Перед тем как рассмотреть, непосредственно, микрофлору кожи нам придётся остановиться на нескольких понятиях. Мы коротко расскажем о том, что такое микроорганизмы, биоценоз, экосистема, симбиоз и микрофлора.
Микроорганизмы (микробы)
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 и экосистема
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.
Удивительный факт!
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!
Нормальная микрофлора человека
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;
Постоянная и
транзитная микрофлора
толстый кишечник;
верхние отделы дыхательной системы;
наружные отделы мочеполовой системы;
кожа, особенно ее
волосистая часть.
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.
Микрофлора в цифрах
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 организме есть ткани, свободные от микрофлоры
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.
. Микрофлора организма человека
Микрофлора тела человека играет чрезвычайно важную роль в поддержании его здоровья на оптимальном уровне. Нормальная микрофлора представляет собой совокупность множества микробиоценозов (сообществ микроорганизмов), характеризующихся определенным составом и занимающих тот или иной биотоп (кожу и слизистые оболочки) в организме человека и животных, сообщающийся с окружающей средой. Организм человека и его микрофлора находятся в состоянии динамического равновесия (эубиоза) и являются единой экологической системой.
В любом микробиоценозе следует различать так называемые характерные виды (облигатные, аутохтонные, индигенные, резидентные). Представители этой части микрофлоры постоянно присутствуют в организме человека и играют важную роль в метаболизме
хозяина и защите его от возбудителей инфекционных заболеваний. Вторая составляющая нормальной микрофлоры - транзиторная микрофлора (аллохтонная, случайная). Представители факультативной части микрофлоры достаточно часто встречаются у здоровых людей, но их качественный и количественный состав непостоянен и время от времени меняется. Количество характерных видов относительно невелико, зато численно они всегда представлены наиболее обильно.
Создание колонизационной резистентности.
Регуляция газового состава, редокс-потенциала кишечника и других полостей организма хозяина.
Продукция ферментов, участвующих в метаболизме белков, углеводов, липидов, а также улучшение пищеварения и усиление перистальтики кишечника.
Участие в водно-солевом обмене.
Участие в обеспечении эукариотических клеток энергией.
Детоксикация экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов преимущественно за счет гидролитических и восстановительных реакций.
Продукция биологически активных соединений (аминокислоты, пептиды, гормоны, жирные кислоты, витамины).
Иммуногенная функция.
Морфокинетическое действие (влияние на структуру слизистой оболочки кишечника, поддержание морфологического и функционального состояния желез, эпителиальных клеток).
Мутагенная или антимутагенная функция.
Участие в канцеролитических реакциях (способность индигенных представителей нормальной микрофлоры нейтрализовывать вещества, индуцирующие канцерогенез).
Важнейшей функцией нормальной микрофлоры является ее участие в создании колонизационной резистентности (сопротивляемость, устойчивость к заселению посторонней микрофлорой). Механизм создания колонизационной резистентности комплексный. Колонизационная резистентность обеспечивается способностью некоторых представителей нормальной микрофлоры адгезироваться на эпителии слизистой оболочки кишечника, образуя на ней пристеночный слой и тем самым препятствуя прикреплению патогенных и условно-патогенных возбудителей инфекционных
заболеваний. Другой механизм создания колонизационной резистентности связан с синтезом индигенными микроорганизмами ряда веществ, подавляющих рост и размножение патогенов, прежде всего органических кислот, перекиси водорода и других биологически активных субстанций, а также с конкуренцией с патогенными микроорганизмами за источники питания.
Состав микрофлоры и размножение ее представителей контролируются прежде всего макроорганизмом (колонизационная резистентность, связанная с организмом хозяина) с помощью следующих факторов и механизмов:
Механических факторов (десквамация эпителия кожи и слизистых оболочек, удаление микробов секретами, перистальтикой кишечника, гидродинамической силой мочи в мочевом пузыре и т.д.);
Химических факторов - соляной кислоты желудочного сока, кишечного сока, желчных кислот в тонкой кишке, щелочного секрета слизистой оболочки тонкой кишки;
Бактерицидных секретов слизистых оболочек и кожи;
Иммунных механизмов - подавление адгезии бактерий на слизистых оболочках секреторными антителами класса IgA.
Различные области тела человека (биотопы) имеют свою характерную микрофлору, отличающуюся по качественному и количественному составу.
Микрофлора кожи. Основные представители микрофлоры кожи: коринеформные бактерии, плесневые грибы, спорообразующие аэробные палочки (бациллы), эпидермальные стафилококки, микрококки, стрептококки и дрожжеподобные грибы рода Malas-sezia.
Коринеформные бактерии представлены грамположительными палочками, не образующими спор. Аэробные коринеформные бактерии рода Corynebacterium обнаруживаются в кожных складках - подмышечных впадинах, промежности. Другие аэробные коринеформные бактерии представлены родом Brevibacterium. Они чаще всего встречаются на стопах ног. Анаэробные коринеформные бактерии представлены прежде всего видомPropionibacterium acnes - на крыльях носа, головы, спины (сальные железы). На фоне гормональной перестройки они играют значительную роль в возникновении юношеских acne vulgaris.
Микрофлора верхних дыхательных путей. В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, нагруженные микроорганизма-
ми, большая часть которых задерживается и погибает в носо- и ротоглотке. Здесь растут бактероиды, коринеформные бактерии, гемофильные палочки, лактобактерии, стафилококки, стрептококки, нейссерии, пептококки, пептострептококки и др. На слизистых оболочках респираторного тракта больше всего микроорганизмов в области носоглотки до надгортанника. В носовых ходах микрофлора представлена коринебактериями, постоянно присутствуют стафилококки (резидентные S. epidermidis), встречаются также непатогенные нейссерии, гемофильные палочки.
Гортань, трахея, бронхи и альвеолы обычно стерильны.
Пищеварительный тракт. Качественный и количественный состав различных отделов пищеварительного тракта неодинаков.
Рот. В полости рта обитают многочисленные микроорганизмы. Этому способствуют остатки пищи во рту, благоприятная температура и щелочная реакция среды. Анаэробов больше, чем аэробов, в 10-100 раз. Здесь обитают разнообразные бактерии: бактероиды, превотеллы, порфиромонады, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, актиномицеты, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, пептококки, пептострептококки, вейлонеллы и др. Анаэробы обнаруживаются прежде всего в карманах десен и зубных бляшек. Они представлены родами Bacteroides, Porphyromo- nas,Fusobacterium и др. Аэробы представлены Micrococcus spp., Streptococcus spp. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие (Entamaeba gingivalis, Trichomonas tenax). Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.
Антимикробные компоненты слюны, особенно лизоцим, антимикробные пептиды, антитела (секреторный IgA), подавляют адгезию посторонних микробов к эпителиоцитам. С другой стороны бактерии образуют полисахариды: S. sanguis и S. mutans преобразовывают сахарозу во внеклеточный полисахарид (глюканы, декстраны), участвующие в адгезии к поверхности зубов. Колонизации постоянной частью микрофлоры способствует фибронектин, покрывающий эпителиоциты слизистых оболочек (полный текст см. на диске).
Пищевод практически не содержит микроорганизмов.
Желудок. В желудке количество бактерий не превышает 10 3 КОЕ в 1 мл. Размножение микроорганизмов в желудке происходит
медленно из-за кислого значения рН окружающей среды. Чаще всего встречаются лактобактерии, поскольку они устойчивы в кислой среде. Нередки и другие грамположительные бактерии: микрококки, стрептококки, бифидобактерии.
Тонкая кишка. Проксимальные отделы тонкой кишки содержат небольшое количество микроорганизмов - не превышает 10 3 -10 5 КОЕ/мл. Чаще всего встречаются лактобактерии, стрептококки и актиномицеты. Это обусловлено, по-видимому, низким значением рН желудка, характером нормальной двигательной активности кишечника, антибактериальными свойствами желчи.
В дистальных отделах тонкой кишки количество микроорганизмов увеличивается, достигая 10 7 -10 8 КОЕ/г, при этом качественный состав сопоставим с таковым микрофлоры толстой кишки.
Толстая кишка. В дистальных отделах толстой кишки количество микроорганизмов достигает 10 11 -10 12 КОЕ/г, а количество встречающихся видов достигает 500. Преобладающими микроорганизмами являются облигатные анаэробы, их содержание в этом отделе пищеварительного тракта превышает таковое аэробов в 1000 раз.
Облигатная микрофлора представлена в основном бифидобактериями, эубактериями, лактобактериями, бактероидами, фузобактериями, пропионобактериями, пептострептококками, пептококками, клостридиями, вейлонеллами. Все они высокочувствительны к действию кислорода.
Аэробные и факультативно анаэробные бактерии представлены энтеробактериями, энтерококками и стафилококками.
В пищеварительном тракте микроорганизмы локализуются на поверхности эпителиальных клеток, в глубоком слое мукозного геля крипт, в толще мукозного геля, покрывающего кишечный эпителий, в просвете кишечника и в бактериальной биопленке.
Микрофлора желудочно-кишечного тракта новорожденных. Известно, что желудочно-кишечный тракт новорожденного стерилен, но уже через сутки начинает заселяться микроорганизмами, попадающими в организм ребенка от матери, медицинского персонала и окружающей среды. Первичная колонизация кишечника новорожденного включает несколько фаз:
1-я фаза - 10-20 ч после рождения - характеризуется отсутствием микроорганизмов в кишечнике (асептическая);
2-я фаза - через 48 ч после рождения - общее количество бактерий достигает 10 9 и более в 1 г испражнений. Эта фаза
характеризуется заселением кишечника лактобактериями, энтеробактериями, стафилококками, энтерококками, вслед за ними появляются анаэробы (бифидобактерии и бактероиды). Данный этап еще не сопровождается формированием постоянной флоры;
3-я фаза - стабилизации - наступает, когда бифидофлора становится основной флорой микробного пейзажа. У большинства новорожденных первой недели жизни формирования стабильной бифидофлоры не происходит. Преобладание бифидобактерий в кишечнике отмечается только на 9-10-е сутки жизни.
Для детей первого года жизни характерны высокие популяционные уровни и частота выявления не только таких групп бактерий, как бифидобактерии, энтерококки, непатогенные эшерихии, но и бактерий, которые принято относить к условно-патогенным группам. Такими группами бактерий являются лецитиназоположительные клостридии, коагулазоположительные стафилококки, грибы рода Candida, цитратассимилирующие энтеробактерии и эшерихии с низкой биохимической активностью, а также со способностью к продукции гемолизинов. К концу первого года жизни происходит частичная или полная элиминация условнопатогенных бактерий.
Характеристика основных представителей микрофлоры кишечника Бифидобактерии - грамположительные, неспорообразующие палочки, облигатные анаэробы. Преобладают в толстой кишке с первых дней и на протяжении всей жизни. Бифидобактерии выделяют большое количество кислых продуктов, бактериоцинов, лизоцима, что позволяет им проявлять антагонистическую активность по отношению к патогенным микроорганизмам, поддерживать колонизационную резистентность, препятствовать транслокации условно-патогенных микроорганизмов.
Лактобактерии - грамположительные неспорообразующие палочки, микроарофилы. Являются представителями индигенной микрофлоры толстой кишки, полости рта и влагалища, обладают выраженной способностью к адгезии к эпителиоцитам кишечника, входят в состав мукозной флоры, участвуют в создании колонизационной резистентности, обладают иммуномодулирующим свойством, способствуют выработке секреторных иммуноглобулинов.
Количество в большей степени зависит от вводимых кисломолочных продуктов и составляет 10 6 -10 8 в 1 г.
Эубактерии - грамположительные неспорообразующие палочки, строгие анаэробы. У детей, находящихся на грудном вскармливании, встречаются нечасто. Принимают участие в деконъюгации желчных кислот.
Клостридии - грамположительные, спорообразующие палочки, строгие анаэробы. Лецитиназоотрицательные клостридии появляются у новорожденных уже в конце 1-й недели жизни, а их концентрация достигает 10 6 -10 7 КОЕ/г. Лецитиназоположительные клостридии (С рerfringens) встречаются у 15% детей раннего возраста. Эти бактерии исчезают при достижении ребенком возраста 1,5-2 лет.
Бактероиды - грамотрицательные, неспорообразующие облигатно-анаэробные бактерии. В кишечнике преобладают бактероиды, относящиеся к группе B. fragilis. Это прежде всего B. thetaiotaomicron, B. vulgatus. Доминирующими в кишечнике ребенка эти бактерии становятся после 8-10 мес жизни: их количество достигает 10 10 КОЕ/г. Участвуют в деконъюгации желчных кислот, обладают иммуногенными свойствами, высокой сахаралитической активностью, способны расщеплять углеводсодержащие компоненты пищи, продуцируя большое количество энергии.
Факультативно анаэробные микроорганизмы представлены эшерихиями и некоторыми другими энтеробактериями, а также грамположительными кокками (стафилококками, стрептококками и энтерококками) и грибами рода Candida.
Эшерихии - грамотрицательные палочки, появляются в первые дни жизни и сохраняются на протяжении всей жизни в количестве 10 7 -10 8 КОЕ/г. Эшерихии, отличавшиеся сниженными ферментативными свойствами, а также способностью к продукции гемолизинов, как и другие бактерии (клебсиеллы, энтеробактеры, цитробактеры, протеи и др.), составляют значительную часть как качественного, так и количественного состава энтеробактерий у детей первого года жизни, но в последующем к концу первого года жизни по мере созревания иммунной системы ребенка происходит частичная или полная элиминация условно-патогенных бактерий.
Стафилококки - грамположительные кокки, коагулазоотрицательные стафилококки колонизируют кишечник ребенка с первых дней жизни. Коагулазоположительные (S. aureus) в настоящее
время обнаруживаются более чем у 50% детей в возрасте 6 мес и после 1,5-2 лет. Источником колонизации детей бактериями вида S. aureus является флора кожи людей, окружающих ребенка.
Стрептококки и энтерококки - грамположительные кокки. Заселяют кишечник с первых дней жизни, количество достаточно стабильное на протяжении жизни - 10 6 -10 7 КОЕ/г. Участвуют в создании колонизационной резистентности кишечника.
Грибы рода Candida - транзиторная микрофлора. У здоровых детей встречаются нечасто.
Микрофлора мочеполового тракта. Почки, мочеточники, мочевой пузырь обычно стерильны.
В уретре встречаются коринеформные бактерии, эпидермальный стафилококк, сапрофитные микобактерии (M. smegmatis), неклостридиальные анаэробы (превотеллы, порфиромонады), энтерококки.
Основными представителями микрофлоры влагалища у женщин репродуктивного возраста являются лактобактерии, их количество достигает 10 7 -10 8 в 1 мл вагинального отделяемого. Колонизация влагалища лактобактериями обусловлена высоким уровнем эстрогенов у женщин детородного возраста. Эстрогены индуцируют накопление в вагинальном эпителии гликогена, являющегося субстратом для лактобактерий, и стимулируют образование рецепторов для лактобактерий на клетках вагинального эпителия. Лактобактерии расщепляют гликоген с образованием молочной кислоты, которая поддерживает рН влагалища на низком уровне (4,4-4,6) и является важнейшим контролирующим механизмом, препятствующим колонизации патогенными бактериями этой экологической ниши. Продукция перекиси водорода, лизоцима, лактацинов способствует поддержанию колонизационной резистентности.
Нормальная микрофлора влагалища включает бифидобактерии (встречаются редко), пептострептококки, пропионибактерии, превотеллы, бактероиды, порфиромонасы, коринеформные бактерии, коагулазоотрицательные стафилококки. Преобладающими микроорганизмами являются анаэробные бактерии, соотношение анаэробы/аэробы составляет 10/1. Примерно у 50% здоровых сексуально активных женщин обнаруживаются Gardnerella vaginalis, Mycoplasma hominis, а у 5% - бактерии рода Mobiluncus.
На состав микрофлоры влагалища оказывают влияние беременность, роды, возраст. Во время беременности количество лактобактерий повышается и достигает максимума в III триместре бере-
менности. Доминирование лактобактерий у беременных снижает риск патологической колонизации при прохождении его через родовые пути.
Роды приводят к резким изменениям в составе микрофлоры влагалища. Снижается количество лактобактерий и существенно увеличивается количество бактероидов, эшерихий. Данные нарушения микробиоценноза транзиторны, и к 6-й неделе после родов состав микрофлоры возвращается к норме.
После наступления менопаузы в генитальном тракте снижаются уровни эстрогенов и гликогена, уменьшается количество лактобактерий, преобладают анаэробные бактерии, рН приобретает нейтральное значение. Полость матки в норме стерильна.
Дисбактериоз
Это клинико-лабораторный синдром, возникающий при целом ряде заболеваний и клинических ситуаций, который характеризуется изменением качественного и количественного состава нормофлоры определенного биотопа, а также транслокацией определенных ее представителей в несвойственные биотопы с последующими метаболическими и иммунными нарушениями. При дисбиотических нарушениях, как правило, происходят снижение колонизационной резистентности, угнетение функций иммунной системы, повышается восприимчивость к инфекционным заболеваниям. Причины, приводящие к возникновению дисбактериозов:
Длительная антибиотико-, химиоили гормонотерапия. Чаще всего дисбиотические нарушения возникают при использовании антибактериальных препаратов, относящихся к группе аминопенициллинов [ампициллин, амоксициллин, линкозаминов (клиндамицин и линкомицин)]. В этом случае наиболее тяжелым осложнением следует считать возникновение псевдомембранозного колита, ассоциированного с Clostridium difficile.
Воздействие жесткого γ-излучения (лучевая терапия, облучение).
Заболевания желудочно-кишечного тракта инфекционной и неинфекционной этиологии (дизентерия, сальмонеллезы, онкологические заболевания).
Стрессовые и экстремальные ситуации.
Длительное пребывание в стационаре (инфицирование госпитальными штаммами), в условиях замкнутого пространства (космические станции, подводные лодки).
При бактериологическом исследовании регистрируется снижение количества или исчезновение одного или нескольких видов микроорганизмов - представителей индигенной микрофлоры, прежде всего бифидобактерий, лактобактерий. При этом увеличивается количество условно-патогенных микроорганизмов, которые относятся к факультативной микрофлоре (цитратассимилирующие энтеробактерии, протеи), при этом они могут распространяться за пределы характерных для них биотопов.
Различают несколько стадий дисбактериоза.
I стадия компенсированная - фаза латентная (субклиническая). Происходит уменьшение количества одного из представителей индигенной микрофлоры без изменения других составляющих биоценоза. Клинически не проявляется - компенсированная форма дисбактериоза. При этой форме дисбактериоза рекомендуется диета.
II стадия - субкомпенсированная форма дисбактериоза. Происходят снижение количества или элиминация отдельных представителей индигенной микрофлоры и увеличение содержания транзиторной условно-патогенной микрофлоры. Для субкомпенсированной формы характерны дисфункция кишечника и местные воспалительные процессы, энтерит, стоматит. При этой форме рекомендуются диета, функциональное питание, а для коррекции - пре- и пробиотики.
III стадия - декомпенсированная. Основные тенденции изменения микрофлоры нарастают, условно-патогенные микроорганизмы становятся доминирующими, и отдельные представители распространяются за пределы биотопа и появляются в полостях, органах и тканях, в которых они обычно не встречаются, напримерE. coli в желчных путях, Candida в моче. Развивается декомпенсированная форма дисбактериоза вплоть до тяжелых септических форм. Для коррекции этой стадии нередко приходится прибегать к так называемой селективной деконтаминации - назначению антибактериальных препаратов из группы фторхинолонов, монобактамов, аминогликозидов per os с последующей длительной коррекцией микрофлоры с помощью диетического питания, пре- и пробиотиков.
Существует несколько подходов в коррекции дисбиотических нарушений:
Устранение причины, вызвавшей изменения микрофлоры кишечника;
Коррекция диеты (использование кисломолочных продуктов, продуктов питания растительного происхождения, диетических добавок, функционального питания);
Восстановление нормальной микрофлоры с помощью селективной деконтаминации - назначению про-, пре- и синбиотиков.
Пробиотики - живые микроорганизмы (молочнокислые бактерии, иногда дрожжи), которые относятся к обитателям кишечника здорового человека, оказывают положительное воздействие на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма, через оптимизацию микрофлоры хозяина. В Российской Федерации зарегистрированы и широко используются следующие группы пробиотиков.
Бифидосодержащие препараты. Их действующим началом являются живые бифидобактерии, обладающие высокой антагонистической активностью против широкого спектра патогенных и условно-патогенных бактерий. Эти препараты повышают колонизационную резистентность, нормализуют микрофлору кишечника. Например,бифидумбактерин, который содержит живые лиофильно высушенные бифидобактерии - B. bifidum.
Пребиотики - препараты немикробного происхождения, не способные адсорбироваться в верхних отделах пищеварительного тракта. Они способны стимулировать рост и метаболическую активность нормальной микрофлоры кишечника. Чаще всего вещества, составляющие основу пребиотика, являются низкомолекулярными углеводами (олигосахариды, фруктоолигосахариды), содержащиеся в грудном молоке и в некоторых пищевых продуктах.
Синбиотики - комбинация пробиотиков и пребиотиков. Эти вещества избирательно стимулируют рост и метаболическую активность индигенной микрофлоры. Например, препарат биовестинлакто содержит бифидогенные факторы и биомассу B. bifidum, L. adolescentis, L. plantarum.
При тяжелых нарушениях микробиоценоза используется селективная деконтаминация. Препаратами выбора при этом могут быть антибактериальные препараты, применение которых не нарушает колонизационную резистентность, - фторхинолоны, азренам, перорально аминогликозиды.
Функции нормальной микрофлоры Нормальная микрофлора выполняет ряд существенных для здоровья человека жизненно важных функций :
антагонистическая функция - нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность .Колонизационная резистентность - это устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению случайной, в том числе и патогенной, микрофлорой . Она обеспечивается как выделением веществ, оказывающих бактерицидное и бактериостатическое действие, так и конкуренцией бактерий за питательные субстраты и экологические ниши;
иммуногенная функция - бактерии-представители нормальной микрофлоры постоянно "тренируют "иммунную систему своими антигенами;
пищеварительная функция - нормальная микрофлора за счет своих ферментов принимает участие в полостном пищеварении;
метаболическая функция - нормальная микрофлора за счет своих ферментов участвует в обмене :
белков,
липидов,
уратов,
оксалатов,
стероидных гормонов,
холестерина;
витаминообразующая функция - в процессе метаболизма отдельные представители нормальной микрофлоры образуют витамины. Например, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин , рибофлавин ,пантотеновую кислоту , витамины К, Е, В12, фолиевую кислоту , однако витамины не всасываются в толстом кишечнике и, поэтому можно рассчитывать на те из них, которые в небольшом количестве образуются в подвздошной кишке;
детоксикационная функция - способность обезвреживать образующиеся в организме токсические продукты метаболизма или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксические соединения;
регуляторная функция - нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддержания pH среды;
генетическая функция - нормальная микрофлора - это неограниченный банк генетического материала, поскольку обмен генетического материала постоянно происходит как между самими представителями нормальной микрофлоры, так и патогенными видами, попадающими в ту или иную экологическую нишу; Кроме того, 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 . Необходимо напомнить, что нормальная микрофлора играет большую роль в качестве и продолжительности жизни человека, поэтому важным вопросом в микробиологии, является вопрос о методах выявления и коррекции ее дисбаланса . Дисбаланс нормальной микрофлоры может проявляться под действием ряда причин:
нерациональная антибиотикотерапия;
действие токсических веществ (интоксикации), в том числе производственных;
инфекционные заболевания (сальмонеллез, дизентерия);
соматические заболевания (сахарный диабет, онкологические заболевания);
В микробиологии посвящены объемные исследования, кропотливые научные труды и тщательные эксперименты. В основном они направлены на изучение состава определенных органов, влияния микроорганизмов на ткани, условий их размножения. В квалификационных работах о нормальной микрофлоре организма человека особое внимание уделяется заболеваниям, вызванным микробами, и установлению нормальных количеств, при которых они максимально безвредны.
Что это такое?
Термин "нормальная" микрофлора человеческого организма наиболее часто применяется в обозначении набора микроорганизмов, которые обитают в здоровом теле. Несмотря на ботаническое значение слова флора, понятие объединяет в себе всю живность внутреннего мира. Она представлена разнообразными бактериями, которые в основном сосредоточены на коже и слизистых оболочках. Их особенности и действие напрямую зависят от расположения в организме. И если в микрофлоре организма человека происходит дисбаланс, то это связано с нарушением функционирования части организма. Микроскопическая составляющая немало влияет на анатомию, физиологию, восприимчивость к патогенам и заболеваемость хозяина. В этом основная роль микрофлоры организма человека.
В зависимости от возраста, состояния здоровья и окружающей среды, нормальная микрофлора человеческого организма колеблется в определениях. Чтобы лучше понять, как она устроена, чем обусловлена и как действует, большинство исследований проводятся на животных. Ее компоненты - микроскопические организмы, располагающиеся по телу в определенных участках. Они попадают в нужную среду еще в период вынашивания младенца и формируются благодаря микрофлоре матери и медикаментам. После рождения бактерии проникают в организм в составе грудного молока и искусственных смесей. Микрофлора окружающей среды и организм человека тоже связаны, поэтому благоприятное окружение - залог развития нормальной микрофлоры у ребенка. Нужно учитывать экологию, чистоту питьевой воды, качество предметов быта и гигиены, одежды и пищи. Микрофлора может быть абсолютно разной у людей, ведущих сидячий и подвижный образ жизни. Она приспосабливается к внешним факторам. По этой причине у целой нации может быть какое-то сходство. Например, микрофлора японцев содержит повышенное количество микробов, способствующих переработке рыбы.
Ее равновесие может быть нарушено антибиотиками и другими химическими препаратами, что приводит к инфекциям в результате распространения патогенных бактерий. Микрофлора организма человека подвержена постоянным изменениям и нестабильности, потому что внешние условия меняются, и сам организм со временем тоже. В каждой области организма она представлена особенными видами.
Кожа
Микробы распространяются в зависимости от типа кожи. Ее участки можно сравнивать с регионами Земли: предплечья с пустынями, скальп с прохладными лесами, промежность и подмышки с джунглями. От условий зависят популяции преобладающих микроорганизмов. Труднодоступные участки тела (подмышки, промежность и пальцы) содержат больше микроорганизмов, чем более открытые области (ноги, руки и туловище). Их число зависит и от других факторов: количества влаги, температуры, концентрации липидов на поверхности кожи. Обычно пальцы ног, подмышки и влагалище колонизируются чаще, чем более сухие участки.
Микрофлора кожи человека относительно постоянна. Выживаемость и размножение микроорганизмов частично зависят от взаимодействия кожи с окружающей средой и частично от особенностей кожных покровов. Специфичность заключается в том, что бактерии лучше пристают к некоторым эпителиальным поверхностям. Например, при колонизации слизистой оболочки носа стафилококки обладают преимуществом перед стрептококками вириданс, и наоборот, уступают им в освоении ротовой полости.
Большинство микроорганизмов обитают на поверхностных слоях и в верхних частях волосяных фолликулов. Некоторые находятся глубже и не подвергаются риску от обычных процедур дезинфекции. Они являются своеобразным резервуаром для восстановления после удаления поверхностных бактерий.
В целом в микрофлоре человеческой кожи преобладают грамположительные организмы.
Здесь развивается разносортная микробная флора, а в щелях между деснами обитают стрептококковые анаэробы. Глотка может быть местом входа и первоначального распространения для нейссерий, бордетелл и стрептококков.
Оральная флора непосредственно влияет на кариес зубов и зубные болезни, которые затрагивают около 80% населения в западном мире. Анаэробы в ротовой полости ответственны за многие из мозговых, лицевых и легких инфекций, образование абсцессов. Дыхательные пути (мелкие бронхи и альвеолы) обычно стерильны, потому что частицы размером с бактерию не достигают их. В любом случае они сталкиваются с механизмами защиты хозяев, такими как альвеолярные макрофаги, которых нет в глотке и ротовой полости.
Желудочно-кишечный тракт
Кишечные бактерии играют важную роль в развитии иммунной системы, отвечают за экзогенные патогенные микроорганизмы. Флора толстой кишки состоит преимущественно из анаэробов, которые участвуют в переработке желчных кислот и витамина К, способствуют производству аммиака в кишечнике. Они могут вызывать абсцессы и перитонит.
Желудочная микрофлора зачастую переменчива, и популяции видов не растут из-за неблагоприятного действия кислоты. Кислотность снижает количество бактерий, которое возрастает после приема пищи (103-106 организмов в грамме содержимого) и остается низким после пищеварения. Некоторые виды хеликобактера все же способны населять желудок и вызывать гастрит типа B и язвенную болезнь.
Быстрая перистальтика и наличие желчи объясняют немногочисленность организмов в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта. Далее, вдоль тонкой и подвздошной кишки популяции бактерий начинают увеличиваться, а в зоне илеоцекального клапана они достигают отметки 106-108 организмов в миллилитре. При этом преобладают стрептококки, лактобактерии, бактероиды и бифидобактерии.
Концентрацию 109-111 бактерий на грамм содержимого можно обнаружить в толстой кишке и фекалиях. Их богатая флора состоит почти из 400 видов микроорганизмов, 95-99% которых относятся к анаэробам. Например, бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, пептострептококки и клостридии. При отсутствии воздуха они свободно размножаются, занимают доступные ниши и производят метаболические отходы, такие, как уксусная, масляная и молочная кислоты. Строгие анаэробные условия и бактериальные отходы являются факторами, которые препятствуют росту других бактерий в толстой кишке.
Хотя микрофлора организма человека может противостоять патогенам, многие из ее представителей вызывают заболевания у людей. Анаэробы в кишечном тракте являются первичными агентами внутрибрюшных абсцессов и перитонитов. Прорывы кишечника, вызванные аппендицитом, раком, инфарктом, хирургическим вмешательством или огнестрельными ранениями, почти всегда затрагивают брюшную полость и соседние органы с помощью нормальной флоры. Лечение антибиотиками позволяет некоторым анаэробным видам стать доминирующими и вызвать расстройства. Например, которые остаются жизнеспособными у пациента, проходящего антимикробную терапию, могут вызывать псевдомембранозный колит. Другие патологические состояния кишечника или хирургия способствуют бактериальному росту в верхнем тонком отделе органа. Таким образом болезнь прогрессирует.
Влагалище
Влагалищная флора меняется с возрастом человека, регулируется вагинальным рН и уровнем гормонов. Преходящие микроорганизмы (например, кандида) часто вызывают вагинит. Лактобактерии преобладают у девочек в течение первого месяца жизни (вагинальный рН составляет приблизительно 5). Секреция гликогена, по-видимому, прекращается примерно с первого месяца до полового созревания. За это время активнее развиваются дифтероиды, эпидермальные стафилококки, стрептококки и кишечные палочки (pH около 7). В период полового созревания возобновляется секреция гликогена, понижается рН, а женщины приобретают "взрослую" флору, в которой больше лактобацилл, коринебактерий, пептострептококков, стафилококков, стрептококков и бактероидов. После менопаузы pH снова поднимается, и состав микрофлоры возвращается к тому, который есть в подростковом возрасте.
Глаза
Микрофлора организма человека почти отсутствует в области глаз, хотя есть и исключения. Лизоцим, выделяющийся со слезами, может мешать образованию некоторых бактерий. Исследования выявляют редкие стафилококки и стрептококки, а также гемофилюсы в 25% образцов.
Какова роль нормальной микрофлоры в организме человека?
Микроскопический мир напрямую влияет на состояние здоровья хозяина. Для изучения его влияния необходимы более фундаментальные исследования, чем проводятся сейчас. Но основные функции микрофлоры организма человека уже выявлены: поддержка иммунитета и помощь в жизненно необходимых процессах, например переработке пищи.
Микроорганизмы - источник витаминов и микроэлементов, более того, они нейтрализуют действие слабых патогенов и ядов. К примеру, кишечная флора принимает участие в биосинтезе витамина К и других продуктов, расщепляющих желчные кислоты и производящие аммиак. Еще одна роль нормальной микрофлоры в организме человека - управление аппетитом хозяина. Она подсказывает, в чем нуждается организм и что употребить для поддержания баланса. Бифидобактерии нуждаются в белковой пище, кишечная палочка - в овощах и фруктах. Если человек и сам не знает, чего хочет - это явный признак общей недостаточности в микрофлоре. Ей может повредить частая смена диет и образа питания, хоть она и обладает способностью перестраиваться. Окружающая среда и нормальная микрофлора организма человека тоже тесно связаны.
Распространенные патологии
Нарушение поверхности слизистой оболочки часто приводит к заражению человека и поражению нормальной микрофлоры организма человека. Кариозные, периодонтальные заболевания, абсцессы, неприятные запахи и эндокардит являются признаками инфицирования. Ухудшение состояния носителя (например, из-за сердечной недостаточности или лейкемии) может привести к тому, что нормальная флора не будет подавлять переходные патогены. Микрофлора организма человека в норме и патологии существенно различается, это решающий фактор в определении здоровья хозяина.
Бактерии могут вызывать множество различных инфекций разной степени тяжести. Например, хеликобактер пилори - потенциальный патоген желудка, так как играет роль в формировании язвы. По принципу инфицирования бактерии могут быть разделены на три основные группы:
- Первичные патогены. Они являются возбудителями расстройств, будучи изолированными от пациента (например, когда причина диарейного заболевания лежит в лабораторной изоляциии сальмонелл от фекалий).
- Оппортунистические патогены. Они наносят вред пациентам, подверженных риску из-за предрасположенности к болезням.
- Непатогенные агенты (Lactobacillus acidophilus). Однако их категория может измениться из-за высокой адаптируемости и пагубного влияния современной лучевой терапии, химиотерапии и иммунотерапии. Некоторые бактерии, которые ранее не считались патогенами, теперь вызывают заболевания. Например, Serratia marcescens - вызывающая пневмонию, инфекции мочевых путей и бактериемию у зараженных хозяев.
Человек вынужден жить в среде, наполненной разнообразными микроорганизмами. Из-за масштабов проблемы инфекционных заболеваний, стремление медиков понять естественные иммунные механизмы носителя вполне оправдано. Огромные исследовательские усилия расходуются для выявления и характеристики факторов вирулентности патогенных бактерий. Наличие антибиотиков и вакцин предоставляет врачам мощные инструменты для контроля или лечения многих инфекций. Но, к сожалению, эти препараты и вакцины еще полностью не искоренили бактериальные заболевания у людей или животных.
Человека - это нормальная микрофлора организма человека, ее функция - защита от патогенов и поддержка иммунитета хозяина. Но, она и сама нуждается в уходе. Есть несколько советов по поводу того, как обеспечить внутреннее равновесие в микрофлоре и избежать неприятностей.
Профилактика и лечение дисбактериоза
Для поддержания микрофлоры организма человека микробиология и медицина советуют придерживаться элементарных правил:
- Соблюдать гигиену.
- Вести активный образ жизни и укреплять организм.
- Делать прививки от инфекционных заболеваний и остерегаться антибиотиков. Могут возникнуть осложнения (дрожжевые инфекции, кожная сыпь и аллергические реакции)
- Правильно питаться и добавлять в рацион пробиотики.
Пробиотики - хорошие бактерии в ферментированных пищевых продуктах и добавках. Они укрепляют дружественные бактерии в кишечнике. Для относительно здоровых людей всегда полезно употреблять в первую очередь натуральную пищу, а уже потом добавки.
Пребиотики - еще одна необходимая составляющая еды. Они содержатся в цельных зернах, луке, чесноке, спарже и корнях цикория. Регулярное употребление уменьшает раздражение кишечника и успокаивает аллергические реакции.
Кроме того, диетологи советуют избегать жирных продуктов. Согласно исследованиям, проведенным на мышах, жиры могут повредить оболочку кишечника. В результате этого нежелательные химические вещества, выделяемые бактериями, попадают в кровоток и воспаляют близлежащие ткани. Более того, некоторые жиры увеличивают популяции недружественных микроорганизмов.
Еще один полезный навык - контроль личных переживаний и стресса. Стресс влияет функционирование иммунной системы - либо подавляя, либо усиливая реакции на патогены. Да и в целом психическое неблагополучие в итоге переходит в физические недомогания. Важно научиться выявлять истоки проблем прежде, чем они нанесут непоправимый вред здоровью организма.
Внутренний баланс, нормальная микрофлора организма человека и окружающей среды - лучшее, что можно обеспечить для здоровья.
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.
Содержание: 1. Основные понятия по микроэкологии. 2. Микрофлора тела здорового человека. 3. Значение микрофлоры тела в жизни человека. 4. Микрофлора окружающей среды. 5. Основы санитарной микробиологии.
Экология микроорганизмов - наука о взаимоотношениях микробов друг с другом и с окружающей средой. В медицинской микробиологии объектом изучения служит комплекс взаимоотношений микроорганизмов с человеком.
Популяция – совокупность особей одного вида, обитающих в пределах определенного биотопа. Биотоп – территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни. Микробиоценоз – сообщество популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе.
Симбиоз Совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах. При этом обе популяции извлекают для себя пользу.
Коменсализм разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнер, не принося видимого вреда другому
Антагонизм При антагонизме (конкуренции) происходит подавление жизнедеятельности одной популяции другой. Формы истребления могут быть вариабельными - от банального поглощения более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурента (бактериоцины, антибиотики, фитонциды, интерферон, органические и жирные кислоты и др.)
Организм человека в норме содержит сотни видов микроорганизмов; среди них доминируют бактерии. Вирусы и простейшие представлены значительно меньшим числом видов.
Провести четкую границу между сапрофитами и патогенными микробами, входящими в состав нормальной микрофлоры, часто невозможно.
Кровь и внутренние органы здорового человека и животных практически стерильны. Не содержат микробов и некоторые полости, соприкасающиеся с внешней средой - матка, мочевой пузырь. Быстро уничтожаются микробы в легких.
Но в ротовой полости, в носу, в кишечнике, во влагалище имеется постоянная нормальная микрофлора, характерная для каждой области тела (аутохтонная). При этом человек служит источником поступления в окружающую среду множества микроорганизмов.
В течение внутриутробного периода организм развивается в стерильных условиях полости матки, и его первичное обсеменение происходит при прохождении через родовые пути и в первые сутки при контакте с окружающей средой. Затем в течение ряда лет после рождения формируется характерный для определенных биотопов его организма микробный «пейзаж» .
Среди нормальной микрофлоры выделяют резидентную (постоянную) облигатную микрофлору и транзиторную (непостоянную) микрофлору, не способную к длительному существованию в организме.
На кожных покровах микроорганизмы подвержены действию бактерицидных факторов сального секрета, повышающих кислотность. В подобных условиях живут преимущественно Staphylococcus epidermidis, микрококки, сарцины, аэробные и анаэробные дифтероиды. Соблюдение элементарных правил гигиены может уменьшить число бактерий на 90%.
В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, нагруженные микроорганизмами, большая часть которых задерживается в носо- и ротоглотке. Здесь растут бактероиды, коринеморфные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лактобактерии, стафилококки, стрептококки, непатогенные нейссерии и др. Трахеи и бронхи обычно стерильны.
Микробный биоценоз органов мочеполовой системы более скудны. Верхние отделы мочевыводящих путей обычно стерильны; в нижних отделах доминируют. Staphylococcus epidermidis, негемолитические стрептококки, дифтероиды; часто выделяют грибы родов Candida. В наружных отделах доминируют Mycobacterium smegmatis. В микробиоценоз влагалища включены молочнокислые бактерии, энтерококки, стрептококки, стафилококки, коринебактерии, палочки Дедерляйна.
Ротовая полость является удобным местом для развития микроорганизмов. Влажность, обилие питательных веществ, оптимальная температура, слабо щелочная реакция среды являются благоприятными факторами для развития микроорганизмов. Поэтому микрофлора полости рта чрезвычайно обильна и разнообразна. Среди бактерий доминируют стрептококки, составляющие 30 -60% всей микрофлоры ротоглотки. Менее аэрируемые участки колонизируют анаэробы - актиномицеты, бактероиды, фузобактерии и вейлонеллы. В полости рта также обитают спирохеты, микоплазмы, грибы рода Candida и разнообразные простейшие.
Нормальная микрофлора ротовой полости может быть причиной воспалительных процессов и кариеса зубов, однако, при огромном количестве микробов в полости рта воспалительные процессы возникают сравнительно редко. Защитное значение имеют барьерная функция слизистой оболочки и эмали зубов, фагоцитоз.
В желудке здорового человека микробов практически нет, что вызвано действием желудочного сока. Тем не менее отдельные виды (например, Helicobacter pylori) адаптировались к обитанию на слизистой оболочке желудка.
Верхние отделы тонкой кишки также относительно свободны от бактерий, что связано с неблагоприятным действием щелочного р. Н и пищеварительных ферментов. Тем не менее в этих отделах можно обнаружить кандиды, стрептококки и лактобациллы.
Нижние отделы тонкой и, особенно, толстая кишка - огромный резервуар бактерий; их содержание может достигать 1012 в 1 г фекалий (30% сухой массы кала). Микрофлора кишечника представлена тремя основными группами.
К 1 -й группе относятся грамположительные бесспоровые анаэробы - бифидобактерии и грамотрицательные бактероиды, составляющие 95% микробиоценоза.
2 -я группа (сопутствующая микрофлора) представлена в основном аэробами (лактобактерии, кокковая флора, Еscherichia coli) удельный вес ее невелик и не превышает 5%. Лактобактерии и нормальная E. coli являются синергистами бифидобактерий.
В 3 -ю группу включают редко встречающуюся микрофлору условнопатогенную или факультативную). Ее удельный вес не превышает 0, 01 -0, 001% от общего количества микробов. Представителями факультативной микрофлоры являются протей, синегнойная палочка, стафилококк, кандида, серрацина, цитро-, энтеро- и кампилобактерии.
Представители 2 -й и 3 -й групп в физиологических условиях являются симбионтами 1 -й группы, прекрасно с ней сосуществуют, не нанося вреда, проявляя агрессивные свойства лишь при определенных условиях.
Барьер Пристеночная микрофлора кишечника колонизирует слизистую оболочку в виде микроколоний, образуя своеобразную биологическую пленку. При этом бактерии препятствуют проникновению внутрь организма и вредных микробов, и продуктов их жизнедеятельности.
Защита Нормальная микрофлора является одним из важнейших факторов естественной резистентности (устойчивости) организма, так как проявляет высоко антагонистическое действие по отношению к другим, в том числе патогенным бактериям, препятствуя их размножению в организме.
Метаболизм Микрофлора, особенно толстого кишечника, участвует в процессах пищеварения, в том числе в обмене холестерина и желчных кислот. Важная роль микрофлоры заключается также в том, что она обеспечивает организм человека различными витаминами, которые синтезируются ее представителями (витамин В 1, В 2, В 6, В 12, К, никотиновая, пантотеновая, фолиевая кислоты и др.) Эти витамины обеспечивают большую часть потребностей в них организма. Микрофлора регулирует водно-солевой обмен и газовый состав кишечника.
Детоксикация Микроорганизмы ингибируют выделение токсина некоторыми микроорганизмами, принимают участие в детоксикации попадающих из внешней среды в организм ксенобиотиков (чужеродные вещества) и образующихся токсичных продуктов метаболизма путем их преобразования в нетоксичные продукты, разрушают канцерогенные вещества.
Стимуляция иммунной системы Микрофлора своими антигенными факторами стимулирует развитие лимфоидной ткани организма, образование антител и таким образом способствует поддержанию гомеостаза слизистых оболочек.
Инфекция Однако представители нормальной микрофлоры не всегда приносят только пользу. При определенных условиях, в частности, при воздействии факторов, снижающих естественную резистентность, особенно в результате ионизирующего облучения, практически все представители нормальной микрофлоры, за исключением бифидобактерий, могут стать виновниками различных эндогенных инфекций, чаще всего гнойно-воспалительных заболеваний с различной локализацией: ангины, менингиты, циститы, отиты, нефриты, аппендициты, абсцессы, флегмоны и т. п.
Состояние эубиоза - динамического равновесия микрофлоры и организма человека может нарушаться под влиянием факторов окружающей среды: состава и качества пищи, курения и употребления алкоголя, нормальной перистальтики и своевременного опорожнения кишечника и мочевого пузыря, качества пережевывания пищи и даже характера трудовой деятельности (сидячий или иной), стрессовых воздействий, широкого и бесконтрольного применения антимикробных препаратов, лучевой и химиотерапии. В результате нарушается колонизационная резистентность.
Аномально размножившиеся микроорганизмы продуцируют токсичные продукты метаболизма - индол, скатол, аммиак, сероводород. Такое состояние, развивающееся в результате утраты нормальных функций микрофлоры, называется дисбактериозом или дисбиозом (дисбиоценоз).
При дисбактериозе происходят изменения количественного соотношения и состава нормальной микрофлоры организма, главным образом его кишечника, при котором происходит уменьшение количества или исчезновение обычно составляющих ее микроорганизмов и появление в большом количестве редко встречающихся или несвойственных ей микробов, а также изменение сферы их обитания.
Наиболее тяжелые формы дисбактериозов - стафилококковый сепсис, системный кандидоз и псевдомембранозный колит; среди всех форм доминируют поражения микрофлоры кишечника.
Для лечения дисбактериоза используют длительное время препараты, содержащие представителей нормальной микрофлоры, например, бифидобактерии (бифидумбактерин), лактобактерии (лактобактерин), бифидобактерии и кишечную палочку (бификол) и др. Кроме того необходимо соблюдать определенную диету с преобладанием в рационе молочно-растительной пищи, а также психотерапию с настроем на добрые чувства.
Почва - главный резервуар и естественная среда обитания микроорганизмов, принимающих участие в процессах ее формирования и самоочищения, а также в круговороте веществ (азота, углерода, серы) в природе. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники и простейшие.
В почве большинство представителей нормальной и патогенной микрофлоры человека и животных длительно не выживают. Однако некоторые бактерии, входящие в состав нормальной микрофлоры человека, включаются в биоценоз почвы. В почву они попадают с фекально-бытовыми и сточными водами различных предприятий.
В нормально функционирующей почве интенсивно протекает процесс самоочищения, в результате чего относительно быстро перерабатываются органические вещества в гумус и почва освобождается от несвойственных ей микроскопических грибов и бактерий. Аспорогенные патогенные и условнопатогенные бактерии, вирусы выживают в течение нескольких дней, недель или месяцев; споры возбудителей сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены, ботулизма могут сохраняться много лет.
Вода - естественная среда обитания разнообразных микроорганизмов: бактерий, простейших, грибов, водорослей и вирусов. В прибрежной зоне открытых водоемов, особенно вблизи крупных населенных пунктов, вода содержит большое количество заносных микробов, в том числе патогенных и условнопатогенных для человека, обитающих в кишечнике животных и самого человека и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.).
Хотя вода и неблагоприятна для существования патогенных и условно-патогенных микробов, многие из них способны переживать в ней определенное время, а в некоторых случаях даже размножаться (холерный вибрион, легионеллы). Споры возбудителя сибирской язвы могут сохраняться в воде годы; многие месяцы переживают в воде энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиты, вирус гепатита А; меньше (дни, недели) - возбудители дизентерии, холеры, бруцеллеза. Условно-патогенные аспорогенные бактерии выживают в воде в течение нескольких недель. Основной путь самоочищения воды - конкурентная активация сапрофитической микрофлоры, приводящая к быстрому разложению органических веществ и уменьшению численности бактерий, особенно фекального происхождения.
Воздух не пригоден для размножения микроорганизмов, так как в нем недостаточно влаги и питательных веществ, а солнечная радиация и высушивание действуют на микроорганизмы губительно. Большее количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, меньше - в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорганизмов в воздухе над лесами, горами и морями. Воздух закрытых помещений содержит в основном микрофлору дыхательных путей и кожи человека, многие представители которой способны переживать в воздухе в течение времени, достаточного для инфицирования находящихся в нем людей.
Многие пищевые продукты молоко и молочные продукты, мясо и мясные изделия, рыба, яйца, фрукты, овощи и др.) являются благоприятной средой для размножения микроорганизмов. Микроорганизмы могут попасть в пищевые продукты при их заготовке, доставке, переработке и хранении. Источником этих микробов являются сырье, воздух, вода, оборудование, люди, занятые в процессе заготовки, доставки, переработки продуктов, а также животные (обычно грызуны), вступающие в контакт с продуктами. Через пищевые продукты (алиментарным путем) передаются возбудители кишечных инфекций, пищевых токсикоинфекций, зоонозов, микозов.
Главным источником контаминации (загрязнения) условно-патогенными видами микроорганизмов являются выделения человека и реже - животных. Ряд возбудителей инфекционных заболеваний (легионеллы, псевдомонады, протеи, клебсиелла пневмонии, иерсинии) способны размножаться на некоторых объектах внешней среды (ванны, душевые и др.).
Другие микроорганизмы – возбудители контактных, кишечных и капельных инфекций - сохраняются в окружающей среде в течение определенных сроков, достаточных для передачи новому хозяину. Эти сроки колеблются от нескольких минут (возбудители коклюша, кори, сифилиса) до многих месяцев (возбудитель туберкулеза) и лет (споры возбудителя сибирской язвы).
Санитарная микробиология - раздел медицинской микробиологии, изучающий микроорганизмы, содержащиеся в окружающей среде и способные оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Она разрабатывает микробиологические показатели гигиенического нормирования, методы контроля эффективности обеззараживания объектов окружающей среды, а также выявляет в объектах окружающей среды патогенные, условно-патогенные и санитарнопоказательные микроорганизмы.
Для оценки санитарно-гигиенического состояния различных объектов окружающей среды, воды, пищевых продуктов и напитков проводятся санитарно-бактериологические исследования, целевое назначение которых состоит в определении эпидемической безопасности указанных объектов. Выявление в них патогенных микроорганизмов служит показателем эпидемической опасности.
О микробной обсемененности судят по микробному числу - общему количеству микроорганизмов, содержащихся в единице объёма или массы исследуемого объекта (1 см 3 воды, 1 г. почвы, 1 м 3 воздуха). Содержание санитарнопоказательных бактерий оценивается по двум показателям - титру и индексу. Титром называется тот минимальный объём или масса, в которой обнаруживаются данные бактерии; индексом - количество санитарно-показательных бактерий, содержащихся в 1 литре жидкости, 1 г. плотных веществ, 1 м 3 воздуха.
К санитарно-показательным бактериям относятся представители облигатной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, для которых средой обитания являются кишечник и воздушно-дыхательные пути.
Возбудители кишечных инфекций имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими санитарнопоказательными бактериями, как бактерии группы кишечной палочки - БГКП (в эту группу, кроме кишечной палочки, входят сходные по свойствам бактерии рода Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella), энтерококки, клостридии перфрингенс; возбудители воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения с бактериями, постоянно обитающими на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, выделяющимися в окружающую среду при кашле, чиханье, разговоре.
В связи с этим в качестве санитарно-показательных бактерий для воздуха закрытых помещений предложены гемолитические стрептококки и золотистые стафилококки.