Микробиота кишечника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микробиота кишечника

Нормофлора (микрофлора в нормальном состоянии) - это качественное и количественное соотношение в отдельных органах и системах разнообразных популяций микробов, поддерживающих биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие макроорганизма, необходимое для сохранения здоровья. Формирование микрофлоры регулируется сложной системой межмикробных взаимодействий и макроорганизмом в процессе его жизни. Состав и функционирование нормофлоры зависит от многих факторов: возраста, пола, особенностей питания, места и образа жизни, экологической ситуации, климата и др. Однако не все из живущих в кишечнике 500 видов бактерий являются полезными. Полезные бактерии помогают человеку переваривать пищу, усваивать витамины и белки, вредные бактерии питаются продуктами брожения и производят продукты гниения.

Следует отметить, что 20% микрофлоры находится в ротовой полости, 40% - в гастродуоденальной зоне и дистальных отделах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), 18-29% - на коже, 15-16% - в ротоглотке, 2-4% - в урогенитальном тракте мужчины и 10% приходится на вагинальный биотоп микрофлоры у женщин.

Микрофлора кишечника у человека начинает развиваться уже во время прохождения плода по родовым путям. Полностью ее формирование завершается к 7-13 годам.

Микробиота человека делится на:

- облигатную - главная или индигенная микрофлора (в ее состав входят бифидобактерии и бактероиды), которые составляют около 90% от общего числа микроорганизмов;

- факультативную - сапрофитная и условно-патогенная микрофлора (лактобактерии, эшерихии, энтерококки), которая составляет около 9,5% от общего числа микроорганизмов;

- остаточную (в том числе и транзиторную) - случайные микроорганизмы (цитробактер, энтеробактер, протеи, дрожжи, клостридии, стафилококки, аэробные бациллы и др.), которая составляет менее 1% от общего числа микроорганизмов. Масса нормальной микрофлоры кишечника взрослого человека составляет более 2,5 кг, численность - 1014, а общий геном бактерий - "микробиом" - включает 400 тыс. генов, что в 12 раз больше генома человека.

В микроэкологическом плане желудочно-кишечный биотоп может быть разделен на ярусы (ротовая полость, желудок, отделы кишечника) и микробиотопы (полостной, пристеночный и эпителиальный).

Способность к аппликации в пристеночном микробиотопе, т.е. гистадгезивность (свойство фиксироваться и колонизировать ткани) определяют суть транзиторности или индигенности бактерий. Эти признаки, а также принадлежность к эубиотической или агрессивной группе являются основными критериями, характеризующими взаимодействующий с ЖКТ микроорганизм. Эубиотические бактерии участвуют в создании колонизационной резистентности организма, что является уникальным механизмом системы противоинфекционных барьеров.

- Полостной микробиотоп на протяжении ЖКТ неоднороден, его свойства определяются составом и качеством содержимого того или иного яруса. Ярусы имеют свои анатомические и функциональные особенности, поэтому их содержимое различается по составу веществ, консистенции, рН, скорости перемещения и другим свойствам. Эти свойства определяют качественный и количественный состав адаптированных к ним полостных микробных популяций.

- Пристеночный микробиотоп является важнейшей структурой, ограничивающей внутреннюю среду организма от внешней. Он представлен слизистыми наложениями (слизистый гель, муциновый гель), гликокаликсом, расположенным над апикальной мембраной энтероцитов и поверхностью самой апикальной мембраны.

Пристеночный микробиотоп представляет наибольший (!) интерес с позиции бактериологии, так как именно в нем возникает полезное или вредное для человека взаимодействие с бактериями - то, что мы называем симбиозом.

Следует отметить, что в микрофлоре кишечника различают 2 ее вида:

- мукозную (М) флору - мукозная микрофлора взаимодействует со слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта, образуя микробно-тканевой комплекс - микроколонии бактерий и их метаболиты, эпителиальные клетки, муцин бокаловидных клеток, фибробласты, иммунные клетки Пейровых бляшек, фагоциты, лейкоциты, лимфоциты, нейроэндокринные клетки;

- просветную (П) флору - просветная микрофлора находиться в просвете желудочно-кишечного тракта, не взаимодействует со слизистой оболочкой. Субстратом для её жизнедеятельности является неперевариваемые пищевые волокна, на которых она и фиксируется.

К внешним воздействиям мукозная микрофлора более устойчива, чем просветная микрофлора. Соотношения между мукозной и просветной микрофлорой динамичны, и определяются многими факторами:

*эндогенные факторы - влияния слизистой оболочки пищеварительного канала, его секретов, моторики и самих микроорганизмов;

*экзогенные факторы - влияют непосредственно и опосредованно через эндогенные факторы, например, прием той или иной пищи изменяет секреторную и моторную деятельность пищеварительного тракта, что трансформирует его микрофлору.

В состав нормальной микрофлоры ротовой полости входят стрептококки, стафилококки, лактобациллы, коринебактерии, большое количество анаэробов. Всего микрофлора рта насчитывает более 200 видов микроорганизмов.

Микрофлора, транзиторно проходящая через пищевод, нестабильна, гистадгезивности к его стенкам не проявляет и характеризуется обилием временно находящихся видов, попадающих из полости рта и глотки. В желудке создаются относительно неблагоприятные условия для бактерий, обусловленные повышенной кислотностью, воздействием протеолитических ферментов, быстрой моторно-эвакуаторной функцией желудка и другими факторами, лимитирующих их рост и размножение. Здесь микроорганизмы содержатся в количестве, не превышающем 102-104 в 1 мл содержимого. Эубиотики в желудке осваивают в основном полостной биотоп, пристеночный микробиотоп для них менее доступен.

Основными микроорганизмами, активными в желудочной среде, являются кислотоустойчивые представители рода Lactobacillus, обладающие или не обладающие гистадгезивным отношением к муцину, некоторые виды почвенных бактерий и бифидобактерии. Лактобациллы, несмотря на короткое время пребывания в желудке, способны, кроме антибиотического действия в полости желудка, временно колонизировать пристеночный микробиотоп. В результате совместного действия защитных компонентов основная масса попавших в желудок микроорганизмов погибает. Однако при нарушении работы слизистого и иммунобиологического компонентов некоторые бактерии находят в желудке свой биотоп. Так, за счет факторов патогенности в желудочной полости закрепляется популяция Helico­bacter pylori. микрофлора желудочный кишечный

На протяжении всей жизни у здорового человека преобладают анаэробные виды бактерий (90-95% всего состава): бифидобактерии, бактероиды, лактобациллы, фузобактерии, эубактерии, вейллонеллы, пептострептококки, клостридии. От 5 до 10% микрофлоры толстой кишки составляют аэробные микроорганизмы: эшерихии, энтерококки, стафилококки, различные виды условно-патогенных энтеробактерий (протей, энтеробактер, цитробактер, серрации и др.), неферментирующие бактерии (псевдомонады, ацинетобактер), дрожжеподобные грибы рода Сandida и др. Анализируя видовой состав микробиоты толстой кишки, необходимо подчеркнуть, что в ее состав, помимо указанных анаэробных и аэробных микроорганизмов, входят представители непатогенных простейших родов и около 10 кишечных вирусов.

Таким образом, у здоровых лиц в кишечнике насчитывается около 500 видов различных микроорганизмов, большую часть из которых составляют представители так называемой облигатной микрофлоры - бифидобактерии, лактобактерии, непатогенная кишечная палочка и др. На 92-95% микрофлора кишечника состоит из облигатных анаэробов.

В связи с анаэробными условиями у здорового человека в составе нормальной микрофлоры в толстом кишечнике преобладают (около 97%) анаэробные бактерии:

*бактероиды (особенно Bacteroides fragilis),

*анаэробные молочнокислые бактерии (например, Bifidumbacterium),

*клостридии (Clostridium perfringens),

*анаэробные стрептококки,

*фузобактерии,

*эубактерии,

*вейлонеллы.

Малую часть микрофлоры составляют аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы:

* аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы:

*прежде всего, кишечная палочка - E. Coli),

*энтерококки,

В очень небольшом количестве:

*стафилококки,

*протеи,

*псевдомонады,

*грибы рода Candida,

*отдельные виды спирохет, микобактерий, микоплазм, простейших и вирусов.

И так к условно-патогенным микроорганизмам желудочно-кишечного тракта относится практически все семейство Enterobacteriaceae. Сюда входят клебсиелла пневмония, энтеробактеры (аэрогенес и клоацеа), цитробактер фреунди, протеи. Предельно допустимой нормой для семейства энтеробактерий в ЖКТ является показатель в 1000 микробных единиц.

Микрофлора ЖКТ:

*защищает организм от токсинов, мутагенов, канцерогенов, свободных радикалов;

*является биосорбентом, аккумулирующим множество токсических продуктов: фенолы, металлы, яды, ксенобиотики и т.д.;

*подавляет гнилостные, патогенные и условно патогенные бактерии, возбудителей кишечных инфекций;

*ингибирует (подавляет) активность ферментов, вовлекаемых в образование опухолей;

*укрепляет иммунную систему организма;

*синтезирует антибиотикоподобные вещества;

*синтезирует витамины и незаменимые аминокислоты;

*играет огромную роль в процессе пищеварения, а также в обменных процессах, способствует всасыванию витамина Д, железа и кальция;

*является главным переработчиком пищи;

*восстанавливает моторную и пищеварительную функции желудочно-кишечного тракта, предотвращает метеоризм, нормализирует перистальтику;

*нормализует психическое состояние, регулирует сон, циркадные ритмы, аппетит;

*обеспечивает клетки организма энергией.

Рассмотрим некоторых из представителей кишечной микрофлоры.

Бифидобактерии - род грамположительных анаэробных бактерий, представляющих собой слегка изогнутые палочки (длиной 2-5 мкм), иногда ветвящиеся на концах; спор не образуют, заселяют преимущественно толстую кишку и являются ее основной пристеночной и просветной микрофлорой. У взрослого человека их уровень составляет 107-108 КОЕ на 1 г фекалий.

Функции бифидобактерий в организме человека:

- осуществляют путем ассоциации со слизистой оболочкой кишечника физиологическую защиту кишечного барьера от проникновения микробов и токсинов во внутреннюю среду организма;

- обладают высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным и условно патогенным микроорганизмам за счет выработки органических жирных кислот;

- участвуют в утилизации пищевых субстратов и активизации пристеночного пищеварения;

- синтезируют аминокислоты и белки, витамин К, пантотеновую кислоту, витамины группы В: B1 - тиамин, B2 - рибофлавин, B3 - никотиновую кислоту, В9 - фолиевую кислоту, витамин B6 - пиридоксин;

- способствуют усилению процессов всасывания через стенки кишечника ионов кальция, железа, витамина D.

Бактероиды - это анаэробные неспорообразующие микроорганизмы, принимающие участие в процессах пищеварения, липидного обмена, а также обеспечивающие толерантность к пищевым антигенам. Бактероиды не образуют спор, но могут образовывать капсулы. В норме у взрослого человека их насчитывается 107-1011 КОЕ на 1г фекалий

Эубактерии представляют собой анаэробные грамположительные неспорообразующие палочки, принимающие участие в деконъюгации желчных кислот, реакциях трансформации холестерина в копростанол.

Лактобациллы - это неспорообразующие грамположительные палочки, которые в процессе метаболизма вырабатывают молочную кислоту, перекись водорода, лизоцим и различные виды бактериоцинов, обладающих бактерицидной активностью. Их количество в толстой кишке изменяется в зависимости от возраста и у взрослого здорового человека составляет 107-109 КОЕ на 1 г фекалий.

Энтерококки - грамположительные бактерии, которые принимают участие в процессах брожения, ферментируют углеводы с образованием молочной кислоты, тем самым способствуя снижению рН до 4,2-4,6, стимулируют местный гуморальный и клеточный иммунитет. В толстой кишке они находятся на уровне 107-108 КОЕ на 1 г фекалий.

Эшерихии - это факультативно анаэробные грамотрицательные бактерии, которые вырабатывают бактериоцины и микроцины, подавляющие рост патогенных и условно-патогенных энтеробактерий. Также кишечные палочки участвуют в гидролизе лактозы, продукции витаминов группы В и витамина К, активируют системный гуморальный и местный иммунитет. Эшерихии в основном обитают в толстой кишке человека в количестве 107-108 КОЕ на 1 г фекалий.

В состав биоценоза кишечника также входит сопутствующая, или факультативная, микрофлора, удельный вес которой не превышает 5-10%.

Постоянство состава нормофлоры кишечника, или колонизационная резистентность, осуществляется преимущественно за счет наличия достаточного количества собственной грамположительной анаэробной флоры, которая препятствует заселению кишечника чужеродными микроорганизмами. Бифидобактерии и лактобациллы способны синтезировать ряд антибиотикоподобных веществ, подавляющих рост и размножение патогенной и условно-патогенной микрофлоры.

Нарушение микрофлоры происходит при количественном или качественном изменении состава микрофлоры, что чаще всего бывает при неправильном питании. Такие нарушения медики называют дисбактериозами. Микрофлора так же может нарушиться при длительном приеме антисептиков или антибиотиков, так как по статистике дисбактериоз в 90% случаев сопровождает антимикробную терапию. Часто нарушение микрофлоры происходит вследствие очищения кишечника, когда уничтожаются не только патогенные, но и полезные микроорганизмы.

Патогенная и условно-патогенная микрофлора синтезирует нейротрансмиттеры, оказывающие непосредственное воздействие на состояние психического статуса организма

Наиболее часто нарушения нормофлоры кишечника наблюдаются при различных заболеваниях ЖКТ и антибиотикотерапии. Однако дисбиоз встречается и при атеросклерозе, артериальной гипертензии, аллергических заболеваниях, бронхиальной астме, новообразованиях, заболеваниях соединительной ткани и эндокринной системы. Поэтому сначала следует определить причину дисбактериоза, а уже потом начинать его лечение.

В настоящее время существует широкий спектр биологических препаратов для восстановления нормальной микрофлоры кишечника, можно выделить:

* пробиотики - живые микроорганизмы, представители нормофлоры человека, корригирующие микробиоценоз кишечника путем перорального введения (фармацевтические препараты, специальные продукты, биологически активные добавки, сюда входят извесные препараты такие как: биоспорин, А-бактерин, бификол и т.д.)

* пребиотики - препараты немикробного происхождения, преимущественно олигосахариды, которые при попадании в толстую кишку подвергаются ферментации бактериями с образованием веществ, способствующих развитию облигатной микрофлоры (сорбит, лактулоза, инулин, валиндр.);

* синбиотики - это комбинация пробиотиков с пребиотиками (Ламинолакт например, содержит Enterococcus faecium L-3, аминокислоты, пектины, морскую капусту)

Размещено на Allbest.ru