Микрофлора кишечника и вирусы

Организм человека населяет большое количество микроорганизмов (по приблизительным подсчетам - около 1000 видов), основную массу которых составляют бактерии. В значительно меньшем количестве представлены другие микроорганизмы (вирусы, археи, простейшие). В норме все они находятся в состоянии равновесия между собой и с организмом человека.

Микроорганизмы попадают к человеку из внешней среды и заселяют (с рождения и пожизненно) те области, которые непосредственно контактируют с внешней средой: кожа, дыхательные пути, мочевыводящие пути, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Внутренняя среда макроорганизма, а также альвеолы, внутреннее и среднее ухо, матка, почки и мочеточники в норме стерильны. Очевидно, самые благоприятные условия для пребывания микробов в организме человека создаются в ЖКТ.

Заселение кишечника ребенка начинается примерно с середины периода внутриутробного развития (единичные микробы), но основное заселение происходит с момента рождения. При прохождении через родовые пути начинается интенсивная колонизация кожных покровов и слизистых оболочек, соприкасающихся с внешней средой. Эпидермальные стафилококки заселяют кожу α-стрептококки – носоглотку. Массивная колонизация кишечника здорового новорожденного происходит гетерогенной флорой (аэробной и анаэробной) в первые сутки. Однако с 3-5 дня основной (резидентной) флорой становятся бифидобактерии, которые вытесняют другие микроорганизмы из местного биотопа. Это связано с тем, что лактоза грудного молока активно метаболизируется в первую очередь бифидо- и лактобактериями. Кроме того, содержащийся в женском (но не коровьем) молоке N-ацетилглюкозамин стимулирует рост бифидобактерий.

При родоразрешении путем кесарева сечения состав микробов, колонизирующих организм новорожденного, отличается в сторону дефицита лактобацилл, энтеробактерий и дифтероидов.

Некоторые факторы (течение беременности, способ родоразрешения, особенности выхаживания ребенка после рождения и др.) могут нарушать этапность заселения и видовой состав микрофлоры кишечника.

Состав микробного пейзажа во многом определяется характером питания. У грудных детей, находящихся на естественном вскамливании, доминируют бифидо- и лактобактерии. У грудных детей на искусственном вскармливании микрофлора кишечника более гетерогенна, и преобладание молочно-кислых микробов над другими выражено в значительно меньшей степени. У более старших детей по мере уменьшения в питании доли молочных продуктов и включения мяса и мясных продуктов увеличивается удельный вес протеолитических микробов.

Нормальная микрофлора человека представлена облигатными микроорганизмами (которые присутствуют, практически, постоянно) и транзиторными (факультативными), на долю которых приходится не более 1-2%.

В зависимости от особенностей метаболизма все микробы кишечника можно условно разделить на протеолитические (кишечная палочка и другие грамм-отрицательные энтеробактерии, бакероиды, клостридии) и сахаролитические (бифидо- и лактобактерии, энтерококки).

По отношению к кислороду бактерии делят на облигатные аэробы, растущие только в присутствии кислорода, облигатные анаэробы рост которых подавляется кислородом (бактероиды, бифидобактерии, клостридии) и факультативные анаэробы, способные к росту как в присутствии кислорода, так и без него (лактобактерии, кишечная палочка и др. грамм-отрицательные энтеробактерии, стафилококки, стрептококки, энтерококки). На долю облигатных анаэробов (бактероиды и бифидобактерии) приходится 95-99% всех микробов кишечника (причем, бактероидов больше).

По локализации в кишечнике выделяют пристеночную и полостную микрофлору. В тонкой кишке содержание пристеночной флоры на несколько порядков превышает численность полостной. В толстой кишке это соотношение меняется на противоположное.

Общее колическтво микробных клеток в организме человека по расчетам составляет около 10 14 , что превышает число собственных клеток человека.

Распределение нормальной микрофлоры вдоль желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) неоднородно по качественному и количественному составу.

В ротовой полости анаэробов примерно на порядок больше, чем аэробов, т.к. первые, находясь в труднодоступных местах (десневые карманы, щели между зубами и т.д.), лучше защищены от действия лизоцима и других протективных факторов слюны. Среди бактерий здесь преобладают стрептококки (до 60% всех микробов ротовой полости). Из других частых представителей микрофлоры следует упомянуть фузобактерии, вейонеллы, бактероиды, спирохеты, актиномицеты. Здесь же обитают микоплазмы (M.salivarium), грибы рода Candida, простейшие (Entamoeba buccalis, Entamoeba dentalis, Trichomonas buccalis). Данная микробиота представляет собой первый барьер, препятствующий проникновению болезнетворных микроорганизмов, попадающих в полость рта из внешней среды, дальше в ЖКТ.

В желудке здорового человека микробов, практически, нет из-за действия желудочного сока, имеющего низкое значение рН. В небольшом количестве здесь могут существовать некоторые лактобактерии и грамотрицательные энтеробактерии. Содержание Helicobacter pylori обычно не превышает 10 3 бактерий в 1 мл содержимого желудка.

Верхние отделы тонкой кишки относительно мало заселены микроорганизмами. В физиологических условиях в тощей кишке содержится 10 4-5 /мл микробов (в основном, лакто- и бифидобактерии), и по мере приближения к илеоцекальному клапану количество микробов в подвздошной кишке увеличивается до 10 7 /мл (в основном за счет бактероидов, энтерококков, кишечной палочки).

Толстая кишка отличается самой высокой плотностью заселения микроорганизмами, количество которых достигает 10 9 -10 12 /мл, из которых анаэробы составляют 95-99%. К ним относятся грамположительные палочки (бифидо-, лакто- и эубактерии), грамотрицательные палочки (бактероиды), грамположительные спорообразующие палочки (клостридии). Из других частых представителей нормальной микрофлоры следует назвать энтерококки, грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечная палочка, клебсиелла, энтеробактер и др.). в меньших количествах обнаруживаются стафилококки, дрожжевые грибы, простейшие и вирусы.

Сохранению относительного постоянства нормальной микрофлоры способствуют различные факторы, к которым относятся нормальная перистальтика кишечника (прежде всего, тонкой кишки), герметичность эпителиального слоя, компоненты пищеварительных соков (соляная кислота, желчные кислоты, протеолитические ферменты и т.д.), сохранная функция илеоцекального клапана, факторы местного иммунитета (секреторные IgA, лизоцим, лимфоидные образования кишечника, состояние перманентного физиологического воспаления в стенке кишки).

Значение кишечной микробиоты для организма человека трудно переоценить. К основным функциям нормальной микрофлоры относятся:

1. Защитная функция, суть которой заключается в обеспечении колонизационной резистентности, т.е. предотвращении колонизации ЖКТ патогенными микроорганизмами. Это осуществляется за счет конкуренции за питательные вещества, за места адгезии (рецепторы), за счет выработки бактериоцинов, короткоцепочечных жирных кислот, а также за счет стимуляции местных защитных факторов (в виде состояния легкого воспаления).
2. Пищеварительная функция. Микрофлора обеспечивает конечный гидролиз белков, омыление жиров, сбраживание высокомолекулрных углеводов, которые не метаболизировались в тонкой кишке. Кроме того, некоторые вещества, поступающие с пищей, могут расщепляться только кишечной микрофлорой (например, целлюлоза). Под действием нормальной микрофлоры в подвздошной кишке происходит деконъюгация 90% желчный кислот с последующим обратным всасыванием и повторным участием в пищеварении. Оставшиеся в кале желчные кислоты обеспечивают нормальную гидратацию каловых масс.
3. Двигательная функция. На перистальтику кишечника микрофлора может влиять по-разному. С одной стороны, за счет стимуляции синтеза окиси азота и активации L-клеток кишечника может замедлять моторику в тонкой кишке и проксимальных отделах толстой кишки. С другой стороны, короткоцепочечные жирные кислоты, синтезирующиеся микрофлорой, в дистальных отделах толстой кишки стимулируют усиление моторики.
4. Способствует всасыванию воды (с помощью некоторых продуктов микробного метаболизма).
5. Нормальная микрофлора способна обезвреживать многие токсические вещества как путем их химической обработки, так и за счет сорбции на своей поверхности и выведения с каловыми массами. По антитоксической функции некоторые авторы приравнивают кишечных микробов к печени.
6. Участвуют в синтезе некоторых необходимых веществ: витаминов группы В (В₁,В₂,В₆,В₁₂), фолиевой кислоты, витамина К и др. и хотя большинство из этих синтезирующихся веществ не всасываются, они могут оказаться важными и полезными для собственно слизистой кишечника. Например, было показано, что недостаточное поступление к эпителию слизистой толстой кишки витаминов В₆, В₁₂ и фолиевой кислоты связано с повышенным риском развития рака толстой кишки.

Различные виды и штаммы представителей нормальной микрофлоры слизистых могут оказывать разнонаправленное влияние на активность иммунной системы. Поэтому существует потенциальная возможность целенаправленно влиять на функционирование иммунной системы человека посредством воздействия с помощью микроорганизмов на факторы врожденного и адаптивного иммунитета. Здесь будет уместно процитировать статью Андреевой И.В. и Стецюк О.У., в которой суммированы данные литературы о влиянии различных пробиотиков на организм человека (табл.).

Влияние пробиотиков на макроорганизм (И.В. Андреева и О.У. Стецюк, 2010),

Штамм пробиотика

Положительное влияние на макроорганизм

В организме человека присутствуют 2 микрофлоры. Это патогенная микрофлора и симбионтная микрофлора. Эти микроорганизмы проживают в теле человека, а точнее в кишечнике. Они питаются той едой, которую ест человек.

Она способствует перевариванию пищи и поставляет организму необходимые для существования витамины и полезные микроэлементы, помогает привести в норму обмен веществ. Она способствует сохранению здоровья человека. Микроорганизмы питаются углеводами и клетчаткой. В овощной и фруктовой диете присутствует множество этих веществ и небольшое количество белка. Это полезно влияет на микрофлору в кишечнике. В качестве пищи эти микроорганизмы могут использовать животные углеводы и клетчатку, которая присутствует в огромных количествах в овощах. Во время размножения симбионтные микроорганизмы поставляют в организм множество полезных питательных веществ, и одновременно растворяет клетчатку на более простые вещества. Эти вещества получили название аминокислоты. Их в качестве строительного вещества применяет организм.

1. Защита. Это препятствие проникновению в кишечник вредных патогенных микробов. Они производят вещества похожие на антибиотики, кислоты. Вещества препятствуют развитию вредных бактерий. Симбионтные микроорганизмы могут препятствовать развитию вирусов в кишечнике.

2. Пищеварение. Полезные элементы регулируют работу всего кишечника и сами перерабатывают полезные вещества.

3. Эта микрофлора может самостоятельно уничтожать и препятствовать развитию токсинов, которые производит патогенная микрофлора.

4. Производственная функция. Микроэлементы этой группы могут создавать в большом объёме полезные витамины, ферменты и гормоны, регулирующие деятельность кишечника.

5. Иммуногенная функция. Эта функция направлена на постоянную тренировку иммунной системы с помощью своих антигенов.

6. Регулирование холестерина в организме. Бифидобактерии не позволяют холестерину всасываться. Его связывают в специальное вещество, которое выводиться из организма.

В здоровом организме такой микрофлоры присутствует не более 1% от всех микроорганизмов в теле человека. Её рост подавляется с помощью полезных микроорганизмов находящихся в желудке. Вредоносные микробы оказываются в организме с помощью, не прожаренной пищи, с грязных рук. Они начинают действовать не мгновенно, а выжидают, до того момента когда иммунитет не ослабнет. Когда это происходит, начинается их активное размножение. Расплодившись до достаточного количества, микробы начинают уничтожать полезные микроорганизмы, вызывая болезни и дисбактериоз. В нормальном организме эта микрофлора присутствует в мизерном количестве, не влияя на его состояние. Наличие большого числа здоровых микроэлементов, способствует уничтожению патогенов и сохранению организма в хорошем состоянии.

Микрофлора возникает также и во время потребления неподходящей для организма пищи. В неё включена такая еда: жареная или копчёная пища, мучные изделия и продукты с большим числом сахара, квашеные продукты, жирная еда. При употреблении такой еды в кишечнике появляется вредная патогенная микрофлора. Эти микроорганизмы во время питания травят организм своими токсинами и ядами. Такие микроорганизмы присутствуют в любом теле человека, но их количество должно быть минимальным, и не вредить организму. Их предназначение в уничтожении несвойственной для тела человека пищи, если она случайно в него попадёт. Она является защитником организма. Со временем она уничтожает микрофлору.

Чтобы восстановить баланс в организме нужно свести к минимуму употребление вредной пищи или отказаться от него вообще. Поможет овощная или фруктовая диета, если её не злоупотреблять. Поедая даже полезные продукты в огромных количествах можно нанести вред организму.

• Условно патогенная микрофлора это кишечная палочка, стафилококки. Эти бактерии способны существовать в организме, обнаруживая своё присутствие только при снижении иммунитета.

• Патогенная микрофлора состоит из холерного вибриона, сальмонелл, клостридий. Эти вредные микробы не присутствуют в кишечнике постоянно, а поступают в него с пищей. Если это случается, в теле человека начинается уничтожение положительных элементов, которое способно создать серьёзные патологии.

В эту категорию входят стрептококки, а также стафилококки. Данные элементы попадают в кишечник через слизистую оболочку или кожу. Бактерии способны вызвать нагноение, пневмонию, стоматит. Если эти микробы распространятся по всему организму, то может развиться менингит, инфекция сердечной мышцы или почек. Klebsiella выделывает токсин уничтожающий флору. В тяжёлых случаях она провоцирует болезни кишечника, дыхательных органов, могут поражаться оболочка мозга, появиться менингит и сепсис. Вылечить болезнь сложно, так как бактерия не реагирует на антибиотики. У детей риск поражения болезнью выше, чем у взрослых.

Инфекции возбуждают патогенные бактерии сальмонеллы и кишечные палочки. Такая микрофлора способна вызвать диарею, тошноту, интоксикацию, лихорадку, инфекцию слизистой оболочки. Клостридии это опасные микроэлементы вызывающие паралич, отравление и гангрену. Во время этих болезней поражаются нервы и ткани. Холерный вибрион способен быстро размножаться и вызвать смерть. Чтобы обнаружить эти элементы выполняют анализы на наличие в кишечнике патогенных микроэлементов.

Эта микрофлора является причиной появления различных болезней. Среди них присутствует дисбактериоз.

Болезнь прогрессирует:

• Неравномерное питание. Приём в качестве пищи белка в крупных объёмах и углеводов вызывает метеоризм и гниение. К вредным веществам относятся нитраты, красители, консерванты, пестициды.

• Продолжительный приём лекарств.

• Химиотерапия, лекарства предназначенные против вирусов.

• Воспаление в кишечном тракте, способствующие уничтожению положительных бактерий.

• Присутствие в организме паразитов выделяющих вредные вещества и токсины. Они поражают иммунитет.

• Вирусы, снижающие производство антител. Это гепатит, иммунодефицит.

• Заражение печени.

• Серьёзный стресс, переутомление.

• Регулярное прочищение кишечного тракта с помощью клизм.

• Приём пищу просроченных продуктов и отсутствие гигиены.

У детей в кишечнике отсутствуют микроорганизмы. Из-за этого дети часто подхватывают различные инфекции. У них часто появляются колики или дисбактериоз. Это происходит когда в желудке малыша количество патогенных веществ превышает норму и полезные микроорганизмы не справляются с таким числом микробов. Своевременное лечение способствует выздоровлению. Во время кормления ребёнка с материнским молоком в его организм попадают полезные микроэлементы, которые размножаясь, способствуют пищеварению и борьбе с вредоносными микробами.

Все могут сделать выбор, как питаться. От этого решения зависит, какую микрофлору будет кормить человек, полезную или нет.

Патогенная микрофлора потребляет вещества, которые получаются после распада животного белка. Если в рационе человека слишком большое количество этих веществ, то патогенная микрофлора будет стремительнее развиваться и отравлять организм токсинами.

Чтобы предотвратить дисбактериоз в питание следует включить:

Бананы и яблоки могут вызвать процесс брожения. При наличии осложнений с кишечником, потребление этих продуктов следует ограничить. Исключение составляют печёные яблоки, которые по своим свойствам не вредят работе кишечника. Они могут впитывать в себя токсины, прекратить диарею, наполнить кишечник полезной клетчаткой.

ПРОБИОТИКИ КАК АНТИВИРУСНЫЕ СРЕДСТВА

Чем опасны вирусы и как защитить себя от них?

Рассказывает ведущий специалист в области экологической и радиационной иммунологии, академик, член Президиума Общенационального совета Российской партии жизни, член президиума Российской академии наук, председатель Уральского отделения РАН Валерий Александрович Черешнев.

- Почему сегодня так стремительно появляются новые вирусы инфекции и эпидемии?

- В последние годы действительно возникает немало новых вирусных инфекций. Мутацию вирусов и бактерий вызывают многие причины: неблагополучие экологии, повышение радиации, выброс в атмосферу химических веществ. Исследования в Перми, Соликамске и других промышленных городах показали, что только у трети детей иммунная система здорова. А что значит поражение иммунной системы? Известно, что природа опухоли - это ненормальное деление клеток. Попал с выхлопными газами или при выбросе радиации в костный мозг канцероген, разнесся по организму и вызвал активацию вируса, который нарушил деление клеток. Здоровая иммунная система способна убить клетки-мутанты. Ослабленная оказывается бессильной. Установлено, что в 1994-1996 годах, когда промышленность простаивала, иммунная система была крепче. Сегодня "промышленные" отбросы провоцируют болезни.
К тому же человечество потребляет огромное количество лекарств. Сочетание многих из них опасно для иммунной системы. Все это на измененном фоне организма приводит к появлению эпидемий.

- Что вы подразумеваете под фоном организма?

- Это "микробное зеркало" организма. Если мы его не восстановим, то есть не приведем в норму соотношение необходимых микробов в микрофлоре кишечника, кожном покрове, слизистых верхних дыхательных путей, то процесс мутации вирусов будет продолжаться и дальше. А страшные свойства вирусов-мутантов гораздо сильнее, чем у вирусов в исходном, первоначальном состоянии.

Например, давно известен микроб, который вызывал ангину, скарлатину, рожистое воспаление. Этот древний микроб в то же время приносил пользу. Он вырабатывал массу ферментов, противостоящих вирусам. В том числе предопухолевым. Этот микроб постепенно исчезает, а следовательно, более опасные и сильные вирусы, не чувствуя противодействия со стороны микробов организма, начинают размножаться невероятно стремительно. Система отношений микробов и вирусов нарушается.

- Почему это происходит и есть ли выход?

- Большинство бактерий чувствительны к антибиотикам, как к радиации и химическим выбросам. Убивая микробы, мы убрали то необходимое звено, которое противостоит вирусам. Выход один - восстановить микробный баланс человека, восполнить утраченный микробный багаж человека.

Современная наука и трудится над тем, как эффективно сорганизовать соотношение микробы - вирусы. Несомненно, что микробы должны доминировать над вирусами. Иначе процесс окажется тупиковым. И здесь несомненную пользу могут и должны оказывать пробиотики.

Такими распространенными вирусными заболеваниями как грипп и простуда болеют многие, особенно в эпидемию, но особенно часто - люди со сниженным иммунитетом.

Научно доказано, что около 70% иммуномодулирующих клеток человека находятся в желудочно-кишечном тракте. А это значит, что наше здоровье в сезон простуд во многом зависит от благополучия ЖКТ.

Современный люди постоянно испытывают негативные воздействия - плохая экология, вода, недостаток сна и неправильное питание. Все это - катастрофа для иммунитета и микрофлоры кишечника, которая постоянно нуждается в защите и восстановлении.

«Одним из эффективных методов поддержания здоровья ЖКТ является регулярное употребление пробиотиков, - напоминает д.м.н., профессор Ирина Чукаева, - Особенно кстати это в холодное время года, когда нашему иммунитету приходится выдерживать массированные атаки вирусных инфекций! Пробиотики - живые микроорганизмы, которые при попадании в желудочно-кишечный тракт человека в достаточном количестве, сохраняют свою активность, жизнеспособность и оказывают положительное влияние на здоровье человека. Их польза для иммунитета подтверждена научными исследованиями.

К примеру, австралийские ученые подсчитали, что количество дней нетрудоспособности людей с ослабленным иммунитетом, сокращается наполовину, если принимать пробиотики дважды в день. При этом ключевую роль играет регулярность их употребления. Устойчивый эффект возникает на 3-4 неделе.

Но не все пробиотические продукты имеют научно-доказанный иммуномодулирующий эффект. Поэтому для надежной защиты от простудных заболеваний в холодное время года не стоит полагаться исключительно на йогурты и кефирчики, купленные в супермаркете. Желательно принимать специально разработанные биологически активные добавки и к их выбору следует отнестись серьезно, посоветоваться с лечащим врачом…

Многочисленными клиническими испытаниями было показано, что пробиотики стимулируют иммунную систему человека и укрепляют ее, активируя выработку антител, которые противостоят гриппу. Причем пробиотики нормализуют разные уровни иммунной системы – как местный иммунитет слизистых, так и гуморальный или общий иммунитет. Как показали результаты 10-летних исследований британских ученых, пробиотики укрепляют иммунитет и почти вдвое снижают риск подхватить грипп или ОРВИ даже в разгар (!) эпидемии. Подобные эффекты пробиотиков объясняют их благоприятным действием на иммунную систему. В ранее проведенных исследованиях доказаны различные механизмы влияния бактерий-пробиотиков на иммунитет. В частности, установлено, что бактерии-пробиотики обладают способностью модулировать иммунный ответ через взаимодействие с Toll-подобными рецепторами, а также стимуляцию регуляторных функций дендритических клеток. У бактерий, содержащихся в пробиотиках, есть и оружие для борьбы с вирусами — ферменты ДНКаза и РНКаза.

По словам доктора медицины, профессора Майкла Глиссона из Университета Лафборо (Loughborough), чем больше пробиотиков вы употребляете в пищу, тем меньше вероятность заболевания вирусными инфекциями и тем меньше антибиотиков потребуется для лечения бактериальных инфекций, которые также могут возникнуть вследствие ослабления иммунитета… Причем не так важно, в каком виде вы пробиотики получаете. Это могут быть биокефир, йогурт или ферментированный напиток. Главное, чтобы они содержали большое количество полезных бактерий.

Стоит отметить, что пробиотики могут сослужить вам добрую службу даже если вы уже заболели и доктор выписал вам антибиотики. Ученые Колледжа Общественного Здравоохранения Джона Хопкинса (США) установили, что прием пробиотиков на 52% сокращает количество случаев диареи, связанных с применением антибиотиков, а также позволяет редуцировать симптомы синдрома раздраженного кишечника и уменьшить желудочные боли.

(на примере вируса гриппа)

Ученые выяснили, что бактерии, живущие в кишечнике, запускают цепь иммунных реакций для противостояния вирусам…

В последнее десятилетие исследователи усердно изучали виляние бактерий на иммунную систему в пищеварительном отделе — доме для большинства бактерий-симбионтов человека и прочих млекопитающих. Удалось установить, что дисбаланс между дружественными и откровенно патогенными бактериями приводит к резкому повышению количества иммунных клеток, ответственных за воспалительную реакцию.

Одновременно накапливались данные о том, что влияние бактерий-симбионтов не ограничивается кишечником, а может распространяться и на другие органы. Работа иммунологов из Йельского университета в Нью-Хэйвене (США) эти догадки подтвердила.

Учёные полагают, что бактерии, ответственные за включение инфламмасомы, обитают в кишечнике и популяция этих бактерий сильно сокращалась под воздействием антибиотика.

В качестве практического вывода из работы учёные советуют, во-первых, быть внимательней к своей диете, а во-вторых, не злоупотреблять антибиотиками при вирусных инфекциях: скверные лекарства и питание могут лишить вашу иммунную систему бактериальных помощников.

Доп. информация (как бактерии защищают сами себя от вирусов): Бактериальный иммунитет и система CRISPR/Cas

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

МИКРОФЛОРА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Нормальная микрофлора (нормофлора) желудочно-кишечного тракта является необходимым условием жизнедеятельности организма. Микрофлора ЖКТ в современном понимании рассматривается как микробиом человека.

Нормофлора (микрофлора в нормальном состоянии) или Нормальное состояние микрофлоры (эубиоз) - это качественное и количественное соотношение разнообразных популяций микробов отдельных органов и систем, поддерживающее биохимическое, метаболическое и иммунологическое равновесие, необходимое для сохранения здоровья человека. Важнейшей функцией микрофлоры является ее участие в формировании резистентности организма различным заболеваниям и обеспечение предотвращения колонизации организма человека посторонними микроорганизмами.

ЖКТ представляет собой одну из наиболее сложных микроэкологических сред организма человека, в которой на суммарной площади слизистой оболочки, составляющей около 400 м 2 , имеется исключительно высокая и разнообразная (свыше 1000 видов гетерогенных бактерий, вирусов, архей и грибов - ред.) плотность микробной обсемененности, в которой очень тонко сбалансировано взаимодействие между защитными системами макроорганизма и микробными ассоциациями. Как полагают, бактерии составляют от 35 до 50% объема содержимого ободочной кишки человека, а их совокупная биомасса в ЖКТ приближается к 1,5 кг. Однако бактерии неравномерно распределены в ЖКТ. Если в желудке плотность микробной колонизации невелика и составляет всего около 10 3 –10 4 КОЕ/мл, а в подвздошной кишке — 10 7 –10 8 КОЕ/мл, то уже в области илеоцекального клапана в ободочной кишке градиент плотности бактерий достигает 10 11 –10 12 КОЕ/мл. Несмотря на столь обширное разнообразие видов бактерий, обитающих в ЖКТ, большинство могут идентифицироваться только молекулярно-генетически.

Также в любом микробиоценозе , в том числе кишечном, всегда имеются постоянно обитающие виды микроорганизмов - 90% , относящиеся к т.н. облигатной микрофлоре (синонимы: главная, автохтонная, индигенная, резидентная, обязательная микрофлора), которой отведена ведущая роль в поддержании симбиотических отношений между макроорганизмом и его микробиотой, а также в регуляции межмикробных отношений, а также существуют добавочные (сопутствующая или факультативная микрофлора) - около 10% и транзиторные (случайные виды, аллохтонная, остаточная микрофлора) - 0,01%.

Основными типами кишечной микробиоты являются Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia, Tenericutes и Lentisphaerae.

Среди бактерий-комменсалов, культивированных из ЖКТ, более 99,9% являются облигатными анаэробами, из которых доминирующими являются роды : Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Clostridium, Faecalibacterium, Fusobacterium, Peptococcus, Peptostreptococcus, Ruminococcus, Streptococcus, Escherichia и Veillonella. Состав обнаруживаемых бактерий в различных отделах ЖКТ весьма вариабелен.

Увеличение плотности микроорганизмов и биологического разнообразия видов наблюдается вдоль желудочно-кишечного тракта в каудально-цервикальном направлении. Различия в составе кишечника также наблюдаются между просветом кишечника и поверхностью слизистой оболочки [ 1 ]. Bacteroides, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Clostridium, Lactobacillus и Ruminococcus являются преобладающими родами в просвете кишечника, в то время как Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus и Akkermansia являются преобладающими на поверхности, связанной со слизистой оболочкой [ 2 ], - т.е. это полостная и пристеночная микробиота , соответственно (или по другому - просветная и мукозная). Микробиота, связанная со слизистой оболочкой, играет очень важную роль в поддержании гомеостаза, учитывая ее близость к кишечному эпителию и основной иммунной системе слизистой оболочки [ 3 ]. Эта микробиота может играть важную роль в поддержании клеточного гомеостаза хозяина или в запуске механизмов воспаления.

После установления этого состава микробиота кишечника остается стабильной на протяжении всей взрослой жизни. Наблюдаются некоторые различия между микробиотой кишечника пожилых и молодых людей [ 4 ], в первую очередь касающиеся преобладания родов Bacteroides и Clostridium у пожилых и типа Firmicutes у молодых людей [ 5 ]. Были предложены три варианта кишечной микробиоты человека, классифицированные как энтеротипы на основе вариации уровней одного из трех родов : Bacteroides (энтеротип 1), Prevotella (энтеротип 2) и Ruminococcus (энтеротип 3). Эти три варианта, по-видимому, не зависят от индекса массы тела, возраста, пола или национальности [ 6 , 7 ].

В зависимости от частоты и постоянства обнаружения бактерий, вся микрофлора подразделяется на три группы (табл. 1).

Таблица 1. Микробиоценоз желудочно-кишечного тракта.

Однако, такое деление крайне условно . Непосредственно в толстой кишке человека, в различном количестве присутствуют бактерии родов Actinomyces, Сitrobacter, Сorynebacterium, Peptococcus, Veillonella, Аcidominococcus, Аnaerovibrio, Вutyrovibrio, Acetovibrio, Campylobacter, Disulfomonas, Roseburia, Ruminococcus, Selenomonas, Spirochetes, Succinomonas, Wolinella. Помимо указанных групп микроорганизмов можно обнаружить также представителей и других анаэробных бактерий (Gemiger, Anaerobiospirillum, Metanobrevibacter, Megasphaera, Bilophila), различных представителей непатогенных простейших родов Chilomastix, Endolimax, Entamoeba, Enteromonas) и более десяти кишечных вирусов (более 50% здоровых людей имеют одни и те же 75 видов бактерий, и более 90% бактерий толстой кишки принадлежат к типам Bacteroidetes и Firmicutes - Qin, J.; et al . A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010 , 464 , 59–65.).

Как было отмечено выше, деление микроорганизмов ЖКТ на группы "постоянства и важности" весьма условно. Наука не стоит на месте и с учетом появления новых культурально-независимых методов идентификации микробиоты ( секвенирование ДНК, флуоресцентная гибридизация in situ ( FISH ), использование технологии Illumina и др.), и проведенной в связи с этим переклассификацией ряда микроорганизмов, взгляд на состав и роль здоровой кишечной микробиоты человека заметно поменялся. Как выяснилось, состав микробиома ЖКТ зависит от возраста человека , его питания и даже расово-этнической принадлежности. Появилось и новое представление о доминирующих видах - появилось уточненное филогенетическое древо микробиоты желудочно-кишечного тракта человека (об этом и не только см. в разделах " Микробиом " & " Бактероидеты и Фирмикуты ".

Между колониями микроорганизмов и кишечной стенкой имеется тесная взаимосвязь, что позволяет их объединять в единый микробно-тканевой комплекс , который образуют микроколонии бактерий и продуцируемые ими метаболиты, слизь (муцин), эпителиальные клетки слизистой оболочки и их гликокаликс, а также клетки стромы слизистой оболочки (фибробласты, лейкоциты, лимфоциты, нейроэндокринные клетки, клетки микроциркуляторного русла и др.). Необходимо помнить о существовании еще одной популяционной части микрофлоры – полостной ( или как было указано выше - просветной) , которая является более изменчивой и зависит от скорости поступления пищевых субстратов по пищеварительному каналу, в частности пищевых волокон, которые являются питательным субстратом и играют роль матрицы, на которой фиксируются и образуют колонии кишечные бактерии. Полостная (просветная) флора доминирует в фекальной микрофлоре, что заставляет с особой осторожностью оценивать изменения в различных микробных популяциях, выявляемых при бактериологическом исследовании.

В желудке микрофлоры содержится мало, значительно больше ее в тонком отделе кишечника и особенно много в толстой кишке. Стоит отметить, что всасывание жирорастворимых веществ, наиважнейших витаминов и микроэлементов происходит преимущественно в тощей кишке. Поэтому систематическое включение в рацион пре- и пробиотических продуктов и биодобавок, которые модулируют кишечную микрофлору (микробиоту), регулирующую процессы кишечного всасывания, становится очень эффективным инструментом в профилактике и лечении алиментарных заболеваний.

Кишечное всасывание — это процесс поступление различных соединений через слой клеток в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества.

Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь посредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин — продукт переработки жиров под воздействием желчи — всасываются в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.

На рисунке слева (схема строения ворсинки тонкого кишечника): 1 - цилиндрический эпителий, 2 - центральный лимфатический сосуд, 3 - каппилярная сеть, 4 - слизистая оболочка, 5 - подслизистая оболочка, 6 - мышечная пластинка слизистой оболочки, 7 - кишечная железа, 8 - лимфатический канал.

Одно из значений микрофлоры толстого кишечника заключается в том, что она участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. В толстом кишечнике пищеварение завершается гидролизом не переварившихся остатков пищи. Во время гидролиза в толстом кишечнике участвуют ферменты, которые поступают из тонкой кишки, и ферменты кишечных бактерий. Происходит всасывание воды, минеральных солей (электролитов), расщепление растительной клетчатки, формирование каловых масс.

Микрофлора играет значительную (!) роль в перистальтике, секреции, всасывании и клеточном составе кишечника. Микрофлора участвует в разложении ферментов и других биологически активных веществ. Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность - защиту слизистой кишечника от болезнетворных бактерий, подавляя патогенные микроорганизмы и предупреждая инифицирование организма. Ферменты бактерий расщепляют волокна клетчатки , непереваренные в тонкой кишке. Кишечная флора синтезирует витамин К и витамины группы В , ряд незаменимых аминокислот и ферменты необходимые организму. С участием микрофлоры в организме происходит обмен белков, жиров, углеродов, желчных и жирных кислот, холестерина , инактивируются проканцерогены (вещества, способные вызывать рак), утилизируются избытки пищи и формируются каловые массы. Роль нормофлоры чрезвычайно важна для организма хозяина, именно поэтому ее нарушение ( дисбактериоз ) и развитие дисбиоза в целом, приводит к серьезным заболеваниям метаболического и иммунологического характера.

Состав микроорганизмов в определённых отделах кишечника зависит от многих факторов: образ жизни, питание, вирусные и бактериальные инфекции, а также медикаментозное лечение, особенно приём антибиотиков. Многие заболевания ЖКТ, включая воспалительные, также могут нарушать экосистему кишечника. Результатом этого дисбаланса являются часто встречающиеся пищеварительные проблемы: вздутие, диспепсия, запор или диарея и т.д.

Подробнее о роли кишечного микробиома в сохранении здоровья ЖКТ см. в статье: Микробиом кишечника как клинический инструмент лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (см. в т.ч. ссылки внизу даного раздела).

На рисунке: Пространственное распределение и концентрация бактерий вдоль желудочно-кишечного тракта человека ( усредненнные данные ).

Кишечная микрофлора (кишечный микробиом) представляет собой необычайно сложную экосистему. У одного индивида насчитывается по меньшей мере 17 семейств бактерий, 50 родов, 400-500 видов и неопределённое число подвидов. Микрофлора кишечника подразделяется на облигатную (микроорганизмы, постоянно входящие в состав нормальной флоры и играющие важную роль в метаболизме и противоинфекционной защите) и факультативную (микроорганизмы, часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, т.е. способными вызывать заболевания при снижении резистентности макроорганизма). Доминирующими представителями облигатной микрофлоры являются бифидобактерии .

В таблице 1 указаны наиболее известные функции кишечной микрофлоры (микробиоты), в то время как ее функционал намного шире и еще изучается