइडीट्स के अनुपात में वृद्धि हुई है। अन्य सूजन या ऑटोइम्यून स्थितियाँ एलर्जी, अस्थमा और मधुमेह मेलिटस अज्ञात कारण के ऑटोइम्यून और सूजन विकार हैं, लेकिन आंत की वनस्पति में असंतुलन और मेजबान के साथ इसके संबंध से जुड़े हुए हैं। 2016 तक यह स्पष्ट नहीं था कि आंत की वनस्पतियों में परिवर्तन इन स्वतः प्रतिरक्षा और सूजन संबंधी विकारों का कारण बनते हैं या उनका एक उत्पाद या अनुकूलन हैं। अस्थमा के साथ, विकसित दुनिया में इसकी बढ़ती व्यापकता को समझाने के लिए दो परिकल्पनाएँ प्रस्तुत की गई हैं। स्वच्छता परिकल्पना यह मानती है कि विकसित दुनिया में बच्चे पर्याप्त रोगाणुओं के संपर्क में नहीं आते हैं और इस प्रकार सुरक्षात्मक भूमिका निभाने वाले विशिष्ट जीवाणु वर्ग का प्रसार कम हो सकता है। दूसरी परिकल्पना पश्चिमी पैटर्न आहार पर केंद्रित है, जिसमें साबुत अनाज और फाइबर की कमी होती है और इसमें साधारण शर्करा की अधिकता होती है। दोनों परिकल्पनाएँ इम्यूनोमॉड्यूलेशन में शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) की भूमिका पर अभिसरण करती हैं। ये जीवाणु किण्वन चयापचय प्रतिरक्षा संकेत में शामिल होते हैं जो अस्थमा के ट्रिगर को रोकते हैं और कम एससीएफए स्तर रोग से जुड़े होते हैं। लैक्नोस्पिरा, वेइलोनला, रोथिया और फेकेलिबैक्टीरियम जैसी सुरक्षात्मक प्रजातियों की कमी को एस. सी. एफ. ए. के स्तर में कमी से जोड़ा गया है। इसके अलावा, एस. सी. एफ. ए. फाइबर के जीवाणु किण्वन का उत्पाद है, जो पश्चिमी पैटर्न आहार में कम है। एस. सी. एफ. ए. आंत की वनस्पति और प्रतिरक्षा विकारों के बीच एक कड़ी प्रदान करते हैं, और 2016 तक, यह अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र था। भोजन और अन्य एलर्जी के बढ़ने के लिए भी इसी तरह की परिकल्पनाएँ की गई हैं। मधुमेह मेलिटस प्रकार 1 आंत माइक्रोबायोटा और मधुमेह मेलिटस प्रकार 1 के बीच संबंध को एससीएफए से भी जोड़ा गया है, जैसे कि ब्यूटायरेट और एसीटेट। बैक्टीरियल किण्वन से ब्यूटायरेट और एसीटेट देने वाले आहार में ट्रेग अभिव्यक्ति में वृद्धि दिखाई देती है। ट्रेग कोशिकाएँ प्रभावक टी कोशिकाओं को कम करती हैं, जो बदले में आंत में सूजन प्रतिक्रिया को कम करती हैं। ब्यूटाइरेट बृहदान्त्र कोशिकाओं के लिए एक ऊर्जा स्रोत है। ब्यूटाइरेट देने वाले आहार इस प्रकार तंग जंक्शनों के निर्माण के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करके आंत की पारगम्यता को कम करते हैं। इसके अतिरिक्त, ब्यूटाइरेट को इंसुलिन प्रतिरोध को कम करने के लिए भी दिखाया गया है, यह सुझाव देते हुए कि ब्यूटाइरेट उत्पादक रोगाणुओं में कम आंत समुदाय मधुमेह मेलिटस प्रकार 2 प्राप्त करने की संभावना को बढ़ा सकते हैं। ब्यूटाइरेट देने वाले आहार में कोलोरेक्टल कैंसर के दमन के संभावित प्रभाव भी हो सकते हैं। मोटापा और चयापचय सिंड्रोम आंत की वनस्पति को मोटापा और चयापचय सिंड्रोम में भी शामिल किया गया है क्योंकि यह पाचन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; पश्चिमी पैटर्न आहार आंत की वनस्पति में परिवर्तन को चलाने और बनाए रखने के लिए प्रतीत होता है जो बदले में भोजन से कितनी ऊर्जा प्राप्त होती है और उस ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाता है। एक स्वस्थ आहार का एक पहलू जिसकी अक्सर पश्चिमी-पैटर्न आहार में कमी होती है, वह है फाइबर और अन्य जटिल कार्बोहाइड्रेट जिनकी एक स्वस्थ आंत की वनस्पति को फलने-फूलने की आवश्यकता होती है; पश्चिमी-पैटर्न आहार के जवाब में आंत की वनस्पति में परिवर्तन आंत की वनस्पति द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाते हुए दिखाई देते हैं जो मोटापे और चयापचय सिंड्रोम में योगदान कर सकते हैं। इस बात के भी प्रमाण हैं कि माइक्रोबायोटा माइक्रोबायोटा की प्राथमिकताओं के आधार पर खाने के व्यवहार को प्रभावित करता है, जिससे मेजबान अधिक भोजन का सेवन कर सकता है जिसके परिणामस्वरूप अंततः मोटापा हो सकता है। आम तौर पर यह देखा गया है कि उच्च आंत माइक्रोबायोम विविधता के साथ, माइक्रोबायोटा अन्य माइक्रोबायोटा के साथ प्रतिस्पर्धा करने पर ऊर्जा और संसाधन खर्च करेगा और मेजबान में हेरफेर करने पर कम खर्च करेगा। इसके विपरीत कम आंत माइक्रोबायोम विविधता के साथ देखा जाता है, और ये माइक्रोबायोटा मेजबान भोजन की लालसा पैदा करने के लिए मिलकर काम कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, यकृत ग्लाइकोजेनेसिस और ग्लुकोनियोजेनेसिस के चयापचय मार्गों के माध्यम से ग्लूकोज के सेवन और भंडारण के बीच संतुलन बनाए रखते हुए रक्त ग्लूकोज होमियोस्टेसिस में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। आंतों के लिपिड आंत-मस्तिष्क-यकृत अक्ष से जुड़े ग्लूकोज होमियोस्टेसिस को नियंत्रित करते हैं। ऊपरी आंत में लिपिड का प्रत्यक्ष प्रशासन ऊपरी आंतों में लंबी श्रृंखला फैटी एसाइल-कोएंजाइम ए (एल. सी. एफ. ए.-सी. ओ. ए.) के स्तर को बढ़ाता है और सबडायाफ्रामिक वेगोटोमी या आंत वेगाल डेफरेंटेशन के तहत भी ग्लूकोज उत्पादन को दबा देता है। यह मस्तिष्क और आंत के बीच तंत्रिका संबंध को बाधित करता है और ऊपरी आंत के लिपिड की ग्लूकोज उत्पादन को रोकने की क्षमता को अवरुद्ध करता है। आंत-मस्तिष्क-यकृत अक्ष और आंत माइक्रोबायोटा संरचना यकृत में ग्लूकोज होमियोस्टेसिस को नियंत्रित कर सकती है और मोटापे और मधुमेह के इलाज के लिए संभावित चिकित्सीय तरीके प्रदान कर सकती है। जिस तरह आंत की वनस्पति एक प्रतिक्रिया चक्र में कार्य कर सकती है जो मोटापे के विकास को चला सकती है, उसी तरह इस बात के प्रमाण हैं कि कैलोरी के सेवन को सीमित करना (यानी, आहार) आंत की वनस्पति की संरचना में परिवर्तन ला सकता है। यकृत रोग जैसा कि यकृत को सीधे पोर्टल नस द्वारा खिलाया जाता है, जो कुछ भी आंतों के उपकला और आंतों के श्लेष्मा अवरोध को पार करता है वह यकृत में प्रवेश करता है, जैसा कि वहां उत्पन्न साइटोकिन्स करते हैं। आंत के वनस्पतियों में डिस्बिओसिस को सिरोसिस और गैर-मादक वसायुक्त यकृत रोग के विकास से जोड़ा गया है। कैंसर बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियाँ, जैसे कि बैक्टेरॉइड्स और क्लॉस्ट्रिडियम, ट्यूमर की वृद्धि दर में वृद्धि से जुड़ी हुई हैं, जबकि अन्य प्रजातियाँ, जैसे कि लैक्टोबैसिलस और बिफिडोबैक्टीरिया, ट्यूमर के निर्माण को रोकने के लिए जानी जाती हैं। दिसंबर 2017 तक प्रारंभिक और अप्रत्यक्ष प्रमाण थे कि आंत का माइक्रोबायोटा पीडी-1 अवरोधकों के प्रति प्रतिक्रिया में मध्यस्थता कर सकता है; तंत्र अज्ञात था। मोटापे से ग्रस्त लोगों को हेपेटोसेल्युलर कार्सिनोमा सहित कई प्रकार के कैंसर का खतरा अधिक होता है। यह बढ़ा हुआ जोखिम ऐसे व्यक्तियों में आंत के सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्सिनोजेनिक पित्त एसिड के बढ़ते उत्पादन से संबंधित हो सकता है। आहार या आनुवंशिक कारकों के कारण होने वाला मोटापा आंत के माइक्रोबायोटा के परिवर्तन से जुड़ा होता है जो पित्त एसिड डीऑक्सीकोलिक एसिड के स्तर को बढ़ाता है, एक चयापचय जो डीएनए क्षति का कारण बनता है। आंत की वनस्पति और तंत्रिका-मनोचिकित्सा के मुद्दों के बीच संबंधों में तंत्रिका-मनोचिकित्सा रुचि 2014 के एक अध्ययन से शुरू हुई थी जिसमें दिखाया गया था कि रोगाणु मुक्त चूहों ने गैर-जी. एफ. प्रयोगशाला चूहों की तुलना में तनाव के लिए एक अतिरंजित एच. पी. ए. अक्ष प्रतिक्रिया दिखाई। जनवरी 2016 तक, आंत-मस्तिष्क अक्ष में आंत की वनस्पतियों की भूमिका पर किया गया अधिकांश काम जानवरों में किया गया था, या विभिन्न न्यूरोएक्टिव यौगिकों की विशेषता है जो आंत की वनस्पतियों का उत्पादन कर सकते हैं, और मनुष्यों के साथ अध्ययन विभिन्न मनोरोग और तंत्रिका संबंधी अंतर वाले लोगों के बीच अंतर को मापते हैं, या तनाव के जवाब में आंत की वनस्पतियों में परिवर्तन, या विभिन्न प्रोबायोटिक्स के प्रभावों को मापते हैं (इस संदर्भ में "साइकोबायोटिक्स" कहा जाता है), आम तौर पर छोटे थे और सामान्यीकृत नहीं किए जा सकते थे; क्या आंत की वनस्पतियों में परिवर्तन रोग का परिणाम है, बीमारी का कारण है, या आंत-मस्तिष्क अक्ष में किसी भी संख्या में संभावित प्रतिक्रिया लूप में दोनों स्पष्ट नहीं थे। आंत-मस्तिष्क अक्ष एक गतिशील संबंध है जो मानसिक स्वास्थ्य को भी प्रभावित कर सकता है। आंत का माइक्रोबायोम कुछ न्यूरोट्रांसमीटर, ट्रिप्टोफैन (एक एमिनो एसिड) के चयापचय और लघु-श्रृंखला फैटी एसिड के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। आहार, भूगोल, तनाव (एच. पी. ए. अक्ष) और फार्मास्यूटिकल्स सहित कई कारण हैं कि आंत का माइक्रोबायोम असंतुलित हो सकता है। असंतुलन डिस्बिओसिस और सूजन का कारण बन सकता है, जिससे अवसाद और चिंता हो सकती है। 2016 से एक व्यवस्थित समीक्षा ने पूर्व नैदानिक और छोटे मानव परीक्षणों की जांच की जो प्रोबायोटिक बैक्टीरिया के कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपभेदों के साथ आयोजित किए गए हैं और पाया कि परीक्षण किए गए लोगों में, जेनेरा बिफिडोबैक्टीरियम और लैक्टोबैसिलस (बी. लोंगम, बी. ब्रीव, बी. इन्फेंटिस, एल. हेल्वेटिकस, एल. रैमनोसस, एल. प्लांटेरम और एल. केसी) में कुछ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों के लिए उपयोगी होने की सबसे अधिक क्षमता थी। अन्य जानवर मानव आंत माइक्रोबायोम की संरचना अन्य महान वानरों के समान है। हालाँकि, पैन से हमारे विकासवादी विभाजन के बाद से मनुष्यों के आंत बायोटा की विविधता में कमी आई है और संरचना में बदलाव आया है। मनुष्यों का प्रदर्शन बैक्टेरॉइड्स में बढ़ता है, जो पशु प्रोटीन और वसा में उच्च आहार से जुड़ा एक जीवाणु फैलम है, और मेथेनोब्रेविबैक्टर और फाइब्रोबैक्टर में घटता है, जो समूह जटिल पौधे पॉलीसेकेराइड्स को किण्वित करते हैं। ये परिवर्तन पैन से विकासवादी विचलन के बाद से मनुष्यों के संयुक्त आहार, आनुवंशिक और सांस्कृतिक परिवर्तनों का परिणाम हैं। मनुष्यों और कशेरुकी जीवों के अलावा, कुछ कीटों में जटिल और विविध आंत सूक्ष्मजीव भी होते हैं जो प्रमुख पोषण भूमिका निभाते हैं। दीमक से जुड़े सूक्ष्मजीव समुदाय व्यक्तियों के वजन का अधिकांश हिस्सा बना सकते हैं और लिग्नोसेल्यूलोज और नाइट्रोजन स्थिरीकरण के पाचन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। ये समुदाय मेजबान-विशिष्ट हैं, और निकटता से संबंधित कीट प्रजातियां आंत माइक्रोबायोटा संरचना में तुलनीय समानताएं साझा करती हैं। तिलचट्टे में, आंत के माइक्रोबायोटा को एक निर्धारक तरीके से इकट्ठा होने के लिए दिखाया गया है, चाहे इनोकुलम कुछ भी हो; इस मेजबान-विशिष्ट असेंबली का कारण स्पष्ट नहीं है। दीमक और तिलचट्टे जैसे कीटों से जुड़े जीवाणु समुदाय बलों के संयोजन से निर्धारित होते हैं, मुख्य रूप से आहार, लेकिन कुछ संकेत हैं कि मेजबान जातिजनन भी वंशावली के चयन में भूमिका निभा सकता है। 51 से अधिक वर्षों से यह ज्ञात है कि जीवाणुरोधी एजेंटों की कम खुराक का प्रशासन वजन बढ़ाने के लिए खेत के जानवरों के विकास को बढ़ावा देता है। चूहों पर किए गए एक अध्ययन में विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं की उप-चिकित्सीय खुराक के साथ इलाज किए गए जानवरों में फर्मिक्यूट्स और लैक्नोस्पाइरेसी का अनुपात काफी बढ़ गया था। मल की कैलोरी सामग्री और जी. आई. पथ में छोटे श्रृंखला वसा एसिड (एस. सी. एफ. ए.) की सांद्रता का विश्लेषण करके, यह निष्कर्ष निकाला गया कि माइक्रोबायोटा की संरचना में परिवर्तन से अन्यथा अपचनीय घटकों से कैलोरी निकालने की क्षमता में वृद्धि होती है, और एस. सी. एफ. ए. के उत्पादन में वृद्धि होती है। ये निष्कर्ष इस बात के प्रमाण प्रदान करते हैं कि एंटीबायोटिक्स न केवल जी. आई. माइक्रोबायोम की संरचना को बाधित करते हैं, बल्कि विशेष रूप से एस. सी. एफ. ए. के संबंध में इसकी चयापचय क्षमताओं को भी बाधित करते हैं। यह भी देखें उपनिवेशीकरण प्रतिरोध मानव वनस्पतियों की सूची महिलाओं के निचले प्रजनन पथ की सूक्ष्म जीव प्रजातियों की सूची त्वचा वनस्पति वेरोटॉक्सिन उत्पादक एस्चेरिचिया कोलाई नोट्स संदर्भ आगे पढ़ने के लिए समीक्षा लेख जीवाणु विज्ञान पाचन प्रणाली बेसिलोटा पर्यावरण सूक्ष्म जीव विज्ञान सूक्ष्म जीव