Особенности микрофлоры различных отделов пищеварительного тракта человека

§ Ротовая полость

В ротовой полости обнаруживают около 300 видов бактерий, в основном они представлены аэробами. В 1 мл слюны содержится до 10 ⁹ микробных клеток.

§ Желудок

Благодаря бактерицидному и протеолитическому действию кислого желудочного сока, его содержимое натощак стерильно или общее количество микробов в желудке составляет не более 10 ³ клеток в 1 мл.

Сразу после приема пищи этот показатель может увеличиваться до 10 ⁵ -10 ⁷ клеток в 1 мл желудочного содержимого.

В желудке здоровых людей выявляются бактерии, устойчивые к действию соляной кислоты: L. fermentum, L. acidophialus, L. coli, L. brevis, дрожжеподобные грибы рода Candida, стрептококки, стафилококки.

§ Тонкая кишка

Содержимое тонкой кишки в проксимальных отделах стерильно или оказывается близким по составу к желудочному. Так, в двенадцатиперстной и тощей кишке здорового человека общее число микроорганизмов не превышает 10 ³ -10 ⁵ микробных клеток в 1 мл.

Доминирующими представителями микрофлоры являются стафилококки, стрептококки, лактобактерии. Представители семейства энтеробактерий в норме отсутствуют.

По мере приближения к подвздошной кишке могут высеваться диплострептококки, молочнокислые палочки, энтерококки (в количестве не более 10 ³ -10 ⁵ микробных клеток в 1 мл). В подвздошной кишке количество микробов приближается к составу микрофлоры толстой кишки, их количество достигает 10 ⁵ -10 ⁸ бактерий в 1 мл. Илеоцекальная (баугиниева) заслонка является переходной зоной между микробиоценозами тонкой и толстой кишки. У здоровых людей она представляет собой надежное препятствие распространению микрофлоры толстой кишки в выше расположенные отделы ЖКТ.

§ Толстая кишка

В 1 мл содержимого толстой кишки содержится 10 ⁹ -10 ¹² бактерий, среди которых преобладают анаэробы (бифидобактерии, бактероиды).

Микробный спектр и метаболическая активность микрофлоры зависят от характера питания. У людей, длительное время находящихся на вегетарианской диете с большим количеством растительной клетчатки, повышается содержание лактобактерий, энтерококков, колиформных бактерий (то есть микробов, способствующих функциональной активности системы местного иммунитета). При преобладании в рационе мясных продуктов отмечается увеличение титра эшерихий, клостридий, уменьшается содержание ацидофильных бактерий. Избыточное употребление алкоголя вызывает гибель бифидобактерий.

Физиологическое равновесие качественного и количественного состава микрофлоры в условиях полного здоровья называется «эубиозом» или нормобиоценозом».

§

o Возрастные особенности микрофлоры кишечника

У здорового ребенка с момент рождения происходит быстрая колонизация кишечника бактериями, входящими в состав интестинальной и вагинальной флоры матери. Бактерии можно обнаружить в полостях ЖКТ через несколько часов после рождения, причем распространяются они в направлении от ротовой полости к заднему проходу.

Нормальная микрофлора должна заселить кишечник новорожденного на 3-5-ый день жизни.

У детей, находящихся на естественном вскармливании, к 10-21-му дню жизни в кишечнике отмечается рост лакто-, бифидобактерий, молочнокислого стрептококка.

Женское молоко содержит ряд веществ, так называемых «бифидум-факторов», которые способствуют заселению кишечника именно этими видами микроорганизмов в адекватных количествах.

Факторы, влияющие на формирование нормальной микробной флоры у ребенка:

§ Заболевания матери, патология в родах.

§ Применение антибактериальных препаратов во время беременности.

§ Различные нарушения при вскармливании младенца.

§ Перинатальное поражение ЦНС ребенка.

Под воздействием всех этих факторов изменяются сроки формирования нормальной микрофлоры кишечника, а также ее качественный и количественный состав.

У здорового ребенка первого года жизни 90-98% всего микробиоценоза толстой кишки должна составлять бифидофлора, обеспечивающая защиту организма от патогенных микробов в этом возрасте.

У детей старше года, когда их характер питания приближается к обычному рациону взрослых, состав кишечной флоры стабилизируется, его количественные показатели приближаются к нормам взрослых.

По мере развития возрастных инволютивных процессов у людей также происходит изменение состава кишечных микробов. Так, у лиц пожилого возраста снижено содержание бифидобактерий, лактобациллярной флоры, повышено содержание эшерихий, меняется ферментативная активность кишечных палочек.

o Физиологические функции нормальной микрофлоры кишечника

В настоящее время роли нормальной микрофлоры кишечника в поддержании здоровья человека уделяется большое внимание.

Не вызывает сомнения тот факт, что нормальная микрофлора человека, в отличие от отрицательной (патогенной), выполняет многочисленные функции по поддержанию нормального гомеостаза организма. Микрофлора обеспечивает бактериостатический, противовирусный эффекты, давая полноценную защиту организму от возбудителей инфекционных заболеваний; участвует в поддержании энергетического, метаболического и ионного гомеостаза организма; регулирует перистальтику кишечника; участвует в противоопухолевом надзоре, и наконец, стимулирует иммунную систему человека. В физиологическом смысле значение микрофлоры для человека ничуть не меньше, чем значение любого другого жизненно важного органа.

§ Защитная функция микрофлоры

Одна из основных функций нормальной микрофлоры – защитная, так как бактерии, заселяющие кишечник человека обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам. Так, например, бифидобактерии образуют в процессе своей жизнедеятельности молочную, уксусную, муравьиную и янтарную кислоты, создавая кислую среду в кишечнике и препятствуя его колонизации посторонними микроорганизмами, попавшими извне. Лактобактерии в процессе брожения углеводов образуют антибиотические вещества – лактолин, лактоцин, ацидофилин.

Таким образом, представители нормальной микрофлоры кишечника тормозят рост и размножение условно – патогенных и патогенных микроорганизмов – энтеропатогенных кишечных палочек, клебсиелл, протея, некоторых видов сальмонелл и шигелл, золотистого стафилококка.

Между представителями нормальной, патогенной и условно-патогенной микрофлоры ведется постоянная борьба за питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности. Причем кишечные сапрофиты по сравнению с патогенными микроорганизмами более активно размножаются и легче утилизируют питательные субстраты и кислород.

Бактериальная флора в пищеварительном тракте образует некоторые низкомолекулярные белки – бактериоцины, относящиеся к антибиотикоподобным веществам, перекись водорода, диоксид углерода, органические кислоты, вытесняющие из среды обитания конкурентные патогенные и условно-патогенные микроорганизмы.

§ Ферментативная функция микрофлоры

Участие нормальной флоры кишечника в обменных процессах организма человека опосредовано двумя механизмами – ферментативными процессами и синтетическими свойствами микрофлоры.

С одной стороны, происходит утилизация кишечными микроорганизмами не переваренных пищевых веществ в ЖКТ и инактивация биологически активных продуктов метаболизма, выделяющихся с пищеварительными соками. А с другой стороны идет непрерывный синтез представителями нормальной флоры кишечника витаминов группы В, витамина К, никотиновой и фолиевой кислот, различных биологически активных соединений: эстрогенов, промазина, морфина, колхицина.

Физиологическая утилизация токсичных для организма веществ определенными штаммами условно-патогенной микрофлоры позволяет направить во внутреннюю среду лишь минимум так называемых бактериальных метаболитов, токсическое действие которых безопасно. В патологических же условиях и в первую очередь при дисбактериозе кишечника, когда нормальная эндоэкология может быть нарушена вследствие специфических и неспецифических воздействий, происходит существенное увеличение потока опасных для организма бактериальных метаболитов.

§ Синтетическая функция микрофлоры

Нормальная микрофлора обеспечивает часть витаминных потребностей организма путем синтеза различных витаминов группы В (В ₁ , В ₂ , В ₆ , В ₁₂ ), витаминов К и С, ниацина, фолиевой, пантотеновой, липоевой кислот.

Лидирующая роль в витаминообразовании принадлежит кишечной палочке, синтезирующей 9 витаминов.

Кроме образования витаминов полезными микроорганизмами осуществляется продукция гормонов, биологически активных веществ, ферментов (альфа- и бета-глюкозидазы, альфа- и бета-галактозидазы, бета-глюкоронидазы, гемицеллюлозы, липазы и протеазы), трегалозы, мочевой кислоты, нейропептидов, Р450, веществ противоопухолевой защиты и незаменимых аминокислот.

§ Иммунизирующая функция микрофлоры

Важной функцией микрофлоры организма человека является участие в формировании иммунобиологической реактивности макроорганизма. Доказано, что в результате антигенной стимуляции иммунной системы аутофлорой в организме человека создается и поддерживается общий пул иммуноглобулинов.

Кишечная микрофлора имеет прямое отношение к формированию и поддержанию активности как системного, так и местного иммунитета слизистой оболочки кишечника, прежде всего толстой кишки.

Представители нормального микробиоценоза влияют и на неспецифическую резистентность, и на специфический клеточный и гуморальный иммунитет. Нормальная кишечная флора стимулирует созревание лимфоидного аппарата. Бифидобактерии нормализуют иммунорегуляторный индекс (CD4/CD8). Также симбионтные микробы влияют на активных регуляторных участников реакций иммунного ответа: обеспечивают потенцирование продукции различных интерферонов (в первую очередь альфа-интерферона), лизоцима, пропердина, регулируют баланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами.

Также микрофлора кишечника синтезирует ряд биологически активных веществ, способствующих разрушению аллергенов.

§ Детоксикационная функция микрофлоры

Микрофлора участвует в нейтрализации экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов за счет их биотрансформации и абсорбции бифидо- и лактобактериями.

§ Регуляция микрофлорой абсорбционной способности

Микрофлора кишечника оказывает значимое влияние на секреторные и сорбционные процессы в слизистой оболочке кишечника, а также на транспортные механизмы поступления нутриентов из энтеральной во внутреннюю среду организма.

§ Участие микрофлоры в регенераторной активности слизистой оболочки толстой кишки

Бактерии толстой кишки положительно влияют способность ее слизистой оболочки к регенерации и процессы дифференцировки клеточных структур.

o Роль бифидо- и лактобактерий в поддержании нормального биоценоза кишечника

Доказана важная роль бифидо- и лактобактерий в обеспечении ряда физиологических процессов. Изучена их симбиотическая роль в осуществлении антагонизма и кишечной цитопротекции от проникновения чужеродных бактерий, токсинов, надмолекулярных структур. Проведенные исследования позволяют рассматривать комплекс этих бактерий как единое целое в поддержании гомеостаза организма.

§ Бифидобактерии

Бифидобактерии оставляют 90% от всей анаэробной флоры ЖКТ и, в основном, локализуются в толстой кишке. Они участвуют в процессе пищеварения, ферментируют клетчатку, крахмал, лактозу до органических кислот (уксусной, пропионовой, масляной, молочной), создавая кислую среду в кишечнике. Эти процессы способствуют лучшему всасыванию в кровь витамина D, кальция, железа, а также поддерживают нормальную моторику кишечника.

Комплексные исследования свидетельствуют о связи между транзитом кишечного содержимого, бактериальным метаболизмом содержимого толстой кишки и состоянием абсорбирующей функции слизистой оболочки кишки. Бифидобактерии синтезируют аминокислоты и белки, витамины группы В, К, никотиновую, пантотеновую, фолиевую кислоты. Оказывают выраженное иммуностимулирующее действие на систему местного иммунитета кишечника.

По мере продвижения химуса в дистальные отделы тонкой кишки и в толстую кишку все более важную роль играет наличие сложных взаимоотношений между отдельными группами микроорганизмов – антагонизма и симбиоза.

Установлено, что бифидобактерии непосредственно предотвращают рост многих возбудителей кишечных инфекций – патогенных эшерихий, шигелл, сальмонелл, протея. Предполагают, что механизм антагонистического действия бифидобактерий на патогенные микроорганизмы заключается в образовании ряда антибактериальных продуктов. В результате происходит ингибиция роста и размножения ряда патогенных микроорганизмов, и защита от проникновения последних в проксимальные отделы пищеварительного тракта.

§ Лактобактерии

Антибактериальная активность лактобактерий связана с выработкой в процессе сбраживания углеводов молочной кислоты, лизоцима, лактолина, ацидофилина. Тем самым, они способны подавлять размножение клебсиелл, сальмонелл, протея, золотистого стафилококка.

Пониженная иммуногенность лактобактерий для кишечника и организма в целом, имеет биологический смысл, так как, обладая пониженной антигенностью, они вступают в контакт со слизистой кишечной стенки и предохраняют последнюю от проникновения патогенных микроорганизмов.

o Патофизиология дисбактериоза

Нормальная флора кишечника с ее специфическими функциями - защитной, обменной и иммуноиндуцирующей – определяет биоценоз кишечника.

Нарушение одной из этих важнейших функций приводит к расстройству различных видов метаболизма, дефициту витаминов, минеральных веществ, снижению иммунитета, в результате чего возникают выраженные функциональные нарушения в пищеварительном тракте и в организме в целом. Таким образом, роль дисбиотических расстройств в развитии ряда функциональных и органических заболеваний человека очевидна.

Вследствие нарушений микробиоценоза кишечника нарушается синтез и усвоение многих биологически активных веществ, снижается иммунобиологическая резистентность организма. Кроме того, дисбиоз кишечника является ведущим фактором в развитии хронических заболеваний пищеварительного тракта.

Дисбактериоз - одно из проявлений нарушения гомеостаза, которое сопровождается ослаблением или потерей способности микроорганизмов, ассоциированных со слизистыми оболочками макроорганизма, прикрепляться к необходимому, (нужному для данного микроорганизма) сайту (месту локализации) и осуществлять в нем свои физиологические функции.

Развитие дисбактериоза кишечника различной этиологии отягощает течение основного заболевания. В ряде случаев впоследствии дисбактериоз становится определяющим фактором в формировании патологического процесса в организме.

Еще в 1969 году впервые была высказана гипотеза, что желчные кислоты в толстой кишке могут подвергаться микробной трансформации и деградации с образованием ненасыщенных соединений с канцерогенной активностью. К таким представителям микрофлоры относятся клостридии, продуцирующие в процессе жизнедеятельности вторичные желчные кислоты. Имеются указания на определенную связь запоров и атонии кишечника у пожилых людей с повышенным содержанием в их кишечнике клостридий.

Многочисленные исследования подтверждают, что микрофлора является источником большого количества разнообразных промоторов опухолевого роста, играет ключевую роль при канцерогенезе толстой кишки.

Наличие дисбактериоза у больных с кишечными расстройствами является установленным фактом. Считается доказанным, что кишечные микроорганизмы могут стимулировать или замедлять моторику кишечника благодаря продукции мускулоактивных субстанций (брадикинина, простогландинов, морфиноподобных субстанций), изменения метаболизма желчных кислот. При этом в зависимости от состава микрофлоры в содержимом толстой кишки может меняться соотношение первичных и вторичных желчных кислот с накоплением тех из них, которые стимулируют перистальтику, или замедляют ее.

Некоторые авторы полагают, что наличие в просвете кишечника нормальной микрофлоры оказывает существенное влияние на высвобождение и синтез аминов и биологически активных пептидов, которые участвуют в регуляции эндокринных клеток, присутствующих в пищеварительном тракте, определяющих степень выраженности перистальтики кишечника.