Микрофлора

Сколько в небе звёзд…
     Кишечная микрофлора - от первого крика
     до последнего пука

Демография "внутреннего мира"
     Полезные для жизни
     Пробиотики сегодня и завтра

У взрослого человека кишечник населяют от 500 до 1000 видов бактерий, которые колонизируют отделы пищеварительного тракта с плотностью от 10⁷ до 10¹² бактериальных клеток / г содержимого толстой кишки. Больше всего бактерий (10¹¹- 10¹² бактериальных клеток / г) - проживает в толстой кишке. Общий вес кишечных бактерий достигает внушительной цифры - от 1,5 до 2 кг.

У здорового человека состав бактериальной флоры сбалансирован, с преобладанием благоприятных для здоровья полезных микроорганизмов. Микрофлора состоит из оригинальных аутохтонных форм - симбиотических, которые защищают от размножения вредных микроорганизмов, - и аллохтонной микрофлоры, источником которой является окружающая среда и которую мы получаем, главным образом, с пищей. Аллохтонные микроорганизмы, известные также как временная флора, конкурируют с постоянной аутохтонной (коренной) микрофлорой за жизненное пространство на слизистых оболочках и коже человека.

Наличие коренной кишечной микрофлоры - весьма полезный для нас факт, потому что она выполняет важные биологические функции:

1. метаболическую;
2. трофическую;
3. защитную.

С точки зрения состава кишечной флоры и количества кишечных бактерий наблюдаются заметные различия среди людей - разница может достигать 8-10 порядков. В основном это относится к бактериям родов Lactobacillus, Bifidobacterium, Eubacterium, Clostridium, Escherichia и анаэробным стрептококкам. Количество бактерий рода Bacteroides относительно стабильно и не проявляет такой индивидуальной изменчивости. Однако, из-за трудностей с точным определением состава кишечной микрофлоры, эта область до сих пор недостаточно исследована.

Используемые в настоящее время методы микробиологического анализа, заключающиеся в селективной культивации, для многих видов кишечных бактерий оказались недостаточными, что ограничивает возможность определения состава этой сложной системы. В последнее время в научных исследованиях были представлены новые методы идентификации микроорганизмов в составе кишечной флоры, которые еще нуждаются в усовершенствовании - методы молекулярных маркеров и экологической статистики. Они позволяют более подробно и точно оценить состав сложных биологических систем.

Метагеномный анализ 16S рРНК бактериального генетического материала, полученного из образцов кала и слизистой оболочки кишечника, позволяет идентифицировать и классифицировать бактерии. С помощью такого исследо-вания экосистемы среды кишечника - метагеномики - у человека было идентифи-цировано 10¹⁴ микроорганизмов, причем колонизация внутренних органов и тканей значительно варьируется, как показано в следующей таблице.

Таблица 1. Количество микроорганизмов, населяющих органы человека

Таблица 2. Основные классы и виды бактерий и архебактерий,
образующие кишечную флору человека

Значительные различия в составе бактериальной флоры разных отделов пищеварительной системы - это результат отличия условий и физиологии отдельных частей пищеварительного тракта.

В желудке из-за очень низкого рН (1,0-2,0) и наличия протеолитических ферментов имеется небольшое количество относительно анаэробных грамположительных бактерий, устойчивых к желудочной кислоте, из родов Lactobacillus, Streptococcus и Enterobacteriaceae; часто встречаются грамотри-цательные бациллы Helicobacter pylori и возможно присутствие Candida albicans.

В двенадцатиперстной кишке окружающая среда неблагоприятна для развития микроорганизмов. Несмотря на несколько более высокий рН солей мочевой кислоты, бактериальная флора не растет. Однако еще имеются бактерии семейств Lactobacillus и Streptococcus, а также бактерии рода Bacteroide. Присутствие Candida albicans также все еще возможно, но Helicobacter pylori bacilli уже нет.

В тощей кишке повышенное значение рН (6,5-7,5) приводит к увеличению количества бактерий, но состав бактериальной флоры остается неизменным.

В подвздошной кишке наблюдается увеличение бактериальной флоры по количеству бактерий, и флора также становится более разнообразной по видам - преобладают анаэробные и относительно анаэробные бактерии родов Bifidobacterium, Bacteroides, Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus, Streptococcus и Veillonella, а также семейства Enterobacteriaceae.

В толстой кишке и прямой кишке при рН 8,0 обнаружена самая многочисленная и самая разнообразная бактериальная флора. Приблизительно 30% массы стула состоит из бактерий, в частности, из анаэробных и полностью анаэробных грамположительных и грамотрицательных бактерий родов Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Fusobacterium, Ruminococcus; в меньшем количестве присутствуют бактерии родов Lactobacillus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Bacillus sp., Clostridium sp., Streptococcus sp. и дрожжи - в частности, Candida albicans.

Типичными жителями микрофлоры кишечника человека, количество которых остается неизменным независимо от возраста, являются Escherichia coli и Enterococcus sр. Их присутствие в воде и пище легко обнаруживается и является признаком фекального загрязнения.

Участие микрофлоры кишечника в метаболизме:

• разложение непереваренных остатков пищи;
• создание запасов энергии в форме короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые также понижают рН в кишечнике и способствуют активности кишечной ткани (масляная кислота);
• биосинтез витамина К и витаминов группы В;
• регуляция метаболизма глюкозы и жиров;
• регуляция минерального баланса в организме - положительное влияние КЦЖК на процессы поглощения кальция, магния и железа в толстой кишке;
• участие в процессе абсорбции электролитов;
• поддержка метаболизма путем увеличения производства энергии из пищи;
• регуляция перистальтики желудочно-кишечного тракта.

Трофическое действие микрофлоры кишечника:

• обеспечение контроля целостности кишечного эпителия;
• поддержка нормального развития кишечного эпителия (рост, дифференциа-ция, созревание и обмен энтероцитов, биосинтез трансмембранных белков, которые связывают энтероциты и обеспечивают жесткость стенки кишечника);
• поддержка гомеостаза иммунной системы.

Защитное действие микрофлоры кишечника:

• изменение физиологических параметров кишечной среды для создания барьера, защищающего толстую кишку от колонизации патогенными микроорганизмами;
• синтез веществ, антагонистичных к патогенам пищеварительного тракта: перекиси водорода, органических кислот, бактериоцинов (лактоцин, ацидофилин);
• стимуляция иммунной системы: профессор Джерард Эберль из Института Пастера в Париже обнаружил, что кишечные бактерии общаются с иммунной системой через рецептор NOD1, что способствует образованию и развитию кишечной лимфатической ткани, разложению токсинов и канцерогенов, присутствующих в пище.

Аутохтонная (то есть, постоянная, или физиологическая) кишечная флора обладает уникальной способностью поддерживать состояние гомеостаза, несмотря на негативное воздействие многих внешних факторов - ее стабильность очень важна не только для сохранения здоровья желудочно-кишечного тракта, но и всего человеческого организма. Поддержание равновесия между кишечной микрофлорой, слизистой оболочкой кишечника и ассоциированной лимфоидной тканью является чрезвычайно важным, потому что нарушение этого хрупкого равновесия может привести ко многим серьезным заболеваниям, и не только желудочно-кишечного тракта.

Состав кишечной флоры может меняться в зависимости от различных факторов - в частности, в результате антибиотикотерапии и лучевой терапии, бактериаль-ных и вирусных инфекций, сильного стресса или недостаточного питания. Нарушение хрупкого равновесия этой сложной системы нарушает гомеостаз в организме и может вызвать ряд серьезных заболеваний.

Во многих случаях баланс экосистемы микрофлоры кишечника имеет ключевое значение для поддержания и восстановления здоровья. Пробиотики оказывают на этот динамический биологический комплекс благотворное регулирующее действие.

Читать дальше >>

[1]   2   [3]

В каталог >>
     К оглавлению Энциклопедии >>