Нормальная микрофлора человека ее значение. Микробная флора человека

Микрооргани́змы, (микро́бы) - собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер - менее 0,1 мм).

В состав микроорганизмов входят бактерии, археи, некоторые грибы, протисты, и пр., но не вирусы, которые обычно выделяют в отдельную группу.

Большинство микроорганизмов состоят из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы. Изучением этих организмов занимается наука микробиология.

Биоценоз (от греч. βίος - “жизнь” и κοινός - “общий”) - это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок суши или акватории, они связаны между собой и со средой. Биоценоз - это динамическая, способная к саморегулированию система, части которой взаимосвязаны.

Биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними, называется экосистемой. Экосистема - одно из основных понятий экологии.

Пример экосистемы - пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз.

Симбио́з (от греч. συμ- - “совместно” и βίος - “жизнь”) - это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов. При этом в ходе совместной эволюции происходит их взаимоадаптация.

Микрофлора

Микрофлора - совокупность разных типов микроорганизмов, населяющих какую-либо среду обитания.

Микрофло́ра человека - собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с человеком.

Сформировавшийся микробиоценоз существует как единое целое, как сообщество объединенных пищевыми цепями и связанных микроэкологией видов.　

Нормальная микрофлора сопутствует своему хозяину на протяжении всей его жизни.

В настоящее время твердо установленным является положение о том, что организм человека и населяющие его микроорганизмы - это единая экосистема.

В настоящее время нормальную микрофлору рассматривают как самостоятельный экстракорпоральный (т.е. находящийся вне тела) орган.

Это удивительный факт! Бактерии – эти независимые, отдельные от нас жизни, являются частью нас самих, одним из наших органов.

Вот такое Единство Всего Живого!

Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в организме здоровых людей, составляет нормальную микрофлору человека.

Установлено, что нормальная микрофлора обладает достаточно высокой видовой и индивидуальной специфичностью и стабильностью.

Нормальная микрофлора отдельных биотопов (биотоп – место обитания) различна, но подчиняется ряду основных закономерностей:

Она достаточно стабильна;
образует биопленку;
представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;
преобладающими являются анаэробные (существующие без воздуха) бактерии. Даже на коже в ее глубоких слоях число анаэробов в 3-10 раз превышает количество аэробных бактерий.

На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется достаточно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотопа или его участка - эпитопа. Наиболее богаты микроорганизмами:

Ротовая полость;
толстый кишечник;
верхние отделы дыхательной системы;
наружные отделы мочеполовой системы;
кожа, особенно ее волосистая часть.

Постоянная и транзитная микрофлора

В составе нормальной микрофлоры различают:

постоянную, или резидентную микрофлору , - представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;

транзиторную, или временную микрофлору , - попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела человека.

Она представлена сапрофитными условно-патогенными микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель.

Присутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина и составом постоянной нормальной микрофлоры.

Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обильно заселены бактериями.

Общее количество микроорганизмов, обнаруживаемых у взрослого человека, достигает 10 14 , что почти на порядок больше числа клеток всех тканей макроорганизма.

На 1 см 2 кожи приходится менее 80000 микроорганизмов.

Количественные колебания бактерий в биоценозе могут достигать для некоторых бактерий нескольких порядков и, тем не менее, укладываются в принятые нормативы.

В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. стерильны. К ним относятся:

Внутренние органы;
головной и спинной мозг;
альвеолы легких;
внутреннее и среднее ухо;
кровь, лимфа, спинномозговая жидкость;
матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре.

Стерильность обеспечивается наличием иммунитета, препятствующего проникновению микробов в эти ткани и органы.

Данный учебник предназначен для студентов медицинских ВУЗов, учащихся медицинских колледжей, а также абитуриентов. В нем содержатся сведения об ультраструктуре и физиологии бактерий, рассматриваются вопросы иммунологии и вирусологии, подробно описаны строение и морфология возбудителей различных инфекций, уделено внимание основам медицинской биотехнологии и генной инженерии.

Тема 6. Нормальная микрофлора организма человека

1. Нормальная микрофлора человека

Организм человека и населяющие его микроорганизмы являются единой экосистемой. Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обильно заселены бактериями. При этом количество бактерий, населяющих покровные ткани (кожу, слизистые оболочки), во много раз превосходит число собственных клеток хозяина. Количественные колебания бактерий в биоценозе могут достигать для некоторых бактерий нескольких порядков и, тем не менее, укладываются в принятые нормативы.

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.

В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с определенными микробиоценозами. Любой микробиоценоз – это сообщество микроорганизмов, существующее как единое целое, связанное цепями питания и микроэкологией.

Виды нормальной микрофлоры:

1) резидентная – постоянная, характерна для данного вида. Количество характерных видов относительно невелико и относительно стабильно, хотя численно они всегда представлены наиболее обильно. Резидентная микрофлора обнаруживается в определенных местах тела человека, при этом важным фактором является его возраст;

2) транзиторная – временно попавшая, не характерная для данного биотопа; она активно не размножается, поэтому, хотя видовой состав транзиторных микроорганизмов и разнообразен, но они не являются многочисленными. Характерной особенностью этого вида микрофлоры является то, что, как правило, попадая на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывает заболеваний и не обитает постоянно на поверхностях тела человека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. Присутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина, составом постоянной нормальной микрофлоры. Состав транзиторной микрофлоры не является постоянным и зависит от возраста, внешней среды, условий труда, рациона питания, перенесенных заболеваний, травм и стрессовых ситуаций.

Нормальная микрофлора формируется с рождения, и в это время на ее формирование оказывает влияние микрофлора матери и внутрибольничной среды, характер вскармливания. Заселение бактериями организма продолжается на протяжении всей его жизни. При этом качественный и количественный состав нормальной микрофлоры регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов. Микробное обсеменение характерно для всех систем, имеющих контакты с окружающей средой. Тем не менее в норме многие ткани и органы здорового человека стерильны, в частности кровь, ликвор, суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока, внутренние органы: сердце, мозг, паренхима печени, почек, селезенки, матка, мочевой пузырь, альвеолы легких. Стерильность в данном случае обеспечивается неспецифическими клеточными и гуморальными факторами иммунитета, препятствующими проникновению микробов в эти ткани и органы.

На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется относительно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотипа или его участка.

Наибольшей обсемененностью характеризуются:

1) толстый кишечник . В составе нормальной микрофлоры преобладают анаэробные бактерии (96–99 %) (бактероиды, анаэробные молочнокислые бактерии, клостридии, анаэробные стрептококки, фузобактерии, эубактерии, вейлонеллы), аэробные и факультативно-анаэробные бактерии (1–4 %) (грамотрицательные колиформные бактерии – кишечная палочка, энтерококки, стафилококки, протеи, псевдомонады, лактобациллы, грибы рода Candida, отдельные виды спирохет, микобактерий, микоплазм, простейших и вирусов);

2) ротовая полость . Нормальная микрофлора разных отделов ротовой полости различна и определяется биологическими особенностями обитающих здесь видов. Представители микрофлоры ротовой полости делятся на три категории:

а) стрептококки, нейссерии, вейлонеллы;

б) стафилококки, лактобактерии, нитевидные бактерии;

в) дрожжеподобные грибы;

3) мочевыделительная система . Нормальная микрофлора наружной части уретры у мужчин и женщин представлена коринебактериями, микобактериями, грамотрицательными бактериями фекального происхождения и неспорообразующими анаэробами (это пептококки, пептострептококки, бактероиды). На наружных половых органах у мужчин и женщин локализуются микобактерии смегмы, стафилококки, микоплазмы и сапрофитные трепонемы;

4) верхние дыхательные пути . Собственная микрофлора носа состоит из коринебактерий, нейссерий, коагулазо-отрицательных стафилококков и α-гемолитических стрептококков; в качестве транзиторных видов могут присутствовать S. aureus, E. coli, β-гемолитические стрептококки. Микрофлора зева более разнообразна из-за смешивания микрофлоры полости рта и воздухоносных путей и состоит из: нейссерий, дифтероидов, α– и β-гемолитических стрептококков, энтерококков, микоплазм, коагулазо-отрицательных стафилококков, моракселл, бактероидов, боррелий, трепонем и актиномицетов. В верхних дыхательных путях преобладают стрептококки и нейссерии, встречаются стафилококки, дифтероиды, гемофильные бактерии, пневмококки, микоплазмы, бактероиды;

5) кожа , особенно ее волосистая часть. В связи с постоянным контактом с внешней средой кожа является местом обитания транзиторных микроорганизмов, при этом имея постоянную микрофлору, состав которой различен в разных анатомических зонах и зависит от содержания кислорода в окружающей бактерии среде, а также от близости к слизистым оболочкам, особенностей секреции и других факторов. Состав резидентной микрофлоры кожи и слизистых оболочек характеризуется наличием Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Micrococcus spp., Sarcinia spp., Propionibacterium spp., коринеформными бактериями. В состав транзиторной микрофлоры входят: Streptococcus spp., Peptococcus cpp., Bacillus subtilis, Escherichia coli, Enterobacter spp., Acinebacter spp., Moraxella spp., Pseudomonadaceae, Lactobacillus spp., Nocardiodes spp., aspergillus spp., Candida albaicans.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, представляют собой четкую морфологическую структуру в виде биопленки – полисахаридного каркаса, состоящего из полисахаридов микробных клеток и муцина. В нем находятся микроколонии клеток нормальной микрофлоры. Толщина биопленки – 0,1–0,5 мм. В ней содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микроколоний, образующихся как из анаэробных, так и аэробных бактерий, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10:1–100:1.

Формирование биопленки создает для бактерий дополнительную защиту. Внутри биопленки бактерии более устойчивы к действию химических и физических факторов.

Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры:

1) эндогенные:

а) секреторная функция организма;

б) гормональный фон;

в) кислотно-основное состояние;

2) экзогенные: условия жизни (климатические, бытовые, экологические).

Этапы формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

1) случайное обсеменение слизистой . В ЖКТ попадают лактобациллы, клостридии, бифидобактерии, микрококки, стафилококки, энтерококки, кишечная палочка и др.;

2) формирование сети из ленточных бактерий на поверхности ворсинок . На ней фиксируются в основном палочковидные бактерии, постоянно идет процесс формирования биопленки.

2. Основные функции нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган с определенной анатомической структурой и следующими функциями.

1. Антагонистическая функция . Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность, т. е. устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению случайной, в том числе и патогенной, микрофлорой. Эта устойчивость обеспечивается как выделением веществ, оказывающих бактерицидное и бактериостатическое действие, так и конкуренцией бактерий за питательные субстраты и экологические ниши.

2. Иммуногенная функция . Бактерии, являющиеся представителями нормальной микрофлоры, постоянно поддерживают иммунную систему в должном состоянии своими антигенами.

3. Пищеварительная функция . Нормальная микрофлора принимает участие в полостном пищеварении за счет своих ферментов.

4. Метаболическая функция . Нормальная микрофлора участвует в обмене белков, липидов, уратов, оксалатов, стероидных гормонов, холестерина за счет своих ферментов.

5. Витаминообразующая функция . Как известно, в процессе метаболизма отдельные представители нормальной микрофлоры образуют витамины. Так, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В 2 , фолиевую кислоту, не всасывающиеся в толстом кишечнике, поэтому следует рассчитывать только на те из них, которые в небольшом количестве образуются в подвздошной кишке.

6. Детоксикационная функция . Нормальная микрофлора способна обезвреживать образующиеся в организме токсические продукты обмена веществ или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксичные соединения.

7. Регуляторная функция . Нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддержании рН среды.

8. Генетическая функция . Нормальная микрофлора в этом случае является неограниченным банком генетического материала, так как обмен генетического материала постоянно происходит как между самими представителями нормальной микрофлоры, так и патогенными видами, попадающими в ту или иную экологическую нишу.

При этом нормальная микрофлора кишечника играет важную роль в конверсии желчных пигментов и желчных кислот, абсорбции питательных веществ и продуктов их расщепления. Ее представители продуцируют аммиак и другие продукты, которые могут адсорбироваться и участвовать в развитии печеночной комы.

3. Дисбактериоз

Дисбактериоз (дисбиоз) – это любые количественные или качественные изменения типичной для данного биотопа нормальной микрофлоры человека, возникающие в результате воздействия на макро– или микроорганизм различных неблагоприятных факторов.

Микробиологическими показателями дисбиоза служат:

1) снижение численности одного или нескольких постоянных видов;

2) потеря бактериями тех или иных признаков или приобретение новых;

3) повышение численности транзиторных видов;

4) появление новых, не свойственных данному биотопу видов;

5) ослабление антагонистической активности нормальной микрофлоры.

Причинами развития дисбактериоза могут быть:

1) антибиотико– и химиотерапия;

2) тяжелые инфекции;

3) тяжелые соматические заболевания;

4) гормонотерапия;

5) лучевые воздействия;

6) токсические факторы;

7) дефицит витаминов.

Дисбактериоз различных биотопов имеет различные клинические проявления. Дисбактериоз кишечника может проявляться в виде диареи, неспецифического колита, дуоденита, гастроэнтерита, хронических запоров. Дисбактериоз органов дыхания протекает в форме бронхитов, бронхиолитов, хронических заболеваний легких. Основными проявлениями дисбиоза ротовой полости являются гингивиты, стоматит, кариес. Дисбактериоз половой системы у женщин протекает как вагиноз.

В зависимости от выраженности этих проявлений различают несколько фаз дисбактериоза:

1) компенсированную, когда дисбактериоз не сопровождается какими-либо клиническими проявлениями;

2) субкомпенсированную, когда в результате дисбаланса нормальной микрофлоры возникают локальные воспалительные изменения;

3) декомпенсированную, при которой происходит генерализация процесса с возникновением метастатических воспалительных очагов.

Лабораторная диагностика дисбактериоза

Основной метод – бактериологическое исследование. При этом в оценке его результатов превалируют количественные показатели. Проводится не видовая идентификация, а только до рода.

Дополнительный метод – хроматография спектра жирных кислот в исследуемом материале. Каждому роду соответствует свой спектр жирных кислот.

Коррекция дисбактериоза:

1) устранение причины, вызвавшей дисбаланс нормальной микрофлоры;

2) использование эубиотиков и пробиотиков.

Эубиотики – это препараты, содержащие живые бактерициногенные штаммы нормальной микрофлоры (колибактерин, бифидумбактерин, бификол и др.).

Пробиотики – это вещества немикробного происхождения и продукты питания, содержащие добавки, стимулирующие собственную нормальную микрофлору. Стимулирующие вещества – олигосахариды, гидролизат казеина, муцин, молочная сыворотка, лактоферин, пищевые волокна.

Организм человека заселен (колонизирован) более чем 500 ви­дов микроорганизмов, составляющих нормальную микрофлору человека, находящихся в состоянии равновесия (эубиоза) друг с другом и организмом человека. Микрофлора представляет со­бой стабильное сообщество микроорганизмов, т.е. микробиоценоз. Она колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. Место обитания сообщества микроорга­низмов называется биотопом. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких и матке. Различают нормальную микрофлору кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыхательных путей, пищева­рительного тракта и мочеполовой системы. Среди нормальной микрофлоры выделяют резидентную и транзиторную микрофлору. Резидентная (постоянная) облигатная микрофлора представ­лена микроорганизмами, постоянно присутствующими в орга­низме. Транзиторная (непостоянная) микрофлора не способна к длительному существованию в организме.

Микрофлора кожи имеет большое значение в распростране­нии микроорганизмов в воздухе. На коже и в ее более глубоких слоях (волосяные мешочки, просветы саль­ных и потовых желез) анаэробов в 3-10 раз больше, чем аэро­бов. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бак­терии, стафилококки, стрептококки, дрожжи Pityrosporum, дрожжеподобные грибы Candida, редко микрококки, Мус. fortuitum. На 1 см 2 кожи приходится менее 80 000 микроорганизмов. В норме это количество не увеличивается в результате действия бактери­цидных стерилизующих факторов кожи.

В верхние дыхательные пути попадают пылевые час­тицы, нагруженные микроорганизмами, большая часть которых задерживается в носо- и ротоглотке. Здесь растут бактероиды, ко­ринеформные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лактобактерии, стафилококки, стрептококки, непатогенные нейссерии и др. Трахея и бронхи обычно стерильны.

Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему качественному и количе­ственному составу. При этом микроорганизмы свободно обита­ют в полости пищеварительного тракта, а также колонизируют слизистые оболочки.

В полости рта обитают актиномицеты, бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, гемофиль­ные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также гри­бы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микро­флоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.

Микрофлора желудка представлена лактобациллами и дрож­жами, единичными грамотрицательными бактериями. Она не­сколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудоч­ный сок имеет низкое значение рН, неблагоприятное для жиз­ни многих микроорганизмов. При гастритах, язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий - Helicobacter pylori, которые являются этиологическими факто­рами патологического процесса.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желуд­ке; здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки.

Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке . В 1 г фе­калий содержится до 250 млрд. микробных клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобацил­лы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэроб­ные палочки (клостридии, перфрингенс и др.); энтерококки; грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палоч­ки и сходные с ними бактерии.

Микро­флора толстой кишки - своеобразный экстракорпораль­ный орган. Она является антагонистом гнилостной микрофлоры, так как продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиоти­ки и др. Известна ее роль в водно-солевом обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков, углеводов, жирных кислот, холестерина и нуклеиновых кислот, а также продукции биологически активных соединений - антибиотиков, витаминов, токсинов и др. Морфокинетическая роль микрофлоры заключа­ется в ее участии в развитии органов и систем организма; она принимает участие также в физиологическом воспалении сли­зистой оболочки и смене эпителия, переваривании и детоксикации экзогенных субстратов и метаболитов, что сравнимо с функцией печени. Нормальная микрофлора выполняет, кроме того, антимутагенную роль, разрушая канцерогенные вещества.

Пристеночная микрофлора кишечника колонизирует слизис­тую оболочку в виде микроколоний, образуя своеобразную био­логическую пленку, состоящую из микробных тел и экзополисахаридного матрикса. Экзополисахариды микроорганизмов, на­зываемые гликокаликсом, защищают микробные клетки от раз­нообразных физико-химических и биологических воздействий. Слизистая оболочка кишечника также находится под защитой биологической пленки.

Важнейшей функцией нормальной микрофлоры кишечника является ее участие в колонизационной резистентнос­ти, под которой понимают совокупность защитных факторов организма и конкурентных, антагонистических и других особен­ностей анаэробов кишечника, придающих стабильность микро­флоре и предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними микроорганизмами.

Нормальная микрофлора влагалища включает бактеро­иды, лактобактерии, пептострептококки и клостридии.

Представители нормальной микрофлоры при снижении сопро­тивляемости организма могут вызвать гнойно-воспалительные процессы, т.е. нормальная микрофлора может стать источником аутоинфекции, или эндогенной инфекции. Она также является источником генов, например генов лекарственной устойчивости к антибиотикам.

9 859

Нормальная микрофлора организма человека — это самостоятельная система, которая защищает, очищает и питает организм.

Слаженная работа всех органов и систем в организме происходит при её участии. Функции этой системы незаметны на глаз, но без её участия не может быть хорошего здоровья. Без нормальной микрофлоры невозможно хорошее пищеварение, сильный иммунитет. Максимальное количество микрофлоры содержится в толстой кишке.

Полезные микроорганизмы участвуют в процессах пищеварения и всасывания в кишечнике, в синтезе витаминов, регулируют работу иммунной системы и т.д.

Основные функции микрофлоры человека:

• Защитная функция. Она состоит в подавлении роста патогенной и посторонней микрофлоры (которая попадает в пищеварительный тракт с пищей и водой), а также формирует защитный барьер слизистой оболочки кишечника. Здоровая микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность — защищает слизистую оболочку кишечника от болезнетворных бактерий и предупреждает инфицирование организма. Такая защита обусловлена несколькими механизмами:
  1. Здоровая микрофлора активизирует синтез антител (особенно иммуноглобулинов класса A) слизистой оболочкой кишечника.
  2. Бифидобактерии вырабатывают антибиотикоподобные вещества и органические жирные кислоты — уксусную, пропионовую и масляную, обладающие бактерицидными свойствами. Благодаря этому в кишечнике не происходит развитие гнилостных бактерий.
  3. Представители нормальной микрофлоры конкурируют с посторонней микрофлорой за захват питательных веществ.
  4. Полезные бактерии нейтрализуют токсины, которые выделяют патогенные бактерии.
• Ферментативная функция. Здоровая микрофлора участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. Она переваривает белки и углеводы, которые не успели перевариться в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. В результате процессов гниения и брожения образуются газы, стимулирующие моторику толстой кишки и стимулирующие стул. Особое значение имеет выработка целлюлаз и гемицеллюлаз – ферментов, которые переваривают клетчатку, т.к. в пищеварительном тракте человека они не вырабатываются. Нормальная микрофлора в слепой кишке расщепляет и сбраживает в сутки 300-400 г съеденной клетчатки с образованием органических кислот, глюкозы и газов, которые также стимулируют моторику кишечника и вызывают стул.
• Синтез витаминов. Этот процесс осуществляется как в тонкой, так и толстой кишке. Причем для человека наиболее важны микробы тонкой кишки, так как витамины, которые они синтезируют, способны эффективно всасываться и поступать в кровоток. В то же время витамины, которые синтезируются в толстой кишке, практически не всасываются и для человека оказываются недоступными. Здоровая микрофлора синтезирует все витамины группы В и витамин К. Например, бифидобактерии синтезируют около 75% от суточной потребности организма никотиновой кислоты, витамин К, пантотеновую кислоту, витамин В 1 , В 2 , В 3 , фолиевую кислоту, В 6 и В 12 .
• Иммуностимулирующее действие и формирование иммунологической реактивности организма . Микрофлора способствует созреванию и становлению иммунной системы у ребенка и поддерживает его активность у взрослого, стимулирует системный и местный иммунитет (выработка секреторных иммуноглобулинов А, интерферона), а также развитие лимфоидного аппарата кишечника.
• Формирование иммунологической резистентности организма к пищевым и микробным антигенам, многим заболеваниям и предотвращение колонизации организма посторонними микроорганизмами.
• Трофические и энергетические функции. Полезная микрофлора регулирует перистальтику кишечника, энергообеспечение и регенерацию его эпителия, а также тепловое обеспечение организма. Восстанавливая моторную и пищеварительную функции, здоровая микрофлора предотвращает метеоризм,
• Детоксикация и выведение токсических веществ. Т.к. микрофлора обладает биохимической активностью, она способна инактивировать и биотрансформировать ксенобиотики, эндо- и экзогенные токсины в нетоксичные продукты с последующим их выведением из организма.
• Антимутагенная активность. Состоит в формировании устойчивости эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам) и разрушении их. Таким образом инактивируются проканцерогены (вещества, способные вызывать рак).
• Регуляция запрограммированной гибели клеток (апоптоза).
• Синтез некоторых аминокислот и белков (особенно если есть их дефицит).
• Участие в обмене микроэлементов. Полезная микрофлора улучшает всасывание ионов кальция, железа (а также витамина Д) через стенки кишечника.
• Участие в печеночно-кишечной циркуляции желчных кислот, холестерина и желчных пигментов. Например, за счет обратного всасывания, не весь холестерин, который поступил из печени в кишечник, выводится из организма, а значительная часть его сохраняется для синтеза кортикостероидов и витамина D-3.
• Утилизация избытков пищи и формирование каловых масс.
• Нормализация психического состояния ,регуляция сна, циркадных ритмов, аппетита.

Роль нормальной микрофлоры для человека и животных так велика, что без неё невозможно сохранять и поддерживать здоровое физиологическое состояние.

В настоящее время выращиваются безмикробные мыши, крысы, морские свинки и др. У таких животных вследствие отсутствия антигенного «раздражения» иммунной системы иммунокомпетентные органы недоразвиты (вилочковая железа, лимфоидная ткань кишечника), отмечается дефицит ряда витаминов и IgA. Впоследствии нарушаются многие физиологические функции, уменьшается масса внутренних органов, снижается содержание воды в тканях и объем циркулирующей крови.

Тема 8. Нормальная микрофлора тела человека.

1.Типы взаимодействия в экологической системе «макроорганизм - микроорганизмы». Формирование нормальной микрофлоры организма человека.

2.История учения о нормальной микрофлоре (А.Левенгук, И.И.Мечников, Л.Пастер)

Механизмы формирования нормальной флоры. Адгезия и колонизация. Специфичность процесса адгезии. Адгезины бактерий и рецепторы эпителиоцитов.

Нормальная микрофлора – открытая экологическая система. Факторы, влияющие на эту систему.

Формирование барьера колонизационной резистентности.

Постоянная и транзиторная микрофлора человеческого тела.

Нормальная микрофлора кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, ротовой полости.

Состав и особенности микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Постоянная (резидентная) и факультативная группы. Полостная и пристеночная флора.

Роль анаэробов и аэробов нормальной флоры кишечника.

Значение микрофлоры для нормальной жизнедеятельности организма человека.

Бактерии нормальной микрофлоры: биологические свойства и защитные функции.

Роль нормальной флоры в активации антигенпрезентирующих клеток.

Нормальная микрофлора и патология.

Понятие о синдроме дисбактериоза. Бактериологические аспекты.

Дисбактериоз как патогенетическое понятие. Роль С.difficile.

Экологическая система «макроорганизм - микроорганизмы».

Нормальная микрофлора организма человека.

В соответствии с современными представлениями о микроэкологии человеческого организма микробы, с которыми встречается человек в течение жизни, можно разделить на несколько групп.

Первая группа включает в себя микроорганизмы, не способные к длительному пребыванию в организме человека, в связи с чем их называют транзиторными. Их обнаружение при бактериологическом обследовании носит случайный характер.

Вторая группа - представители нормальной для организма человека микрофлоры, которые приносят ему несомненную пользу: способствуют расщеплению и усвоению питательных веществ, обладают витаминообразующей функцией, благодаря высокой антагонистической активности являются одним их факторов защиты от инфекций. Такие микроорганизмы входят в состав аутофлоры как постоянные ее представители. Изменения в стабильности этого состава, как правило, приводят к нарушениям в состоянии здоровья человека. Типичными представителями этой группы микроорганизмов являются бифидобактерии.

Третья группа - микроорганизмы, также с достаточным постоянством встречающиеся у здоровых людей и находящиеся в определенном состоянии равновесия с организмом хозяина. Однако при снижении резистентности макроорганизма, при изменениях в составе нормальных микробиоценозов эти формы могут осложнять течение других заболеваний человека или сами становиться этиологическим фактором болезненных состояний. Отсутствие их

в микрофлоре не сказывается на состоянии здоровья человека. Эти микроорганизмы достаточно часто обнаруживаются у вполне здоровых людей.

Типичными представителями этой группы микроорганизмов являются стафилококки. Большое значение имеет их удельный вес в микробиоценозе и соотношение с микробными видами второй группы.

Четвертая группа - возбудители инфекционных заболеваний. Эти микроорганизмы нельзя считать представителями нормальной флоры.

Следовательно, разделение представителей микроэкологического мира человеческого организма на определенные группы носит условный характер и преследует учебно-методические цели.

С позиции функционального состояния колонизационной резистентности эпителиоцитов необходимо выделить сапрофитную, защитную, условно-патогенную и патогенную флору, что соответствует первой, второй, третьей, четвертой группам, представленным выше.

Механизм формирования нормальной микрофлоры.

Нормальная микрофлора формируется в процессе жизни человека при активном участии самого макроорганизма и различных сочленов биоценоза. Первичное заселение микробами организма, стерильного до рождения, происходит в процессе родов, а затем микрофлора формируется под влиянием окружающей ребенка внешней среды и прежде всего при контакте с ухаживающими за ним людьми. Огромную роль в становлении микрофлоры играет питание.

Так как нормальная микрофлора представляет открытую экологическую систему, характеристики этого биоценоза могут меняться в зависимости от многих условий (характер питания, географические факторы, экстремальные условия. Одним из важных факторов является изменение резистентности организма под влиянием утомления, сенсибилизации, инфекции, травмы, интоксикации, облучения, психического угнетения.

При разборе механизмов закрепления микрофлоры на тканевых субстратах необходимо обратить внимание на важность процессов процессов адгезии. Бактерии прилипают (адгезируются) на поверхности эпителия слизистых оболочек с последующим размножением и колонизацией. Процесс адгезии происходит только в том случае, если активные поверхностные структуры бактерий (адгезины) комплементарны (родственны) рецепторам эпителиоцитов. Происходит лиганд-специфическое взаимодействие между адгезинами и рецепторами клеток, располагающимися на плазматической мембране. Клетки неодинаковы по специфичности своих поверхностных рецепторов, что и определяет спектр бактерий, которые могут их колонизировать. Нормальная микрофлора и адгезины, рецепторы клеток и эпителиоциты входят в функциональное понятие барьер колонизационной резистентности. В комплексе с особенностями рецепторного аппарата эпителия и факторами местной защиты (секреторные иммуноглобулины - sIg A, лизоцим, протеолитические ферменты) колонизационная резистентность формирует систему, препятствующую проникновению патогенных микробов.

Микрофлора отдельных участков тела человека.

Микрофлора распределяется неравномерно, даже в пределах одной области.

Кровь и внутренние органы здорового человека стерильны. Свободны от микробов и некоторые полости, имеющие связь с внешней средой - матка, мочевой пузырь.

Более подробно разбирается микрофлора пищеварительного тракта, так как она имеет наибольший удельный вес в аутофлоре человека. Распределение микробов в желудочно-кишечном тракте очень неравномерно: каждому отделу свойственна своя относительно постоянная флора. На становление микрофлоры в каждой области обитания оказывают влияние многочисленные факторы:

строение органов и их слизистой (наличие или отсутствие крипт и «карманов»);

тип и объем секреции (слюна, желудочный сок, секреты поджелудочной железы и печени);

состав секретов, рН и окислительно-восстановительный потенциал;

переваривание и адсорбция, перистальтика, водная реабсорбция;

различные антимикробные факторы;

Взаимоотношения отдельных видов микробов между собой.

Наиболее обсемененными отделами являются ротовая полость и толстая кишка.

Ротовая полость - основной путь для проникновения большинства микроорганизмов. Она одновременно служит естественной средой обитания для

многочисленных групп бактерий, грибов, простейших. Здесь имеются все благоприятные условия для развития микроорганизмов. Существует немало бактерий, выполняющих самоочищение ротовой полости. Аутофлора слюны обладает антагонистическими свойствами в отношении патогенных микроорганизмов. Общее содержание микробов в слюне варьирует от 10*7 до

10*10 в 1 мл. К постоянным обитателям ротовой полости относятся S.salivarius,

зеленящие стрептококки, разнообразные кокковые формы, бактероиды, актиномицеты, кандиды, спирохеты и спириллы, лактобактерии. В ротовой полости разные авторы находили до 100 различных аэробных и анаэробных видов микроорганизмов. «Оральные» стрептококки (S.salivarius и др.) составляют подавляющее большинство (более 85%) и обладают высокой адгезивной активностью к поверхности буккальных эпителиоцитов, обеспечивая таким образом колонизационную резистентность этого биотопа.

Пищевод не имеет постоянной микрофлоры, и бактерии, которые здесь обнаруживаются, являются представителями микробного пейзажа полости рта.

Желудок. В желудок вместе с пищей попадает большое количество разнообразных микроорганизмов, но, несмотря на это, флора его относительно бедна. В желуде для развития большинства микроорганизмов условия неблагоприяты (кислая реакция желудочного сока и высокая активность гидролитических ферментов).

Кишечник. Изучение микрофлоры тонкого кишечника сопряжено с большими методическими трудностями. В последнее время разные авторы приходят к однозначным выводам: высокие отделы тонкой кишки по характеру микрофлоры близки к желудку, в нижних отделах микрофлора начинает сближаться с флорой толстого кишечника. Обсемененность толстого кишечника наиболее велика. В этом отделе пищеварительного тракта содержится 1-5х 10*11 микробов в 1 мл содержимого, что соответствует 30% каловых масс. Микробиоценоз толстого кишечника принято подразделять на постоянную (облигатную, резидентную) и факультативную флору.

К постоянной группе относят бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, кишечные палочки и энтерококки. В целом, в микрофлоре толстого кишечника облигатные анаэробы преобладают над факультативными анаэробами. В настоящее время представления о доминирующем положении кишечной палочки в микрофлоре толстого кишечника пересмотрены. В количественном отношении она составляет 1% от общей массы бактерий, значительно уступая облигатным анаэробам.

К факультативной флоре относятся различные представители обширного семейства энтеробактерий. Они составляют так называемую группу условно-патогенных бактерий: цитробактер, энтеробактер, клебсиелла, протей.

К непостоянной флоре можно отнести псевдомонады - палочка синезеленого гноя, стрептококки, стафилококки, нейссерии, сарцины, кандиды, клостридии. Особенно обращает на себя внимание Clostridium difficile, роль которого стала изучаться в микробной экологии кишечника в связи с применением антибиотиков и возникновением псевдомембранозного колита.

В микрофлоре кишечника новорожденных существенную роль играют бифидобактерии. Обращает на себя внимание тот факт, то микрофлора кишечника грудных детей и детей, находящихся на искусственном вскармливании, отличаются друг от друга. Видовой состав бифидофлоры флоры во многом определяется характером питания. У детей, находящимся на грудном вскармливании, среди всей бифидофлоры, выделенной из фекалий, в подавляющем большинстве обнаруживались B.bifidi (72%), при искусственном вскармливании преобладали B.longum (60%) и B.infantis (18%). При этом нужно отметить, что наилучшей адгезивной способностью обладают аутоштаммы бифидобактерий матери и ребенка.

Физиологические функции нормальной микрофлоры.

Физиологические функции нормальной микрофлоры заключаются в ее влиянии на многие жизненно важные процессы. Воздействуя через рецепторный аппарат энтероцитов, она обеспечивает колонизационную резистентность, потенцирует механизмы общего и местного иммунитета. Микрофлора кишечника выделяет органические кислоты (молочную, уксусную, муравьиную, масляную), что препятствует размножению условнопатогенных и патогенных бактерий в этой экологической нише.

В целом, представители постоянной группы (бифидобактерии, лактобактерии, колибактерии) создают поверхностный биослой, обеспечивающий многообразие защитных функций данного биотопа.

При нарушении динамического равновесия между макроорганизмом и нормальной микрофлорой, под влиянием различных причин, происходят изменения в составе микробиоценозов и постепенно формируется синдром дисбактериоза.

Дисбактериоз – это сложный патологический процесс, вызванный нарушением существующих отношений между макро- и микроорганизмами. Он включает в себя, кроме изменений в качественном и количественном составе микрофлоры, также и нарушение функций всей экологической системы. Дисбактериоз – нарушение нормальной микрофлоры, связанное с ослаблением колонизационной резистентности слизистых оболочек.

По-видимому, «дисбактериоз» следует рассматривать не как самостоятельный диагноз, а как синдром – комплекс симптомов, наблюдающийся при патологических процессах в различных отделах пищеварительного тракта на фоне экологического неблагополучия.

При выраженном дисбактериозе наблюдаются:

1.Изменения нормальной микрофлоры организма – как качественные (смена видов), так и количественные (преобладание видов, обычно выделяемых в малых количествах, например, бактерий из факультативной группы).

2.Изменения метаболические – вместо облигатных анаэробов преобладают микроорганизмы с иным типом дыхания (энергетических процессов) - факультативно-анаэробные и даже аэробные.

3.Изменения биохимических (ферментативных, синтетических) свойств – например, появление эшерихий с пониженной способностью ферментировать лактозу; гемолитические штаммы, с ослабленной антагонистической активностью.

4.Замещение обычных, чувствительных к антибиотикам микроорганизмов, полирезистентными бактериями, что особенно опасно, имея в виду возникновение оппортунистических (госпитальных) инфекций в условиях больниц.

Причины возникновения дисбактериозов.

1.Ослабление макророрганмзма (на фоне вирусной и бактериальной инфекций, аллергических и онкологических заболеваний, вторичных иммунодефицитах, при приеме цитостатиков, лучевой терапии и др.).

2.Нарушение взаимоотношений внутри микробиоценозов (например, на фоне приема антибиотиков). Это приводит к избыточному размножению микробов, составляющих в норме незначительную часть микрофлоры, а также к колонизации слизистой кишечника нехарактерными для данной ниши бактериями, грибами и др.

Синдром дисбактериоза в начальных стадиях развития выявляется при бактериологических исследованиях и в сравнительно редких случаях при сохранении причин, спровацировавших его возникновение, переходит в клинически значимые формы (псевдомембранозный колит). Клинические проявления дисбактериоза чаще всего протекают по типу эндогенных или аутоинфекций. С точки зрения клиники, дисбактериоз – это патология нормальной микрофлоры, которая таит в себе опасность возникновения эндогенных инфекций. Степень клинических проявлений дисбактериоза (чаще всего наблюдается дисфункция кишечника – диарея, метиоризм, запоры; у детей могут быть аллергические проявления) зависит от состояния макроорганизма, его реактивности.

Принципы профилактики и терапии синдрома дисбактериоза кишечника.

1.Заместительная терапия живыми бактериями нормальной флоры, населяющими толстый кишечник.

Коммерческие препараты: колибактерин (живые кишечные палочки, имеющая антагонистические свойства в отношении условнопатогенных бактерий), бифидумбактерин (бифидобактерии), лактобактерин (лактобактерии) и их комбинации (бификол, бифилакт). Применяются в форме лиофилизированных живых бактерий, а также в виде продуктов, приготовленных путем сбраживания молока названными бактериями (иогурт, ряженка и др.).

(До сих пор дискутируется вопрос о механизмах действия данных препаратов: либо за счет «приживания» в кишечнике искусственно вводимых штаммов, либо за счет создания метаболическими продуктами этих штаммов условий для выживания и заселения кишечника бактериями собственной нормальной микрофлоры).

Для детей первых лет жизни выпускаются соки и продукты детского питания с добавлением живых бактерий нормальной микрофлоры (бифидобактерии, лактобактерии).

2.Препараты, содержащие очищенные продукты метаболизма бактерий нормальной микрофлоры (с оптимальной рН), например, Хилак-Форте. Данные препараты создают необходимые условия в кишечнике для заселения его нормальной аутофлорой и препятствуют размножению гнилостных условно-патогенных бактерий.