Микроорганизмы желудочно кишечного тракта человека

В 1681 году А.В.Левенгук сделал эпохальное научное открытие. Он обнаружил микроорганизмы в фекалиях и выдвинул гипотезу о совместном существовании различных видов микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). В дальнейшем воззрения на микрофлору человека менялись. От негативного мнения И.И.Мечникова, представлявшего причину инфекционных болезней совокупным воздействием на организм токсинов бактерий пищеварительного тракта, до резко позитивного мнения о той пользе, которую получает человек от совместного существования организма и бактерий.

В настоящее время микрофлору кишечника рассматривают как самостоятельный дополнительный многоклеточный орган, участвующий в гомеостазе – динамическом постоянстве внутренней среды организма, обеспечивающей сбалансированную работу всех органов и систем. Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных отделах человеческого организма 1015 (100 трлн) на 2 порядка больше, чем клеток человека. Вес нормальной микрофлоры составляет 5-6% веса организма. Из них 60% находится в желудочно-кишечном тракте, 15% – в респираторном тракте, 11% – в мочеполовой системе, 14% – на кожных покровах человека. В толстой кишке обитает более 1000 видов микробов. Причем, общее количество генов кишечной микробиоты (совокупности бактерий, вирусов, грибков и простейших, заселяющих полости и покровы человека) ~ 106 ,что на 2 порядка больше, чем генов человека.

Нормальная микробиота кишечника – это1 800 родов и 15 000–36 000 видов бактерий. На питание микрофлоры расходуется около 20% питательных веществ, поступающих в кишечник и 10%, вырабатываемой организмом энергии.

Кишечная микрофлора состоит из двух взаимосвязанных популяций: полостная и пристеночная (мукозная) микрофлора. Мукозная микрофлора– это колонии бактерий, продуцируемые ими метаболиты, а также эпителиальные клетки, муцин бокаловидных клеток, фибробласты, лейкоциты, лимфоциты, иммунные клетки. Просветная микрофлора находится в просвете ЖКТ, не взаимодействует со слизистой оболочкой, более изменчива, зависит от поступления пищевых волокон. Нормальная микрофлора толстой кишки состоит из облигатной, факультативной и транзиторной флоры. Облигатная флора (постоянная), содержит бифидобактерии, лактобациллы, энтерококки, кишечную палочку, пропионибактерии, пептострептококки. Факультативная (непостоянная) – клостридии, стафилококки, протеи, дрожжеподобные грибы. Транзиторная (случайная) – синегнойную палочку, грибы рода Кандида, патогенные энтеробактерии.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта многообразна.

Микрофлора полости рта – стрептококки, лактобациллы, нейссерии, вейонеллы, фузобактерии, бактероиды, бифидобактерии, стафилококки, грибы, простейшие и др.Микрофлора желудка и 12-перстной кишки – стрептококки, лактобациллы, энтерококки. Микрофлора тонкой кишки – стрептококки, лактобациллы, бифидобактерии. Микрофлора толстой кишки содержит анаэробы: бифидобактерии, бактероиды, пропионибактерии, пептострептококки, вейонеллы, эубактерии, фузобактерии, катенобактерии; микроаэрофиллы: лактобациллы и аэробы: эшерихии, молочнокислый стрептококк, фекальные стрептококки, стафилококки.

В норме в бактериоценозе толстой кишки детей 90-95% общего количества микроорганизмов составляют бифидобактерии, а у взрослых их уже не более 10%.

Функции кишечной микрофлоры это: защитная, пищеварительная, детоксикационная, антиканцерогенная, иммуногенная, генетическая, функции регуляции обмена холестерина и синтеза витаминов.

Что же такое дисбактериоз и когда он возникает?

Дисбактериоз (дисбиоз) – клинико-микробиологический синдром, характеризующийся стойкими и выраженными изменениями качественного и/или количественного состава микрофлоры кишечника, неисчезающими после устранения неблагоприятного фактора, сопровождающийся расширением сферы ее обитания (заселением тонкой кишки) и нарушением кишечных функций. Дисбактериоз кишечника всегда вторичен, возникает, обычно, на фоне неблагоприятных внешних факторов и патологических состояний, и, следовательно, не может являться основным диагнозом.

Причины дисбактериоза кишечника различны и многообразны. К ним относятся нерациональное питание и нерациональная антибиотикотерапия, хронические заболевания ЖКТ, острые инфекционные заболевания ЖКТ, гнойно-инфекционные заболевания, иммуннодефицитные состояния, стрессы.

Пути поддержки и коррекции кишечной микрофлоры: устранение причин дисбактериоза, пребиотики в питании, пробиотики в составе продуктов, пробиотики в составе препаратов, для младенцев – сохранение грудного вскармливания.

Пробиотики – препараты (лекарства), состоящие из живых непатогенных микроорганизмов. Существуют различные типы пробиотиков:

• монокомпонентные (бифидумбактерин, лактобактерин);
• поликомпонентные или симбиотики, содержащие несколько штаммов или видов бактерий (линекс);
• комбинированные – синбиотики, содержащие бактерии и ингредиенты, способствующие их росту или размножению (аципол, кипацид, нормоспектрум, бифидум-мульти);
• поликомпонентные комбинированные – симбиотик+синбиотик (бифиформ, бион);
• конкурентного действия, вытесняющие условно-патогенные и патогенные микробы (энтерол, бактисубтил, биоспорин, бактистатин).

Пребиотики – лекарственные средства, пищевые волокна или добавки к пище, не содержащие живых микроорганизмов, стимулирующие рост или размножение нормальной микрофлоры:

• олигосахариды – крупы, фасоль, молочные продукты;
• инулин – топинамбур, артишок, одуванчик;
• лактулоза – дюфалак, нормазе.

Решение проблемы дисбактериоза связано с необходимостью оберегать собственную микрофлору, способствовать улучшению экологии, питания, рациональному применению антибиотиков и других лекарственных средств.

В процессе эволюции различные виды микроорганизмов приспособились жить в определенных условиях – эконишах. Одной из таких экониш для микроорганизмов является представитель макромира – человек. Человек и микроорганизмы научились сосуществовать друг с другом и с выгодой для себя использовать своего «соседа» по Земле. Кишечник человека – пример такого взаимополезного сосуществования – симбиоза.

В результате эволюции произошел отбор определенных видов микроорганизмов, способных не просто существовать в кишечнике, мирно «уживаться» с иммунной системой человека, но и быть незаменимым звеном слаженной работы пищеварительной системы. Эти определенные виды микробов и образуют так называемую нормальную микрофлору человека.

В период внутриутробного развития желудочно-кишечный тракт плода стерилен. Первыми «поселенцами», которые появятся на коже и слизистых новорожденного, станут разнообразные представители микрофлоры родовых путей. Затем в первые минуты, часы и дни жизни ребенка к ним присоединятся микробы с кожи матери, окружающих предметов. От того, какие микробы контактируют с ребенком, от того, на грудном или искусственном вскармливании он находится, от степени зрелости его пищеварительного тракта зависит состав заселяющей кишечник микрофлоры. Первые 1–1,5 месяца жизни – срок, за который более или менее стабилизируется микробный состав кишечника. Однако может потребоваться еще несколько месяцев, а то и лет, чтобы тандем кишечника и его нормальной микрофлоры смог научиться работать бесперебойно. Состав кишечной флоры ребенка после двух лет практически не отличается от взрослого. 

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека – место обитания сообщества более 400 видов патогенных и непатогенных бактерий. Но количество бактерий в разных отделах желудочно-кишечного тракта неодинаково.

Микрофлора пищевода и желудка у здорового человека не бывает стабильной и постоянной, поскольку тесным образом связана с характером принимаемой пищи. Пищевод вообще не имеет постоянной микрофлоры, а присутствующие бактерии представляют микробный мир полости рта. Микробный спектр желудка беден. Высоко бактерицидный желудочный сок остается практически стерильным, так как микрофлора, попадающая в желудок в составе пищевого комка, погибает в течение 30 мин.

По мере продвижения содержимого внутри кишечной трубки увеличивается плотность бактерий, при этом наблюдается достоверное увеличение количества анаэробных бактерий с одновременным уменьшением числа аэробных бактерий. Два различающихся по анатомо-физиологическим и экологическим характеристикам биотопа, какими является тонкая и толстая кишка, отделяет эффективно функционирующий барьер – баугиниевая заслонка, которая открывается и закрывается наподобие привратника, пропускает содержимое кишечника только в одном направлении и удерживает обсемененность кишечной трубки в количествах, необходимых здоровому организму.

Факторы, способствующие избыточному росту микрофлоры тонкой кишки: повреждение баугиниевой заслонки, наличие свища между толстой и тонкой кишкой, хирургические операции на кишечнике, применение ингибиторов протонной помпы или блокаторов H2-рецепторов гистамина в высоких дозах и длительно, атрофический гастрит, дивертикулиты тонкой кишки, кишечная непроходимость, нарушения моторики кишки.

Высокая степень микробной обсемененности наблюдается в толстой кишке. В основном, это бифидобактерии и бактероиды, на долю которых приходится 90% всех микроорганизмов. Остальные 10% составляют: кишечная палочка, лактобактерии, энтеробактерии, стрептококки и др.

Плотность бактерий в различных отделах желудочно-кишечного тракта составляет:

•        желудок – менее 1000 в мл;

•        тощая кишка – менее 10 000 в мл;

•        подвздошная кишка – менее 100 000 в мл;

•        ободочная кишка – менее 1 триллиона в мл.

В 1 г содержимого толстой кишки можно обнаружить представителей 17 различных семейств, 45 родов и больше 400 видов микроорганизмов. Несмотря на сходство преобладающих в толстой кишке бактерий, для каждого здорового человека характерен индивидуальный тип микрофлоры кишечника, и понятие нормы в микроэкологии человека весьма относительно.

В микрофлоре желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) различают пристеночную и просветную флору. Состав их различен. Пристеночная флора более стабильна и представлена главным образом бифидобактериями и лактобактериями, которые обусловливают защиту кишки от колонизации патогенными бактериями. Просветная флора наряду с бифидо- и лактобактериями включает и других постоянных обитателей кишечника.

Нормальная микрофлораздорового человека выступает как единое целое, согласованно работающее в интересах всей системы организма хозяина, в котором она локализована. Нормальная микрофлора является чутким индикатором физиологического состояния организма человека при воздействии на него различных факторов.

Функции микрофлоры кишечника

В течение более чем столетнего периода исследований нормальной кишечной микрофлоры накоплено огромное количество информации, касающейся ее многостороннего положительного воздействия на организм хозяина. Функцию микробной экологической системы желудочно-кишечного тракта можно уподобить работе крупной биохимической лаборатории, осуществляющей многие сотни биохимические процессы.

Основные функции нормальной кишечной микрофлоры:

• Заселив слизистую оболочку кишечника, нормальная микрофлора не допускает на свою территорию патогенные и условно-патогенные бактерии. Иными словами, она защищает человека от возможных кишечных инфекций.
• Микрофлора толстой кишки заканчивает переваривание пищи, способствуя поступлению питательных веществ в кровь, кроме того, она влияет и на моторную функцию кишечника.
• Микрофлора синтезирует витамины группы В, витамин К, усиливает активность ферментов.
• Микрофлора поддерживает высокие уровни лизоцима, иммуноглобулина, интерферона и другие компоненты иммунной системы.
• Микрофлора способствует детоксикации организма за счет деградации и выведения эндогенных и экзогенных токсичных субстанций.
• Микрофлора обладает антиканцерогенной и антимутагенной активностью.

Таким образом, нормальная микрофлора играет существенную роль в гармоничной работе организма. Невыполнение ее функций – защитной, обменной или иммуностимулирующей – приводит к нарушению различных видов обмена веществ, возникновению дефицита витаминов, микроэлементов, минеральных веществ, ослаблению иммунной защиты. Уникальный спектр разнообразных положительных эффектов кишечной микрофлоры является неоспоримым доказательством чрезвычайно важной роли симбиотических биоценозов человека в поддержании его здоровья.

Аутомикрофлора, рассматриваемая в качестве специфичного дополнительного жизненно важного органа, функционирует как единая экологическая система на основе взаимовыгодных симбиотических отношений между хозяином и его микробиотой. Состояние равновесия между организмом хозяина, микроорганизмами, его заселяющими, и окружающей средой носит название эубиоз.