Gut microbiota
گٹ مائکرو بائیوٹا، گٹ مائکرو بایوم، یا گٹ فلورا، وہ مائکروجنزم ہیں، جن میں بیکٹیریا، آرکیا، فنگی اور وائرس شامل ہیں، جو جانوروں کے ہاضمے کے راستوں میں رہتے ہیں۔ معدے کا میٹاجینوم گٹ مائکرو بائیوٹا کے تمام جینوموں کا مجموعہ ہے۔ گٹ انسانی مائکرو بایوم کا بنیادی مقام ہے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کے وسیع اثرات ہوتے ہیں، جن میں نوآبادیات پر اثرات، پیتھوجینز کے خلاف مزاحمت، آنتوں کے اپیتھیلیم کو برقرار رکھنا، غذائی اور دواسازی کے مرکبات کو میٹابولائز کرنا، مدافعتی فعل کو کنٹرول کرنا، اور یہاں تک کہ گٹ دماغ کے محور کے ذریعے طرز عمل بھی شامل ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کی مائکروبیل ساخت ہاضمے کی نالی کے مختلف علاقوں میں مختلف ہوتی ہے۔ بڑی آنت میں اب تک مطالعہ کی گئی کسی بھی انسان سے وابستہ مائکروبیل کمیونٹی کی سب سے زیادہ مائکروبیل کثافت ہوتی ہے، جو 300 سے 1000 مختلف انواع کے درمیان نمائندگی کرتی ہے۔ بیکٹیریا سب سے بڑے اور آج تک سب سے بہتر مطالعہ شدہ جزو ہیں اور 99 ٪ آنتوں کے بیکٹیریا تقریبا 30 یا 40 پرجاتیوں سے آتے ہیں۔ پاخانہ کی خشک مقدار کا 60 فیصد تک بیکٹیریا ہوتا ہے۔ آنتوں میں 99 فیصد سے زیادہ بیکٹیریا اینیروبس ہوتے ہیں، لیکن سیکم میں، ایروبک بیکٹیریا زیادہ کثافت تک پہنچ جاتے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ انسانی گٹ مائکرو بائیوٹا میں انسانی جینوم سے تقریبا سو گنا زیادہ جین ہوتے ہیں۔ خلاصہ انسانوں میں، گٹ مائکرو بائیوٹا میں جسم کے دیگر حصوں کے مقابلے میں بیکٹیریا کی سب سے زیادہ تعداد اور انواع ہوتی ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کو تشکیل دینے والے بیکٹیریا کی تخمینہ تعداد تقریبا 1013-1014 ہے۔ انسانوں میں، آنتوں کے پودے پیدائش کے ایک سے دو سال بعد قائم ہو جاتے ہیں، اس وقت تک آنتوں کے اپیتھیلیم اور آنتوں کی میوکوسل رکاوٹ جو یہ خفیہ کرتی ہے اس طرح سے مشترکہ طور پر تیار ہو جاتی ہے جو آنتوں کے پودوں کے لیے روادار اور یہاں تک کہ معاون ہوتی ہے اور یہ روگجنک حیاتیات کو بھی رکاوٹ فراہم کرتی ہے۔ کچھ گٹ مائکرو بائیوٹا اور انسانوں کے درمیان تعلق محض مشترکہ (ایک غیر نقصان دہ بقائے باہمی) نہیں ہے، بلکہ ایک باہمی تعلق ہے۔ کچھ انسانی آنتوں کے مائکروجنزم غذائی ریشہ کو شارٹ چین فیٹی ایسڈ (ایس سی ایف اے) میں خمیر کرکے میزبان کو فائدہ پہنچاتے ہیں، جیسے کہ ایسیٹک ایسڈ اور بیوٹریک ایسڈ، جو پھر میزبان کے ذریعے جذب کیے جاتے ہیں۔ آنتوں کے بیکٹیریا وٹامن بی اور وٹامن کے کی ترکیب کے ساتھ ساتھ بائل ایسڈ، سٹیرولز اور زینو بائیوٹکس کو میٹابولائز کرنے میں بھی کردار ادا کرتے ہیں۔ ایس سی ایف اے اور ان سے پیدا ہونے والے دیگر مرکبات کی نظامی اہمیت ہارمونز کی طرح ہوتی ہے اور آنتوں کے پودے خود ایک اینڈوکرائن اعضاء کی طرح کام کرتے دکھائی دیتے ہیں۔ آنتوں کے پودوں کی بے قاعدگی کو سوزش اور خود مدافعتی حالات کے ساتھ منسلک کیا گیا ہے۔ انسانی گٹ مائکرو بائیوٹا کی ساخت وقت کے ساتھ بدلتی ہے، جب غذا میں تبدیلی آتی ہے، اور جیسے جیسے مجموعی صحت میں تبدیلی آتی ہے۔ 2016 کے ایک منظم جائزے میں پری کلینیکل اور چھوٹے انسانی ٹرائلز کا جائزہ لیا گیا جو پروبائیوٹک بیکٹیریا کے کچھ تجارتی طور پر دستیاب تناؤ کے ساتھ کیے گئے ہیں اور ان کی نشاندہی کی گئی ہے جن میں مرکزی اعصابی نظام کی کچھ خرابیوں کے لیے مفید ہونے کی سب سے زیادہ صلاحیت تھی۔ درجہ بندی گٹ مائکرو بائیوٹا کی مائکروبیل ساخت ہاضمہ کے راستے میں مختلف ہوتی ہے۔ معدے اور چھوٹی آنت میں، بیکٹیریا کی نسبتا کم اقسام عام طور پر موجود ہوتی ہیں۔ اس کے برعکس، بڑی آنت میں کسی بھی انسان سے وابستہ مائکروبیل کمیونٹی کی سب سے زیادہ مائکروبیل کثافت ہوتی ہے جس کا اب تک مطالعہ کیا گیا ہے جس میں 1010 سے 1011 خلیات فی گرام آنتوں کے مواد کے درمیان ہیں۔ یہ بیکٹیریا 300 سے 1000 مختلف انواع کی نمائندگی کرتے ہیں۔ تاہم، 99 فیصد بیکٹیریا تقریبا 30 یا 40 انواع سے آتے ہیں۔ آنتوں میں ان کی کثرت کے نتیجے میں، بیکٹیریا بھی فضلے کی خشک مقدار کا 60 فیصد تک بنتے ہیں۔ پھپھوندی، پروٹسٹ، آرکیا، اور وائرس بھی آنتوں کے پودوں میں موجود ہوتے ہیں، لیکن ان کی سرگرمیوں کے بارے میں کم معلوم ہے۔ آنتوں میں 99 فیصد سے زیادہ بیکٹیریا اینیروبس ہوتے ہیں، لیکن سیکم میں، ایروبک بیکٹیریا زیادہ کثافت تک پہنچ جاتے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ ان آنتوں کے پودوں میں انسانی جینوم کے مقابلے میں مجموعی طور پر تقریبا سو گنا زیادہ جین ہوتے ہیں۔ آنتوں میں موجود بہت سی انواع کا ان کے میزبانوں سے باہر مطالعہ نہیں کیا گیا ہے کیونکہ ان کی پرورش نہیں کی جا سکتی۔ اگرچہ بنیادی مائکروبیل پرجاتیوں کی ایک چھوٹی سی تعداد زیادہ تر افراد میں مشترک ہے، لیکن مائکروبس کی آبادی وسیع پیمانے پر مختلف ہو سکتی ہے۔ کسی فرد کے اندر، ان کی مائکروبیل آبادی وقت کے ساتھ کافی مستقل رہتی ہے، جس میں طرز زندگی، غذا اور عمر میں تبدیلیوں کی وجہ سے کچھ تبدیلیاں ہوتی ہیں۔ ہیومن مائکرو بایوم پروجیکٹ انسانی آنت اور جسم کے دیگر مقامات کے مائکرو بایوٹا کو بہتر طریقے سے بیان کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ انسانی آنت میں چار غالب بیکٹیریل فائیلا بیسیلوٹا (فرمیکیوٹس)، بیکٹیریوڈوٹا، ایکٹینومیسیٹوٹا، اور سیوڈوموناڈوٹا ہیں۔ زیادہ تر بیکٹیریا کا تعلق نسل بیکٹیریوائڈز، کلوسٹریڈیم، فیکیلیبیکٹیریم، یوبیکٹیریم، رومینوکوکس، پیپٹوکوکس، پیپٹوسٹریپٹوکوکس، اور بائیفیڈوبیکٹیریم سے ہے۔ دیگر نسلیں، جیسے ایسچریچیا اور لیکٹوبیسلس، کم حد تک موجود ہیں۔ اکیلے جینس بیکٹیریوائڈز کی انواع آنتوں میں موجود تمام بیکٹیریا کا تقریبا 30 فیصد بنتی ہیں، جس سے پتہ چلتا ہے کہ یہ جینس میزبان کے کام کرنے میں خاص طور پر اہم ہے۔ آنتوں میں جن پھپھوندی نسل کا پتہ چلا ہے ان میں دیگر کے علاوہ کینڈیڈا، ساکرومیسیس، ایسپرگیلس، پینسیلیم، روڈوٹورولا، ٹرامیٹس، پلیواسپورا، سکلیروٹینیا، بلیرا، اور گیلیکٹومیسیس شامل ہیں۔ روڈوٹورولا اکثر سوزش والی آنتوں کی بیماری والے افراد میں پایا جاتا ہے جبکہ کینڈیڈا اکثر ہیپاٹائٹس بی سروسس اور دائمی ہیپاٹائٹس بی والے افراد میں پایا جاتا ہے۔ آرکیا آنتوں کے پودوں کی ایک اور بڑی کلاس تشکیل دیتا ہے جو خمیر کے بیکٹیریل مصنوعات کے میٹابولزم میں اہم ہیں۔ صنعت کاری مائکرو بائیوٹا میں ہونے والی تبدیلیوں سے وابستہ ہے اور تنوع میں کمی بعض انواع کو معدوم کر سکتی ہے۔ 2018 میں، محققین نے انسانی مائکرو بائیوٹا کے بائیو بینک ذخیرے کی تجویز پیش کی۔ اینٹروٹائپ جانداروں کی ایک درجہ بندی ہے جو انسانی آنتوں کے مائکرو بایوم میں اس کے جراثیمیاتی ماحولیاتی نظام پر مبنی ہے جو عمر، جنس، جسمانی وزن، یا قومی تقسیم کے مطابق نہیں ہے۔ اس بات کے اشارے ہیں کہ طویل مدتی غذا اینٹروٹائپ کو متاثر کرتی ہے۔ تین انسانی اینٹروٹائپ تجویز کیے گئے ہیں، لیکن ان کی قدر پر سوال اٹھایا گیا ہے۔ ساخت بیکٹیریوم پیٹ پیٹ کی زیادہ تیزابیت کی وجہ سے زیادہ تر خرد حیاتیات وہاں زندہ نہیں رہ سکتے۔ معدے کے اہم بیکٹیریل باشندوں میں شامل ہیں: سٹریپٹوکوکس، سٹیفیلوکوکس، لیکٹوبیسلس، پیپٹوسٹریپٹوکوکس۔ ہیلیکوبیکٹر پائلوری ایک گرام منفی سرپل بیکٹیریا ہے جو معدے کے میوکوسا پر قائم ہوتا ہے جس کی وجہ سے دائمی گیسٹرائٹس، اور پیپٹک السر کی بیماری ہوتی ہے، اور یہ معدے کے کینسر کے لیے ایک کارسنوجین ہے۔ آنتوں چھوٹی آنت میں معدے کی قربت اور اثر کی وجہ سے مائکروجنزموں کی ایک ٹریس مقدار ہوتی ہے۔ گرام مثبت کوکی اور چھڑی کی شکل کے بیکٹیریا چھوٹی آنت میں پائے جانے والے اہم خرد حیاتیات ہیں۔ تاہم، چھوٹی آنت کے دور دراز حصے میں الکلین حالات اینٹروبیکٹیریا کے گرام منفی بیکٹیریا کی حمایت کرتے ہیں۔ چھوٹی آنت کے بیکٹیریل نباتات آنتوں کے افعال کی ایک وسیع رینج میں مدد کرتے ہیں۔ بیکٹیریل نباتات ریگولیٹری سگنلز فراہم کرتے ہیں جو آنتوں کی نشوونما اور افادیت کو قابل بناتے ہیں۔ چھوٹی آنت میں بیکٹیریا کی زیادہ نشوونما آنتوں کی ناکامی کا باعث بن سکتی ہے۔ اس کے علاوہ بڑی آنت انسانی جسم کا سب سے بڑا بیکٹیریل ماحولیاتی نظام پر مشتمل ہے۔ بڑی آنت اور پاخانہ کے پودوں کا تقریبا 99 فیصد لازمی اینیروبس جیسے بیکٹیریوائڈز اور بائیفیڈوبیکٹیریم سے بنا ہوتا ہے۔ بڑی آنت کی خرد حیاتیات کی آبادی میں خلل ڈالنے والے عوامل میں اینٹی بائیوٹکس، تناؤ اور پرجیویوں شامل ہیں۔ بیکٹیریا بڑی آنت میں زیادہ تر نباتات اور پاخانہ کے خشک بڑے پیمانے کا 60 فیصد بناتے ہیں۔ یہ حقیقت فضلے کے نمونوں سے نیوکلک ایسڈ نکال کر کسی بھی ٹیسٹ اور تجربات کے لیے فضلے کو آنتوں کے پودوں کا ایک مثالی ذریعہ بناتی ہے، اور بیکٹیریل 16S rRNA جین کے سلسلے بیکٹیریل پرائمر کے ساتھ تیار کیے جاتے ہیں۔ جانچ کی یہ شکل اکثر زیادہ ناگوار تکنیکوں، جیسے بائیوپسیز سے بھی بہتر ہوتی ہے۔ پانچ فائیلا آنتوں کے مائکرو بائیوٹا پر حاوی ہیں: بیکٹیریوڈوٹا، بیسیلوٹا (فرمیکیوٹس)، ایکٹینومیسیٹوٹا، سیوڈوموناڈوٹا، اور ویرروکومیکرو بائیوٹا-بیکٹیریوڈوٹا اور بیسیلوٹا کے ساتھ ساخت کا 90 ٪ تشکیل دیتے ہیں۔ گٹ میں کہیں 300 سے 1000 کے درمیان مختلف انواع رہتی ہیں، جن میں سے زیادہ تر کا تخمینہ تقریبا 500 ہے۔ تاہم، یہ امکان ہے کہ 99 فیصد بیکٹیریا تقریبا 30 یا 40 پرجاتیوں سے آتے ہیں، جن میں فیکیلیبیکٹیریم پرسنیٹزی (فائیلم فرمیکیوٹس) صحت مند بالغوں میں سب سے عام نوع ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ آنتوں کے پودوں اور انسانوں کے درمیان تعلق محض مشترکہ (ایک غیر نقصان دہ بقائے باہمی) نہیں ہے، بلکہ یہ ایک باہمی، سمبائیوٹک تعلق ہے۔ اگرچہ لوگ آنتوں کے پودوں کے بغیر زندہ رہ سکتے ہیں، مائکروجنزم بہت سے مفید کام انجام دیتے ہیں، جیسے کہ غیر استعمال شدہ توانائی کے سبسٹریٹس کو خمیر کرنا، میٹابولزم کی اختتامی مصنوعات جیسے پروپیونیٹ اور ایسیٹیٹ کے ذریعے مدافعتی نظام کی تربیت کرنا، نقصان دہ انواع کی نشوونما کو روکنا، آنتوں کی نشوونما کو منظم کرنا، میزبان کے لیے وٹامن تیار کرنا (جیسے بائیوٹن اور وٹامن کے)، اور ہارمون تیار کرنا تاکہ میزبان کو چربی ذخیرہ کرنے کی ہدایت دی جا سکے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا اور اس کے مائکرو بایوم یا جین جمع کرنے کی وسیع تر ترمیم اور عدم توازن موٹاپے سے وابستہ ہیں۔ تاہم، بعض حالات میں، کچھ انواع کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ انفیکشن کا سبب بن کر یا میزبان کے لیے کینسر کے خطرے کو بڑھا کر بیماری پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ مائیکوبیوم فنگی اور پروٹسٹ بھی آنتوں کے پودوں کا ایک حصہ ہیں، لیکن ان کی سرگرمیوں کے بارے میں کم معلوم ہے۔ وائروم انسانی وائروم زیادہ تر بیکٹیریوفیجز ہوتے ہیں۔ تغیر کی عمر یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ زندگی کے دوران مائکرو بایوم کی ساخت کے ارتقاء کے عام نمونے موجود ہیں۔ عام طور پر، فضلے کے نمونوں کی مائکرو بائیوٹا ساخت کا تنوع بچوں کے مقابلے بالغوں میں نمایاں طور پر زیادہ ہوتا ہے، حالانکہ بالغوں کے مقابلے میں بچوں میں باہمی اختلافات زیادہ ہوتے ہیں۔ مائکرو بائیوٹا کی بالغ جیسی ترتیب میں زیادہ تر پختگی زندگی کے پہلے تین سالوں کے دوران ہوتی ہے۔ جیسے جیسے مائکرو بایوم کی ساخت میں تبدیلی آتی ہے، اسی طرح آنتوں میں پیدا ہونے والے بیکٹیریل پروٹین کی ساخت میں بھی تبدیلی آتی ہے۔ بالغ مائکرو بایومس میں، خمیر، میتھانوجینیسیس اور ارجنائن، گلوٹامیٹ، ایسپرٹیٹ اور لائسین کے میٹابولزم میں شامل انزائموں کا زیادہ پھیلاؤ پایا گیا ہے۔ اس کے برعکس، نوزائیدہ مائکرو بایومس میں غالب انزائم سسٹین میٹابولزم اور خمیر کے راستوں میں شامل ہوتے ہیں۔ جغرافیہ گٹ مائکرو بایوم کی ساخت آبادی کے جغرافیائی ماخذ پر منحصر ہے۔ پریوٹیلا کی تجارت میں تغیرات، یوریز جین کی نمائندگی، اور گلوٹامیٹ سنتھس/انحطاط کو انکوڈنگ کرنے والے جینوں کی نمائندگی یا امینو ایسڈ کے انحطاط یا وٹامن بائیوسنتھیس میں شامل دیگر انزائمز امریکہ، ملاوی، یا امریڈین نژاد آبادیوں کے درمیان نمایاں فرق ظاہر کرتے ہیں۔ امریکی آبادی میں وٹامن اور لیپوک ایسڈ بائیو سنتھیسس میں شامل گلوٹامین اور انزائموں کے انحطاط کو انکوڈنگ کرنے والے انزائموں کی اعلی نمائندگی ہے۔ جبکہ ملاوی اور امریڈین آبادی میں گلوٹامیٹ سنتھس کو انکوڈنگ کرنے والے انزائموں کی اعلی نمائندگی ہے اور ان کے مائکرو بایومس میں α-امیلیز کی زیادہ نمائندگی بھی ہے۔ چونکہ امریکی آبادی میں امریڈین یا ملاوی آبادی کے مقابلے میں چربی سے بھرپور غذا ہوتی ہے جس میں مکئی سے بھرپور غذا ہوتی ہے، اس لیے غذا شاید آنتوں کے جراثیم کی ساخت کا بنیادی تعین کرتی ہے۔ مزید مطالعات نے یورپی اور دیہی افریقی بچوں کے درمیان مائکرو بائیوٹا کی ساخت میں بڑے فرق کا اشارہ کیا ہے۔ فلورنس کے بچوں کے فضلے کے جراثیم کا موازنہ برکینا فاسو کے چھوٹے سے دیہی گاؤں بولپون کے بچوں سے کیا گیا۔ اس گاؤں میں رہنے والے ایک عام بچے کی خوراک میں بڑی حد تک چربی اور جانوروں کے پروٹین کی کمی ہوتی ہے اور وہ پولیسیکرائڈز اور پودوں کے پروٹین سے بھرپور ہوتی ہے۔ یورپی بچوں کے فیکل بیکٹیریا پر فرمیکیوٹس کا غلبہ تھا اور اس نے حیاتیاتی تنوع میں نمایاں کمی ظاہر کی، جبکہ بولپون بچوں کے فیکل بیکٹیریا پر بیکٹیریوڈائٹس کا غلبہ تھا۔ افریقی آبادیوں میں حیاتیاتی تنوع میں اضافہ اور آنتوں کے مائکرو بایوم کی مختلف ساخت عام طور پر ناقابل ہضم پودوں کے پولیسیکرائڈز کے ہاضمے میں مدد کر سکتی ہے اور اس کے نتیجے میں غیر متعدی بڑی آنت کی بیماریوں کے واقعات میں بھی کمی آسکتی ہے۔ چھوٹے پیمانے پر، یہ دکھایا گیا ہے کہ خاندان میں متعدد عام ماحولیاتی نمائشوں کا اشتراک انفرادی مائکرو بایوم کی ساخت کا ایک مضبوط تعین ہے۔ اس اثر کا کوئی جینیاتی اثر نہیں ہے اور یہ ثقافتی طور پر مختلف آبادیوں میں مستقل طور پر مشاہدہ کیا جاتا ہے۔ غذائیت کی کمی غذائیت سے دوچار بچوں میں صحت مند بچوں کے مقابلے میں کم پختہ اور کم متنوع آنتوں کا مائکرو بائیوٹا ہوتا ہے، اور غذائیت کی کمی سے وابستہ مائکرو بایوم میں تبدیلیاں بدلے میں غذائیت کی ایک پیتھو فزیولوجیکل وجہ ہو سکتی ہیں۔ غذائیت سے محروم بچوں میں بھی عام طور پر زیادہ ممکنہ طور پر روگجنک آنتوں کے پودے ہوتے ہیں، اور ان کے منہ اور گلے میں زیادہ خمیر ہوتا ہے۔ غذا میں تبدیلی گٹ مائکرو بائیوٹا کی ساخت اور تنوع میں تبدیلیوں کا باعث بن سکتی ہے۔ امریکن گٹ پروجیکٹ اور ہیومن مائکرو بایوم پروجیکٹ کے ساتھ نسل اور نسل کے محققین نے پایا کہ بارہ مائکروب خاندان فرد کی نسل یا نسل کی بنیاد پر کثرت سے مختلف ہوتے ہیں۔ ان انجمنوں کی طاقت چھوٹے نمونے کے سائز سے محدود ہے: امریکن گٹ پروجیکٹ نے 1,375 افراد سے ڈیٹا اکٹھا کیا، جن میں سے 90 ٪ سفید تھے۔ ایمسٹرڈیم میں دی ہیلتھ لائف ان این اربن سیٹنگ (ہیلیوس) کے مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ ڈچ نسب کے لوگوں میں گٹ مائکرو بائیوٹا تنوع کی سطح سب سے زیادہ تھی، جبکہ جنوبی ایشیائی اور سورینامی نسل کے لوگوں میں سب سے کم تنوع تھا۔ مطالعے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایک ہی نسل یا نسل کے افراد میں مختلف نسلی پس منظر کے افراد کے مقابلے میں زیادہ ملتے جلتے مائکرو بایومس ہوتے ہیں۔ سماجی و اقتصادی حیثیت 2020 تک، کم از کم دو مطالعات نے کسی فرد کی سماجی و اقتصادی حیثیت (ایس ای ایس) اور ان کے گٹ مائکرو بائیوٹا کے درمیان تعلق کا مظاہرہ کیا ہے۔ شکاگو میں ہونے والی ایک تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ اعلی ایس ای ایس محلوں میں رہنے والے افراد میں مائکرو بائیوٹا کا تنوع زیادہ ہوتا ہے۔ اعلی ایس ای ایس محلوں کے لوگوں میں بھی زیادہ مقدار میں بیکٹیریوائڈز بیکٹیریا تھے۔ اسی طرح، برطانیہ میں جڑواں بچوں کے مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ اعلی ایس ای ایس بھی آنتوں کے زیادہ تنوع سے جڑا ہوا ہے۔ انسانی بچوں میں حصول آنتوں کے پودوں کا قیام بالغ کی صحت کے ساتھ ساتھ معدے کی نالی کے کام کرنے کے لیے بھی اہم ہے۔ انسانوں میں، بالغ کی طرح گٹ فلورا پیدائش کے ایک سے دو سال کے اندر تشکیل پاتا ہے کیونکہ مائکرو بائیوٹا والدین سے بچے میں منتقلی اور خوراک، پانی اور دیگر ماحولیاتی ذرائع سے منتقلی کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ عام جنین کے معدے کی نالی کا روایتی نظریہ یہ ہے کہ یہ جراثیم سے پاک ہے، حالانکہ اس نظریے کو گزشتہ چند سالوں میں چیلنج کیا گیا ہے۔ شواہد کی متعدد قطاریں ابھرنا شروع ہو گئی ہیں جو تجویز کرتی ہیں کہ انٹرایوٹرین ماحول میں بیکٹیریا ہو سکتے ہیں۔ انسانوں میں، تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ جنین میں مائکروبیل کالونائزیشن ہو سکتی ہے جس میں ایک مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ لییکٹوبیسلس اور بائیفیڈوبیکٹیریم کی انواع پلیسینٹل بائیوپسیز میں موجود تھیں۔ چوہوں کے متعدد مطالعات نے امنیٹک سیال اور نال کے ساتھ ساتھ جراثیم سے پاک سیزرین سیکشن سے پیدا ہونے والے بچوں کے میکونیم میں بیکٹیریا کی موجودگی کا مظاہرہ کیا ہے۔ ایک اور تحقیق میں، محققین نے حاملہ چوہوں کو زبانی طور پر بیکٹیریا کلچر کا انتظام کیا، اور اولاد میں بیکٹیریا کا پتہ لگایا، جو ممکنہ طور پر خون کے بہاؤ کے ذریعے ہاضمہ کی نالی اور امنیٹک سیال کے درمیان منتقلی کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ تاہم، محققین خبردار کرتے ہیں کہ ان انٹرایوٹرائن بیکٹیریا کا منبع، آیا وہ زندہ ہیں، اور ان کا کردار، ابھی تک سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ پیدائش کے دوران اور اس کے بعد تیزی سے، ماں اور آس پاس کے ماحول سے بیکٹیریا بچے کے آنتوں کو آباد کرتے ہیں۔ بیکٹیریا کے صحیح ذرائع کو پوری طرح سے نہیں سمجھا گیا ہے، لیکن اس میں برتھ کینال، دوسرے لوگ (والدین، بہن بھائی، ہسپتال کے کارکن)، ماں کا دودھ، کھانا، اور عام ماحول شامل ہو سکتے ہیں جس کے ساتھ بچہ تعامل کرتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ اندام نہانی طور پر پیدا ہونے والے بچوں کا مائکرو بایوم سیزرین سیکشن کے ذریعے پیدا ہونے والے بچوں سے نمایاں طور پر مختلف ہوتا ہے اور یہ کہ اندام نہانی طور پر پیدا ہونے والے بچوں کو ان کے آنتوں کے زیادہ تر بیکٹیریا ان کی ماں سے ملتے ہیں، جبکہ سیزرین سیکشن سے پیدا ہونے والے بچوں کے مائکرو بائیوٹا میں ہسپتال کے ماحول سے وابستہ زیادہ بیکٹیریا ہوتے ہیں۔ زندگی کے پہلے سال کے دوران، آنتوں کے پودوں کی ساخت عام طور پر سادہ ہوتی ہے اور وقت کے ساتھ بہت زیادہ تبدیل ہوتی ہے اور تمام افراد میں یکساں نہیں ہوتی۔ ابتدائی بیکٹیریا کی آبادی عام طور پر فیکلٹیٹو اینیروبک حیاتیات ہوتی ہے۔ تفتیش کاروں کا خیال ہے کہ یہ ابتدائی کالونائزر آنتوں میں آکسیجن کے ارتکاز کو کم کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں بیکٹیریوڈوٹا، ایکٹینومیسیٹوٹا، اور بیسیلوٹا جیسے لازمی طور پر اینیروبک بیکٹیریا کو قائم ہونے اور پھلنے پھولنے کی اجازت ملتی ہے۔ ماں سے دودھ پلانے والے بچوں میں بفیڈوبیکٹیریا کا غلبہ ہوتا ہے، ممکنہ طور پر ماں کے دودھ میں بفیڈوبیکٹیریل نمو کے عوامل کے مواد کی وجہ سے، اور اس حقیقت کی وجہ سے کہ ماں کا دودھ پری بائیوٹک اجزاء رکھتا ہے، صحت مند بیکٹیریا کی نشوونما کی اجازت دیتا ہے۔ ماں کے دودھ میں امیونوگلوبلین اے (آئی جی اے) کی اعلی سطح بھی ہوتی ہے جو بچے کے مدافعتی نظام کی رواداری اور ضابطے میں مدد کرتی ہے۔ اس کے برعکس، فارمولہ سے دودھ پلانے والے بچوں کا مائکرو بائیوٹا زیادہ متنوع ہے، جس میں اینٹروبیکٹیریاسی، اینٹروکوکی، بائیفڈوبیکٹیریا، بیکٹیریوائڈز اور کلوسٹریڈیا کی بڑی تعداد ہے۔ سیزرین سیکشن، اینٹی بائیوٹکس، اور فارمولا فیڈنگ آنتوں کے مائکرو بایوم کی ساخت کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ اینٹی بائیوٹکس سے علاج کیے جانے والے بچوں میں کم مستحکم، اور کم متنوع پھولوں کی کمیونٹیز ہوتی ہیں۔ سیزرین سیکشنز کو بیکٹیریا کی مدر آف اسپرنگ ٹرانسمیشن میں خلل ڈالنے والا دکھایا گیا ہے، جو سیلیاک بیماری، دمہ، اور ٹائپ 1 ذیابیطس جیسی بیماریوں کے خطرات کو بڑھا کر اولاد کی مجموعی صحت کو متاثر کرتا ہے۔ یہ صحت مند آنتوں کے مائکرو بایوم کی اہمیت کا مزید ثبوت ہے۔ مائکرو بایوم کی بحالی کے مختلف طریقے تلاش کیے جا رہے ہیں، جن میں عام طور پر بچے کو ماں کی اندام نہانی کے مواد، اور زبانی پروبائیوٹکس سے بے نقاب کرنا شامل ہے۔ افعال جب 1995 میں آنتوں کے پودوں کا مطالعہ شروع ہوا تو اس کے بارے میں سوچا گیا کہ اس کے تین کلیدی کردار ہیں: پیتھوجینز کے خلاف براہ راست دفاع، آنتوں کے اپیتھیلیم کو تیار کرنے اور برقرار رکھنے میں اس کے کردار سے میزبان دفاع کو مضبوط بنانا اور وہاں اینٹی باڈی کی پیداوار کو بڑھانا، اور کھانے میں بصورت دیگر ناقابل ہضم مرکبات کو میٹابولائز کرنا۔ اس کے بعد کے کام نے ترقی پذیر مدافعتی نظام کی تربیت میں اس کے کردار کو دریافت کیا، اور پھر بھی مزید کام آنتوں کے دماغ کے محور میں اس کے کردار پر مرکوز تھا۔ پیتھوجینز کی براہ راست روک تھام گٹ فلورا کمیونٹی جگہ کو مکمل طور پر نوآبادیاتی بنا کر، تمام دستیاب غذائی اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے، اور ایسے مرکبات کو خفیہ کرکے جو ناپسندیدہ حیاتیات کو مارتے یا روکتے ہیں جو اس کے ساتھ غذائی اجزاء کا مقابلہ کریں گے، ان مرکبات کو سائٹوکائنز کے نام سے جانا جاتا ہے۔ گٹ بیکٹیریا کے مختلف تناؤ مختلف سائٹوکائنز کی پیداوار کا سبب بنتے ہیں۔ سائٹوکائنز کیمیائی مرکبات ہیں جو ہمارے مدافعتی نظام کے ذریعہ انفیکشن کے خلاف سوزش کا ردعمل شروع کرنے کے لیے تیار کیے جاتے ہیں۔ آنتوں کے پودوں میں خلل ڈالنے سے مسابقتی حیاتیات جیسے کلوسٹریڈیم ڈفیسائل قائم ہو جاتے ہیں جنہیں بصورت دیگر روک کر رکھا جاتا ہے۔ اندرونی تحفظ اور مدافعتی نظام کی نشوونما انسانوں میں، پیدائش کے ایک سے دو سال کے اندر بالغ کی طرح گٹ فلورا تشکیل پاتا ہے۔ جیسے جیسے آنتوں کے پودے قائم ہوتے جاتے ہیں، آنتوں کی پرت-آنتوں کا اپیتھیلیم اور آنتوں کی میوکوسل رکاوٹ جو یہ خفیہ کرتی ہے-بھی اس طرح سے تیار ہوتی ہے، جو ایک خاص حد تک ہم آہنگ مائکروجنزموں کے لیے روادار اور یہاں تک کہ معاون ہوتی ہے اور روگجنک مائکروجنزموں کو بھی رکاوٹ فراہم کرتی ہے۔ خاص طور پر، گوبلٹ خلیات جو میوکوسا پیدا کرتے ہیں پھیلتے ہیں، اور میوکوسا کی پرت موٹی ہو جاتی ہے، جس سے ایک بیرونی میوکوسل پرت فراہم ہوتی ہے جس میں "دوستانہ" مائکروجنزم لنگر انداز ہو سکتے ہیں اور کھانا کھا سکتے ہیں، اور ایک اندرونی پرت جس میں یہ جاندار بھی داخل نہیں ہو سکتے۔ مزید برآں، آنتوں سے وابستہ لمفائیڈ ٹشو (جی اے ایل ٹی) کی نشوونما، جو آنتوں کے اپیتھیلیم کا حصہ بنتا ہے اور جو پیتھوجینز کا پتہ لگاتا ہے اور ان پر رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس وقت کے دوران ظاہر ہوتا ہے اور ترقی کرتا ہے جب آنتوں کے پودوں کی نشوونما اور قیام ہوتا ہے۔ GALT جو تیار ہوتا ہے وہ آنتوں کے پودوں کی انواع کے لیے روادار ہوتا ہے، لیکن دوسرے خرد حیاتیات کے لیے نہیں۔ جی اے ایل ٹی عام طور پر کھانے کے لیے بھی روادار ہو جاتا ہے جس سے بچہ بے نقاب ہوتا ہے، ساتھ ہی کھانے کی ہاضمہ مصنوعات، اور کھانے سے پیدا ہونے والے گٹ فلورا کے میٹابولائٹس (میٹابولزم سے بننے والے مالیکیول)۔ انسانی مدافعتی نظام سائٹوکائنز بناتا ہے جو مدافعتی نظام کو اپنی حفاظت کے لیے سوزش پیدا کرنے پر مجبور کر سکتا ہے، اور یہ ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے مدافعتی ردعمل کو کم کر سکتا ہے اور توہین یا چوٹ کے بعد شفا یابی کی اجازت دے سکتا ہے۔ آنتوں کے پودوں میں ظاہر ہونے والی مختلف بیکٹیریا پرجاتیوں کو انتخابی طور پر سائٹوکائنز بنانے کے لیے مدافعتی نظام کو چلانے کے قابل دکھایا گیا ہے۔ مثال کے طور پر بیکٹیریوائڈز فریگیلس اور کچھ کلوسٹریڈیا پرجاتیوں میں سوزش کے خلاف ردعمل ظاہر ہوتا ہے، جبکہ کچھ بکھرے ہوئے فلیمینٹس بیکٹیریا سوزش والے سائٹوکائنز کی پیداوار کو چلاتے ہیں۔ آنتوں کے پودے مدافعتی نظام کے ذریعے اینٹی باڈیز کی پیداوار کو بھی منظم کر سکتے ہیں۔ اس ضابطے کا ایک کام یہ ہے کہ بی خلیوں کو آئی جی اے میں تبدیل کیا جائے۔ زیادہ تر معاملات میں بی خلیوں کو کلاس سوئچنگ کو فروغ دینے کے لیے ٹی ہیلپر خلیوں سے ایکٹیویشن کی ضرورت ہوتی ہے ؛ تاہم، ایک اور راستے میں، گٹ فلورا آنتوں کے اپیتھیلیل خلیوں کے ذریعے این ایف-کے بی سگنلنگ کا سبب بنتا ہے جس کے نتیجے میں مزید سگنلنگ مالیکیولز کا اخراج ہوتا ہے۔ یہ سگنلنگ مالیکیول بی خلیوں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تاکہ کلاس کو آئی جی اے میں تبدیل کرنے پر آمادہ کیا جا سکے۔ آئی جی اے ایک اہم قسم کی اینٹی باڈی ہے جو آنت جیسے میوکوسل ماحول میں استعمال ہوتی ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ آئی جی اے آنتوں کی برادری کو متنوع بنانے میں مدد کر سکتا ہے اور ان بیکٹیریا سے چھٹکارا پانے میں مدد کرتا ہے جو سوزش کے ردعمل کا سبب بنتے ہیں۔ بالآخر، آئی جی اے میزبان اور آنتوں کے بیکٹیریا کے درمیان ایک صحت مند ماحول کو برقرار رکھتا ہے۔ یہ سائٹوکائنز اور اینٹی باڈیز آنت کے باہر، پھیپھڑوں اور دیگر بافتوں میں اثر ڈال سکتے ہیں۔ مدافعتی نظام کو گٹ بیکٹیریا کی میٹابولائٹس پیدا کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے جو مدافعتی نظام میں خلیوں کو متاثر کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر شارٹ چین فیٹی ایسڈ (ایس سی ایف اے) کچھ آنتوں کے بیکٹیریا خمیر کے ذریعے تیار کر سکتے ہیں۔ ایس سی ایف اے نیوٹروفیلز، باسوفیلز اور ایوسینوفیلز جیسے پیدائشی مدافعتی خلیوں کی پیداوار میں تیزی سے اضافے کی حوصلہ افزائی کرتے ہیں۔ یہ خلیات پیدائشی مدافعتی نظام کا حصہ ہیں جو انفیکشن کے پھیلاؤ کو محدود کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ میٹابولزم آنتوں کے پودوں کے بغیر، انسانی جسم کچھ غیر ہضم شدہ کاربوہائیڈریٹ کو استعمال کرنے سے قاصر ہوگا، کیونکہ کچھ قسم کے آنتوں کے پودوں میں انزائم ہوتے ہیں جن کی انسانی خلیوں میں بعض پولیسیکرائڈز کو توڑنے کے لیے کمی ہوتی ہے۔ جراثیم سے پاک ماحول میں پالے جانے والے اور آنتوں کے پودوں کی کمی والے چوہوں کو اپنے عام ہم منصبوں کے برابر وزن برقرار رکھنے کے لیے 30 فیصد زیادہ کیلوری کھانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جن کاربوہائیڈریٹس کو انسان بیکٹیریا کی مدد کے بغیر ہضم نہیں کر سکتے ان میں بعض نشاستے، فائبر، اولیگوساکرائڈز، اور شکر شامل ہیں جنہیں جسم ہضم کرنے اور جذب کرنے میں ناکام رہا جیسے کہ لییکٹوز کی عدم برداشت اور شوگر الکوحل، آنتوں سے پیدا ہونے والا میوکس، اور پروٹین۔ بیکٹیریا کاربوہائیڈریٹ کو تبدیل کرتے ہیں جو وہ خمیر کی ایک شکل کے ذریعے شارٹ چین فیٹی ایسڈ میں خمیر کرتے ہیں جسے سیکرولیٹک خمیر کہتے ہیں۔ مصنوعات میں ایسیٹک ایسڈ، پروپیونک ایسڈ اور بیوٹیریک ایسڈ شامل ہیں۔ ان مواد کو میزبان خلیات استعمال کر سکتے ہیں، جو توانائی اور غذائی اجزاء کا ایک بڑا ذریعہ فراہم کرتے ہیں۔ گیسیں (جو سگنلنگ میں شامل ہوتی ہیں اور پیٹ بھرنے کا سبب بن سکتی ہیں) اور نامیاتی ایسڈ، جیسے کہ لیکٹک ایسڈ بھی خمیر کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں۔ ایسیٹک ایسڈ پٹھوں کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے، پروپیونک ایسڈ اے ٹی پی کی جگر کی پیداوار میں سہولت فراہم کرتا ہے، اور بیوٹیرک ایسڈ آنتوں کے خلیوں کو توانائی فراہم کرتا ہے۔ آنتوں کے پودے بائیوٹن اور فولیٹ جیسے وٹامنز کی ترکیب بھی کرتے ہیں، اور غذائی معدنیات بشمول میگنیشیم، کیلشیم اور آئرن کے جذب کو آسان بناتے ہیں۔ میتھانوبریویبیکٹر اسمتھائی منفرد ہے کیونکہ یہ بیکٹیریا کی ایک نوع نہیں ہے، بلکہ ڈومین آرکیا کا ایک رکن ہے، اور انسانی معدے کے مائکرو بائیوٹا میں سب سے زیادہ وافر مقدار میں میتھین پیدا کرنے والی آرکیئل نوع ہے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا وٹامن کے اور بی 12 کے ذریعہ کے طور پر بھی کام کرتا ہے جو جسم کے ذریعہ تیار نہیں ہوتے ہیں یا کم مقدار میں تیار نہیں ہوتے ہیں۔ فارماکومیکرو بائیومکس انسانی میٹاجنوم (یعنی کسی فرد کی جینیاتی ساخت اور تمام خرد حیاتیات جو فرد کے جسم پر یا اس کے اندر رہتے ہیں) افراد کے درمیان کافی مختلف ہوتے ہیں۔ چونکہ انسانی جسم میں مائکروبیل خلیوں کی کل تعداد (100 ٹریلین سے زیادہ) ہومو سیپینز خلیوں (دسیوں کھربوں) سے بہت زیادہ ہے، اس لیے منشیات اور کسی فرد کے مائکرو بایوم کے درمیان تعامل کے کافی امکانات ہیں، جن میں شامل ہیں: انسانی مائکرو بایوم کی ساخت کو تبدیل کرنے والی دوائیں، مائکروبیل انزائمز کے ذریعے منشیات کی میٹابولزم جو منشیات کے فارماکوکینٹک پروفائل کو تبدیل کرتی ہیں، اور مائکروبیل منشیات کی میٹابولزم جو منشیات کی طبی افادیت اور زہریلے پروفائل کو متاثر کرتی ہے۔ کاربوہائیڈریٹ کے علاوہ، گٹ مائکرو بائیوٹا دیگر زینو بائیوٹکس جیسے منشیات، فائٹو کیمیکلز، اور کھانے کے زہریلے مادوں کو بھی میٹابولائز کر سکتا ہے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کے ذریعے 30 سے زیادہ ادویات کو میٹابولائز کیا گیا ہے۔ منشیات کا مائکروبیل میٹابولزم بعض اوقات منشیات کو غیر فعال کر سکتا ہے۔ منشیات کے میٹابولزم میں تعاون گٹ مائکرو بائیوٹا ایک افزودہ کمیونٹی ہے جس میں متنوع جین ہوتے ہیں جن میں منشیات میں ترمیم کرنے کی بہت بڑی بائیو کیمیکل صلاحیتیں ہوتی ہیں، خاص طور پر جو منہ سے لی جاتی ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا براہ راست اور بالواسطہ میکانزم کے ذریعے منشیات کے میٹابولزم کو متاثر کر سکتا ہے۔ براہ راست طریقہ کار مائکروبیل انزائموں کے ذریعے ثالثی کی جاتی ہے جو زیر انتظام ادویات کے کیمیائی ڈھانچے میں ترمیم کر سکتے ہیں۔ اس کے برعکس، بالواسطہ راستہ مائکروبیل میٹابولائٹس کے ذریعہ ثالثی کی جاتی ہے جو میزبان میٹابولائزنگ انزائم جیسے سائٹوکروم P450 کے اظہار کو متاثر کرتی ہے۔ فارماکوکینٹکس اور دوا کی حیاتیاتی دستیابی پر گٹ مائکرو بائیوٹا کے اثرات کی چند دہائیاں پہلے تحقیقات کی گئی ہیں۔ یہ اثرات مختلف ہو سکتے ہیں ؛ یہ لووسٹیٹن جیسی غیر فعال دوائیوں کو فعال کر سکتا ہے، فعال دوا جیسے ڈیگوکسن کو غیر فعال کر سکتا ہے یا آئرینوٹیکن کی طرح منشیات کے زہریلے پن کو جنم دے سکتا ہے۔ اس کے بعد سے، بہت سی دوائیوں کے فارماکوکینٹکس پر گٹ مائکرو بائیوٹا کے اثرات کا بہت زیادہ مطالعہ کیا گیا۔ انسانی آنت مائکرو بائیوٹا انسان پر دی جانے والی دوائیوں کے اثرات کو تبدیل کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ براہ راست، گٹ مائکرو بائیوٹا ڈیکاربکسائیلیز اور ڈی ہائیڈروکسائیلیز انزائموں کے ذریعے ایل-ڈوپا کی مائکروبیل بائیو ٹرانسفارمیشن جیسی دوائیوں کو میٹابولائز کرنے کی صلاحیت کے ساتھ انزائموں کی ایک سیریز کو ترکیب اور جاری کر سکتا ہے۔ اس کے برعکس، گٹ مائکرو بائیوٹا میزبان منشیات کے میٹابولزم کو تبدیل کرکے منشیات کے میٹابولزم کو بھی تبدیل کر سکتا ہے۔ اس طریقہ کار کو مائکروبیل میٹابولائٹس کے ذریعے یا میزبان میٹابولائٹس میں ترمیم کرکے ثالثی کی جا سکتی ہے جو بدلے میں میزبان میٹابولائزنگ انزائمز کے اظہار کو تبدیل کرتے ہیں۔ بڑی تعداد میں مطالعات نے گٹ مائکرو بائیوٹا کے ذریعے 50 سے زیادہ ادویات کے میٹابولزم کا مظاہرہ کیا ہے۔ مثال کے طور پر، لووسٹیٹن (ایک کولیسٹرول کم کرنے والا ایجنٹ) جو کہ ایک لییکٹون پروڈرگ ہے، جزوی طور پر انسانی آنت مائکرو بائیوٹا کے ذریعے فعال ایسڈ ہائیڈروکسلیٹیڈ میٹابولائٹس بناتا ہے۔ اس کے برعکس، ڈیگوکسن (دل کی ناکامی کے علاج کے لیے استعمال ہونے والی ایک دوا) گٹ مائکرو بائیوٹا کے ایک رکن کے ذریعے غیر فعال ہو جاتی ہے (یعنی۔ ایگرتھیلا لنٹا)۔ ایگرتھیلا لنٹا میں ایک سائٹوکروم-انکوڈنگ آپریٹر ہوتا ہے جسے ڈیگوکسن کے ذریعے اپ ریگولیٹ کیا جاتا ہے اور یہ ڈیگوکسن کو غیر فعال کرنے سے وابستہ ہوتا ہے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا آئرینوٹیکن جیسے کیموتھراپیٹک ایجنٹوں کی افادیت اور زہریلے پن کو بھی تبدیل کر سکتا ہے۔ یہ اثر مائکرو بایوم-انکوڈڈ β-گلوکوورونیڈیز انزائموں سے حاصل ہوتا ہے جو معدے کے زہریلے ہونے کا سبب بننے والے آئرینوٹیکن کی فعال شکل کو بحال کرتے ہیں۔ ثانوی میٹابولائٹس گٹ میں یہ مائکروبیل کمیونٹی الگ ثانوی میٹابولائٹس تیار کرنے کی ایک بہت بڑی بائیو کیمیکل صلاحیت رکھتی ہے جو بعض اوقات غذائی کھانوں جیسے ریشوں، انڈول یا بائل ایسڈ جیسے اینڈوجینس حیاتیاتی مرکبات کے میٹابولک تبادلے سے پیدا ہوتی ہیں۔ مائکروبیل میٹابولائٹس خاص طور پر شارٹ چین فیٹی ایسڈز (ایس سی ایف اے) اور سیکنڈری بائل ایسڈز (بی اے) صحت اور بیماری کی حالت میں انسان کے لیے اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کے ذریعہ پیدا ہونے والے سب سے اہم بیکٹیریل میٹابولائٹس میں سے ایک ثانوی بائل ایسڈ (بی اے ایس) ہے۔ یہ میٹابولائٹس بنیادی بائل ایسڈ جیسے کولک ایسڈ (سی اے) اور چینوڈیو آکسیکولک ایسڈ (سی ڈی سی اے) کی بیکٹیریل بائیو ٹرانسفارمیشن کے ذریعے ثانوی بائل ایسڈ (بی اے ایس) لیتھوکولک ایسڈ (ایل سی اے) اور ڈی آکسی کولک ایسڈ (ڈی سی اے) میں بالترتیب پیدا ہوتے ہیں۔ بنیادی بائل ایسڈ جو ہیپاٹوسائٹس کے ذریعے ترکیب کیے جاتے ہیں اور گال بلیڈر میں جمع ہوتے ہیں، ہائیڈروفوبک کردار رکھتے ہیں۔ ان میٹابولائٹس کو بعد میں گٹ مائکرو بائیوٹا کے ذریعے ثانوی میٹابولائٹس میں میٹابولائز کیا جاتا ہے جس میں ہائیڈروفوبیسیٹی میں اضافہ ہوتا ہے۔ بائل سالٹ ہائیڈرولیز (بی ایس ایچ) جو آنتوں کے مائکرو بائیوٹا فائیلا میں محفوظ ہیں جیسے بیکٹیریوائڈز، فرمیکیوٹس، اور ایکٹینو بیکٹیریا جو ثانوی بائل ایسڈ میٹابولزم کے پہلے مرحلے کے لیے ذمہ دار ہیں۔ ثانوی بائل ایسڈ (بی اے) جیسے ڈی سی اے اور ایل سی اے کا مظاہرہ کیا گیا ہے کہ وہ کلوسٹریڈیم ڈفیسائل کے شگوفہ اور افزائش دونوں کو روکتے ہیں۔ ڈائیس بائیوسس آنتوں میں ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے گٹ مائکرو بائیوٹا اہم ہے۔ آنتوں کے کینسر کی نشوونما قدرتی مائیکرو فلورا (ڈیسبیوسس) میں عدم توازن سے وابستہ ہے۔ ثانوی بائل ایسڈ ڈی آکسیکولک ایسڈ مائکروبیل کمیونٹی کی تبدیلیوں سے وابستہ ہے جو آنتوں کے کارسنوجینیسیس میں اضافے کا باعث بنتا ہے۔ ڈیسبیوسس کے نتیجے میں ثانوی پت ایسڈ سے بڑی آنت کی بڑھتی ہوئی نمائش ڈی این اے کو نقصان پہنچا سکتی ہے، اور اس طرح کا نقصان بڑی آنت کے خلیوں میں کارسنجینک تغیرات پیدا کر سکتا ہے۔ بڑی آنت میں بیکٹیریا کی زیادہ کثافت (تقریبا 1012 فی ملی لیٹر) جو چھوٹی آنت میں نسبتا کم کثافت (تقریبا 102 فی ملی لیٹر) کے مقابلے میں ڈیسبیوسس کا شکار ہوتے ہیں۔ چھوٹی آنت کے مقابلے بڑی آنت میں کینسر کے 10 گنا سے زیادہ واقعات ہو سکتے ہیں۔ گٹ-برین محور گٹ-برین محور بائیو کیمیکل سگنلنگ ہے جو معدے کی نالی اور مرکزی اعصابی نظام کے درمیان ہوتا ہے۔ اس اصطلاح کو باہمی تعامل میں آنتوں کے پودوں کے کردار کو شامل کرنے کے لیے بڑھایا گیا ہے ؛ اصطلاح "مائکرو بایوم-آنتوں کے دماغ کے محور" کو بعض اوقات آنتوں کے پودوں سمیت واضح طور پر نمونوں کو بیان کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وسیع پیمانے پر بیان کردہ، آنتوں کے دماغ کے محور میں مرکزی اعصابی نظام، نیورو اینڈوکرائن اور نیورو امیون نظام شامل ہیں جن میں ہائپوتھامک-پٹیوٹری-ایڈرینل محور (ایچ پی اے محور)، خود مختار اعصابی نظام کے ہمدرد اور پیراسیمپیتھٹک بازو بشمول داخلی اعصابی نظام، ویگس اعصاب، اور آنتوں کا مائکرو بائیوٹا شامل ہیں۔ 2016 کے ایک منظم جائزے میں پری کلینیکل اور چھوٹے انسانی ٹرائلز کا جائزہ لیا گیا جو پروبائیوٹک بیکٹیریا کے کچھ تجارتی طور پر دستیاب تناؤ کے ساتھ کیے گئے ہیں اور پتہ چلا ہے کہ جن لوگوں کی جانچ کی گئی ہے ان میں، بفیڈوبیکٹیریم اور لیکٹوبیسلس جنرا (بی۔ لانگم، بی۔ بریو، بی۔ انفینٹس، ایل۔ ہیلویٹیکس، ایل۔ رامنوسس، ایل۔ پلانٹیریم، اور ایل۔ کیسی)، مرکزی اعصابی نظام کی کچھ خرابیوں کے لیے مفید ہونے کی سب سے زیادہ صلاحیت رکھتے ہیں۔ مائکرو بائیوٹا توازن میں تبدیلیاں اینٹی بائیوٹک کے استعمال کے اثرات آنتوں کے بیکٹیریا کی تعداد میں تبدیلی، مثال کے طور پر براڈ سپیکٹرم اینٹی بائیوٹکس لینے سے، میزبان کی صحت اور کھانا ہضم کرنے کی صلاحیت متاثر ہو سکتی ہے۔ اینٹی بائیوٹکس آنتوں میں براہ راست جلن پیدا کر کے، مائیکرو بائیوٹا کی سطح کو تبدیل کر کے، یا پیتھوجینک بیکٹیریا کو بڑھنے کی اجازت دے کر اینٹی بائیوٹک سے وابستہ اسہال کا سبب بن سکتے ہیں۔ اینٹی بائیوٹکس کا ایک اور نقصان دہ اثر ان کے استعمال کے بعد پائے جانے والے اینٹی بائیوٹک مزاحم بیکٹیریا کی تعداد میں اضافہ ہے، جو جب میزبان پر حملہ کرتے ہیں تو ایسی بیماریوں کا سبب بنتے ہیں جن کا اینٹی بائیوٹکس سے علاج کرنا مشکل ہوتا ہے۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کی تعداد اور انواع کو تبدیل کرنے سے جسم کی کاربوہائیڈریٹ کو خمیر کرنے اور بائل ایسڈ کو میٹابولائز کرنے کی صلاحیت کم ہو سکتی ہے اور اسہال کا سبب بن سکتی ہے۔ کاربوہائیڈریٹ جو ٹوٹے نہیں ہوتے ہیں وہ بہت زیادہ پانی جذب کر سکتے ہیں اور بہنے والے پاخانہ کا سبب بن سکتے ہیں، یا گٹ مائکرو بائیوٹا سے پیدا ہونے والے ایس سی ایف اے کی کمی اسہال کا سبب بن سکتی ہے۔ مقامی بیکٹیریل پرجاتیوں کی سطح میں کمی بھی نقصان دہ پرجاتیوں جیسے سی ڈفیسائل اور سالمونیلا کیڈوگو کی نشوونما کو روکنے کی ان کی صلاحیت میں خلل ڈالتی ہے، اور یہ انواع قابو سے باہر ہو سکتی ہیں، حالانکہ ان کی زیادہ نشوونما اتفاقی ہو سکتی ہے اور اسہال کی اصل وجہ نہیں ہو سکتی۔ سی ڈفیسائل انفیکشن کے لیے ابھرتے ہوئے علاج کے پروٹوکول میں ڈونر کے پاخانہ کی فیکل مائکرو بائیوٹا ٹرانسپلانٹیشن شامل ہے (فیکل ٹرانسپلانٹ دیکھیں)۔ علاج کی ابتدائی رپورٹوں میں 90 فیصد کی کامیابی کی شرح بیان کی گئی ہے، جس کے چند مضر اثرات ہیں۔ افادیت کا قیاس بیکٹیریوائڈز اور بیکٹیریا کے فرمیکیوٹس کلاسوں کے بیکٹیریا کے توازن کو بحال کرنے کے نتیجے میں کیا جاتا ہے۔ گٹ مائکرو بایوم کی ساخت بھی شدید بیماریوں میں تبدیل ہوتی ہے، نہ صرف اینٹی بائیوٹک کے استعمال کی وجہ سے بلکہ گٹ کی اسکیمیا، کھانے میں ناکامی، اور مدافعتی سمجھوتہ جیسے عوامل کی وجہ سے بھی۔ اس کے منفی اثرات سے منتخب ہاضمہ کی نالی کی صفائی میں دلچسپی پیدا ہوئی ہے، یہ علاج صرف روگجنک بیکٹیریا کو مارنے اور صحت مند بیکٹیریا کو دوبارہ قائم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اینٹی بائیوٹکس معدے کی نالی میں مائکرو بائیوٹا کی آبادی کو تبدیل کرتے ہیں، اور یہ انٹرا کمیونٹی میٹابولک تعاملات کو تبدیل کر سکتا ہے، کاربوہائیڈریٹ کا استعمال کرکے کیلوری کی مقدار میں ترمیم کر سکتا ہے، اور عالمی سطح پر میزبان میٹابولک، ہارمونل اور امیون ہومیوسٹاسس کو متاثر کر سکتا ہے۔ اس بات کے معقول شواہد موجود ہیں کہ لیکٹوبیسلس پرجاتیوں پر مشتمل پروبائیوٹکس لینے سے اینٹی بائیوٹک سے وابستہ اسہال کو روکنے میں مدد مل سکتی ہے اور یہ کہ سیکیرومیسیس کے ساتھ پروبائیوٹکس لینے سے (مثال کے طور پر، سیکیرومیسیس بولارڈی) سسٹمیٹک اینٹی بائیوٹک علاج کے بعد کلوسٹریڈیم ڈفیسائل انفیکشن کو روکنے میں مدد مل سکتی ہے۔ حمل حمل کی ترقی کے ساتھ عورت کا گٹ مائکرو بائیوٹا تبدیل ہوتا ہے، تبدیلیاں ذیابیطس جیسے میٹابولک سنڈروم میں نظر آنے والی تبدیلیوں سے ملتی جلتی ہوتی ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا میں تبدیلی کے کوئی مضر اثرات نہیں ہوتے۔ نوزائیدہ بچے کا گٹ مائکرو بائیوٹا ماں کے پہلے تین ماہ کے نمونوں سے ملتا جلتا ہے۔ جیسے جیسے بعض انواع کی تعداد بڑھتی جاتی ہے مائیکرو بایوم کا تنوع پہلی سے تیسری سہ ماہی تک کم ہوتا جاتا ہے۔ پروبائیوٹکس، پریبائیوٹکس، سنبائیوٹکس، اور فارما بائیوٹکس پروبائیوٹکس ایسے مائکروجنزم ہیں جن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ استعمال کرنے پر صحت کے فوائد فراہم کرتے ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا کے حوالے سے، پری بائیوٹکس عام طور پر غیر ہضم، فائبر مرکبات ہوتے ہیں جو معدے کی نالی کے اوپری حصے سے بغیر ہضم ہوتے ہوئے گزرتے ہیں اور ان کے لیے سبسٹریٹ کے طور پر کام کرکے فائدہ مند گٹ نباتات کی نشوونما یا سرگرمی کو متحرک کرتے ہیں۔ سن بائیوٹکس سے مراد کھانے کے اجزاء یا غذائی سپلیمنٹس ہیں جو پروبائیوٹکس اور پری بائیوٹکس کو ہم آہنگی کی شکل میں ملاتے ہیں۔ "فارما بائیوٹکس" کی اصطلاح مختلف طریقوں سے استعمال کی جاتی ہے، جس کا مطلب ہے: پروبائیوٹکس، پری بائیوٹکس، یا سن بائیوٹکس کی دواسازی کی تشکیل (معیاری مینوفیکچرنگ جو بطور دوا ریگولیٹری منظوری حاصل کر سکتی ہے) ؛ پروبائیوٹکس جو جینیاتی طور پر تیار کیے گئے ہیں یا بصورت دیگر بہترین کارکردگی کے لیے بہتر بنائے گئے ہیں (شیلف لائف، ہاضمہ کی نالی میں بقا وغیرہ)۔ ) ؛ اور گٹ فلورا میٹابولزم کی قدرتی مصنوعات (وٹامن وغیرہ)۔ اس بات کے کچھ شواہد موجود ہیں کہ بیکٹیریا کے کچھ پروبائیوٹک تناؤ کے ساتھ علاج چڑچڑاپن والے آنتوں کے سنڈروم اور دائمی آئیڈیوپیتھک قبض میں موثر ثابت ہوسکتا ہے۔ علامات میں کمی کا سب سے زیادہ امکان رکھنے والے حیاتیات میں شامل ہیں: بیفیڈوبیکٹیریم بریو بیفیڈوبیکٹیریم انفینٹیس اینٹروکوکس فیسیم لیکٹوبیسلس پلانٹرم لیکٹوبیسلس ریوٹیری لیکٹوبیسلس رامنوسس لیکٹوبیسلس سیلیواریئس پروپیونبیکٹیریم فریڈینریچی تقریبا 10-15% لوگوں کا فضلہ مسلسل بیت الخلا کے پانی ('فلوٹرز') میں تیرتا رہتا ہے، جبکہ باقی فضلہ پیدا کرتے ہیں جو ڈوب جاتا ہے ('سنکرز') اور گیس کی پیداوار فضلے کو تیرنے کا سبب بنتی ہے۔ اگرچہ روایتی چوہے اکثر 'فلوٹرز' پیدا کرتے ہیں، لیکن گنوٹو بائیوٹک جرم فری چوہے کوئی گٹ مائکرو بائیوٹا (جرم فری آئسولیٹر میں پیدا ہوتے ہیں) 'سنکرز' پیدا کرتے ہیں، اور جرم فری چوہوں میں گٹ مائکرو بائیوٹا کی نوآبادیات کھانے کو مائکروبیل بائیو ماس میں تبدیل کرتی ہے اور متعدد گیسجینک بیکٹیریل پرجاتیوں کی افزودگی کا باعث بنتی ہے جو 'سنکرز' کو 'فلوٹرز' میں بدل دیتی ہے۔ اس بات کے لیے تحقیقی ٹیسٹ کہ آیا غیر اینٹی بائیوٹک دوائیں انسانی آنتوں سے وابستہ بیکٹیریا کو متاثر کر سکتی ہیں، 40 آنتوں کے بیکٹیریل تناؤ کے خلاف 1000 سے زیادہ مارکیٹنگ کی دوائیوں پر ان وٹرو تجزیہ کے ذریعے انجام دیے گئے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ 24 فیصد دوائیں کم از کم بیکٹیریل تناؤ میں سے ایک کی نشوونما کو روکتی ہیں۔ ورزش گٹ مائکرو بائیوٹا اور ورزش کے اثرات حال ہی میں ایک دوسرے سے جڑے ہوئے دکھائے گئے ہیں۔ اعتدال پسند اور شدید ورزش دونوں عام طور پر برداشت کرنے والے کھلاڑیوں کے تربیتی نظام کا حصہ ہیں، لیکن وہ صحت پر مختلف اثرات مرتب کرتے ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا اور برداشت کے کھیلوں کے درمیان باہمی تعلق ورزش کی شدت اور تربیت کی حیثیت پر منحصر ہے۔ بیماری میں کردار ہاضمہ کی نالی میں بیکٹیریا مختلف طریقوں سے بیماری میں حصہ ڈال سکتے ہیں اور اس سے متاثر ہو سکتے ہیں۔ کچھ قسم کے بیکٹیریا کی موجودگی یا کثرت سوزش کی عوارض جیسے سوزش کی آنتوں کی بیماری میں معاون ثابت ہوسکتی ہے۔ مزید برآں، آنتوں کے پودوں کے بعض ممبروں کے میٹابولائٹس میزبان سگنلنگ کے راستوں کو متاثر کر سکتے ہیں، جس سے موٹاپا اور بڑی آنت کے کینسر جیسی خرابیاں پیدا ہو سکتی ہیں۔ متبادل طور پر، آنتوں کے اپیتھیلیم کے ٹوٹنے کی صورت میں، آنتوں کے پودوں کے اجزاء کا دوسرے میزبان ڈبوں میں گھسنا سیپسس کا باعث بن سکتا ہے۔ السر ہیلیکوبیکٹر پائلوری انفیکشن معدے کے السر کی تشکیل شروع کر سکتا ہے جب بیکٹیریا معدے کے اپیتھیلیل لائننگ میں داخل ہوتے ہیں، پھر سوزش والے فگوسیٹوٹک ردعمل کا سبب بنتے ہیں۔ بدلے میں، سوزش پیریٹل خلیوں کو نقصان پہنچاتی ہے جو پیٹ میں ضرورت سے زیادہ ہائیڈروکلورک ایسڈ چھوڑتے ہیں اور حفاظتی میوکس کم پیدا کرتے ہیں۔ معدے کی پرت میں چوٹ، جو السر کا باعث بنتی ہے، اس وقت پیدا ہوتی ہے جب گیسٹرک ایسڈ خلیوں کی دفاعی خصوصیات کو مغلوب کر دیتا ہے اور اینڈوجینس پروسٹگینڈن کی ترکیب کو روکتا ہے، میوکس اور بائی کاربونیٹ کے سراو کو کم کرتا ہے، میوکوسل خون کے بہاؤ کو کم کرتا ہے، اور چوٹ کے خلاف مزاحمت کو کم کرتا ہے۔ معدے کی پرت کی کم حفاظتی خصوصیات معدے کے تیزاب، پیپسن اور پت کے نمکیات کے ذریعہ مزید چوٹ اور السر کی تشکیل کے خطرے کو بڑھاتی ہیں۔ آنتوں کا سوراخ عام طور پر عام بیکٹیریا میزبان کو نقصان پہنچا سکتے ہیں اگر وہ آنتوں کی نالی سے نکل جاتے ہیں۔ ٹرانسلوکیشن، جو اس وقت ہوتا ہے جب بیکٹیریا اپنے میوکوسل لائننگ کے ذریعے آنت سے نکلتے ہیں، متعدد مختلف بیماریوں میں ہو سکتا ہے۔ اگر آنت سوراخ شدہ ہے، تو بیکٹیریا انٹرسٹیٹیئم پر حملہ کرتے ہیں، جس سے ممکنہ طور پر مہلک انفیکشن ہوتا ہے۔ سوزش والی آنتوں کی بیماریاں سوزش والی آنتوں کی بیماریوں کی دو اہم اقسام، کرون کی بیماری اور السرٹیو کولائٹس، آنتوں کی دائمی سوزش کی خرابی ہیں۔ ان بیماریوں کی وجوہات نامعلوم ہیں اور آنتوں کے پودوں اور میزبان کے ساتھ اس کے تعلقات کے مسائل کو ان حالات میں شامل کیا گیا ہے۔ مزید برآں، ایسا معلوم ہوتا ہے کہ آنتوں کے دماغ کے محور کے ساتھ آنتوں کے نباتات کے تعاملات کا آئی بی ڈی میں ایک کردار ہوتا ہے، جس میں جسمانی تناؤ ہائپوتھامک-پیٹیوٹری-ایڈرینل محور کے ذریعے ثالثی کرتا ہے جو آنتوں کے اپیتھیلیم اور آنتوں کے نباتات میں تبدیلیوں کو چلاتا ہے اور اس کے نتیجے میں عوامل اور میٹابولائٹس کو جاری کرتا ہے جو اندرونی اعصابی نظام اور ویگس اعصاب میں سگنلنگ کو متحرک کرتے ہیں۔ صحت مند لوگوں کے مقابلے میں آنتوں کی سوزش کی بیماریوں میں مبتلا لوگوں میں آنتوں کے نباتات کا تنوع نمایاں طور پر کم ہوتا دکھائی دیتا ہے۔ مزید برآں، السرٹیو کولائٹس والے لوگوں میں، پروٹیو بیکٹیریا اور ایکٹینو بیکٹیریا غالب دکھائی دیتے ہیں۔ کرون، اینٹروکوکس فیسیم اور کئی پروٹیو بیکٹیریا والے لوگوں میں زیادہ نمائندگی دکھائی دیتی ہے۔ اس بات کے معقول شواہد موجود ہیں کہ لییکٹوبیسیلی اور بائیفیڈوبیکٹیریا کے ساتھ پروبائیوٹکس لے کر آنتوں کے نباتات کے عدم توازن کو درست کرنے سے آئی بی ڈی میں ویسرل درد اور آنتوں کی سوزش کو کم کیا جا سکتا ہے۔ چڑچڑا آنتوں کا سنڈروم چڑچڑا آنتوں کا سنڈروم تناؤ اور ایچ پی اے محور کی دائمی سرگرمی کا نتیجہ ہے۔ اس کی علامات میں پیٹ میں درد، آنتوں کی نقل و حرکت میں تبدیلی، اور سوزش سے متعلق سائٹوکائنز میں اضافہ شامل ہیں۔ مجموعی طور پر، مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ آتش گیر آنتوں کے سنڈروم والے افراد میں لومینل اور میوکوسل مائکرو بائیوٹا تبدیل ہوتے ہیں، اور یہ تبدیلیاں اسہال یا قبض جیسی جلن کی قسم سے متعلق ہو سکتی ہیں۔ نیز، فیکل لیکٹوبیسیلی اور بائیفیڈوبیکٹیریا کی کم سطح کے ساتھ مائکرو بایوم کے تنوع میں کمی واقع ہوتی ہے، فیکلٹیٹو اینیروبک بیکٹیریا جیسے ایسچریچیا کولی کی اعلی سطح، اور فرمیکیوٹس: بیکٹیریوڈائٹس کے تناسب میں اضافہ ہوتا ہے۔ دیگر سوزش یا آٹومیمون حالات الرجی، دمہ، اور ذیابیطس میلیٹس آٹومیمون اور نامعلوم وجہ کی سوزش کی خرابی ہیں، لیکن ان کا تعلق آنتوں کے پودوں میں عدم توازن اور میزبان کے ساتھ اس کے تعلقات سے ہے۔ 2016 تک یہ واضح نہیں تھا کہ آیا آنتوں کے پودوں میں ہونے والی تبدیلیاں ان آٹو امیون اور سوزش کی خرابی کا سبب بنتی ہیں یا ان کی پیداوار یا موافقت ہیں۔ دمہ کے ساتھ، ترقی یافتہ دنیا میں اس کے بڑھتے ہوئے پھیلاؤ کی وضاحت کے لیے دو مفروضے پیش کیے گئے ہیں۔ حفظان صحت کا مفروضہ یہ ہے کہ ترقی یافتہ دنیا میں بچے کافی جرثوموں کے سامنے نہیں آتے ہیں اور اس طرح ان میں مخصوص بیکٹیریل ٹیکسا کا کم پھیلاؤ ہو سکتا ہے جو حفاظتی کردار ادا کرتے ہیں۔ دوسرا مفروضہ مغربی طرز کی غذا پر مرکوز ہے، جس میں سارا اناج اور فائبر کی کمی ہوتی ہے اور اس میں سادہ شکر کی کثرت ہوتی ہے۔ دونوں مفروضے امیونو ماڈیولیشن میں شارٹ چین فیٹی ایسڈز (ایس سی ایف اے) کے کردار پر یکجا ہوتے ہیں۔ یہ بیکٹیریل فرمینٹیشن میٹابولائٹس امیون سگنلنگ میں شامل ہوتے ہیں جو دمہ کو متحرک ہونے سے روکتے ہیں اور ایس سی ایف اے کی کم سطح اس بیماری سے وابستہ ہوتی ہے۔ حفاظتی نسل جیسے کہ لاچنوسپیرا، ویلونیلا، روتھیا اور فیکیلیبیکٹیریم کی کمی کو ایس سی ایف اے کی سطح میں کمی سے جوڑا گیا ہے۔ مزید برآں، ایس سی ایف اے فائبر کے بیکٹیریل خمیر کی پیداوار ہیں، جو مغربی طرز کی غذا میں کم ہے۔ ایس سی ایف اے آنتوں کے پودوں اور مدافعتی عوارض کے درمیان ایک ربط پیش کرتے ہیں، اور 2016 تک، یہ تحقیق کا ایک فعال شعبہ تھا۔ کھانے اور دیگر الرجی کے اضافے کے لیے بھی اسی طرح کے مفروضے پیش کیے گئے ہیں۔ ذیابیطس میلیٹس ٹائپ 1 گٹ مائکرو بائیوٹا اور ذیابیطس میلیٹس ٹائپ 1 کے درمیان تعلق کو ایس سی ایف اے سے بھی جوڑا گیا ہے، جیسے کہ بیوٹیریٹ اور ایسیٹیٹ۔ بیکٹیریل خمیر سے بیوٹیریٹ اور ایسیٹیٹ پیدا کرنے والی غذائیں ٹریگ کے اظہار میں اضافہ ظاہر کرتی ہیں۔ ٹریگ خلیات ایفیکٹر ٹی خلیوں کو کم کرتے ہیں، جو بدلے میں آنتوں میں سوزش کے ردعمل کو کم کرتے ہیں۔ بیوٹیریٹ بڑی آنت کے خلیوں کے لیے توانائی کا ایک ذریعہ ہے۔ بٹریٹ کی پیداوار دینے والی غذا اس طرح تنگ جنکشن کی تشکیل کے لیے کافی توانائی فراہم کر کے آنتوں کی پارگمیتا کو کم کرتی ہے۔ مزید برآں، بیوٹیریٹ کو انسولین کے خلاف مزاحمت کو کم کرنے کے لیے بھی دکھایا گیا ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ بیوٹیریٹ پیدا کرنے والے جرثوموں میں گٹ کمیونٹیز کم ہونے سے ذیابیطس میلیٹس ٹائپ 2 کے حصول کے امکانات بڑھ سکتے ہیں۔ بٹیریٹ حاصل کرنے والی غذاؤں میں کولوریکٹل کینسر کو دبانے کے ممکنہ اثرات بھی ہو سکتے ہیں۔ موٹاپا اور میٹابولک سنڈروم آنتوں کے پودوں کو موٹاپے اور میٹابولک سنڈروم میں بھی ملوث کیا گیا ہے کیونکہ یہ ہاضمہ کے عمل میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ مغربی طرز کی غذا آنتوں کے پودوں میں تبدیلیوں کو چلانے اور برقرار رکھنے کے لیے ظاہر ہوتی ہے جو بدلے میں کھانے سے حاصل ہونے والی توانائی کو تبدیل کرتی ہے اور اس توانائی کو کس طرح استعمال کیا جاتا ہے۔ صحت مند غذا کا ایک پہلو جس کی اکثر مغربی طرز کی غذا میں کمی ہوتی ہے وہ فائبر اور دیگر پیچیدہ کاربوہائیڈریٹ ہیں جن کی صحت مند آنتوں کے پودوں کو پھلنے پھولنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مغربی طرز کی غذا کے جواب میں آنتوں کے پودوں میں ہونے والی تبدیلیاں آنتوں کے پودوں سے پیدا ہونے والی توانائی کی مقدار میں اضافہ کرتی دکھائی دیتی ہیں جو موٹاپے اور میٹابولک سنڈروم میں معاون ثابت ہوسکتی ہیں۔ اس بات کے بھی شواہد موجود ہیں کہ مائکرو بائیوٹا مائکرو بائیوٹا کی ترجیحات کی بنیاد پر کھانے کے طرز عمل کو متاثر کرتا ہے، جس کی وجہ سے میزبان زیادہ کھانا کھا سکتا ہے جس کے نتیجے میں بالآخر موٹاپا پیدا ہوتا ہے۔ عام طور پر یہ مشاہدہ کیا گیا ہے کہ گٹ مائکرو بایوم کے اعلی تنوع کے ساتھ، مائکرو بائیوٹا دیگر مائکرو بائیوٹا کے ساتھ مقابلہ کرنے پر توانائی اور وسائل خرچ کرے گا اور میزبان کو جوڑنے پر کم خرچ کرے گا۔ اس کے برعکس گٹ مائکرو بایوم کے کم تنوع کے ساتھ دیکھا جاتا ہے، اور یہ مائکرو بائیوٹاس میزبان کھانے کی خواہش پیدا کرنے کے لیے مل کر کام کر سکتے ہیں۔ مزید برآں، جگر گلائکوجینیسیس اور گلوکونیوجینیسیس کے میٹابولک راستوں کے ذریعے گلوکوز کے اضافے اور ذخیرہ کرنے کے درمیان توازن برقرار رکھتے ہوئے خون میں گلوکوز ہومیوسٹاسس میں غالب کردار ادا کرتا ہے۔ آنتوں کے لپڈ گلوکوز ہومیوسٹاسس کو منظم کرتے ہیں جس میں آنت-دماغ-جگر کا محور شامل ہوتا ہے۔ اوپری آنت میں لپڈ کا براہ راست انتظام اوپری آنتوں میں لمبی زنجیر والی فیٹی ایسائل-کوینزیم اے (ایل سی ایف اے-سی او اے) کی سطح کو بڑھاتا ہے اور ذیلی ڈیافراگمیٹک ویگوٹومی یا گٹ ویگل ڈیفینٹیشن کے تحت بھی گلوکوز کی پیداوار کو روکتا ہے۔ یہ دماغ اور آنتوں کے درمیان عصبی تعلق کو روکتا ہے اور گلوکوز کی پیداوار کو روکنے کے لیے اوپری آنتوں کے لپڈ کی صلاحیت کو روکتا ہے۔ گٹ-برین-لیور محور اور گٹ مائکرو بائیوٹا کی ساخت جگر میں گلوکوز ہومیوسٹاسس کو منظم کر سکتی ہے اور موٹاپے اور ذیابیطس کے علاج کے لیے ممکنہ علاج کے طریقے فراہم کر سکتی ہے۔ جس طرح آنتوں کے پودے ایک فیڈ بیک لوپ میں کام کر سکتے ہیں جو موٹاپے کی نشوونما کو بڑھا سکتا ہے، اسی طرح اس بات کے شواہد موجود ہیں کہ کیلوری کی مقدار کو محدود کرنا (یعنی ڈائٹنگ) آنتوں کے پودوں کی ساخت میں تبدیلیاں لا سکتا ہے۔ جگر کی بیماری جیسا کہ جگر کو براہ راست پورٹل رگ کے ذریعے کھلایا جاتا ہے، جو کچھ بھی آنتوں کے اپیتھیلیم اور آنتوں کے میوکوسل رکاوٹ کو عبور کرتا ہے وہ جگر میں داخل ہوتا ہے، جیسا کہ وہاں پیدا ہونے والے سائٹوکائنز کرتے ہیں۔ آنتوں کے پودوں میں ڈائیس بائیوسس کو سرسوس اور غیر الکحل فیٹی جگر کی بیماری کی نشوونما سے جوڑا گیا ہے۔ کینسر بیکٹیریا کی کچھ نسلیں، جیسے بیکٹیریوائڈز اور کلوسٹریڈیم، ٹیومر کی نشوونما کی شرح میں اضافے سے وابستہ ہیں، جبکہ دیگر نسلیں، جیسے کہ لییکٹوبیسلس اور بائیفیڈوبیکٹیریا، ٹیومر کی تشکیل کو روکنے کے لیے جانی جاتی ہیں۔ دسمبر 2017 تک ابتدائی اور بالواسطہ شواہد موجود تھے کہ گٹ مائکرو بائیوٹا پی ڈی-1 انفیکٹرز کے ردعمل میں ثالثی کر سکتا ہے۔ طریقہ کار نامعلوم تھا۔ موٹے لوگوں کو ہیپاٹو سیلولر کارسنوما سمیت کئی قسم کے کینسر کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ یہ بڑھتا ہوا خطرہ ایسے افراد میں گٹ مائکروجنزموں کے ذریعہ کارسنجینک بائل ایسڈ کی بڑھتی ہوئی پیداوار سے متعلق ہو سکتا ہے۔ غذا یا جینیاتی عوامل کی وجہ سے ہونے والا موٹاپا گٹ مائکرو بائیوٹا کی تبدیلیوں سے وابستہ ہے جو بائل ایسڈ ڈی آکسیکولک ایسڈ کی سطح میں اضافہ کرتا ہے، جو ایک میٹابولائٹ ہے جو ڈی این اے کو نقصان پہنچاتا ہے۔ گٹ فلورا اور نیورو سائیکاٹرک مسائل کے درمیان تعلقات میں نیورو سائیکاٹرک دلچسپی 2014 کے ایک مطالعے سے پیدا ہوئی تھی جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ جراثیم سے پاک چوہوں نے غیر جی ایف لیبارٹری چوہوں کے مقابلے میں تناؤ کے لیے مبالغہ آمیز ایچ پی اے محور کا ردعمل ظاہر کیا۔ جنوری 2016 تک، آنتوں کے دماغ کے محور میں آنتوں کے پودوں کے کردار پر کیا گیا زیادہ تر کام جانوروں میں کیا گیا تھا، یا مختلف نیورو ایکٹیو مرکبات کی خصوصیت جو آنتوں کے پودے پیدا کر سکتے ہیں، اور انسانوں کے ساتھ مختلف نفسیاتی اور اعصابی اختلافات والے لوگوں کے درمیان فرق کی پیمائش، یا تناؤ کے جواب میں آنتوں کے پودوں میں تبدیلیاں، یا مختلف پروبائیوٹکس کے اثرات کی پیمائش (جسے "اس تناظر میں سائیکو بائیوٹکس" کہا جاتا ہے)، عام طور پر چھوٹا تھا اور اسے عام نہیں کیا جا سکتا تھا۔ آیا آنتوں کے پودوں میں تبدیلیاں بیماری کا نتیجہ ہیں، بیماری کی وجہ ہیں، یا دونوں آنتوں کے دماغ کے محور میں کسی بھی ممکنہ فیڈ بیک لوپس میں، واضح نہیں رہے۔ آنت اور دماغ کا محور ایک متحرک رشتہ ہے جو ذہنی صحت کو بھی متاثر کر سکتا ہے۔ گٹ مائکرو بایوم کچھ نیورو ٹرانسمیٹرز، ٹرپٹوفین (ایک امینو ایسڈ) کی میٹابولزم، اور شارٹ چین فیٹی ایسڈ کی پیداوار کے لیے ذمہ دار ہے۔ گٹ مائکرو بایوم کے غیر متوازن ہونے کی کئی وجوہات ہیں جن میں غذا، جغرافیہ، تناؤ (ایچ پی اے محور)، اور دواسازی شامل ہیں۔ عدم توازن ڈیسبیوسس اور سوزش کا سبب بن سکتا ہے، جو ڈپریشن اور اضطراب کا باعث بن سکتا ہے۔ 2016 کے ایک منظم جائزے میں پری کلینیکل اور چھوٹے انسانی ٹرائلز کا جائزہ لیا گیا جو پروبائیوٹک بیکٹیریا کے کچھ تجارتی طور پر دستیاب تناؤ کے ساتھ کیے گئے ہیں اور پتہ چلا ہے کہ ان میں جنرا بفیڈوبیکٹیریم اور لیکٹوبیسلس (بی۔ لانگم، بی۔ بریو، بی۔ انفینٹس، ایل۔ ہیلویٹیکس، ایل۔ رامنوسس، ایل۔ پلانٹرم، اور ایل۔ کیسی) میں مرکزی اعصابی نظام کی کچھ خرابیوں کے لیے مفید ہونے کی سب سے زیادہ صلاحیت تھی۔ دیگر جانور انسانی آنتوں کے مائکرو بایوم کی ساخت دوسرے عظیم بندروں سے ملتی جلتی ہے۔ تاہم، انسانوں کے گٹ بائیوٹا میں تنوع میں کمی آئی ہے اور پین سے ہماری ارتقائی تقسیم کے بعد ساخت میں تبدیلی آئی ہے۔ بیکٹیریوڈائٹس میں انسانوں کی نمائش میں اضافہ ہوتا ہے، جو جانوروں کے پروٹین اور چربی سے بھرپور غذا سے وابستہ بیکٹیریل فایلم ہے، اور میتھانوبریویبیکٹر اور فائبروبیکٹر میں کم ہوتا ہے، وہ گروپ جو پیچیدہ پلانٹ پولیسیکرائڈز کو خمیر کرتے ہیں۔ یہ تبدیلیاں پین سے ارتقائی انحراف کے بعد سے انسانوں میں ہونے والی مشترکہ غذائی، جینیاتی اور ثقافتی تبدیلیوں کا نتیجہ ہیں۔ انسانوں اور ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں کے علاوہ، کچھ کیڑوں میں پیچیدہ اور متنوع گٹ مائکرو بائیوٹا بھی ہوتے ہیں جو اہم غذائی کردار ادا کرتے ہیں۔ دیمک سے وابستہ مائکروبیل کمیونٹیز افراد کے وزن کی اکثریت تشکیل دے سکتی ہیں اور لگن سیلولوز اور نائٹروجن فکسشن کے ہاضمے میں اہم کردار ادا کر سکتی ہیں۔ یہ کمیونٹیز میزبان کے لیے مخصوص ہیں، اور قریب سے متعلق کیڑوں کی انواع گٹ مائکرو بائیوٹا کی ساخت میں تقابلی مماثلت رکھتی ہیں۔ کاکروچوں میں، گٹ مائکرو بائیوٹا کو انوکولم سے قطع نظر، ایک تعیناتی انداز میں جمع ہوتے دکھایا گیا ہے۔ اس میزبان مخصوص اسمبلی کی وجہ واضح نہیں ہے۔ دیمک اور کاکروچ جیسے کیڑوں سے وابستہ بیکٹیریل کمیونٹیز کا تعین قوتوں کے امتزاج سے ہوتا ہے، بنیادی طور پر غذا، لیکن کچھ اشارے ہیں کہ میزبان فائیلوجینی بھی نسبوں کے انتخاب میں کردار ادا کر سکتی ہے۔ 51 سال سے زیادہ عرصے سے یہ معلوم ہوا ہے کہ اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں کی کم مقدار کا انتظام وزن بڑھانے کے لیے کھیت کے جانوروں کی نشوونما کو فروغ دیتا ہے۔ چوہوں پر کی گئی ایک تحقیق میں مختلف اینٹی بائیوٹکس کی ذیلی علاج کی خوراکوں کے ساتھ علاج کیے جانے والے جانوروں میں فرمیکیوٹس اور لیکنوسپیراسی کا تناسب نمایاں طور پر بڑھ گیا تھا۔ پاخانہ کے کیلوری کے مواد اور جی آئی کے راستے میں چھوٹے سلسلہ فیٹی ایسڈ (ایس سی ایف اے) کے ارتکاز کا تجزیہ کرکے، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ مائکرو بائیوٹا کی ساخت میں تبدیلیاں بصورت دیگر ناقابل ہضم اجزاء سے کیلوری نکالنے کی صلاحیت میں اضافے کا باعث بنتی ہیں، اور ایس سی ایف اے کی پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ نتائج اس بات کا ثبوت فراہم کرتے ہیں کہ اینٹی بائیوٹکس نہ صرف جی آئی مائکرو بایوم کی ساخت بلکہ اس کی میٹابولک صلاحیتوں کو بھی متاثر کرتی ہیں، خاص طور پر ایس سی ایف اے کے حوالے سے۔ مزید دیکھیں کالونائزیشن مزاحمت انسانی نباتات کی فہرست خواتین کے نچلے تولیدی راستے کی مائکرو بائیوٹا پرجاتیوں کی فہرست جلد کے نباتات ویرٹوکسن پیدا کرنے والے ایسچریچیا کولی نوٹ حوالہ جات مزید پڑھنے کا جائزہ مضامین بیکٹیریاولوجی ڈائجسٹیو سسٹم بیسیلوٹا ماحولیاتی مائکرو بائیولوجی مائکرو بائیومس