Нормальные микроорганизмы кишечника – это колонии бактерий, заселяющие просвет нижних отделов пищеварительного тракта и поверхность слизистой оболочки. Они нужны для качественного переваривания химуса (пищевого комка), обмена веществ и активации местной защиты в отношении инфекционных возбудителей, а также токсических продуктов.
Нормальная микрофлора кишечника – это баланс различных микробов нижних отделов пищеварительной системы, то есть их количественное и качественное соотношение, необходимое для поддержания биохимического, метаболического, иммунологического равновесия организма и сохранения здоровья человека.
- Защитная функция. Нормальная микрофлора обладает выраженным противодействием в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Полезные бактерии препятствуют заселению кишечника иными, не свойственными ему инфекционными возбудителями. В случае снижения количества нормальной микрофлоры, начинают размножаться потенциально опасные микроорганизмы. Развиваются гнойно-воспалительные процессы, происходит бактериальное заражение крови (септицемия). Поэтому важно не допускать уменьшения количества нормальной микрофлоры.
- Пищеварительная функция. Кишечная микрофлора участвует в ферментации белков, жиров, высокомолекулярных углеводов. Полезные бактерии разрушают под действием воды основную массу клетчатки и остатки химуса, поддерживают в кишечнике необходимый уровень кислотности (рН). Микрофлора инактивирует (щелочную фосфатазу, энтерокиназу), участвует в образовании продуктов распада белков (фенола, индола, скатола) и стимулируют перистальтику. Также микроорганизмы пищеварительного тракта регулируют метаболизм и желчных кислот. Способствуют трансформации билирубина (желчного пигмента) в стеркобилин и уробилин. Полезные бактерии играют важную роль на конечных этапах превращения холестерина. Из него образуется копростерин, который не всасывается в толстой кишке и выводится с калом. Нормофлора способна снижать выработку печенью желчных кислот и контролировать нормальный уровень холестерина в организме.
- Синтетическая (метаболическая) функция. Полезные бактерии пищеварительного тракта вырабатывают витамины (С, К, Н, РР, Е, группы В) и незаменимые аминокислоты. Кишечная микрофлора способствует лучшему усвоению железа и кальция, поэтому препятствует развитию таких заболеваний как анемия и рахит. За счет действия полезных бактерий происходит активное всасывание витаминов (D 3 , В 12 и фолиевой кислоты), регулирующих систему кроветворения. Метаболическая функция кишечной микрофлоры также проявляется в способности синтезировать ими антибиотикоподобные вещества (ацидофилин, лактоцидин, колицин и другие) и биологически активные соединения (гистамин, диметиламин, тирамин и т. д.), которые препятствуют росту и размножению патогенных микроорганизмов.
- Детоксикационная функция. Эта функция ассоциируется с возможностями кишечной микрофлоры сокращать количество и удалять с каловыми массами опасные токсические продукты: соли тяжелых металлов, нитриты, мутагены, ксенобиотики и другие. Вредные соединения не задерживаются в тканях организма. Полезные бактерии предотвращают их токсическое воздействие.
- Иммунная функция. Нормофлора кишечника стимулирует синтез иммуноглобулинов – особых белков, повышающих защитные силы организма в отношении опасных инфекций. Также полезные бактерии содействуют созреванию системы фагоцитирующих клеток (неспецифический иммунитет), способных к поглощению и уничтожению патогенных микробов (см. ).
Представители кишечной микрофлоры
Вся микрофлора кишечника подразделяется на:
- нормальную (основную);
- условно-патогенную;
- патогенную.
Среди всех представителей встречаются анаэробы и аэробы. Отличие их друг от друга заключается в особенностях существования и жизнедеятельности. Аэробы – это микроорганизмы, способные жить и размножаться только в условиях постоянного доступа кислорода. Представители другой группы делятся на 2 вида: облигатные (строгие) и факультативные (условные) анаэробы. И те, и другие, получают энергию для своего существования при отсутствии доступа кислорода. Для облигатных анаэробов он губителен, а для факультативных – нет, то есть микроорганизмы могут существовать в его присутствии.
Нормальные микроорганизмы
К ним относятся грамположительные (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии, пептострептококки) и грамотрицательные (бактероиды, фузобактерии, вейлонеллы) анаэробы. Такое название их связано с фамилией датского бактериолога – Грама. Он разработал специальный метод окрашивания мазков с использованием анилинового красителя, йода и спирта. При микроскопии часть бактерий имеет сине-фиолетовый цвет и относится к грамположительным. Другие микроорганизмы обесцвечиваются. Для лучшей визуализации этих бактерий применяется контрастный краситель (фуксин), который окрашивает их в розовый цвет. Это грамотрицательные микроорганизмы.
Все представители данной группы являются строгими анаэробами. Они составляют основу всей кишечной микрофлоры (92-95%). Полезные бактерии вырабатывают антибиотикоподобные вещества, помогающие вытеснить из среды обитания возбудителей опасных инфекций. Также нормальные микроорганизмы создают зону “закисления” (рН=4,0-5,0) внутри кишечника и образуют защитную пленку на поверхности его слизистой оболочки. Таким образом, формируется барьер, препятствующий колонизации посторонних бактерий, попавших извне. Полезные микроорганизмы регулируют баланс условно-патогенной флоры, предотвращая ее избыточный рост. Участвуют в синтезе витаминов.
К ним относятся грамположительные (клостридии, стафилококки, стрептококки, бациллы) и грамотрицательные (эшерихии – кишечные палочки и другие представители семейства энтеробактерий: протей, клебсиелла, энтеробактер, цитробактер и т. д.) факультативные анаэробы.
Эти микроорганизмы являются условно-патогенными. То есть, при благополучии в организме их влияние только положительное, как и у нормальной микрофлоры. Воздействие неблагоприятных факторов приводит к их избыточному размножению и превращению в болезнетворных возбудителей. Развивается с диареей, изменением характера стула (жидкий с примесью слизи, крови или гноя) и ухудшением общего самочувствия. Количественный рост условно-патогенной микрофлоры может быть связан с ослабленным иммунитетом, воспалительными заболеваниями пищеварительной системы, неправильным питанием и применением лекарственных препаратов (антибиотиков, гормонов, цитостатиков, анальгетиков и других средств).
Главный представитель энтеробактерий – это с типичными биологическими свойствами. Она способна активировать синтез иммуноглобулинов. Специфические белки взаимодействуют с патогенными микроорганизмами из семейства энтеробактерий и препятствуют их проникновению в слизистую оболочку. Помимо этого кишечная палочка продуцирует вещества – колицины с антибактериальной активностью. То есть нормальные эшерихии способны тормозить рост и размножение гнилостных и патогенных микроорганизмов из семейства энтеробактерий – кишечной палочки с измененными биологическими свойствами (гемолизирующие штаммы), клебсиелл, протея и других. Эшерихии принимают участие в синтезе витамина К.
К условно-патогенной микрофлоре также относятся дрожжеподобные грибы рода Candida. Они редко обнаруживаются у здоровых детей и взрослых. Выявление их в кале, даже в небольшом количестве, должно сопровождаться клиническим обследованием пациента с целью исключения (избыточного роста и размножения дрожжеподобных грибов). Особенно это актуально у детей младшего возраста и больных со сниженным иммунитетом.
Патогенные микроорганизмы
Это бактерии, попадающие в пищеварительный тракт извне и вызывающие острые кишечные инфекции. Заражение патогенными микроорганизмами может произойти при употреблении в пищу загрязненных продуктов питания (овощи, фрукты и т. д.) и воды, при нарушении правил личной гигиены и контакте с больным. В норме в кишечнике не встречаются. К ним относятся патогенные возбудители опасных инфекций – , псевдотуберкулеза и других заболеваний. Наиболее частые представители этой группы – шигеллы, сальмонеллы, иерсинии и т. д. Некоторые возбудители (золотистый стафилококк, синегнойная палочка, нетипичная кишечная палочка) могут встречаться среди медицинского персонала (носители патогенного штамма) и в больничных учреждениях. Они вызывают серьезные госпитальные инфекции.
Все болезнетворные бактерии провоцируют развитие кишечного воспаления по типу или с расстройством стула (диарея, в кале слизь, кровь, гной) и развитием интоксикации организма. Полезная микрофлора угнетается.
Нормы содержания бактерий в кишечнике
Полезные бактерии
Нормальные микроорганизмы | Дети старше 1 года | Взрослые | ||
---|---|---|---|---|
Бифидобактерии | 10 9 –10 10 | 10 8 –10 10 | 10 10 –10 11 | 10 9 –10 10 |
Лактобактерии | 10 6 –10 7 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | >10 9 |
Эубактерии | 10 6 –10 7 | >10 10 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
Пепто-стрептококки | <10 5 | >10 9 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
Бактероиды | 10 7 –10 8 | 10 8 –10 9 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
Фузобактерии | <10 6 | <10 6 | 10 8 –10 9 | 10 8 –10 9 |
Вейлонеллы | <10 5 | >10 8 | 10 5 –10 6 | 10 5 –10 6 |
КОЕ/г – это количество колонии образующих единиц микробов в 1 грамме испражнений.
Условно-патогенные бактерии
Условно-патогенные микроорганизмы | Дети до 1 года на грудном вскармливании | Дети до 1 года на искусственном вскармливании | Дети старше 1 года | Взрослые |
---|---|---|---|---|
Кишечные палочки с типичными свойствами | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 |
Клостридии | 10 5 –10 6 | 10 7 –10 8 | < =10 5 | 10 6 –10 7 |
Стафилококки | 10 4 –10 5 | 10 4 –10 5 | <=10 4 | 10 3 –10 4 |
Стрептококки | 10 6 –10 7 | 10 8 –10 9 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 |
Бациллы | 10 2 –10 3 | 10 8 –10 9 | <10 4 | <10 4 |
Грибы рода Candida | отсутствуют | отсутствуют | <10 4 | <10 4 |
Полезные бактерии кишечника
Грамположительные строгие анаэробы:
Грамотрицательные строгие анаэробы:
- Бактероиды – полиморфные (имеющие разный размер и форму) палочки. Вместе с бифидобактериями заселяют кишечник новорожденных к 6–7 дню жизни. При грудном вскармливании бактероиды выявляются у 50% детей. При искусственном питании высеваются в большинстве случаев. Бактероиды принимают участие в пищеварении и расщеплении желчных кислот.
- Фузобактерии – полиморфные палочковидные микроорганизмы. Характерны для кишечной микрофлоры взрослых людей. Нередко высеваются из патологического материала при гнойных осложнениях различной локализации. Способны секретировать лейкотоксин (биологическое вещество с токсическим действием по отношению к лейкоцитам) и фактор агрегации тромбоцитов, ответственный за тромбоэмболии при тяжелой септицемии.
- Вейлонеллы – кокковые микроорганизмы. У детей, находящихся на грудном вскармливании, выявляются менее чем в 50% случаев. У малышей на искусственном питании смесями высеваются в высокой концентрации. Вейлонеллы способны к большой продукции газа. При их избыточном размножении эта отличительная черта может привести к диспепсическим расстройствам (метеоризму, отрыжке и диарее).
Как проверить нормальную микрофлору?
Следует провести бактериологическое исследование кала путем посева на специальные питательные среды. Забор материала производят стерильным шпателем из последней порции испражнений. Нужный объем кала – 20 грамм. Материал для исследования помещают в стерильную посуду без консервантов. Необходимо учитывать тот факт, что микроорганизмы – анаэробы должны быть надежно защищены от действия кислорода с момента забора кала до его посева. Рекомендуется использовать пробирки, заполненные специальной газовой смесью (углекислый газ (5%) + водород (10%) + азот (85%)) и плотно притертой крышкой. От момента забора материала до начала бактериологического исследования должно пройти не больше 2 часов.
Этот анализ кала позволяет обнаружить широкий спектр микроорганизмов, высчитать их соотношение и диагностировать видимые расстройства – дисбактериоз. Для нарушений в составе кишечной микрофлоры характерно снижение доли полезных бактерий, повышение количества условно-патогенной флоры с изменением ее нормальных биологических свойств, а также появление болезнетворных возбудителей.
Низкое содержание нормальной микрофлоры – что делать?
Проводится коррекция дисбаланса микроорганизмов с помощью специальных препаратов:
- способствуют колонизации кишечника основной микрофлорой за счет избирательной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп бактерий. Данные препараты не являются лекарственными средствами. К ним относятся не переваренные ингредиенты пищи, являющиеся субстратом для полезных бактерий и не подвергающиеся действию пищеварительных ферментов. Препараты: “Хилак форте”, “Дюфалак” (“Нормазе”), “Пантотенат кальция”, “Лизоцим” и другие.
- – это живые микроорганизмы, нормализующие баланс кишечных бактерий и конкурирующие с условно-патогенной флорой. Благотворно влияют на здоровье человека. Они содержат полезные бифидобактерии, лактобактерии, молочнокислый стрептококк и т. д. Препараты: “Ацилакт”, “Линекс”, “Бактисубтил”, “Энтерол”, “Колибактерин”, “Лактобактерин”, “Бифидумбактерин”, “Бификол”, “Примадофилус” и другие.
- Иммуностимулирующие средства. Применяются для поддержания нормального микробиоценоза кишечника и повышения защитных сил организма. Препараты: “КИП”, “Иммунал”, “Эхинацея” и т. д.
- Лекарственные средства, регулирующие транзит кишечного содержимого. Используются для улучшения пищеварения и эвакуации пищи. Препараты: , витамины, и т. д.
Таким образом, нормальная микрофлора с ее специфическими функциями – защитной, обменной и иммуностимулирующей – определяет микробную экологию пищеварительного тракта и участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостазе).
Микрофлора — это комплекс микроорганизмов, живущих в кишечнике человека, который является их резервуаром, в симбиозе с ним.
Данные микроорганизмы помогают своему хозяину, давая энергию путем ферментации непереваренных углеводов с последующим расщеплением коротко-цепочных жирных кислот на более распространенные из них: бутираты, метаболизирующиеся в эпителии толстой кишки; пропионаты печени; ацетаты мышечной ткани.
Бактерии в кишечнике переваривают неиспользованные энергетические субстраты, стимулируя рост клеток, подавляют рост вредных патогенных микроорганизмов. Микрофлора кишечника подавляет рост таких вредных микроорганизмов как Clostridium, чрезмерное количество которых вызывает колит.
Микрофлора кишечника подавляет размножение целых видов патогенных микроорганизмов, которые, как правило, попадают или находятся в кишечнике в малых количествах.
Бактерии кишечника также играют огромную роль в синтезе витамина K и витамина B, в метаболизме желчных кислот, ксенобиотиков и стеринов.
Что такое нормальная флора кишечника?
В кишечнике человека живут микробы, которые жизненно важны для человеческого организма. Примерное количество нормальной флоры кишечника, составляет около 10 14 микробов, что соответствует 2-ум килограммам и включает около 500 видов бактерий. Концентрация микробов в разных отделах кишечника неодинакова: в двенадцатипёрстной и тощей кишке около 10 5 микроорганизмов в 1 мл кишечного содержимого, в подвздошной кишке около 10 7 – 10 8 , в толстом кишечнике около 10 11 микроорганизмов в 1 г кала.
В норме флора кишечника представлена 2-мя группами бактерий:
1-ая степень и чаще всего 2-ая степень дисбактериоза кишечника клинически не проявляются.
Симптомы, характерные для 3-ей и 4-ой степени дисбактериоза кишечника:
- Нарушение стула:
- Чаще всего проявляется в виде жидкого стула (поноса), который развивается в результате усиленного образования желчных кислот и усиления перистальтики кишечника, затормаживают всасывание воды. Позже стул становится неприятного, гнилостного запаха, с примесью крови или слизи;
- При возрастном (у пожилых людей) дисбактериозе чаще всего развивается запор, который обусловлен снижением перистальтики кишечника (из-за недостатка нормофлоры).
- Вздутие живота , обусловлено усиленным образованием газов в толстом кишечнике. Скопление газов развивается в результате нарушения всасывания и выведения газов изменённой стенкой кишечника. Вздутый кишечник может сопровождаться урчанием и вызывать неприятные ощущения в брюшной полости в виде боли.
- Схваткообразная боль связанна с увеличением давления в кишечнике, после отхождения газов или стула она уменьшается. При дисбактериозе тонкого кишечника боль возникает вокруг пупка, если страдает толстый кишечник, боль локализуется в подвздошной области (нижняя часть живота справа);
- Диспепсические расстройства : тошнота, рвота, отрыжка, снижение аппетита, являются результатом нарушенного пищеварения;
- Аллергические реакции в виде зуда кожи и высыпаний, развиваются после употребления продуктов, которые обычно не вызывали аллергии, являются результатом недостаточного противоаллергического действия, нарушенной флорой кишечника.
- Симптомы интоксикации : может быть небольшое повышение температуры до 38 0 С, головные боли, общая утомляемость, нарушение сна, являются результатом накопления в организме продуктов метаболизма (обмена веществ);
- Симптомы, характеризующие недостаток витаминов : сухость кожи, заеды вокруг рта, бледность кожи, стоматит, изменение волос и ногтей и другие.
Осложнения и последствия дисбактериоза кишечника
- Хронический энтероколит — это хроническое воспаление тонкого и толстого кишечника, развивающееся в результате длительного действия патогенной флоры кишечника.
- Дефицит витаминов и микроэлементов в организме приводит к развитиям железодефицитной анемии, гиповитаминоз витаминов группы В и другие. Эта группа осложнений развивается в результате нарушенного пищеварения и всасывания в кишечнике.
- Сепсис (инфекция крови) развивается в результате попадания патогенной флоры из кишечника в кровь больного. Чаще всего такое осложнение развивается при несвоевременном обращении больного за медицинской помощью.
- Перитонит развивается в результате агрессивного действия патогенной флоры на стенку кишечника с деструкцией всех её слоёв и выход кишечного содержимого в брюшную полость.
- Присоединение других заболеваний в результате снижения иммунитета.
- Панкреатит развиваются в результате распространения патогенной флоры кишечника по пищеварительному тракту.
- Снижение веса больного развивается в результате нарушенного пищеварения.
Диагностика дисбактериоза кишечника
Диагноз дисбактериоза кишечника ставится на основании жалоб больного, объективного обследования и результатов микробиологического исследования кала.
- При помощи объективного обследования, которое включает пальпацию живота, определяется болезненность по ходу тонкого и/или толстого кишечника.
- Микробиологическое исследование кала — проводится для подтверждения диагноза дисбактериоза кишечника.
Показания для микробиологического исследования кала:
- Кишечные расстройства длительно протекающие в тех случаях, когда не удаётся выделить патогенный микроорганизм;
- Длительный период восстановления после острых кишечных инфекций;
- Присутствие гнойно-воспалительных очагов, которые не поддаются антибиотикотерапии;
- Нарушение функции кишечника у лиц, подвергающиеся радиотерапии, или воздействие на них радиации;
- Иммунодефицитные состояния (Спид, онкологические заболевания и другие);
- Отставание грудного ребёнка в физическом развитии и другие.
Правила забора кала для микробиологического исследования : перед забором кала за 3 дня необходимо находится на специальной диете, которая исключает продукты, усиливающие брожение в кишечнике (алкоголь, молочнокислые продукты), а так же любые антибактериальные препараты. Кал собирают в специальный стерильный контейнер, снабжённый крышкой с ввинченной ложкой. Чтобы правильно оценить результаты, рекомендуется провести исследование 2-3 раза, с интервалом в 1-2 дня.
Степени дисбактериоза кишечника
Существуют 4 степени дисбактериоза кишечника:
- 1 степень: характеризуется количественным изменением ишерихий (бактерии кишечника, способные вызывать обширную группу заболеваний человека) в кишечнике, бифидофлора и лактофлора не изменена, чаще всего клинически не проявляется;
- 2 степень : количественные и качественные изменения ишерихий, т.е. снижения количества бифидофлоры и увеличение условно-патогенных бактерий (грибы и другие), сопровождается местным воспалением участков кишечника;
- 3 степень: изменение (снижение) бифидо и лактофлоры и развитие условно-патогенной флоры, сопровождается кишечной дисфункцией;
- 4 степень: отсутствие бифидофлоры, резкое снижение лактофлоры и рост условно-патогенной флоры, могут приводить к деструктивным изменениям кишечника, с последующим развитием сепсиса.
Лечение дисбактериоза кишечника
Медикаментозное лечение
Лечение дизбактериоза кишечника проводится при помощи препаратов, восстанавливающих нормальную флору кишечника и коррекции остальных нарушений в организме (при помощи ферментов, сорбентов, витаминов). Дозировку, продолжительность лечения и группу препаратов назначает лечащий врач, в зависимости от степени дисбактериоза.
Ниже указываются дозировки препаратов для взрослых, для детей дозировка зависит от веса и возраста ребёнка.
Группы препаратов, используемые при дисбактериозе кишечника:
- Пребиотики - обладают бифидогенным свойством, т.е. способствуют стимуляции и роста и размножения микробов, входящих в состав нормальной флоры кишечника. К представителям этой группы относятся: Хилак-форте, Дюфалак. Хилак-форте назначается по 40-60 капель 3 раза в день.
- Пробиотики (эубиотики) — это препараты, содержащие живые микроорганизмы (т.е. бактерии нормальной флоры кишечника), они применяются для лечения дисбактериозов 2-4 степени .
- препараты 1-го поколения: Бифидумбактерин, Лайфпак пробиотикс. Они представляют собой жидкие концентраты лактобактерий и бифидобактерий, хранятся недолго (около 3 месяцев). Эта группа препаратов является неустойчивой под воздействием желудочного сока или ферментов желудочно-кишечного тракта, что приводит к быстрому их разрушению и поступления недостаточной их концентрации, главный недостаток пробиотиков 1-го поколения. Бифидумбактерин назначается внутрь, по 5 доз препарата 2-3 раза в день, за 20 минут до еды;
- препараты 2-го поколения: Бактисубтил, Флонивин, Энтерол. Содержат споры бактерий нормальной флоры кишечника, которые в кишечнике больного выделяют ферменты для пищеварения белков, жиров и углеводов, стимулируют рост бактерий нормальной флоры кишечника, а так же подавляют рост гнилостной флоры. Субтил назначается по 1 капсуле 3 раза в день, за 1 час до еды;
- препараты 3-го поколения: Бификол, Линекс. Они состоят из нескольких видов бактерий нормальной флоры кишечника, поэтому обладают высокой эффективностью, по сравнению с предыдущими 2-мя поколениями пробиотиков. Линекс назначается по 2 капсулы 3 раза в день;
- препараты 4-го поколения: Бифидумбактерин форте, Биосорб-Бифидум. Эта группа препаратов представляет собой бактерии нормальной флоры кишечника в совокупности с энтеросорбентом (с активированным углём или другие). Энтеросорбент необходим для защиты микроорганизмов, при переходе через желудок он активно защищает их от инактивации желудочным соком или ферментами желудочно-кишечного тракта. Бифидумбактерин форте назначается по 5 доз 2-3 раза в день, перед едой.
- Симбиотики (Бифидобак, Мальтодофилюс) представляют собой комбинированные препараты (пребиотик + пробиотик), т.е. одновременно стимулируют рост нормальной флоры и замещают недостающее количество микробов в кишечнике. Бифидобак назначается по 1 капсуле 3 раза в день во время еды.
- Антибактериальные препараты применяются при 4-ой степени дисбактериоза кишечника для уничтожения патогенной флоры. Чаще всего применяются антибиотики: группы тетрациклинов (Доксициклин), цефалоспоринов (Цефуроксим, Цефтриаксон), пенициллинов (Ампиокс), нитроимидазолы: Метронидазол, назначается по 500 мг 3 раза в день, после еды.
- Противогрибковые препараты (Леворин) назначаются в случае, если в кале есть дрожжеподобные грибы типа Кандида. Леворин назначается по 500 тыс. Ед 2-4 раза в сутки.
- Ферменты назначаются в случае выраженных нарушений пищеварения. Таблетки Мезим по 1 таблетке 3 раза в день перед едой.
- Сорбенты назначаются при выраженных признаках интоксикации. Активированный уголь назначается по 5-7 таблеток на 1 раз в течение 5 дней.
- Поливитамины : Дуовит, по 1 таблетке 1 раз в день.
Диета при дисбактериозе кишечника
Диетотерапия является важным моментом в коррекции флоры кишечника. При дисбактериозе кишечника в первую очередь необходимо исключить употребление алкогольных напитков, острую, жирную пищу, копчености и продукты, усиливающие бродильные процессы в кишечнике: сладости (торты, конфеты, и другие), домашние соления, квашеную капусту.
Во-вторых, питаться необходимо дробно, не менее 4-ёх раз в сутки. Во время еды стараться не пить воду, потому что она разбавляет желудочный сок, и еда переваривается недостаточно. Исключить из рациона продукты, усиливающие метеоризм (образование газов) и перистальтику кишечника: бобовые (фасоль, горох, соя и другие), хлеб с отрубями, газированные напитки. Необходимо увеличить количество белков в рационе за счёт мяса (нежирного), приготовленного в вареном или тушеном виде. Стараться не кушать свежий хлеб, перед употреблением немного его просушить.
Всю еду стараться готовить с зеленью (петрушка, укроп и другие), так как она усиливает действие нормальной флоры кишечника, против патогенной. К продуктам, которые усиливают восстановление микрофлоры кишечника, относятся: пшеница, рис, гречка, овёс, свежие овощи или салаты, фрукты некислых сортов. Незаменимыми продуктами для восстановления нормальной микрофлоры кишечника являются все молочнокислые продукты: кефир, ряженка, простокваша и другие. Так же можно использовать специальные продукты, которые обогащены биокультурами: йогурты, биокефиры и другие. Отличными свойствами пребиотика обладает яблочное пюре, а так же оно обладает вяжущим действием и рекомендуется при поносах. Перед сном рекомендуется выпить стакан кефира.
Профилактика дисбактериоза кишечника
На первом месте по профилактике дисбактериоза кишечника находится правильное применение антибиотиков, которые являются одной из главных причин нарушения нормальной флоры. Применяться антибиотики должны строго по показаниям после результатов бактериологического исследования с проведением антибиотикограммы. Для того чтобы подобрать дозу атибиотика конкретному пациенту, лечащий врач должен учитывать возраст и массу больного. Ни в коем случае нельзя заниматься самолечением, принимая антибиотики при лёгких заболеваниях (например: насморк). В тех случаях, если вам назначили длительную антибиотикотерапию, необходимо принимать их параллельно с пребиотиками, с периодическим контролем состояния кишечной флоры (микробиологическое исследование кала).
На втором месте по профилактике дисбактериоза кишечника находится сбалансированное питание и рациональный режим.
На третьем месте находится все острые и хронические заболевания, которые приводят к дисбактериозу кишечника, в первую очередь заболевания желудочно-кишечного тракта. Общеукрепляющая терапия больных с хроническими заболеваниями. Своевременное лечение таких заболеваний позволяет уменьшить число больных дисбактериозом кишечника.
Лица, которые подвергаются профессиональным вредностям (радиации), должны включать в свой рацион кисломолочные продукты.
Большую часть флоры толстой кишки составляют бактерии, до 60% массы кала составляют именно бактерии. Микрофлору кишечника составляют от 300 до 1000 видов бактерий. При этом 99% этих микроорганизмов произошли от 30-40 видов.
Часть микрофлоры кишечника также составляют грибы, археи и простейшие, чья деятельность в настоящее время пока мало изучена.
Исследования, проведенные учеными доказывают, что между микроорганизмами микрофлоры кишечника и человеком связь не только синантропная, а даже скорее всего мутуалистическая.
Микроорганизмы кишечника выполняют множество полезных для жизни и здоровья человека функций, таких как ферментация энергетических субстратов, повышение иммунитета, предотвращение роста патогенных бактерий, регуляция образования в кишечнике витамина K и биотина, выработка гормонов, отвечающих за жировой обмен. Но несмотря на это, некоторые из микроорганизмов микрофлоры кишечника в определенных условиях могут провоцировать заболевания, а также повышать риск раковых заболеваний.
Примерно 99% бактерий в кишечнике - это анаэробные бактерии, за исключением слепой кишки, где большинство бактерий являются аэробными.
Идентификации были подвергнуты не все виды бактерий кишечника, поскольку некоторые из них не культивируются, что осложняет идентификацию.
Популяция видов бактерий различается у людей, но останется практически неизменной у одного индивидуума в течении жизни.
Доминирующими бактериями микрофлоры кишечника являются Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria.
Большинство бактерий в кишечнике принадлежат родам Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium,в Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus и Bifidobacterium. В гораздо меньшей степени присутствуют роды бактерий Escherichia и Lactobacillus. Одну треть из всех бактерий в кишечнике составляет род Bacteroides, что говорит об особенной важности данного рода бактерий для поддержания жизнедеятельности организма.
Также в кишечной микрофлоре наблюдаются скопления грибков Candida, Saccharomyces, Aspergillus и Penicillium.
Не маленький класс кишечных микроорганизмов составляют археи, которые играют важную роль в метаболизме бактериальных продуктов брожения.
Эксперименты, проведенные на лабораторных мышах показали, что состав микрофлоры кишечника может меняться и его можно принудительно изменить. Для этого всего лишь необходимо изменить диету. Во время экспериментов вносились изменения в состав принимаемых продуктов, в каждом были представлены различные концентрации четырех ингредиентов: казеин, кукурузный крахмал, кукурузное масло, сахароза. На основе информации о количестве данных ингредиентов можно было прогнозировать популяцию каждого вида бактерий микрофлоры кишечника. Изменение численности популяций каждого вида бактерий было связано с количеством потребления казеина. Так, например, семь из указанных видов бактерий положительно переносили предложенное количество казеина, а три вида бактерий отрицательно. Линейная модель предсказывала 60% вариаций в численности видов, зная концентрацию компонентов в рационе.
В некоторых особо редких случаях флора кишечника содержит в себе бактерии (пивные дрожжи), которые перерабатывают крахмал в этанол, который затем попадает в кровь.
Было установлено, что существуют также общие закономерности эволюции композиции микробиома в течение жизни. Анализируя бактериальные V4 16S rRNA у 528 добровольцев разных возрастов и мест рождения было установлено, что разнообразие состава микрофлоры у взрослых значительно выше, чем у детей, в то время как интерперсональные различия выше у детей. При этом известно, что созревание микрофлоры до состояния взрослого человека происходит у детей в течение первых трех лет жизни. Метагеномные анализы образцов кала в сочетании с анализами V4 16S rRNA показали, что хотя нет филотипов уникальных для взрослых или детей, филотипы, принадлежащие к Бифидобактериям Лонгум, доминирующие во время грудного вскармливания, представительство их снижается пропорционально увеличению возраста.
Исследование также выявило у взрослых микробиомов высокую концентрацию ферментов, которые участвуют в ферментации, метаногенезе и метаболизме аргинина, глутамата, аспартата и лизина, в то время, как у детских микробиомов преобладали ферменты, которые участвуют в метаболизме цистеина.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Нормальная микрофлора (нормофлора) желудочно-кишечного тракта является необходимым условием жизнедеятельности организма. Микрофлора ЖКТ в современном понимании рассматривается как микробиом человека...
Нормофлора (микрофлора в нормальном состоянии) или Нормальное состояние микрофлоры (эубиоз ) - это качественное и количественное соотношение разнообразных популяций микробов отдельных органов и систем, поддерживающее биохимическое, метаболическое и иммунологическое равновесие, необходимое для сохранения здоровья человека. Важнейшей функцией микрофлоры является ее участие в формировании резистентности организма различным заболеваниям и обеспечение предотвращения колонизации организма человека посторонними микроорганизмами.
ЖКТ представляет собой одну из наиболее сложных микроэкологических сред организма человека, в которой на суммарной площади слизистой оболочки, составляющей около 400 м 2 , имеется исключительно высокая и разнообразная (свыше 1000 видов гетерогенных бактерий, вирусов, архей и грибов - ред. ) плотность микробной обсемененности, в которой очень тонко сбалансировано взаимодействие между защитными системами макроорганизма и микробными ассоциациями. Как полагают, бактерии составляют от 35 до 50% объема содержимого ободочной кишки человека, а их совокупная биомасса в ЖКТ приближается к 1,5 кг. Однако бактерии неравномерно распределены в ЖКТ. Если в желудке плотность микробной колонизации невелика и составляет всего около 10 3 -10 4 КОЕ/мл, а в подвздошной кишке — 10 7 -10 8 КОЕ/мл, то уже в области илеоцекального клапана в ободочной кишке градиент плотности бактерий достигает 10 11 -10 12 КОЕ/мл. Несмотря на столь обширное разнообразие видов бактерий, обитающих в ЖКТ, большинство могут идентифицироваться только молекулярно-генетически.
Также в любом микробиоценозе , в том числе кишечном, всегда имеются постоянно обитающие виды микроорганизмов - 90% , относящиеся к т.н. облигатной микрофлоре (синонимы: главная, автохтонная, индигенная, резидентная, обязательная микрофлора), которой отведена ведущая роль в поддержании симбиотических отношений между макроорганизмом и его микробиотой, а также в регуляции межмикробных отношений, а также существуют добавочные (сопутствующая или факультативная микрофлора) - около 10% и транзиторные (случайные виды, аллохтонная, остаточная микрофлора) - 0,01%.
Основными типами кишечной микробиоты являются Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia, Tenericutes и Lentisphaerae.
Среди бактерий-комменсалов, культивированных из ЖКТ, более 99,9% являются облигатными анаэробами, из которых доминирующими являются роды : Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Clostridium, Faecalibacterium , Fusobacterium , Peptococcus , Peptostreptococcus , Ruminococcus , Streptococcus , Escherichia и Veillonella . Состав обнаруживаемых бактерий в различных отделах ЖКТ весьма вариабелен.
Увеличение плотности микроорганизмов и биологического разнообразия видов наблюдается вдоль желудочно-кишечного тракта в каудально-цервикальном направлении. Различия в составе кишечника также наблюдаются между просветом кишечника и поверхностью слизистой оболочки . Bacteroides, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Clostridium, Lactobacillus и Ruminococcus являются преобладающими родами в просвете кишечника, в то время как Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus и Akkermansia являются преобладающими на поверхности, связанной со слизистой оболочкой , - т.е. это и микробиота , соответственно (или по другому - просветная и мукозная). Микробиота, связанная со слизистой оболочкой, играет очень важную роль в поддержании гомеостаза, учитывая ее близость к кишечному эпителию и основной иммунной системе слизистой оболочки [ 3 ]. Эта микробиота может играть важную роль в поддержании клеточного гомеостаза хозяина или в запуске механизмов воспаления.
После установления этого состава микробиота кишечника остается стабильной на протяжении всей взрослой жизни. Наблюдаются некоторые различия между микробиотой кишечника пожилых и молодых людей , в первую очередь касающиеся преобладания родов Bacteroides и Clostridium у пожилых и типа Firmicutes у молодых людей . Были предложены три варианта кишечной микробиоты человека, классифицированные как энтеротипы на основе вариации уровней одного из трех родов : Bacteroides (энтеротип 1), Prevotella (энтеротип 2) и Ruminococcus (энтеротип 3). Эти три варианта, по-видимому, не зависят от индекса массы тела, возраста, пола или национальности [, ].
В зависимости от частоты и постоянства обнаружения бактерий, вся микрофлора подразделяется на три группы (табл. 1).
Таблица 1. Микробиоценоз желудочно-кишечного тракта.
Тип микрофлоры |
Основные представители |
|
Постоянная (индигенная, резистентная) |
Облигатная (главная) (90%) |
Бактероиды, бифидобактерии |
Факультативная (сопутствующая) (~10%) |
Лактобактерии, эшерихии, энтерококки, клостридии* |
|
Случайная (транзиторная) |
Остаточная (<1%) |
Клебсиеллы, протей, стафилококки, цитробактер, дрожжи |
Однако, такое деление крайне условно . Непосредственно в толстой кишке человека, в различном количестве присутствуют бактерии родов Actinomyces, Сitrobacter, Сorynebacterium, Peptococcus, Veillonella, Аcidominococcus, Аnaerovibrio, Вutyrovibrio, Acetovibrio, Campylobacter, Disulfomonas, Roseburia, Ruminococcus, Selenomonas, Spirochetes, Succinomonas, Wolinella. Помимо указанных групп микроорганизмов можно обнаружить также представителей и других анаэробных бактерий (Gemiger, Anaerobiospirillum, Metanobrevibacter, Megasphaera, Bilophila), различных представителей непатогенных простейших родов Chilomastix, Endolimax, Entamoeba, Enteromonas) и более десяти кишечных вирусов (более 50% здоровых людей имеют одни и те же 75 видов бактерий, и более 90% бактерий толстой кишки принадлежат к типам Bacteroidetes и Firmicutes - Qin, J.; et al . A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010 , 464 , 59-65.).
Как было отмечено выше, деление микроорганизмов ЖКТ на группы "постоянства и важности" весьма условно. Наука не стоит на месте и с учетом появления новых культурально-независимых методов идентификации микробиоты (секвенирование ДНК, флуоресцентная гибридизация in situ (FISH ), использование технологии Illumina и др.), и проведенной в связи с этим переклассификацией ряда микроорганизмов, взгляд на состав и роль здоровой кишечной микробиоты человека заметно поменялся. Как выяснилось, состав микробиома ЖКТ зависит от человека принадлежности. Появилось и новое представление о доминирующих видах - появилось уточненное филогенетическое древо микробиоты желудочно-кишечного тракта человека (об этом и не только см. в разделах "" & " ".
Между колониями микроорганизмов и кишечной стенкой имеется тесная взаимосвязь, что позволяет их объединять в единый микробно-тканевой комплекс , который образуют микроколонии бактерий и продуцируемые ими метаболиты, слизь (муцин), эпителиальные клетки слизистой оболочки и их гликокаликс, а также клетки стромы слизистой оболочки (фибробласты, лейкоциты, лимфоциты, нейроэндокринные клетки, клетки микроциркуляторного русла и др.). Необходимо помнить о существовании еще одной популяционной части микрофлоры - полостной (или как было указано выше - просветной ), которая является более изменчивой и зависит от скорости поступления пищевых субстратов по пищеварительному каналу, в частности пищевых волокон, которые являются питательным субстратом и играют роль матрицы, на которой фиксируются и образуют колонии кишечные бактерии. Полостная (просветная) флора доминирует в фекальной микрофлоре, что заставляет с особой осторожностью оценивать изменения в различных микробных популяциях, выявляемых при бактериологическом исследовании.
В желудке микрофлоры содержится мало, значительно больше ее в тонком отделе кишечника и особенно много в толстой кишке. Стоит отметить, что всасывание жирорастворимых веществ, наиважнейших витаминов и микроэлементов происходит преимущественно в тощей кишке. Поэтому систематическое включение в рацион и пробиотических продуктов и биодобавок, которые модулируют кишечную микрофлору (микробиоту), регулирующую процессы кишечного всасывания, становится очень эффективным инструментом в профилактике и лечении алиментарных заболеваний.
Кишечное всасывание — это процесс поступление различных соединений через слой клеток в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества.
Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь посредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин — продукт переработки жиров под воздействием желчи — всасываются в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.
На рисунке слева (схема строения ворсинки тонкого кишечника): 1 - цилиндрический эпителий, 2 - центральный лимфатический сосуд, 3 - каппилярная сеть, 4 - слизистая оболочка, 5 - подслизистая оболочка, 6 - мышечная пластинка слизистой оболочки, 7 - кишечная железа, 8 - лимфатический канал.
Одно из значений микрофлоры толстого кишечника заключается в том, что она участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. В толстом кишечнике пищеварение завершается гидролизом не переварившихся остатков пищи. Во время гидролиза в толстом кишечнике участвуют ферменты, которые поступают из тонкой кишки, и ферменты кишечных бактерий. Происходит всасывание воды, минеральных солей (электролитов), расщепление растительной клетчатки, формирование каловых масс.
Микрофлора играет значительную (!) роль в перистальтике, секреции, всасывании и клеточном составе кишечника. Микрофлора участвует в разложении ферментов и других биологически активных веществ. Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность - защиту слизистой кишечника от болезнетворных бактерий, подавляя патогенные микроорганизмы и предупреждая инифицирование организма. Ферменты бактерий расщепляют , непереваренные в тонкой кишке. Кишечная флора синтезирует витамин К и витамины группы В , ряд незаменимых аминокислот и ферменты необходимые организму. С участием микрофлоры в организме происходит обмен белков, жиров, углеродов, желчных и жирных кислот, холестерина , инактивируются проканцерогены (вещества, способные вызывать рак), утилизируются избытки пищи и формируются каловые массы. Роль нормофлоры чрезвычайно важна для организма хозяина, именно поэтому ее нарушение (дисбактериоз ) и развитие дисбиоза в целом, приводит к серьезным заболеваниям метаболического и иммунологического характера.
Состав микроорганизмов в определённых отделах кишечника зависит от многих факторов: образ жизни, питание, вирусные и бактериальные инфекции, а также медикаментозное лечение, особенно приём антибиотиков. Многие заболевания ЖКТ, включая воспалительные, также могут нарушать экосистему кишечника. Результатом этого дисбаланса являются часто встречающиеся пищеварительные проблемы: вздутие, диспепсия, запор или диарея и т.д.
Подробнее о роли кишечного микробиома в сохранении здоровья ЖКТ см. в статье: (см. в т.ч. ссылки внизу даного раздела
).
На рисунке: Пространственное распределение и концентрация бактерий вдоль желудочно-кишечного тракта человека (усредненнные данные ).
Кишечная микрофлора (кишечный микробиом) представляет собой необычайно сложную экосистему. У одного индивида насчитывается по меньшей мере 17 семейств бактерий, 50 родов, 400-500 видов и неопределённое число подвидов. Микрофлора кишечника подразделяется на облигатную (микроорганизмы, постоянно входящие в состав нормальной флоры и играющие важную роль в метаболизме и противоинфекционной защите) и факультативную (микроорганизмы, часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, т.е. способными вызывать заболевания при снижении резистентности макроорганизма). Доминирующими представителями облигатной микрофлоры являются бифидобактерии .
В таблице 1 указаны наиболее известные функции кишечной микрофлоры (микробиоты), в то время как ее функционал намного шире и еще изучается
Таблица 1. Основные функции кишечной микробиоты |
|
Основные функции |
Описание |
Пищеварение |
|
Защитные функции |
Синтез колоноцитами иммуноглобулина А и интерферонов, фагоцитарная активность моноцитов, полиферация плазматических клеток, формирование колонизационной резистентности кишечника, стимуляция развития лимфоидного аппарата кишки у новорожденных и пр. |
Синтетическая функция |
Группы К (участвует в синтезе факторов свертывания крови); В 1 (катализирует реакцию декарбоксилирования кетокислот, является переносчиком альдегидных групп); В 2 (переносчик электронов с НАДН); В 3 (перенос электронов к О 2); В 5 (предшественник коэнзима А, участвует в обмене липидов); В 6 (переносчик аминогрупп в реакциях с участием аминокислот); В 12 (участие в синтезе дезоксирибозы и нуклеотидов); |
Дезинтоксикационная функция |
в т.ч. нейтрализация некоторых видов лекарств и ксенобиотиков: ацетаминофена, азотосодержащих веществ, билирубина, холестерина и пр. |
Регуляторная функция |
Регуляция иммунной, эндокринной и нервной систем (последней - через так называемую «gut-brain-axis
» - Сложно переоценить важность микрофлоры для организма. Благодаря достижениям современной науки известно, что нормальная микрофлора кишечника принимает участие в расщеплении белков, жиров и углеводов, создает условия для оптимального протекания процессов пищеварения и всасывания в кишечнике, принимает участие в созревании клеток иммунной системы, что обеспечивает усиление защитных свойств организма и т.д. Двумя главнейшими функциями нормальной микрофлоры являются: барьерная от патогенных агентов и стимуляция ответной иммунной реакции: БАРЬЕРНОЕ ДЕЙСТВИЕ. Кишечная микрофлора оказывает подавляющее действие на размножение болезнетворных бактерий и таким образом предотвращает патогенные инфекции. Процесс прикрепления ия включает в себя сложные механизмы. Бактерии кишечной микрофлоры подавляют или уменьшают прилипание патогенных агентов путём конкурентного исключения. К примеру, бактерии пристеночной (мукозной) микрофлоры занимают определённые рецепторы на поверхности эпителиальных клеток. Патогенные бактерии , которые могли привязаться к тем же рецепторам, устраняются из кишечника. Таким образом, кишечные бактерии препятствуют проникновению в слизистую оболочку патогенных и условно-патогенных микробов (в частности, пропионовокислые бактерии P. freudenreichii имеют довольно хорошие адгезивные свойства и прикрепляются к клеткам кишечника очень надежно, создавая упомянутый защитный барьер. Также, бактерии постоянной микрофлоры помогают поддерживать кишечную перистальтику и целостность слизистой кишечника. Так, б актерии - комменсалы толстой кишки в ходе катаболизма неперевариваемых в тонкой кишке углеводов (т.н. пищевых волокон ) образуют короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA, short-chain fatty acids ), такие как ацетат, пропионат и бутират, которые поддерживают барьерные функции муцинового слоя слизи (повышают продукцию муцинов и защитную функцию эпителия). ИММУННАЯ СИСТЕМА КИШЕЧНИКА. В кишечнике человека сосредоточено более 70 % иммунных клеток. Главной функцией иммунной системы кишечника является защита от проникновения бактерий в кровь. Вторая функция - устранение патогенов (болезнетворных бактерий). Это обеспечивают два механизма: врождённый (наследуется ребенком от матери, люди с рождения имеют в крови антитела) и приобретённый иммунитет (появляется после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания). При контакте с патогенами происходит стимуляция иммунной защиты организма. При взаимодействии с Toll-подобными рецепторами запускается синтез различного типа цитокинов. Микрофлора кишечника воздействуют на специфические скопления лимфоидной ткани. Благодаря этому происходит стимуляция клеточного и гуморального иммунного ответа. Клетки иммунной системы кишечника активно вырабатывают секреторный иммунолобулин А (LgA) - белок, который участвует в обеспечении местного иммунитета и является важнейшим маркером иммунного ответа. АНТИБИОТИКОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Также, микрофлора кишечника вырабатывает множество антимикробных веществ, которые угнетают размножение и рост патогенных бактерий. При дисбиотических нарушениях в кишечнике наблюдается не только избыточный рост патогенных микробов, но и общее снижение иммунной защиты организма. Нормальная микрофлора кишечника играет особенно важную роль в жизни организма новорожденных и детей. Благодаря продукции лизоцима, перекиси водорода, молочной, уксусной, пропионовой, масляной и ряда других органических кислот и метаболитов, снижающих кислотность (pH) среды бактерии нормальной микрофлоры эффективно борются с патогенами. В этой конкурентной борьбе микроорганизмов за выживание антибиотикоподобные вещества типа бактериоцинов и микроцинов занимают ведущее место. Ниже на рисунке Слева: Колония ацидофильной палочки (х 1100), Справа: Разрушение Shigella flexneri (а) (Шигелла Флекснера — вид бактерий, возбудителей дизентерии) под действием бактериоцинпродуцируюших клеток ацидофильной палочки (х 60000) Стоит особо отметить, что в кишечнике практически все микроорганизмы
имеют особую форму сосуществования, которая называется биопленкой. Биоплёнка - это
сообщество (колония)
микроорганизмов, расположенных на какой-либо поверхности, клетки которых прикреплены друг к другу. Обычно клетки погружены в выделяемое ими внеклеточное полимерное вещество - слизь. Именно биопленка выполняет основную барьерную функцию от проникновения патогенов в кровь, путем исключения возможности их проникновения к эпителиальным клеткам. О биопленке см. подробнее: ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ СОСТАВА МИКРОФЛОРЫ ЖКТ История изучения состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) началась в 1681 г., когда голландский исследователь Антони Ван Левенгук впервые сообщил о своих наблюдениях относительно бактерий и других микроорганизмов, обнаруженных в человеческих фекалиях, и выдвинул гипотезу о совместном существовании различных видов бактерий в желудочно-кишечном тракте. В 1850 году Луи Пастер развил концепцию о функциональной роли бактерий в ферментационном процессе, а немец-кий врач Роберт Кох продолжил исследования в данном направлении и создал методику выделения чистых культур, позволяющую идентифицировать специфичные бактериальные штаммы, что необходимо для разграничения болезнетворных и полезных микроорганизмов. В 1886 г. один из основоположников учения о кишечных инфекциях F. Esherich впервые описал кишечную палочку (Bacterium coli communae). Илья Ильич Мечников в 1888 году, работая в Институте Луи Пастера, утверждал, что в кишечнике человека обитает комплекс микроорганизмов, которые оказывают на организм «аутоинтоксикационный эффект», полагая, что введение в ЖКТ «здравословных» бактерий способно модифицировать действие кишечной микрофлоры и противодействовать интоксикации. Практическим воплощением идей Меч-ни-кова стало применение ацидофильных лактобацилл с терапевтическими целями, начатое в США в 1920-1922 годах. Отечественные исследователи приступили к изу-чению этого вопроса только в 50-х годах XX века. В 1955 г. Перетц Л.Г. показал, что кишечная палочка здоровых людей является одним из основных представителей нормальной микрофлоры и играет положительную роль благодаря сильным антагонистическим свойствам по отношению к патогенным микробам. Начатые более 300 лет назад исследования состава кишечного микробиоценоза , его нормальной и патологической физиологии и разработка способов положительного влияния на кишечную микрофлору продолжаются и в настоящее время. ЧЕЛОВЕК, КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ БАКТЕРИЙОсновными биотопами являются: желудочно-кишечный
тракт
(ротовая полость, желудок, тонкая кишка, толстая кишка), кожа, дыхательные пути, урогенитальная система. Но основной интерес для нас здесь представляют органы пищеварительной системы, т.к. основная масса разнообразных микроорганизмов обитает именно там.
Микрофлора ЖКТ является наиболее представительной, масса киишечной микрофлоры у взрослого человека составляет более 2,5 кг, численностью - до 10 14 КОЕ/г. Ранее считалось, что в состав микробиоценоза ЖКТ входят 17 семейств, 45 родов, более 500 видов микроорганизмов (последние данные - около 1500 видов) постоянно корректируются . С учетом новых данных, полученных при исследовании микрофлоры различных биотопов ЖКТ с помощью молекулярно-генетических методов и метода газожидкостной хромато-масс-спектрометрии общий геном бактерий ЖКТ насчитывает 400 тыс. генов, что в 12 раз превышает размер генома человека. Подвергнута анализу на гомологию секвенированных генов 16S pРНК пристеночная (мукозная) микрофлора 400 различных отделов ЖКТ, полученная при эндоскопическом исследовании различных отделов кишечника добровольцев. В результате исследования показано, что пристеночная и просветная микрофлора включает 395 филогенетически обособленных групп микроорганизмов, из которых 244 являются абсолютно новыми. При этом 80% новых таксонов, выявленных при молекулярно-генетическом исследовании, относятся к некультивируемым микроорганизмам. Большинство из предполагаемых новых филотипов микроорганизмов являются представителями родов Firmicutes и Bactero-ides. Общее количество видов приближается к 1500 и требует дальнейшего уточнения. ЖКТ через систему сфинктеров сообщается с внешней средой окружающего нас мира и одновременно через кишечную стенку - с внутренней средой организма. Благодаря этой особенности в полости ЖКТ создалась собственная среда, которую можно разделить на две отдельные ниши: химус и слизистая оболочка. Пище-варительная система человека взаимодействует с различными бактериями, которые можно обозначить, как «эндотрофную микрофлору кишечного биотопа человека». Эндотрофная микрофлора человека делится на три основные группы. К первой группе относят полезную для человека эубиотическую индигенную или эубиотическую транзиторную микрофлору; ко второй - нейтральные микроорганизмы, постоянно или периодически высевающиеся из кишечника, но не влияющие на жизнедеятельность человека; к третьей - патогенные или потенциально патогенные бактерии («агрессивные популяции»). ПОЛОСТНОЙ И ПРИСТЕНОЧНЫЙ МИКРОБИОТОПЫ ЖКТВ 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. Эуби-о-тические 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, огра-ни-чивающей 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.
На сегодняшний день известно, что микрофлора слизистой оболочки кишечника существенно отличается от микрофлоры просвета кишечника и каловых масс. Хотя у каждого взрослого человека кишечник населяет определенная комбинация преобладающих видов бактерий, состав микрофлоры может меняться в зависимости от образа жизни, питания и возраста. Сравни-тельное исследование микрофлоры у взрослых лиц, состоящих в генетическом родстве той или иной степени, выявило, что на состав кишечной микрофлоры генетические факторы влияют больше, чем питание. Примечание к рисунку: ФОЖ - фундальный отдел желудка, АОЖ - антральный отдел желудка, ДПК - двенадцатиперстная кишка ( : Чернин В.В., Бондаренко В.М., Парфенов А.И. Участие просветной и мукозной микробиоты кишечника человека в симбионтном пищеварении. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2013, №4) Расположение мукозной микрофлоры соответствует степени ее анаэробиоза: облигатные анаэробы (бифидобактерии, бактероиды, пропионовокислые бактерии и др.) занимают нишу в непосредственном контакте с эпителием, далее располагаются аэротолерантные анаэробы (лактобациллы и др.), еще выше — факультативные анаэробы, а затем — аэробы. Просветная микрофлора является наиболее изменчивой и чувствительной к различным экзогенным воздействиям. Изменение рационов питания, экологические воздействия, медикаментозная терапия, прежде всего отражаются на качестве просветной микрофлоры. См. дополнительно: Количество микроорганизмов мукозной и просветной микрофлоры К внешним воздействиям мукозная микрофлора более устойчива, чем просветная микрофлора. Соотношения между мукозной и просветной микрофлорой динамичны, и определяются следующими факторами:
МИКРОФЛОРА РОТОВОЙ ПОЛОСТИ, ПИЩЕВОДА И ЖЕЛУДКАРассмотрим композиции нормальной микрофлоры разных отделов ЖКТ.
Слюна является первой пищеварительной жидкостью, обрабатывающей пищевые вещества и воздействующей на проникающую микрофлору. Общее содержание бактерий в слюне вариабельно и в среднем составляет 10 8 МК/мл. В состав нормальной микрофлоры ротовой полости входят стрептококки, стафилококки, лактобациллы, коринебактерии, большое количество анаэробов. Всего микрофлора рта насчитывает более 200 видов микроорганизмов. На поверхности слизистой в зависимости от применяемых индивидуумом гигиенических средств обнаруживается около 10 3 -10 5 МК/мм2. Колонизационную резистентность рта осуществляют преимущественно стрептококки (S. salivarus, S. mitis, S. mutans, S. sangius, S. viridans), а также представители кожного и кишечного биотопов. При этом S. salivarus, S. sangius, S. viridans хорошо прилипают к слизистой оболочке и зубному налету. Эти альфа-гемолитические стрептококки, обладающие высокой степенью гистадгезии, сдерживают колонизацию рта грибами рода Сandida и стафилококками. 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 10 2 -10 4 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. Лактоба-цил-лы, 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 Helico-bacter pylori.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА Тонкий кишечник
- это трубка около 6м длиной. Она занимает практически всю нижнюю часть брюшной полости и является самой длинной частью пищеварительной системы, соединяюще желудок с толстым кишечником. Большая часть пищи уже переваривается в тонком кишечнике с помощью специальных веществ - энзимов (ферментов).
К основным функциям тонкой кишки относят полостной и пристеночный гидролиз пищи, всасывание, секрецию, а также барьерно-защитную. В последней, кроме химических, ферментативных и механических факторов, значительную роль играет индигенная микрофлора тонкой кишки. Она принимает активное участие в полостном и пристеночном гидролизе, а также в процессах всасывания пищевых веществ. Тонкая кишка является одним из важнейших звеньев, обеспечивающих длительное сохранение эубиотической пристеночной микрофлоры. Существует разница в заселении эубиотической микрофлорой полостного и пристеночного микробиотопов, а также заселении ярусов по длине кишки. Полостной микробиотоп подвержен колебаниям по составу и концентрации микробных популяций, пристеночный микробиотоп имеет сравнительно стабильный гомеостаз. В толще слизистых наложений сохраняются популяции, обладающие гистадгезивными свойствами к муцину. Проксимальный отдел тонкой кишки в норме содержит относительно небольшое количество грамположительной флоры, состоящей главным образом из лактобацилл, стрептококков и грибов. Концентрация микроорганизмов составляет 10 2 -10 4 на 1 мл кишечного содержимого. По мере приближения к дистальным отделам тонкой кишки общее количество бактерий возрастает до 10 8 на 1 мл содержимого, одновременно появляются дополнительные виды, включающие энтеробактерии, бактероиды, бифидобактерии. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ТОЛСТОГО КИШЕЧНИКА
|