Дисбактериоз
Дисбактериоз
Восстановление после применения антибиотиков
Лямблиоз
Исследование мочи
Спортивная Генетика
Лабораторная диагностика
Научно-популярная микробиология

На заметку: микрофлора желудочно-кишечного тракта

КИШЕЧНАЯ МИКРОБИОТА: СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

На сегодняшний день не осталось сомнений в важности той роли, которую играет нормальная микрофлора человека в его развитии, жизни и поддержании здоровья.

 Человеческий организм служит вместилищем более 1200 различных видов микроорганизмов, общее количество микробных клеток в сотни раз превышает количество клеток тканей хозяина и составляет примерно 5–8% от массы его тела.

Наиболее представительной и значимой для человека является микрофлора (микробиота) желудочно–кишечного тракта.

·         Это исторически сложившаяся совокупность микроскопических организмов (микроорганизмов), объединенных общей областью распространения - полостью желудочно-кишечного тракта.

·         Видовой состав и количественные параметры микрофлоры варьируют в различных отделах ЖКТ от 102 до 1013 клеток на 1 мл содержимого.

·         Максимальное количество бактерий обнаруживается в слепой и поперечно-ободочной кишке.

·         Основными факторами, ограничивающими размножение бактерий в верхних отделах кишечной трубки, являются быстрое продвижение пищевых масс, кислая среда и воздействие протеолитических ферментов.

·         В толстой кишке условия среды диаметрально противоположны, поэтому в этом отделе кишечника количество бактерий достигает 1013 КОЕ/мл содержимого.

 

Микробиоту полости желудочно-кишечного тракта можно условно разделить на две составляющие.

 

•Первая, или основная составляющая - это

совокупность микроорганизмов, существующих в полости

желудочно-кишечного тракта человека

с наибольшей вероятностью на протяжении длительного периода

жизни человека.

Организмы -Резиденты

 

•Вторая, или дополнительная составляющая - это

совокупность микроорганизмов, существующих в полости

желудочно-кишечного тракта человека с наименьшей

вероятностью на протяжении длительного периода

жизни человека.

Транзитные организмы

Как резиденты, так и транзитные микроорганизмы могут быть сапротрофами или паразитами.

 

•Микробы-сапротрофы (греч.: гнилой, негодный  + питание)

используют своего носителя, или хозяина в качестве среды обитания,

питаются продуктами жизнедеятельности своего носителя, или хозяина,

то есть являются гетеротрофными микроорганизмами,

питающимися экзогенными органическими веществами, (греч.:  иной, другой  +  питание).

•В данном случае сапротрофы питаются продуктами жизнедеятельности тканей

и органов полости желудочно-кишечного тракта.

Вероятностные отношения взаимодействия сапротрофов и организма человека

не являются антагонистическими и характеризуются устойчивым равновесием.

Сапротрофы не патогенны, то есть не вызывают заболеваний.

Сапротрофы выделяют вещества, оказывающие бактерицидное

 и бактериостатическое действие на микроорганизмы не принадлежащие к данной микробиоте.

Наоборот, за счет конкурентных отношений с микроорганизмами-паразитами сапротрофы обеспечивают устойчивость к заселению полости желудочно-кишечного тракта патогенными микроорганизмами-паразитами.

•Микробами-паразитами (греч.:  нахлебник, тунеядец, паразит)

могут быть как резиденты, так и транзитные микроорганизмы.

Вероятностные отношения взаимодействия микробов-паразитов и организма человека являются антагонистическими и характеризуются неустойчивым равновесием.

•Паразиты используют своего носителя, или хозяина в качестве среды обитания и в качестве источника питания.

Носитель, или хозяин является регулятором отношений паразита со средой.

Микробы-паразиты могут вызывать заболевания человека, то есть быть могут быть патогенными. Организм человека может воспринимать микроорганизмов-паразитов как антигены, вызывающие реакции иммунитета.

    Кишечная микрофлора состоит из двух взаимосвязанных популяций:

  •  Полостной - 10-15%, которая очень изменчива, зависит от характера питания, внутренней среды, экологии и не отражает состояние кишки,
  •  Пристеночной (мукозной) - 85-90%, наиболее точно отражающей состояние кишки и всего организма в целом.

По типу потребляемого субстрата кишечную микрофлору делят на протеолитическую (бактероиды, протей, клостридии, эшерихии) и сахаролитическую (бифидобактерии, лактобактерии, фекальные стрептококки).

Протеолитическая флора метаболизирует белки. Образующиеся при бактериальном гидролизе конечные продукты распада белков и аминокислот - индол, скатол, фенол активизируют кишечную перистальтику и стимулируют нормальное продвижение по кишечнику каловых масс.

Сахаролитическая флора поглощает углеводы, преимущественно пищевые волокна, в результате чего образуются короткоцепочечные жирные кислоты - КЦЖК (уксусная, пропионовая, масляная, молочная) - маркеры относительного благополучия в кишке. Это благополучие обеспечивается в основном стабильностью кишечной микрофлоры за счет поддержания оптимальных значений рН в просвете толстой кишки; нормализации гемодинамики; блокировки рецепторов эпителиоцитов; pегуляции моторики ЖКТ (стимуляция перистальтики тонкой и толстой кишки, опорожнения желудка, сокращение времени транзита пищи).

 

Систематизируя функции кишечной микробиоты, следует выделить основные:

  • защитная
  • пищеварительная
  • метаболическая
  • иммуномодулирующаяи
  • генетическая

Защитная функция  

Прежде всего, проявляется в формировании колонизационной резистентности по отношению к потенциально болезнетворным микроорганизмам за счет образования бактериостатических низкомолекулярных метаболитов (КЦЖК, оксид азота, глутамат, гистамин, серотонин, мурамил дипептид и др.), деградации бактериальных токсинов, деконъюгации желчных кислот, продукции широкого спектра антимикробных веществ семейства бактерицинов .

Известно, что кишечная палочка, продуцируя колицин, микроцин, оказывает бактерицидное действие на ряд патогенных возбудителей, таких как шигеллы, сальмонеллы, холерный вибрион, бациллы сибирской язвы и др.

Лактобактерии способны проявлять ингибиторный эффект в отношении бацилл, клостридий, стрептококков, энтеробактерий, псевдомонад, листерий, кандид, образуя лактоцины, лактобревин, лактострепцин, низин, диплоцин и гельветицин.

Бифидобактерии активно подавляют размножение гнилостных и гноеродных бактерий, продуцируя бифидин и бифилонг.

Одним из механизмов, регулирующих микробиоценоз, является блокада клеточных рецепторов - мест прикрепления патогенных микроорганизмов, а также достаточно жесткая конкуренция с условно-патогенными микроорганизмами за питательные субстраты.

 

Пищеварительная функция

Включает в себя синтез микроорганизмами ферментов дисахаридаз, полисахаридаз и гликозидаз, расщепляющих некрахмальные полисахариды и пищевые волокна на мономеры, которые подвергаются ферментации; липаз, завершающих гидролиз жиров.

Ключевую роль в процессах деполимеризации таких субстратов играют бактерии, принадлежащие к семействам Bacteroides и Bifidobacterium.          

Деконъюгация желчных кислот микроорганизмами определяет гипохолестеринемический эффект  микробиоты  . Дефицит бифидобактерий и активные гнилостные процессы в толстой кишке способствуют накоплению в организме холестерина.

Бифидобактерии и в меньшей степени ацидофильные палочки выделяют ферменты деконъюгазы, которые переводят соли желчных кислот в труднорастворимые формы, акцептирующие в толстой кишке холестерин, который экскретируется с калом.

При дефиците бифидобактерий и лактобактерий холестерин из толстой кишки всасывается в кровь, что сопровождается гиперхолесте-ринемией и гипертриглицеридемией, вследствие чего формируется гиперхолерез желчи и стеатоз печени.

 

Метаболическая функция

Метаболическая функция микрофлоры состоит в синтезе эссенциальных нутриентов: витаминов группы В (тиамин, рибофлавин, пиридоксин, цианкобаламин, фолиевой, пантотеновой, никотиновой кислот), биотина, витамина K, таких важных для организма аминокислот, как аргинии глутамин; в метаболизации наркотиков, гормонов и канцерогенных веществ, включая дигоксин сульфасалазины и эстрогены.

Детоксицирующая способность индигенной микрофлоры кишечника вполне сопоставима с детоксицирующей функцией печени.

Естественная аутофлора кишечника тормозит процессы декарбоксилирования пищевого гистидина, уменьшая тем самым синтез гистамина, а следовательно, снижает риск пищевой аллергии у детей.

 

    Иммуномодулирующая функция.

Как известно, слизистая оболочка кишечника обладает собственной лимфоидной тканью, известной как GALT (gut–associated lymphoid tissue), которая является одним из значимых компонентов иммунной системы макроорганизма.

В слизистой оболочке кишечника локализовано около 80% иммунокомпетентных клеток, 25% слизистой оболочки кишечника состоит из иммунологически активной ткани.

Таким образом, кишечник можно рассматривать как самый большой «иммунный орган» человека. Иммуномодулирующая функция осуществляется как по отношению к неспецифическим факторам защиты, так и собственно адаптивному иммунному ответу.

За счет  микробиоты  происходит запуск и последующая активация синтеза неспецифических факторов защиты как гуморальных (лизоцим, пропердин, комплемент), так и клеточных (фагоцитоз). Воздействие на иммунитет включает в себя стимуляцию созревания лимфоидного аппарата кишечника, активацию синтеза IgA и стимуляцию продукции цитокинов и интерферонов колоноцитами.

 

    Генетическая функция.

 Микробиота является своего рода «генетическим банком», обмениваясь генетическим материалом с клетками человека путем фагоцитоза.

 В результате этого микробиота приобретает рецепторы и другие антигены, присущие хозяину и делающие ее «своей» для иммунной системы. Эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены. Известно также, что микроорганизмы влияют на экспрессию генов макроорганизма. При инфекции Mycobacterium tuberculosis, например, изменяется экспрессия 463 человеческих генов.

   Таким образом, индигенная флора кишечника играет важную роль в формировании иммунного ответа. Пробиотический эффект нормальной кишечной микрофлоры служит основой профилактики аллергической и атопической патологии, воспалительных заболеваний кишечника, аутоиммунных нарушений.

По своей роли в поддержании гомеостаза кишечная микрофлора не уступает любому другому жизненно важному органу. Все это позволяет выделить ее как самостоятельный орган.

 

 

 

 





© 2009-2015 OOO «Лабораторные технологии»
Телефон/факс : +7 (342)291-21-91, 205-52-90
E-mail: labt1@yandex.ru