Нормальный состав кишечной микрофлоры и ее значение для организма. Нормальная микрофлора Источником питания для нормальной микрофлоры кишечника является

Микроорганизмы, относящиеся к нормальной микрофлоре кишечника, колонизируют как просвет кишечного тракта, так и поверхность слизистой оболочки.

Грамположительные облигатно-анаэробные бактерии

Бифидобактерии – являются наиболее значимыми представителями облигатных бактерий в кишечнике детей и взрослых. Это анаэробные бактерии, морфологически представляющие собой крупные грамположительные неспорообразующие палочки ровной или слегка изогнутой формы. Концы палочек у большинства бифидобактерий раздвоены, но могут быть также утонченными или утолщенными в виде шаровидных вздутий. Среди различных видов бифидобактерий у детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают Bifidobacterium bifidum. Большая часть бифидобактерий располагается в толстой кишке, являясь ее основной пристеночной и просветной микрофлорой. Бифидобактерии присутствуют в кишечнике на протяжении всей жизни человека, у детей они составляют от 90 до 98% всех микроорганизмов кишечника в зависимости от возраста. Доминирующее положение в микробном пейзаже кишечника у здоровых новорожденных детей, находящихся на естественном вскармливании, бифидофлора занимает к 5–20-му дню поле рождения. В норме количество бифидобактерий у грудных детей составляет 10 9 –10 10 КОЕ/г фекалий, у детей старшего возраста и у взрослых – 10 8 –10 9 КОЕ/г.

Бифидобактерии выполняют разные функции:

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 условнопатогенным 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: тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, фолиевую кислоту, пиридоксин и цианкобаломин;

Способствуют усилению процессов всасывания через стенки кишечника ионов кальция, железа, витамина Д;

Участвуют в реакциях клеточного иммунитета, препятствуют деградации секреторного иммуноглобулина А, стимулируют интерферонообразование и вырабатывают лизоцим.

Бифидобактерии могут быть резистентны к пенициллину, стрептомицину, рифампицину. Заболевания, вызванные бифидобактериями неизвестны.

Лактобактерии – являются облигатной микрофлорой, представляют собой грамположительные, палочковидные бактерии с выраженным полиморфизмом, располагающиеся цепочками или поодиночке, неспорообразующие. Род лактобактерий включает 44 вида.

Лактофлора заселяет организм новорожденного ребенка в раннем постнатальном периоде. Средой обитания лактобацилл являются различные отделы желудочно-кишечного тракта, начиная с полости рта и кончая толстой кишкой, где они поддерживают рН на уровне 5,5–5,6. Присутствуя постоянно в организме, в ряде периодов в жизни девочек и женщин репродуктивного возраста, они являются превалирующей флорой вульвы и вагины. Лактофлору удается обнаружить в молоке человека и животных. У здоровых детей, находящихся на грудном вскармливании, лактобактерии обнаруживаются в количестве 10 6 –10 7 КОЕ/г исследуемого материала. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, уровень лактобактерий часто бывает более высоким, достигая 10 8 КОЕ/г исследуемого материала. У 73% взрослых людей лактобактерии выявляются в количестве 10 9 КОЕ/г исследуемого материала, а у лиц, использующих строгую вегетарианскую диету, лактобактерии определялись в 95% случаях в количестве 10 11 КОЕ/г исследуемого материала.

Лактобактерии в процессе жизнедеятельности вступают в сложное взаимоотношение с другими микроорганизмами, в результате чего подавляются гнилостные и гноеродные условнопатогенные микроорганизмы, в первую очередь протеи, а также возбудители острых кишечных инфекций. В процессе нормального метаболизма они способны образовывать молочную кислоту, перекись водорода, продуцировать лизоцим, другие вещества с антибиотической активностью: реутерин, плантарицин, лактоцидин, лактолин. Лактобациллам отводится иммуномодулирующая роль, в том числе стимуляция фагоцитарной активности нейтрофилов, макрофагов, синтеза иммуноглобулинов и образование интерферонов, интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли альфа. В желудке и тонкой кишке лактобациллы в кооперации с организмом хозяина являются основным микробиологическим звеном формирования колонизационной резистентности. Лактобактерии часто обладают резистентностью к пенициллину и ванкомицину.

Эубактерии – грамположительные, неспорообразующие, полиморфные палочковидные бактерии или коккобацилы, строгие анаэробы. Эти микроорганизмы редко встречаются у детей в период грудного вскармливания, Однако, у детей, находящихся на искусственном вскармливании, бактерии, принадлежащие к этому роду, могут выявляться в большом проценте случаев в количествах 10 10 КОЕ/г исследуемого материала, и более характерных для взрослых здоровых людей. Роль этих бактерий до настоящего времени недостаточно ясна, но установлено, что Е. lentum участвуют в реакциях трансформации холестерола в копростанол. Другие виды эубактерий принимают участие в деконьюгации желчных кислот.

Пептострептококки – неферментирующие грамположительные анаэробные стрептококки. Принадлежат к облигатной микрофлоре кишечника. Так же, как и эубактерии, они редко встречаются у детей в период грудного вскармливания, но у детей, получающих искусственное питание, их количество может достигать от 10 9 КОЕ/г исследуемого материала. В микрофлоре кишечника взрослых здоровых людей их численный уровень равен от 10 9 до 10 10 КОЕ/г исследуемого материала. В процессе жизнедеятельности пептострептококки образуют водород, который в кишечнике превращается в перекись водорода, что способствует поддержанию рН 5,5 и ниже, участвуют в протеолизе молочных белков, ферментации углеводов. Не обладает гемолитическими свойствами. Попадая в результате транслокации в несвойственные им места обитания, они могут они могут становиться этиологическим фактором различных инфекций. Часто они высеваются при септицемии, остеомиелитах, гнойных артритах, аппендицитах и других глубоких абсцессах, занимая, по разным оценкам, второе место в группе анаэробных бактерий по частоте обнаружения в патологическом материале. Наряду с другими анаэробами, они выявляются при гингивитах и парадонтозах.

Клостридии – грамположительные, спорообразующие, часто подвижные палочковидные бактерии, строгие анаэробы. Подвижность осуществляется за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Они относятся к факультативной части нормальной микрофлоры кишечника. Эти бактерии принимают участие в деконьюгации желчных кислот. Кроме того, многие лецитиназонегативные клостридии участвуют в поддержании колонизационной резистентности, подавляя размножение в кишечнике патогенных клостридий. С другой стороны, некоторые клостридии при расщеплении белков могут давать токсические продукты обмена. При снижении резистентности организма они могут становиться они могут становиться причиной эндогенной инфекции. В кишечнике новорожденных эти бактерии появляются к 6–7 дню жизни и могут достигать уровня 10 6 –10 7 КОЕ/г исследуемого материала. В последующем у детей, находящихся на естественном вскармливании, лецитиназонегативные клостридии выявляются лишь 50% детей, и их уровень в норме не превышает 10 6 КОЕ/г исследуемого материала. У детей, вскармливающихся искусственно, количество этих микроорганизмов часто превышает норму и доходит до 10 7 –10 8 КОЕ/г исследуемого материала, при этом у них нередко можно обнаружить Clostridium difficile и Clostridium perfringens, способные вырабатывать энтеротоксины. Кроме того, C. difficile являются этиологическим фактором псевдомембранозного колита, который часто возникает на фоне лечения антибиотиками. Антибиотики, подавляя нормальную микрофлору кишечника, особенно уровень нетоксигенных клостридий, приводят к избыточному размножению C. Difficile. У взрослых уровень клостридий может составлять 10 6 –10 7 КОЕ/г исследуемого материала для лецитиназонегативных клостридий и менее 10 4 –10 5 КОЕ/г исследуемого материала для лецитиназопозитивных клостридий. Однако это равновесие изменяется у людей пожилого возраста. После 65–70 лет часто обнаруживается увеличение количества клостридий на фоне снижения уровня бифидобактерий. Кроме того, повышение уровня клостридий происходит при несбалансированной диете с преобладанием в пищевом рационе мясной пищи.

Грамотрицательные облигатно-анаэробные бактерии

К бактериям, входящим в эту группу и относящихся к эндогенной флоре кишечника человека, прежде всего относят бактероиды, фузобактерии и вейлонеллы. Необходимо отметить, что бактерии относящиеся к родам Porphyromonas и Prevotella, которые часто изолируются из ротовой полости человека, также могут быть выделены из кишечника здорового человека.

Бактероиды – грамотрицательные, неспорообразующие, полиморфные палочки, строгие анаэробы. Наравне с бифидобактериями колонизируют кишечник новорожденных к 6–7 дню жизни. Во время грудного вскармливания они выделяются приблизительно у 50% детей, и их уровень, уступая уровню бифидобактерий, не превышает в норме 10 9 КОЕ/г исследуемого материала. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, бактероиды высеваются в большом проценте случаев в количестве 10 10 КОЕ/г. У взрослых в норме уровень бактероидов достигает 10 9 –10 10 КОЕ/г исследуемого материала. Роль бактероидов до конца не выяснена, но установлено, что они принимают участие в пищеварении, расщепляют желчные кислоты, участвуют в процессах липидного обмена.

Фузобактерии – грамотрицательные, неспорообразующие, полиморфные палочковидные бактерии. Строгие анаэробы. Они характерны для микрофлоры кишечника взрослых людей, у которых эти микроорганизмы обнаруживаются в концентрации 10 8 –10 10 КОЕ/г исследуемого материала. Фузобактерии нередко выделяются из патологического материала при гнойных осложнениях различной локализации. При этом вид F.necrophorum наиболее часто встречающийся. Бактерии этого вида способны секретировать лейкотоксин и фактор агрегации тромбоцитов, ответственный за тромбоэмболии при тяжелых септицемиях.

Вейлонеллы – грамотрицательные облигатно-анаэробные кокки. Их уровень у детей первого года жизни не превышает 10 5 КОЕ/г исследуемого материала, причем они выделяются менее чему 50% детей. С другой стороны, у детей, получающих искусственное питание, их находят значительно чаще в концентрациях нередко превышающих 10 8 КОЕ/г исследуемого материала. Вейлеонеллы – это бактерии, слабо сбраживающие сахара и способные к редукции нитрата, обладают сложными пищевыми потребностями. Их отличительной чертой является способность к продукции газа, часто в больших количествах, что при их избыточном размножении в кишечнике может вызывать диспепсические расстройства.

Факультативно-анаэробные микроорганизмы

Эшерихии – грамотрицательные подвижные палочки, входящие в семейство Enterobacteriaceae. Количество незначительно по сравнению с доминирующими, неспорообразующими анаэробами (бифидобактериями, лактобактериями, бактероидами). Количественный уровень эшерихий у здорового человека составляет менее 0,01% от общего числа наиболее важных представителей нормальной микрофлоры. В кишечнике человека эшерихии появляются в первые дни после рождения, сохраняясь в течение жизни человека на уровне 10 7 –10 8 КОЕ/г исследуемого материала.

Основные функции эшерихий в организме:

Способствуют гидролизу лактозы;

Участвуют в продукции витаминов, в первую очередь витамина К, группы В;

Вырабатывает колицины – антибиотикоподобные вещества, тормозящие рост энтеропатогенных кишечных палочек;

Стимулирует антителообразование и оказывает мощное иммуномодулирующее действие;

Способствует активации системного гуморального и местного иммунитета;

Вызывая постоянное антигенное раздражение системы местного иммунитета, эшерихии поддерживают его в физиологически активном состоянии: они инициируют в кишечнике синтез секреторных иммуноглобулинов, способных за счет перекрестных реакций взаимодействовать с патогенными микроорганизмами, относящимися к семейству энтеробактерий, и препятствует их проникновению в слизистую оболочку стенки кишки.

Наряду с полезными свойствами многие штаммы эшерихий обладают целым рядом патогенных свойств. Процент энтнропатогенных штаммов эшерихий в испражнениях здоровых людей составляет от 9,1% до 32,4%. Патогенные варианты могут вызывать колиэнтериты, холероподобные и дизинтериеподобные заболевания. Нередки случаи, когда кишечные палочки в ассоциации со стафилококками или другими условнопатогенными микроорганизмами являются причиной внутрибольничных инфекций в хирургических, гинекологических клиниках и в отделениях для новорожденных. При этом госпитальные штаммы часто обладают множественной резистентностью к антибиотикам. Дети, находящиеся на искусственном вскармливании, более восприимчивы к колиэнтеритам, которые могут быть обусловлены эндогенными эшерихиями.

Важным диагностическим критерием для оценки степени тяжести дисбиоза кишечника является определение количества гемолизинпродуцирующих и лактозонегативных кишечных палочек. В норме эшерихий с такими свойствами выявляются только у 2% обследуемых в количестве, не превышающем 10 4 КОЕ/г. При дисбактериозе кишечника они могут выделяться с частотой выше 40–50%, причем их уровень нередко значительно превосходит уровень нормальных лактозопозтивных негемолизинпродуцирующих кишечных палочек. С другой стороны резкое уменьшение количества нормальных эшерихий, возникающее в некоторых случаях при дизентерии, должно расцениваться как состояние микрофлоры, требующее коррекции.

Другие представители семейства Enterobacneriaceae: клебсиеллы, протеи, морганеллы, энтеробактеры, цитробактеры, серрации и др. являются условно-патогенными микроорганизмами. Они могут входить в состав факультативной микрофлоры кишечника в количестве, не превышающем10 4 КОЕ/г. Снижение резистентности организма человека, обусловленное различными факторами, как например, антибиотикотерапией, гормональной терапией, применением цитостатиков способствуют реализации патогенных свойств этих микроорганизмов, что приводит, в свою очередь, к развитию диареи и других синдромов, связанных с нарушением микрофлоры.

Пропионовые бактерии – грамположительные бактерии. Это «одомашненные» микроорганизмы, с давних пор используемые в сыроделии.

Пробиотические свойства пропионовокислых бактерий связаны с:

Образований полезных метаболитов и антимикробных компанентов;

Антимутагенными свойствами;

Являются источником бета-галактозидазы – фермента, расщепляющие лактозу;

Способствуют росту бифидобактерий;

Образуют в значительных количествах низкокалорийный сахар – трегалозу;

В их биомассе присутствуют микроэлементы в количестве (мг/кг) Mn(267), Cu (102), Fe(535), что превышает их содержание в биомассе молочных и бифидобактерий.

Снижают активность ферментов бета-глюкоронидазы, нитроредуктазы, азотредуктазы, под действием которых фекальные проканцерогены превращаются в активные формы канцерогенов.

Кроме того, они образуют и аккумулируют NO при восстановлении нитратов и нитритов. Окись азота имеет значение для многих жизненных функций, таких как невротрансмиссия, расширение сосудов, перистальтика кишечника, защита слизистой оболочки. Хронические кишечные нарушения могут быть связаны с недостаточным образованием окиси азота в организме.

Продемонстрирована антимутагенная активность пропионовокислых бактерий против мутаций, индуцированных 4-нитрохинолином и нитрозогуанидином (точечные мутации), а также 9-аминоакридином и альфа-нитрофлуореном (мутации сдвига рамки считывания). Учитывая тот факт, что многие продукты, которые мы потребляем в пищу, то или иное количество мутагенов (особенно при поджаривании пищи, употреблении заплесневелых продуктов), антимутагенные свойства пропионовокислых бактерий трудно переоценить. Пропионовокислые бактерии образуют и выделяют бифидогенные метаболиты, способствующие росту ряда штаммов бифидобактерий. Причем, это влияние взаимообразно.

Эффективные пробиотические бактерии должны обладать хорошей адгезией и способностью сохранять жизнеспособность, несмотря на множество неблагоприятных факторов, включая кислоты и ферменты желудка, соли желчных кислот и ферменты тонкого кишечника, а также антагонистическое действие других бактерий. В модельных экспериментах показано, что уровень адгезии пропионовых бактерий составляет 0,2–0,6% от всех внесенных бактерий. У лактобацилл и бифидобактерий уровень адгезии гораздо выше: от 1,3 до 24,3%. Установлено, что адгезию пропионовых бактерий можно увеличить путем их предварительной коагрегации с другими пробиотическими бактериями. Устойчивость пропионовых бактерий к кислоте и солям желчных кислот удалось увеличить путем предварительной адаптации к указанным стрессовым факторам.

Стафилококки – грамположительные кокки, они колонизируют кишечник с первых дней жизни новорожденного и в последующем присутствуют практически во всех отделах желудочно-кишечного тракта. На первом году жизни их уровень как у детей, вскармливающихся грудью, так и у детей, находящихся на искусственном вскармливании, в норме колеблется от10 4 до 10 5 КОЕ/г. Причем эти показатели относятся исключительно к непатогенным видам стафилококков и прежде всего к Staphylococcus epidermidis, который наиболее часто встречается в кишечнике человека. В последующем их количество понижается, и у детей более старшего возраста, как и у взрослых, их уровень в норме не превышает 10 3 –10 4 КОЕ/г. В кишечнике здорового человека также могут обнаруживаться стафилококки, относящиеся к виду S. аureus, но их количество в норме не должно быть выше 10 2 КОЕ/г исследуемого материала. Присутствуя в кишечнике в небольших концентрациях, стафилококки, обладающие патогенными свойствами, не вызывает формирования патологических процессов до тех пор, пока в результате каких-либо неблагоприятных воздействий не снижается резистентность макроорганизма. Развитие стафилококковых инфекций возможно и в случае передачи этих бактерий от «здоровых» носителей людям со сниженной резистентностью: от персонала медицинских учреждений пациентам, от матери к ребенку, например, при грудном вскармливании. Во многих случаях патогенные стафилококки, относящиеся к нозокомиальным штаммам, являются устойчивыми к действию антибиотиков, чем часто объясняется отсутствие положительного эффекта от проводимой антибактериальной терапии. S. аureus может быть причиной воспалительных заболеваний пищеварительного тракта, пищевых отравлений, септических процессов.

Стрептококки – грамположительные кокки. Основными представителями этого рода являются энтерококки: Enterococcus faecalis и E. Faecium. У новорожденных они высеваются уже с первых дней жизни, и в последующем на первом году, у детей, находящихся на грудном вскармливании, их уровень, оставаясь стабильным, колеблется от 10 6 до 10 7 КОЕ/г. С другой стороны, в том случае, когда ребенок получает искусственное вскармливание, количество этих микроорганизмов может превышать норму и доходить до 10 8 -10 9КОЕ /г исследуемого материала. В кишечнике взрослых здоровых людей их количество составляет 10 7 –10 8 КОЕ/г. Причем E. faecium обладает менее патогенным действием, чем E. Faecalis. Колонизируя поверхность кишечника и вырабатывая в процессе сбраживания углеводов молочную кислоту, кишечные стрептококки закисляют среду обитания и таким образом участвуют в поддержании колонизационной резистентности на оптимальном уровне. Однако их излишнее размножение, сопряженное со снижением уровней облигатных представителей микрофлоры кишечника при дисбиозах различной этиологии, может приводить к развитию эндогенных инфекционных процессов.

Бациллы – грамположительные, палочковидные, спорообразующие бактерии. Благодаря своим спорам, обеспечивающим им высокую резистентность к внешней среде, эти организмы распространены практически повсюду. Их основная экологическая ниша – это почва. Часто бациллы обнаруживают в воде и в продуктах питания, через которые они попадают в пищеварительный тракт человека. Основным видом, обнаруживаемым в кишечнике человека, является Bacillus subtilis, иногда можно выделить Bacillus cereus. Однако, при попадании в кишечник в больших концентрациях бациллы способны вызывать пищевые токсикоинфекции. Они редко высеваются у здоровых детей, находящихся на естественном вскармливании, в количествах, не превышающих 10 2 –10 3 КОЕ/г исследуемого материала. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, бациллы могут быть обнаружены в 50% случаев в количестве, достигающем 10 8 –10 9 КОЕ/г исследуемого материала. У взрослых здоровых людей уровень бацилл в норме не должен превышать 10 4КОЕ /г исследуемого материала.

Дрожжеподобные грибы рода Candida редко обнаруживаются у здоровых людей и взрослых. Их уровень в норме не может превышать 10 4 КОЕ/г испражнений. Однако, в каждом конкретном случае обнаружение дрожжеподобных грибов даже в небольшом количестве, особенно у детей младшего возраста и у больных со сниженной иммунной резистентностью, должно сопровождаться клиническим обследованием с целью исключения кандидозов. Основными видами, которые наиболее часто обнаруживаются при обследовании микрофлоры кишечника, являются С. аlbicans и C. tropicalis.

Как видно из изложенного выше материала, ни одна из функций организма не может быть реализована без участия микрофлоры. Создавая кислую среду, благодаря образованию органических кислот и снижению рН среды толстой кишки до 5,3–5,8, симбионтная микрофлора препятствует размножению патогенной, гнилостной и газообразующей микрофлоры кишечника. Бифидо- и лактобактерии, обладая выраженной антагонистической активностью в отношении патогенных бактерий, регулируют количественный и качественный состав микрофлоры кишечника, замедляют рост и размножение в нем патогенных и условно-патогенных микробов.

Антагонистическую активность кишечной микрофлоры обеспечивают ряд факторов.

Кишечные сапрофиты по сравнению с патогенными бактериями:

Вырабатывают разнообразные бактерицидные и бактериостатические вещества, в том числе антибиотикоподобные;

Способствуют ферментативному перевариванию пищевых ингредиентов, расщепляя белки, жиры высокомолекулярные углеводы;

Не всосавшиеся в тонкой кишке белки и углеводы в слепой кишке подвергаются более глубокому бактериальному расщеплению преимущественно кишечной палочкой и анаэробами;

Выполняют детоксикационную функцию: инактивируют энтерокиназу, щелочную фосфатазу;

Способствуют расщеплению целлюлозы;

Играют важную роль на конечных этапах метаболизма холестерина и желчных кислот. Превращение холестерина в невсасываемый в толстой кишке копростапол происходит при участии сапрофитов;

Участвуют в метаболизме холестерина, способствуя его превращению в желчные кислоты, и трансформации билирубина в стеркобилин и уробилин;

Стимулируют перистальтику кишечника, оптимизируют эвакуацию кишечного содержимого;

Фото: www.medweb.ru

Эволюция человека протекала при постоянном и непосредственном контакте с миром микробов, в результате чего формировались тесные взаимоотношения между макро- и микроорганизмами, характеризующиеся определенной физиологической необходимостью.

Заселение (колонизация) полостей тела, сообщающихся с внешней средой, а также является одним из видов взаимодействия живых существ в природе. Микрофлора содержится в желудочно-кишечном тракте и мочеполовой системе, на коже, слизистых оболочках глаз и дыхательных путей.

Важнейшая роль отводится микрофлоре кишечника , так как он занимает площадь около 200-300 м2 (для сравнения легкие - 80 м2, а кожа тела 2 м2). Признано, что экологическая система ЖКТ является одной из систем защиты организма, а при нарушении ее в качественно-количественном отношении становится источником (резервуаром) возбудителей , в том числе и с эпидемическим характером распространения.

Все микроорганизмы, с которыми вступает во взаимодействие организм человека можно условно разделить на 4 группы.

■ Первая группа включает в себя микроорганизмы, не способные к длительному пребыванию в организме, в связи с чем их называют транзиторными.

Их обнаружение при обследовании носит случайный характер.

■ Вторая группа - бактерии, входящие в состав облигатной (наиболее постоянной) микрофлоры кишечника и играющие важную роль в активации метаболических процессов макроорганизма и защиты его от инфекции. К ним относятся бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, кишечные палочки, энтерококки, катенобактерии . Изменения в стабильности этого состава, как правило, приводят к нарушению состояния .

■ Третья группа - микроорганизмы, также с достаточным постоянством встречающиеся у здоровых и находящиеся в определенном состоянии равновесия с организмом хозяина. Однако при снижении резистентности, при изменении в составе нормальных биоценозов эти условно-патогенные формы могут отягощать течение других заболеваний или сами выступать в качестве этиологического фактора.

Большое значение имеет их удельный вес в микробиоценозе и соотношение с микробами второй группы.

К ним относятся стафилококк, дрожжевые грибы, протей, стрептококки, клебсиелла, цитробактер, псевдомонас и другие микроорганизмы. Их удельный вес может составлять лишь менее 0,01-0,001% от общего количества микроорганизмов.

■ Четвертую группу составляют возбудители инфекционных заболеваний.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта представлена более чем 400 видами микроорганизмов, причем более 98% ее составляют облигатные анаэробные бактерии. Распределение микробов в ЖКТ неравномерно: каждому из отделов свойственная своя, относительно постоянная микрофлора. Видовой состав микрофлоры полости рта представлен аэробными и анаэробными микроорганизмами.

У здоровых людей, как правило, встречаются одни и те же виды лактобадилл, а также микрококки, диплококки, стрептококки, спириллы, простейшие . Сапрофитные обитатели ротовой полости могут быть причиной кариеса.

Таблица 41 Критерии нормальной микрофлоры

В желудке и тонкой кишке содержится относительно мало микробов, что объясняется бактерицидным действием желудочного сока и желчи. Однако в ряде случаев у здоровых выявляются лактобактерии, устойчивые к кислоте дрожжи, стрептококки. При патологических состояниях пищеварительных органов (хронический гастрит с секреторной недостаточностью, хронические энтероколиты и др.) наблюдается заселение различными микроорганизмами верхних отделов тонкой кишки. При этом наблюдается нарушение всасывания жира, развивается стеаторея и мегалопластическая анемия. Переход через баугиниеву заслонку в толстый кишечник сопровождается значительными количественными и качественными изменениями.

Общее количество микроорганизмов составляет 1-5х10п микробов в 1 г содержимого.

В микрофлоре толстой кишки анаэробные бактерии (бифидобактерии, бактероиды, различные споровые формы ) составляют более 90% общего количества микробов. Аэробные бактерии, представленные Е. Coli, лактобациллами и другими составляют в среднем 1-4% , а стафилококк, клостридии, протей и дрожжеподобные грибы не превышают 0,01-0,001% . В качественном отношении микрофлора испражнений сходна с микрофлорой полости толстого кишечника. Количество их определяется в 1 г фекалий (см. таблицу 41).

Нормальная микрофлора кишечника подвергается изменениям в зависимости от питания, возраста, условий жизни и ряда других факторов. Первичная колонизация микробами кишечного тракта ребенка происходит в процессе рождения палочками Додерляйна, относящимися к молочнокислой флоре. В дальнейшем характер микрофлоры существенно зависит от питания. Для детей находящихся на грудном вскармливании с 6 -7 дня превалирующей является бифидофлора.

Бифидобактерии содержатся в количестве 109-1 0 10в 1 г фекалий и составляют до 98% всей микрофлоры кишечника. Развитие бифидофлоры подкрепляется содержащимися в грудном молоке лактозой, бифидус-фактором I и II. Бифидобактерии, лактобактерии участвуют в синтезе витаминов (группы В, РР, ) и незаменимых аминокислот, способствуют усвоению солей кальция, витамина D, железа, сдерживают рост и размножение патогенных и гнилостных микроорганизмов, регулируют моторно-эвакуаторную функцию толстой кишки, активизируют местные защитные реакции кишечника. первого года жизни, находящихся на искусственном вскармливании содержание бифидофлоры падает до 106 и меньше; преобладает кишечная, ацидофильная палочки, энтерококки. Частое возникновение кишечных расстройств у таких детей объясняется заменой бифидофлоры другими бактериями.

Микрофлора детей ясельного возраста отличается высоким содержанием кишечных палочек, энтерококков; в аэробной флоре преобладают бифидобактерии.

У детей старшего возраста микрофлора по своему составу приближается к микрофлоре взрослых.

Нормальная микрофлора хорошо приспособлена к условиям существования в кишечнике и успешно конкурирует с прочими бактериями, поступающими извне. Высокая антагонистическая активность бифидо-, лактофлоры и нормальной кишечной палочки проявляется в отношении возбудителей дизентерии, брюшного тифа, сибирской язвы, дифтерийной палочки, холерного вибриона и т. д. Кишечные сапрофиты вырабатывают разнообразные бактерицидные и бактериостатические вещества, в том числе типа антибиотиков.

Большое значение для организма имеет иммунизирующее свойство нормальной микрофлоры. Эшерихии наряду с энтерококками и рядом других микроорганизмов вызывают постоянное антигенное раздражение системы местного иммунитета, поддерживая ее в физиологически активном состоянии (Хазенсон JI. Б., 1982), что способствует синтезу иммуноглобулинов, препятствующих проникновению в слизистую оболочку патогенных энтеробактерий.

Бактерии кишечника участвуют непосредственно в биохимических процессах, разложении желчных кислот и образовании в толстой кишке стеркобилина, копростерина, дезоксихолевой кислоты. Все это благоприятно влияет на обмен веществ, перистальтику, процессы всасывания и образования кала. При изменении нормальной микрофлоры нарушается функциональное состояние толстой кишки.

Микрофлора кишечника находится в тесной связи с макроорганизмом , выполняет важную не специфическую защитную функцию, способствует поддержанию постоянства биохимической и биологической среды кишечного тракта. Вместе с тем нормальная микрофлора представляет собой высокочувствительную индикаторную систему, которая реагирует выраженными количественными и качественными сдвигами на изменение экологических условий в местах ее обитания, что проявляется дисбактериозом.

Причины изменения нормальной микрофлоры кишечника

Нормальная кишечная микрофлора может быть только при нормальном физиологическом состоянии организма. При различных неблагоприятных воздействиях на макроорганизм, снижении его иммунологического статуса, патологических состояниях и процессах в кишечнике происходят изменения в микрофлоре желудочно-кишечного тракта. Они могут быть кратковременными и самопроизвольно исчезать после устранения внешнего фактора, вызывающего неблагоприятные воздействия или быть более выраженными и стойкими.

СОВЕТ Чтобы сделать объекты на экране крупнее нажмите Ctrl + Плюс, а чтобы меньше нажмите Ctrl + Минус

Наверное, каждый человек владеет информацией о наличии в окружающей среде массы разных частиц - вирусов, бактерий, грибков и прочих подобных элементов. Но при этом мало кто подозревает, что внутри нашего организма находится также огромное количество таких веществ, и от их сбалансированности между собой во многом зависит наше здоровье и нормальное состояние. Как раз такую важную роль играет состав микрофлоры кишечника человека. Рассмотрим на этой странице www..

Известно, что кишечная микрофлора имеет особенно сложный состав и играет крайне важную роль для нормального функционирования организма. Ученые утверждают, что в кишечнике здорового человека обитает два с половиной-три килограмма микроорганизмов, а иногда даже и более. И эта масса включает в себя четыреста пятьдесят-пятьсот разновидностей микробов.

В целом всю микрофлору кишечника можно разделить на два основных вида: облигатную, а также факультативную. Облигатными являются те микроорганизмы, которые находятся в кишечнике взрослого человека постоянно. А факультативными называют те бактериальные частицы, которые часто встречаются у здоровых людей, но при этом являются условно-патогенными.

Также специалисты периодически выявляют в составе кишечной микрофлоры еще и те микробы, которые нельзя назвать постоянными представителями кишечной микрофлоры. Вероятнее всего, такие частицы поступают в организм вместе с пищей, которая не подвергалась термической обработке. Время от времени внутри кишечника обнаруживается еще и некоторый объем возбудителей инфекционных недугов, которые не приводят к развитию болезни, если иммунитет работает нормально.

Подробный состав микрофлоры толстой кишки человека

В составе облигатной микрофлоры содержится девяносто пять-девяносто девять процентов анаэробных микроорганизмов, представленных бифидобактериями, бактериодиами, а также лактобактериями. К этой же группе можно отнести и аэробы, составляющие от одного и до пяти процентов. Среди них кишечная палочка, а также энтерококки.

Что касается факультативной микрофлоры, то она является остаточной и занимает менее одного процента от всей биомассы микробов ЖКТ. К такой временной микрофлоре могут относиться условно-патогенные энтеробактерии, кроме того в этой группе могут присутствовать еще и клостридии, стафилококки, дрожжеподобные грибки и пр.

Мукозная и просветная микрофлора

Кроме уже перечисленной классификации вся микрофлора кишечника может быть разделена на М-микрофлору (мукозную) и П-микрофлору (просветную). М-микрофлора тесно-ассоциирована со слизистыми оболочками кишечника, такие микроорганизмы располагаются внутри слоя слизи, в гликокаликсе, так называемом пространстве между ворсинками. Эти вещества формируют собой плотный бактериальный слой, который также называют биопленкой. Такой слой, как перчатка покрывает поверхность слизистых оболочек. Считается, что его микрофлора проявляет особенную устойчивость к воздействию недостаточно благоприятных факторов, как химических, так физических и биологических. Мукозная микрофлора большей частью состоит из бифидум- и лактобактерий.

Что касается П-микрофлоры либо просветной микрофлоры, то она состоит из микробов, которые локализируются в просвете кишечника.

Как определяют состав микрофлоры и зачем нужно это исследование?

Для выяснения точного состава микрофлоры доктора обычно назначают проведение классического бактериологического исследования кала. Данный анализ считается наиболее простым и бюджетным. Несмотря на то, что он показывает лишь состав микрофлоры в полости толстой кишки, тем не менее, по обнаруженным нарушениям можно делать выводы о состоянии микрофлоры ЖКТ в целом. Есть и прочие методики диагностики нарушений микробиоценоза, в том числе и подразумевающие взятие биопроб.

Количественный состав нормальной микрофлоры кишечника здорового человека

Несмотря на то, что количество микроорганизмов может варьироваться, есть определенные усредненные значения их нормального количества. Доктора рассматривают объем таких частиц в колониеобразующих единицах – КОЕ, причем учитывается количество таких единиц в одном грамме фекалий.

Так, к примеру, количество бифидобактерий должно варьироваться от 108 до 1010КОЕ на грамм фекалий, а количество лактобактерий – от 106 и до 109.

При исследовании качественного и количественного состава микрофлоры кишечника стоит помнить о том, что эти показатели могут зависеть от возраста пациента, климата и географического положения и даже от этнических особенностей. Также эти данные могут отличаться в зависимости от времени года и сезонных колебаний, в зависимости от характера, типа питания и профессии больного, а еще от индивидуальных особенностей его организма.

Нарушение качественного и количественного состава микрофлоры кишечника отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья, в том числе на деятельности иммунитета и пищеварительного тракта, а также на течении обменных процессов.

Коррекция таких проблем должна осуществляться исключительно после проведения ряда лабораторных исследований и только после консультации с доктором.

Екатерина, www.сайт

Вконтакте

Одноклассники

Микрофлора кишечника в широком смысле - это совокупность различных микроорганизмов. В кишечнике человека все микроорганизмы находятся с симбиозе друг с другом. В среднем, в кишечнике человека живет около 500 видов различных микроорганизмов, причем, как полезных бактерий (помогающие переваривать пищу и дающие человеку витамины и полноценный белок), так и вредные бактерии (питающиеся продуктами брожения и вырабатывающие продукты гниения).

Модифицирование количественного соотношения и видового состава нормальной микрофлоры органа, преимущественно кишечника, сопровождающееся развитием нетипичных для него микробов, называют дисбактериозом. Чаще всего это происходит из-за неправильного питания.

Но нарушение микрофлоры может наступить не только из-за неправильного питания, но и из-за приема различных антибиотиков. В любом случае происходит нарушение микрофлоры.

Нормальная микрофлора кишечника

Основными представителями обязательной микрофлоры толстой кишки человека являются бифидобактерии, бактериоды, лактобациллы, кишечная палочка и энтерококки. Они составляют 99% всех микробов, только 1% общего числа микроорганизмов принадлежит к условно-патогенным бактериям, таким как стафилококки, протей, клостридии, синегнойная палочка и другие. Патогенной микрофлоры при нормальном состоянии кишечника не должно быть, нормальная микрофлора кишечника у человека начинает развиваться уже во время прохождения плода по родовым путям. Полностью ее формирование завершается к 7-13 годам.

Какую же функцию выполняет нормальная микрофлора кишечника? Прежде всего, защитную. Так, бифидобактерии выделяют органические кислоты, которые тормозят рост и размножение патогенных и гнилостных бактерий. Антибактериальной активностью обладают лактобактерии в связи с их способностью образовывать молочную кислоту, лизоцим и другие антибиотические вещества. Колибактерии антагонистически действуют на патогенную флору через иммунные механизмы. Кроме того, на поверхности клеток кишечного эпителия представители нормальной микрофлоры формируют так называемый «микробный дерн», который механически защищает кишку от проникновения патогенных микробов.

Кроме защитной функции нормальные микроорганизмы толстой кишки участвуют в обмене веществ макроорганизма. Они синтезируют аминокислоты , белки , многие витамины , принимают участие в обмене холестерина. Лактобактерии синтезируют ферменты, расщепляющие белки молока , а также фермент гистаминазу, выполняя тем самым десенсибилизирующую функцию в организме. Полезная микрофлора толстой кишки способствует всасыванию кальция , железа , витамина D , предотвращая развитие онкологического процесса.

Причины нарушения микрофлоры

Cуществует ряд социальных факторов, которые нарушают микрофлору. Это прежде всего острый и хронический стрессы . Таким «критическим» для здоровья человека состояниям подвержены и дети, и взрослые. Например, ребенок идет в первый класс, соответственно, он переживает и волнуется. Процесс адаптации в новом коллективе часто сопровождается проблемами со здоровьем. Кроме того, в процессе обучения стресс могут вызвать контрольные, экзамены и учебная нагрузка.

Еще одна причина, из-за которой страдает микрофлора -- это питание. Сегодня в нашем рационе присутствует много углеводов и мало белков . Если вспомнить, что включал в себя рацион наших бабушек и дедушек, то окажется, что они употребляли гораздо больше здоровой пищи: например, свежие овощи, серый хлеб -- простую и здоровую еду, благотворно влияющую на микрофлору.

Также причиной нарушения микрофлоры кишечника являются заболевания желудочно-кишечного тракта, ферментопатии, активная терапия антибиотиками, сульфаниламидными препаратами, химиотерапия, гормональная терапия. Благоприятствуют дисбактериозу вредные экологические факторы, голодание, истощение организма в связи с тяжелыми заболеваниями, хирургические вмешательства, ожоговая болезнь, снижение иммунологической реактивности организма.

Профилактика микрофлоры

Для того, чтобы быть в хорошей форме, человеку необходимо соблюдать равновесие микрофлоры, поддерживающей его иммунную систему. Таким образом, мы помогаем организму противостоять стрессам и справляться с патогенными микробами самостоятельно. Вот почему о микрофлоре необходимо заботится ежедневно. Это должно стать таким же привычным занятием, как чистить зубы по утрам или принимать витамины .

Профилактика нарушения микрофлоры направлена на поддержание полезных бактерий организма. Этому способствует употребление в пищу продуктов, богатых растительной клетчаткой (овощей, фруктов, круп, хлеба грубого помола), а также кисломолочных продуктов.

Сегодня с экранов телевизора нам предлагают начинать день с «глотка здоровья»: кефиров и йогуртов , обогащенных бифидобактериями. Однако нужно помнить, что количество этих полезных элементов в продуктах с большим сроком годности довольно невелико, чтобы стимулировать рост микрофлоры. Поэтому в качестве профилактики стоит рассматривать кисломолочные продукты (кефиры, таны и т.д.), которые содержат действительно «живые культуры». Как правило, эти продукты реализуются в аптечных сетях и срок их годности ограничен. И, конечно же, не стоит забывать о правилах здорового питания, занятиях спортом и душевном равновесии – все это помогает поддерживать иммунитет на высоте!

Дополнительный материал к разделу:

МИКРОФЛОРА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Микрофлора кишечника человека является составляющей человеческого организма и выполняет многочисленные жизненно важные функции. Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных частях макроорганизма, приблизительно на два порядка превышает численность его собственных клеток и составляет около 10 14-15 . Совокупный вес микроорганизмов человеческого тела составляет около 3-4 кг. Наибольшее число микроорганизмов приходится на желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), включая ротоглотку (75-78%), остальные заселяют мочеполовые пути (до 2-3% у мужчин и до 9-12% у женщин) и кожные покровы.

СОСТАВ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ

У здоровых лиц в кишечнике насчитывается более 500 видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. В разных отделах ЖКТ количество бактерий различно, большинство микроорганизмов локализованы в толстой кишке (около 10 10-12 КОЕ/мл, что составляет 35-50% ее содержимого). Состав кишечной микрофлоры достаточно индивидуален и формируется с первых дней жизни ребенка, приближаясь к показателям взрослого к концу 1-го — 2-му году жизни, претерпевая некоторые изменения в пожилом возрасте (табл. 1). У здоровых детей в толстой кишке обитают представители факультативно-анаэробных бактерий рода Streptococcus, Staphylococcus, Lactobacillus, Enterobacteriacae, Candida и более чем 80% биоценоза занимают анаэробные бактерии, чаще грамположительные: пропионобактерии, вейлонеллы, эубактерии, анаэробные лактобациллы, пептококки, пептострептококки, а также грамотрицательные бактероиды и фузобактерии.

Ниже, в таблице 1., представлен качественный и количественный состав основной микрофлоры толстой кишки у здорового человека в колониеобразующих единицах (КОЕ) в пересчете на 1 г кала (по ОСТ 91500.11.0004-2003 «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника»):

Таблица 1. Качественный и количественный состав основной микрофлоры толстого кишечника у здоровых людей (КОЕ/ г фекалий)

Виды микроорганизмов	Возраст, годы
Виды микроорганизмов	< 1	1-60	> 60
Бифидобактерии	10 10 - 10 11	10 9 - 10 10	10 8 - 10 9
Лактобактерии	10 6 - 10 7	10 7 - 10 8	10 6 - 10 7
Бактероиды	10 7 - 10 8	10 9 - 10 10	10 10 - 10 11
Энтерококки	10 5 - 10 7	10 5 - 10 8	10 6 - 10 7
Фузобактерии	<10 6	10 8 - 10 9	10 8 - 10 9
Эубактерии	10 6 - 10 7	10 9 - 10 10	10 9 - 10 10
Пептострептококки	<10 5	10 9 - 10 10	10 10
Клостридии	<=10 3	<=10 5	<=10 6
E. coli типичные	10 7 - 10 8	10 7 - 10 8	10 7 - 10 8
E. coli лактозонегативные	<10 5	<10 5	<10 5
E. coli гемолитические
Другие условнопатогенные энтеробактерии < * >	<10 4	<10 4	<10 4
Стафилококк золотистый
Стафилококки (сапрофитный, эпидермальный)	<=10 4	<=10 4	<=10 4
Дрожжеподобные грибы рода Candida	<=10 3	<=10 4	<=10 4
Неферментирующие бактерии < ** >	<=10 3	<=10 4	<=10 4

<*> - представители родов Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Proteus, Morganella, Providecia, Citrobacter и др., < ** > - Pseudomonas, Acinetobacter и др.

Кроме перечисленных в табл. 1, в толстой кишке человека в различном количестве присутствуют бактерии родов:

Actinomyces, Bacillus, Corynebacterium, Peptococcus, Acidaminococcus, Anaerovibrio, В utyrovibrio, Acetovibrio, Campylobacter, Disulfomonas, Propionibacterium , Roseburia , Selenomonas, Spirochetes, Succinomonas, Coprococcus . 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 (Ардатская М. Д., Минушкин О. Н. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Гастроэнтерология, приложение к журналу Consilium Medicum. - 2006. - Т. 8. - №2.)

Распределение микроорганизмов по ходу желудочно-кишечного тракта имеет достаточно строгие закономерности и тесно коррелирует с состоянием пищеварительной системы (табл. 2).

Таблица 2. Средняя концентрация (распределение) микроорганизмов в различных отделах ЖКТ у здоровых взрослых [ 3 ]

Виды бактерий	Средняя концентрация микроорганизмов (в 1 мл или 1 г)
Виды бактерий	Желудок	Тощая кишка	Подвздошная кишка	Толстая кишка
Общее количество	0-10 3	0-10 5	10 2 -10 7	10 10 -10 12
Анаэробы
Бактероиды	Редко	0-10 3	10 3 -10 7	10 10 -10 12
Бифидобактерии	Редко	0-10 4	10-10 9	10 8 -10 12
Энтерококки	Редко	0-10 3	10 2 -10 6	10 10 -10 12
Клостридии	Редко	Редко	10 2 -10 6	10 6 -10 8
Эубактерии	Редко	Редко	Редко	10 9 -10 12
Факультативные анаэробы, аэробы
Энтеробактерии	0-10 2	0-10 3	10 2 -10 7	10 4 -10 10
Стрептококки	0-10 2	0-10 4	10 2 -10 6	10 5 -10 10
Стафилококки	0-10 2	0-10 3	10 2 -10 5	10 4 -10 9
Лактобакетрии	0-10 2	0-10 4	10 2 -10 5	10 4 -10 10
Грибы	0-10 2	0-10 2	10 2 -10 4	10 4 -10 6

См. дополнительно:

КОЛИЧЕСТВО МИКРООРГАНИЗМОВ МУКОЗНОЙ И ПРОСВЕТНОЙ МИКРОФЛОРЫ В РАЗНЫХ ОТДЕЛАХ КИШЕЧНИКА

Большинство микроорганизмов (около 90%) присутствуют в тех или иных отделах постоянно и являются основной (резидентной) микрофлорой; около 10% составляет факультативная (или добавочная, сопутствующая микрофлора); и 0,01-0,02% приходится на долю случайных (или транзиторных, остаточных) микроорганизмов. Условно принято считать, что главная микрофлора толстой кишки представлена анаэробными бактериями, тогда как аэробные бактерии составляют сопутствующую микрофлору. Стафилококки, клостридии, протей и грибы относятся к остаточной микрофлоре. Помимо этого, в толстой кишке выявляются около 10 кишечных вирусов и некоторые представители непатогенных простейших. Облигатных и факультативных анаэробов в толстой кишке всегда на порядок больше, чем аэробов, причем строгие анаэробы непосредственно адгезированы на эпителиоцитах, выше располагаются факультативные анаэробы, далее — аэробные микроорганизмы. Таким образом, анаэробные бактерии (в основном бифидобактерии и бактероиды, суммарная доля которых составляет около 60% от общего количества анаэробных бактерий) являются наиболее постоянной и многочисленной группой микрофлоры кишечника, осуществляющей основные функции.

ФУНКЦИИ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ

Вся совокупность микроорганизмов и макроорганизм составляют своеобразный симбиоз, где каждый извлекает выгоды для своего существования и оказывает влияние на партнера. Функции кишечной микрофлоры по отношению к макроорганизму реализуются как локально, так и на системном уровне, при этом различные виды бактерий вносят свой вклад в это влияние.

Микрофлора пищеварительного тракта выполняет следующие функции:

Морфокинетические и энергетические эффекты (энергообеспечение эпителия, регулирование перистальтики кишечника, тепловое обеспечение организма, регуляция дифференцировки и регенерации эпителиальных тканей).
Формирование защитного барьера слизистой оболочки кишечника, подавление роста патогенной микрофлоры .
Иммуногенная роль (стимуляция иммунной системы, стимуляция местного иммунитета, в том числе выработки иммуноглобулинов).
Модуляция функций цитохромов Р450 в печени и продукция Р450-схожих цитохромов.
Детоксикация экзогенных и эндогенных токсических субстанций и соединений.
Продукция разнообразных биологически активных соединений, активация некоторых лекарственных препаратов.
Мутагенная/антимутагенная активность (повышение резистентности эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам), разрушение мутагенов).
Регуляция газового состава полостей.
Регуляция поведенческих реакций.
Регуляция репликации и экспрессии генов прокариотических и эукариотических клеток.
Регуляция запрограммированной гибели эукариотических клеток (апоптоза).
Хранилище микробного генетического материала.
Участие в этиопатогенезе заболеваний.
Участие в водно-солевом обмене, поддержание ионного гомеостаза организма.
Формирование иммунологической толерантности к пищевым и микробным антигенам.
Участие в колонизационной резистентности.
Обеспечение гомеостаза симбиотических взаимоотношений прокариотических и эукариотических клеток.
Участие в обмене веществ: метаболизме белков, жиров (поставка субстратов липогенеза) и углеводов (поставка субстратов глюконеогенеза), регуляция желчных кислот, стероидов и др. макромолеку

См. также:

Так, бифидобактерии за счет ферментации олиго- и полисахаридов продуцируют молочную кислоту и ацетат, которые обеспечивают бактерицидную среду, секретируют вещества-ингибиторы роста патогенных бактерий, что повышает резистентность организма ребенка к кишечным инфекциям. ребенка бифидобактериями также выражаются в снижении риска развития пищевой аллергии.

Лактобациллы уменьшают активность пероксидазы, оказывая антиоксидантный эффект, обладают противоопухолевой активностью, стимулируют продукцию иммуноглобулина А (IgA), подавляют рост патогенной микрофлоры и стимулируют рост лакто- и бифидофлоры, оказывают противовирусное действие.

Из представителей энтеробактерий наиболее важное значение имеет Escherichia coli M17 , которая вырабатывает колицин В, за счет чего подавляет рост шигелл, сальмонелл, клебсиелл, серраций, энтеробактеров и оказывает незначительное влияние на рост стафилококков и грибов. Также кишечная палочка способствуют нормализации микрофлоры после антибактериальной терапии и воспалительных и инфекционных заболеваний.

Энтерококки (Enterococcus avium, faecalis, faecium ) стимулируют местный иммунитет за счет активации В-лимфоцитов и повышения синтеза IgA, высвобождения интерлейкинов-1β и -6, γ-интерферона; обладают противоаллергическим и антимикотическим действием.

Кишечные палочки, бифидо- и лактобактерии выполняют витаминообразующую функцию (участвуют в синтезе и всасывании витаминов К, группы В, фолиевой и никотиновой кислот). По способности синтезировать витамины кишечная палочка превосходит все остальные бактерии кишечной микрофлоры, синтезируя тиамин, рибофлавин, никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, цианокобаламин и витамин К. Бифидобактерии синтезируют аскорбиновую кислоту, бифидо- и лактобактерии способствуют всасыванию кальция, витамина D, улучшают всасывание железа (благодаря созданию кислой среды).

Процесс пищеварения условно можно разделить на собственное (дистанционное, полостное, аутолитическое и мембранное), осуществляемое ферментами организма, и симбиозное пищеварение, происходящее при содействии микрофлоры. Микрофлора кишечника человека участвует в ферментации нерасщепленных ранее компонентов пищи, главным образом углеводов, таких, как крахмал, олиго- и полисахариды (в том числе и целлюлоза), а также белков и жиров.

Не всосавшиеся в тонкой кишке белки и углеводы в слепой кишке подвергаются более глубокому бактериальному расщеплению — преимущественно кишечной палочкой и анаэробами. Конечные продукты, образующиеся в результате процесса бактериальной ферментации, оказывают различное влияние на состояние здоровья человека. Например, бутират необходим для нормального существования и функционирования колоноцитов, является важным регулятором их пролиферации и дифференцировки, а также всасывания воды, натрия, хлора, кальция и магния. Вместе с другими летучими жирными кислотами он оказывает влияние на моторику толстой кишки, в одних случаях ускоряя ее, в других — замедляя. При расщеплении полисахаридов и гликопротеинов внеклеточными микробными гликозидазами образуются, помимо прочего, моносахариды (глюкоза, галактоза и т. д.), при окислении которых в окружающую среду выделяется в виде тепла не менее 60% их свободной энергии.

Среди важнейших системных функций микрофлоры — поставка субстратов глюконеогенеза, липогенеза, а также участие в метаболизме белков и рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул. Превращение холестерина в не всасывающийся в толстой кишке копростанол и трансформация билирубина в стеркобилин и уробилин возможны только при участии бактерий, находящихся в кишечнике.

Протективная роль сапрофитной флоры реализуется как на местном, так и на системном уровнях. Создавая кислую среду, благодаря образованию органических кислот и снижению рН среды толстой кишки до 5,3-5,8, симбионтная микрофлора защищает человека от колонизации экзогенными патогенными микроорганизмами и подавляет рост уже имеющихся в кишечнике патогенных, гнилостных и газообразующих микроорганизмов. Механизм этого явления заключается в конкуренции микрофлоры за питательные вещества и участки связывания, а также в выработке нормальной микрофлорой определенных ингибирующих рост патогенов субстанций, обладающих бактерицидной и бактериостатической активностью, в том числе антибиотикоподобных. Низкомолекулярные метаболиты сахаролитической микрофлоры, в первую очередь летучие жирные кислоты, лактат и др., обладают заметным бактериостатическим эффектом. Они способны ингибировать рост сальмонелл, дизентерийных шигелл, многих грибов.

Также кишечная микрофлора усиливает местный кишечный иммунологический барьер. Известно, что у стерильных животных в lamina propria определяется очень малое количество лимфоцитов, кроме того, у этих животных наблюдается иммунодефицит. Восстановление нормальной микрофлоры быстро приводит к увеличению количества лимфоцитов в слизистой кишечника и исчезновению иммунодефицита. Сапрофитные бактерии в определенной степени обладают способностью модулировать уровень фагоцитарной активности, снижая его у людей, страдающих аллергией и, наоборот, повышая его у здоровых индивидуумов.

Таким образом, микрофлора ЖКТ не только формирует местный иммунитет, но и играет огромную роль в становлении и развитии иммунной системы ребенка, а также поддерживает ее активность у взрослого. Резидентная флора, особенно некоторые микроорганизмы, обладают достаточно высокими иммуногенными свойствами, что стимулирует развитие лимфоидного аппарата кишечника и местный иммунитет (в первую очередь за счет усиления продукции ключевого звена системы местного иммунитета — секреторного IgA), а также приводит к системному повышению тонуса иммунной системы, с активацией клеточного и гуморального звеньев иммунитета.

См. дополнительно:

КИШЕЧНАЯ МИКРОФЛОРА И ИММУНИТЕТ

Системная стимуляция иммунитета — одна из важнейших функций микрофлоры. Известно, что у безмикробных лабораторных животных не только подавлен иммунитет, но и происходит инволюция иммунокомпетентных органов. Поэтому при нарушениях микроэкологии кишечника, дефиците бифидофлоры и лактобацилл, беспрепятственном бактериальном заселении тонкой и толстой кишки возникают условия для снижения не только местной защиты, но и резистентности организма в целом.

Несмотря на достаточную иммуногенность, сапрофитные микроорганизмы не вызывают реакций иммунной системы. Возможно, это происходит потому, что сапрофитная микрофлора является своего рода хранилищем микробных плазмидных и хромосомных генов, обмениваясь генетическим материалом с клетками хозяина. Реализуются внутриклеточные взаимодействия путем эндоцитоза, фагоцитоза и пр. При внутриклеточных взаимодействиях достигается эффект обмена клеточным материалом. В результате представители микрофлоры приобретают рецепторы и другие антигены, присущие хозяину. Это делает их «своими» для иммунной системы макроорганизма. Эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены.

Обсуждается вопрос о ключевом участии микрофлоры в обеспечении противовирусной защиты хозяина. Благодаря феномену молекулярной мимикрии и наличию рецепторов, приобретенных от эпителия хозяина, микрофлора становится способной к перехвату и выведению вирусов, обладающих соответствующими лигандами.

Таким образом, наряду с низким рН желудочного сока, двигательной и секреторной активностью тонкой кишки, микрофлора ЖКТ относится к неспецифическим факторам защиты организма.

Важной функцией микрофлоры является синтез ряда витаминов . Человеческий организм получает витамины в основном извне — с пищей растительного или животного происхождения. Поступающие витамины в норме всасываются в тонкой кишке и частично утилизируются кишечной микрофлорой. Микроорганизмы, населяющие кишечник человека и животных, продуцируют и утилизируют многие витамины. Примечательно, что наиболее важную роль для человека в этих процессах играют микробы тонкой кишки, так как продуцируемые ими витамины могут эффективно всасываться и поступать в кровоток, тогда как витамины, синтезирующиеся в толстой кишке, практически не всасываются и для человека оказываются недоступными. Подавление микрофлоры (например, антибиотиками) снижает и синтез витаминов. Наоборот, создание благоприятных для микроорганизмов условий, например при употреблении в пищу достаточного количества пребиотиков, повышает обеспеченность макроорганизма витаминами.

Наиболее изучены в настоящее время аспекты, связанные с синтезом кишечной микрофлорой фолиевой кислоты , витамина В12 и витамина К.

Фолиевая кислота (витамин В 9), поступая с продуктами питания, эффективно всасывается в тонкой кишке. Синтезирующийся в толстой кишке представителями нормальной кишечной микрофлоры фолат идет исключительно для ее собственных нужд и не утилизируется макроорганизмом. Тем не менее синтез фолата в толстой кишке может иметь большое значение для нормального состояния ДНК колоноцитов.

Кишечные микроорганизмы, синтезирующие витамин В 12 , обитают как в толстой, так и в тонкой кишке. Среди этих микроорганизмов наиболее активны в данном аспекте представители Pseudomonas и Klebsiella sp . Однако возможностей микрофлоры для полной компенсации гиповитаминоза В 12 оказывается недостаточно.

С содержанием в просвете толстой кишки фолата и кобаламина, полученных с пищей или синтезированных микрофлорой, связана способность эпителия кишечника противостоять процессам канцерогенеза . Предполагается, что одной из причин более высокой частоты опухолей толстой кишки, по сравнению с тонкой, является недостаток цитопротекторных составляющих, большинство из которых всасывается в средних отделах ЖКТ. Среди них — витамин В 12 и фолиевая кислота, которые совместно определяют стабильность клеточных ДНК , в частности ДНК клеток эпителия толстой кишки. Даже незначительный дефицит этих витаминов, не вызывающий анемию или другие тяжелые последствия, тем не менее приводит к значимым аберрациям в молекулах ДНК колоноцитов, способным стать основой канцерогенеза. Известно, что недостаточное поступление к колоноцитам витаминов В 6 , В 12 и фолиевой кислоты ассоциируется с повышенной частотой рака толстой кишки в популяции. Дефицит витаминов приводит к нарушению процессов метилирования ДНК, мутациям и, как следствие, раку толстой кишки. Риск толстокишечного канцерогенеза повышается при низком потреблении пищевых волокон и овощей, обеспечивающих нормальное функционирование кишечной микрофлоры, синтезирующей трофические и протективные в отношении толстой кишки факторы.

Витамин К существует в нескольких разновидностях и необходим человеческому организму для синтеза различных кальцийсвязывающих белков. Источником витамина К 1 , филохинона, являются продукты растительного происхождения, а витамин К 2 , группа соединений менахинонов, синтезируется в тонкой кишке человека. Микробный синтез витамина К 2 стимулируется при недостатке филохинона в диете и вполне способен его компенсировать. В то же время недостаточность витамина К 2 при сниженной активности микрофлоры плохо корригируется диетическими мероприятиями. Таким образом, синтетические процессы в кишечнике являются приоритетными для обеспечения макроорганизма этим витамином. Витамин К синтезируется и в толстой кишке, но используется преимущественно для потребностей микрофлоры и колоноцитов.

Кишечная микрофлора принимает участие в детоксикации экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов (аминов, меркаптанов, фенолов, мутагенных стероидов и др.) и, с одной стороны, представляет собой массивный сорбент, выводя из организма токсические продукты с кишечным содержимым, а с другой — утилизирует их в реакциях метаболизма для своих нужд. Помимо этого, представители сапрофитной микрофлоры продуцируют на основе конъюгатов желчных кислот эстрагеноподобные субстанции, оказывающие влияние на дифференцировку и пролиферацию эпителиальных и некоторых других тканей путем изменения экспрессии генов или характера их действия.

Итак, взаимоотношения микро- и макроорганизма носят сложный характер, реализующийся на метаболическом, регуляторном, внутриклеточном и генетическом уровне. Однако нормальное функционирование микрофлоры возможно только при хорошем физиологическом состоянии организма и в первую очередь нормальном питании.

ПИТАНИЕ ДЛЯ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Дополнительно см. также:

СИНБИОТИКИ и

Питание микроорганизмов , населяющих кишечник, обеспечивается за счет нутриентов, поступающих из вышележащих отделов ЖКТ, которые не перевариваются собственными ферментативными системами и не всасываются в тонкой кишке. Эти вещества необходимы для обеспечения энергетических и пластических потребностей микроорганизмов. Способность использовать нутриенты для своей жизнедеятельности зависит от ферментативных систем различных бактерий.

В зависимости от этого условно выделяют бактерии с преимущественно сахаролитической активностью, основным энергетическим субстратом которых являются углеводы (характерно в основном для сапрофитной флоры), с преимущественной протеолитической активностью, использующих белки для энергетических целей (характерно для большинства представителей патогенной и условно-патогенной флоры), и смешанной активностью. Соответственно, преобладание в пище тех или иных нутриентов, нарушение их переваривания будет стимулировать рост различных микроорганизмов.

Основными источниками питания и энергии для микробиоты кишечника являются неперевариваемые углеводы : пищевые волокна , резистентный крахмал , по л исахариды , олигосахариды

Ранее эти компоненты пищи называли «балластными», предполагая, что они не имеют какого-либо существенного значения для макроорганизма, однако по мере изучения микробного метаболизма стало очевидно их значение не только для роста кишечной микрофлоры, но для здоровья человека в целом.

Согласно современному определению, называют частично или полностью не перевариваемые компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост и/или метаболизм одной или нескольких групп микроорганизмов, обитающих в толстой кишке, обеспечивая нормальный состав кишечного микробиоценоза.

Свои энергетические потребности микроорганизмы толстой кишки обеспечивают за счет анаэробного субстратного фосфорилирования (рис. 1), ключевым метаболитом которого является пировиноградная кислота (ПВК). ПВК образуется из глюкозы в процессе гликолиза. Далее, в результате восстановления ПВК, образуется от одной до четырех молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Последний этап приведенных выше процессов обозначается как брожение, которое может идти различными путями с образованием различных метаболитов.

Гомоферментативное молочное брожение характеризуется преимущественным образованием молочной кислоты (до 90%) и характерно для лактобактерий и стрептококков толстой кишки.

Гетероферментативное молочное брожение , при котором образуются и другие метаболиты (в том числе уксусная кислота), присуще бифидобактериям.

Спиртовое брожение , ведущее к образованию углекислого газа и этанола, является побочным метаболическим эффектом у некоторых представителей Lactobacillus и Clostridium. Отдельные виды энтеробактерий (E. coli ) и клостридий получают энергию в результате муравьинокислого, пропионового, маслянокислого, ацетонобутилового или гомоацетатного видов брожения.

В результате микробного метаболизма в толстой кишке образуются молочная кислота, короткоцепочечные жирные кислоты (С 2 — уксусная; С 3 — пропионовая; С 4 — масляная/изомасляная; С 5 — валериановая/изовалериановая; С 6 — капроновая/изокапроновая), углекислый газ, водород, вода. Углекислый газ в большой степени преобразуется в ацетат, водород всасывается и выводится через легкие, а органические кислоты (в первую очередь жирные короткоцепочечные) утилизируются макроорганизмом. Нормальная микрофлора толстой кишки, перерабатывая не переваренные в тонкой кишке углеводы, производит короткоцепочечные жирные кислоты с минимальным количеством их изоформ. В то же время при нарушении микробиоценоза и увеличении доли протеолитической микрофлоры указанные жирные кислоты начинают синтезироваться из белков преимущественно в виде изоформ, что отрицательно сказывается на состоянии толстой кишки, с одной стороны, и может быть диагностическим маркером — с другой.

Помимо этого, различные представители сапрофитной флоры имеют свои потребности в определенных нутриентах, объясняющиеся особенностями их метаболизма. Так, бифидобактерии расщепляют моно-, ди-, олиго- и полисахариды, используя их как энергетический и пластический субстрат. При этом они могут ферментировать белки, в том числе и для энергетических целей; не требовательны к поступлению с пищей большинства витаминов, но нуждаются в пантотенатах.

Лактобактерии также используют различные углеводы для энергетических и пластических целей, однако плохо расщепляют белки и жиры, поэтому нуждаются в поступлении извне аминокислот, жирных кислот, а также витаминов.

Энтеробактерии расщепляют углеводы с образованием углекислого газа, водорода и органических кислот. При этом существуют лактозонегативные и лактозопозитивные штаммы. Также они могут утилизировать белки и жиры, поэтому мало нуждаются во внешнем поступлении аминокислот, жирных кислот и большинства витаминов.

Очевидно, что питание сапрофитной микрофлоры и ее нормальное функционирование принципиально зависит от поступления к ней не переваренных углеводов (ди-, олиго- и полисахаридов) для энергетических целей, а также белков, аминокислот, пуринов и пиримидинов, жиров, углеводов, витаминов и минералов — для пластического обмена. Залогом поступления к бактериям необходимых нутриентов является рациональное питание макроорганизма и нормальное течение пищеварительных процессов.