Какие полезные бактерии в кишечнике человека это
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 мая 2015;
проверки требуют 49 правок.
Микрофлора кишечника — микроорганизмы, которые живут в желудочно-кишечном тракте в симбиозе с носителем.
Кишечник человека содержит в среднем около 50 триллионов микроорганизмов, что примерно в 1,3 раза больше, чем суммарное количество клеток в организме[1][2]. Бактерии составляют подавляющее большинство микрофлоры в прямой кишке[3] и до 60 % сухой массы фекалий[4]. Где-то между 300[5] и 1000[6] различных видов живут в кишечнике, по большинству оценок порядка 500[7][8]. Однако, вероятно, что 99 % бактерий относятся к 30—40 видам[9]. Дрожжи также составляют часть микрофлоры кишечника, но об их активности известно мало.
Значение для организма[править | править код]
Исследования показывают, что отношения между кишечником и микрофлорой не являются просто комменсализмом (то есть безвредным сосуществованием), но скорее формой мутуализма, то есть взаимовыгодными отношениями[6]. Хотя люди могут выжить и без микрофлоры кишечника[7], микроорганизмы выполняют для хозяина ряд полезных функций, например , анаэробное пищеварение неиспользованного материала для обеспечения себя энергией, тренировка иммунной системы и предотвращение роста вредных видов[4]. Однако микрофлора кишечника не всегда исключительно полезна: считается, что некоторые микроорганизмы в определённых случаях могут вызывать болезни. Также она способна производить биотрансформацию лекарственных препаратов и оказывать воздействие на экспрессию генов человека, регулирующих метаболизм, вызывая нежелательные побочные эффекты[10].
В норме чрезмерному росту бактерий в тонкой кишке препятствуют:
- нормальная секреция соляной кислоты (предупреждает размножение бактерий в верхних отделах желудочно-кишечного тракта);
- илеоцекальный клапан (предупреждает поступление бактерий из толстой кишки в тонкую);
- нормальная толкательная моторика тонкой кишки (предупреждает застой кишечного содержимого).
Бифидо- и лактобактерии имеют выраженную антагонистическую активность в отношении патогенных бактерий и регулируют количественный и качественный состав кишечной микрофлоры в норме, задерживают рост и размножение в нём патогенных и условно-патогенных микробов.
Кишечные сапрофиты, по сравнению с патогенными бактериями, содержат большое количество ферментов, размножаются более активно, поэтому легче утилизируют питательные вещества и кислород. Они производят разнообразные бактерицидные и бактериостатические вещества, в том числе антибиотикоподобные.
Микроорганизмы[править | править код]
Виды микроорганизмов в кишечнике :
- анаэробы
- бактероиды
- бифидобактерии
- энтерококки
- клостридии
- эубактерии
- аэробы
- энтеробактерии
- стрептококки
- стафилококки
- лактобактерии
- грибы (которые бактериями, разумеется, не являются)
В желудке в норме за счёт кислой среды количество микробов незначительно (лактобациллы, стрептококки, сарцины). Двенадцатиперстная кишка и проксимальный отдел тонкой кишки у здоровых людей стерильные за счёт наличия в них агрессивных пищеварительных ферментов. В дистальной части тонкой кишки в 1 мл содержимого насчитывается 107−108 микробов, в равном количестве аэробных и анаэробных. В 1 мл содержимого дистального отдела толстой кишки находится 109−1012 микробов около 400 видов. Наибольшая плотность обсемененности наблюдается в прямой кишке. Микрофауна кала является фактически микрофауной дистального отдела толстой кишки.
В норме более 95 % микрофлоры кала составляют анаэробы: лактобациллы, бифидобактерии и бактероиды. Аэробная микрофлора представлена (по частоте выделения и количества) кишечной палочкой, энтерококком. Реже в незначительном количестве обнаруживают стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, протей, клостридии, дрожжеподобные грибы.
Все микроорганизмы, которые в норме заселяют толстую кишку, делят на три группы:
- основную (лактобактерии, бифидобактерии и бактероиды),
- сопутствующую (штаммы кишечной палочки, энтерококки)
- окончательную (стафилококки, грибы, протей).
См. также[править | править код]
- Микрофлора человека
Примечания[править | править код]
- ↑ Ученые: бактерий в теле человека не в 10 раз больше, чем своих клеток | РИА Новости
- ↑ Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body // PLOS Biology. — 2016-08-19. — Т. 14, вып. 8. — С. e1002533. — ISSN 1545-7885. — doi:10.1371/journal.pbio.1002533.
- ↑ Sandra Macfarlane, Elizabeth Furrie, John H. Cummings, George T. Macfarlane. Chemotaxonomic Analysis of Bacterial Populations Colonizing the Rectal Mucosa in Patients with Ulcerative Colitis // Clinical Infectious Diseases. — 2004-06-15. — Т. 38, вып. 12. — С. 1690—1699. — ISSN 1058-4838. — doi:10.1086/420823.
- ↑ 1 2 Alison M. Stephen, J. H. Cummings. THE MICROBIAL CONTRIBUTION TO HUMAN FAECAL MASS (англ.) // Journal of Medical Microbiology (англ.)русск.. — Microbiology Society (англ.)русск., 1980. — Vol. 13, iss. 1. — P. 45—56. — doi:10.1099/00222615-13-1-45.
- ↑ Guarner F and Malagelada JR. 2003. Gut flora in health and disease. The Lancet, Volume 361, Issue 9356, 8 February 2003, Pages 512—519. PMID 12583961. Accessed September 15, 2007
- ↑ 1 2 A dynamic partnership: Celebrating our gut flora. Cynthia L.Sears. Anaerobe. Volume 11, Issue 5, October 2005, Pages 247—251. doi.org/10.1016/j.anaerobe.2005.05.001
- ↑ 1 2 Who controls the crowd? New findings and old questions about the intestinal microflora. Ulrich Steinhoff. — Immunology Letters. Volume 99, Issue 1, 15 June 2005, Pages 12-16 doi.org/10.1016/j.imlet.2004.12.013
- ↑ Gibson RG. 2004. Fibre and effects on probiotics (the prebiotic concept). Clinical Nutrition Supplements, Volume 1, Issue 2, Pages 25-31.
- ↑ Beaugerie L and Petit JC. 2004. Antibiotic-associated diarrhoea. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, Volume 18, Issue 2, Pages 337—352
- ↑ Анна Кузнецова. Микробные фармацевты внутри нас (рус.) // Наука и жизнь. — 2020. — № 2. — С. 44—49.
- ↑ Kenneth Todar. The Normal Bacterial Flora of Humans. Todar’s Online Textbook of Bacteriology (2012). Дата обращения 25 июня 2016.
Источник
Нормальные микроорганизмы кишечника – это колонии бактерий, заселяющие просвет нижних отделов пищеварительного тракта и поверхность слизистой оболочки. Они нужны для качественного переваривания химуса (пищевого комка), обмена веществ и активации местной защиты в отношении инфекционных возбудителей, а также токсических продуктов.
Нормальная микрофлора кишечника – это баланс различных микробов нижних отделов пищеварительной системы, то есть их количественное и качественное соотношение, необходимое для поддержания биохимического, метаболического, иммунологического равновесия организма и сохранения здоровья человека.
Функции микрофлоры кишечника
- Защитная функция. Нормальная микрофлора обладает выраженным противодействием в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Полезные бактерии препятствуют заселению кишечника иными, не свойственными ему инфекционными возбудителями. В случае снижения количества нормальной микрофлоры, начинают размножаться потенциально опасные микроорганизмы. Развиваются гнойно-воспалительные процессы, происходит бактериальное заражение крови (септицемия). Поэтому важно не допускать уменьшения количества нормальной микрофлоры.
- Пищеварительная функция. Кишечная микрофлора участвует в ферментации белков, жиров, высокомолекулярных углеводов. Полезные бактерии разрушают под действием воды основную массу клетчатки и остатки химуса, поддерживают в кишечнике необходимый уровень кислотности (рН). Микрофлора инактивирует пищеварительные ферменты (щелочную фосфатазу, энтерокиназу), участвует в образовании продуктов распада белков (фенола, индола, скатола) и стимулируют перистальтику. Также микроорганизмы пищеварительного тракта регулируют метаболизм холестерина и желчных кислот. Способствуют трансформации билирубина (желчного пигмента) в стеркобилин и уробилин. Полезные бактерии играют важную роль на конечных этапах превращения холестерина. Из него образуется копростерин, который не всасывается в толстой кишке и выводится с калом. Нормофлора способна снижать выработку печенью желчных кислот и контролировать нормальный уровень холестерина в организме.
- Синтетическая (метаболическая) функция. Полезные бактерии пищеварительного тракта вырабатывают витамины (С, К, Н, РР, Е, группы В) и незаменимые аминокислоты. Кишечная микрофлора способствует лучшему усвоению железа и кальция, поэтому препятствует развитию таких заболеваний как анемия и рахит. За счет действия полезных бактерий происходит активное всасывание витаминов (D3, В12 и фолиевой кислоты), регулирующих систему кроветворения. Метаболическая функция кишечной микрофлоры также проявляется в способности синтезировать ими антибиотикоподобные вещества (ацидофилин, лактоцидин, колицин и другие) и биологически активные соединения (гистамин, диметиламин, тирамин и т. д.), которые препятствуют росту и размножению патогенных микроорганизмов.
- Детоксикационная функция. Эта функция ассоциируется с возможностями кишечной микрофлоры сокращать количество и удалять с каловыми массами опасные токсические продукты: соли тяжелых металлов, нитриты, мутагены, ксенобиотики и другие. Вредные соединения не задерживаются в тканях организма. Полезные бактерии предотвращают их токсическое воздействие.
- Иммунная функция. Нормофлора кишечника стимулирует синтез иммуноглобулинов – особых белков, повышающих защитные силы организма в отношении опасных инфекций. Также полезные бактерии содействуют созреванию системы фагоцитирующих клеток (неспецифический иммунитет), способных к поглощению и уничтожению патогенных микробов (см. подробнее о влиянии микрофлоры кишечника на иммунитет).
Представители кишечной микрофлоры
Микроорганизмы в кишечнике человека | Наименование бактерий |
---|---|
Нормальные |
|
Условно-патогенные |
|
Патогенные |
|
Вся микрофлора кишечника подразделяется на:
- нормальную (основную);
- условно-патогенную;
- патогенную.
Среди всех представителей встречаются анаэробы и аэробы. Отличие их друг от друга заключается в особенностях существования и жизнедеятельности. Аэробы – это микроорганизмы, способные жить и размножаться только в условиях постоянного доступа кислорода. Представители другой группы делятся на 2 вида: облигатные (строгие) и факультативные (условные) анаэробы. И те, и другие, получают энергию для своего существования при отсутствии доступа кислорода. Для облигатных анаэробов он губителен, а для факультативных – нет, то есть микроорганизмы могут существовать в его присутствии.
Нормальные микроорганизмы
К ним относятся грамположительные (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии, пептострептококки) и грамотрицательные (бактероиды, фузобактерии, вейлонеллы) анаэробы. Такое название их связано с фамилией датского бактериолога – Грама. Он разработал специальный метод окрашивания мазков с использованием анилинового красителя, йода и спирта. При микроскопии часть бактерий имеет сине-фиолетовый цвет и относится к грамположительным. Другие микроорганизмы обесцвечиваются. Для лучшей визуализации этих бактерий применяется контрастный краситель (фуксин), который окрашивает их в розовый цвет. Это грамотрицательные микроорганизмы.
Все представители данной группы являются строгими анаэробами. Они составляют основу всей кишечной микрофлоры (92-95%). Полезные бактерии вырабатывают антибиотикоподобные вещества, помогающие вытеснить из среды обитания возбудителей опасных инфекций. Также нормальные микроорганизмы создают зону “закисления” (рН=4,0-5,0) внутри кишечника и образуют защитную пленку на поверхности его слизистой оболочки. Таким образом, формируется барьер, препятствующий колонизации посторонних бактерий, попавших извне. Полезные микроорганизмы регулируют баланс условно-патогенной флоры, предотвращая ее избыточный рост. Участвуют в синтезе витаминов.
Условно-патогенные микроорганизмы
К ним относятся грамположительные (клостридии, стафилококки, стрептококки, бациллы) и грамотрицательные (эшерихии – кишечные палочки и другие представители семейства энтеробактерий: протей, клебсиелла, энтеробактер, цитробактер и т. д.) факультативные анаэробы.
Эти микроорганизмы являются условно-патогенными. То есть, при благополучии в организме их влияние только положительное, как и у нормальной микрофлоры. Воздействие неблагоприятных факторов приводит к их избыточному размножению и превращению в болезнетворных возбудителей. Развивается кишечный дисбактериоз с диареей, изменением характера стула (жидкий с примесью слизи, крови или гноя) и ухудшением общего самочувствия. Количественный рост условно-патогенной микрофлоры может быть связан с ослабленным иммунитетом, воспалительными заболеваниями пищеварительной системы, неправильным питанием и применением лекарственных препаратов (антибиотиков, гормонов, цитостатиков, анальгетиков и других средств).
Главный представитель энтеробактерий – это кишечная палочка с типичными биологическими свойствами. Она способна активировать синтез иммуноглобулинов. Специфические белки взаимодействуют с патогенными микроорганизмами из семейства энтеробактерий и препятствуют их проникновению в слизистую оболочку. Помимо этого кишечная палочка продуцирует вещества – колицины с антибактериальной активностью. То есть нормальные эшерихии способны тормозить рост и размножение гнилостных и патогенных микроорганизмов из семейства энтеробактерий – кишечной палочки с измененными биологическими свойствами (гемолизирующие штаммы), клебсиелл, протея и других. Эшерихии принимают участие в синтезе витамина К.
К условно-патогенной микрофлоре также относятся дрожжеподобные грибы рода Candida. Они редко обнаруживаются у здоровых детей и взрослых. Выявление их в кале, даже в небольшом количестве, должно сопровождаться клиническим обследованием пациента с целью исключения кандидоза (избыточного роста и размножения дрожжеподобных грибов). Особенно это актуально у детей младшего возраста и больных со сниженным иммунитетом.
Патогенные микроорганизмы
Это бактерии, попадающие в пищеварительный тракт извне и вызывающие острые кишечные инфекции. Заражение патогенными микроорганизмами может произойти при употреблении в пищу загрязненных продуктов питания (овощи, фрукты и т. д.) и воды, при нарушении правил личной гигиены и контакте с больным. В норме в кишечнике не встречаются. К ним относятся патогенные возбудители опасных инфекций – дизентерии, сальмонеллеза, псевдотуберкулеза и других заболеваний. Наиболее частые представители этой группы – шигеллы, сальмонеллы, иерсинии и т. д. Некоторые возбудители (золотистый стафилококк, синегнойная палочка, нетипичная кишечная палочка) могут встречаться среди медицинского персонала (носители патогенного штамма) и в больничных учреждениях. Они вызывают серьезные госпитальные инфекции.
Все болезнетворные бактерии провоцируют развитие кишечного воспаления по типу энтерита или колита с расстройством стула (диарея, в кале слизь, кровь, гной) и развитием интоксикации организма. Полезная микрофлора угнетается.
Нормы содержания бактерий в кишечнике
Полезные бактерии
Нормальные микроорганизмы | Дети до 1 года на грудном вскармливании КОЕ/г | Дети до 1 года на искусственном вскармливании КОЕ/г | Дети старше 1 года КОЕ/г | Взрослые КОЕ/г |
---|---|---|---|---|
Бифидобактерии | 109–1010 | 108–1010 | 1010–1011 | 109–1010 |
Лактобактерии | 106–107 | 107–108 | 107–108 | >109 |
Эубактерии | 106–107 | >1010 | 109–1010 | 109–1010 |
Пепто-стрептококки | <105 | >109 | 109–1010 | 109–1010 |
Бактероиды | 107–108 | 108–109 | 109–1010 | 109–1010 |
Фузобактерии | <106 | <106 | 108–109 | 108–109 |
Вейлонеллы | <105 | >108 | 105–106 | 105–106 |
КОЕ/г – это количество колонии образующих единиц микробов в 1 грамме испражнений.
Условно-патогенные бактерии
Условно-патогенные микроорганизмы | Дети до 1 года на грудном вскармливании КОЕ/г | Дети до 1 года на искусственном вскармливании КОЕ/г | Дети старше 1 года КОЕ/г | Взрослые КОЕ/г |
---|---|---|---|---|
Кишечные палочки с типичными свойствами | 107–108 | 107–108 | 107–108 | 107–108 |
Клостридии | 105–106 | 107–108 | <=105 | 106–107 |
Стафилококки | 104–105 | 104–105 | <=104 | 103–104 |
Стрептококки | 106–107 | 108–109 | 107–108 | 107–108 |
Бациллы | 102–103 | 108–109 | <104 | <104 |
Грибы рода Candida | отсутствуют | отсутствуют | <104 | <104 |
Полезные бактерии кишечника
Грамположительные строгие анаэробы:
- Бифидобактерии – представители основной микрофлоры, присутствуют в здоровом кишечнике на протяжении всей жизни. Занимают доминирующее положение среди других микроорганизмов. Бифидобактерии обеспечивают защиту организма от патогенных бактерий и препятствуют их попаданию в верхние отделы желудочно-кишечного тракта и другие внутренние органы. Особенно это актуально у детей на первом году жизни. Бифидобактерии продуцируют молочную и уксусную кислоты, способствующие хорошему усвоению кальция, железа и витамина D. Также эти полезные микроорганизмы синтезируют белки и аминокислоты, витамины (группы В, К, никотиновую, пантотеновую и фолиевую кислоты), стимулируют кишечный иммунитет. Бифидобактерии могут быть резистентны к некоторым противомикробным средствам: пенициллину, стрептомицину и рифампицину.
- Лактобактерии – палочковидные микроорганизмы. Присутствуют практически во всех отделах пищеварительной системы. Обладают антибактериальной активностью (выделяют спирт, лизоцим, лактоцидин и другие вещества) в отношении гнилостных и гноеродных микробов. Защищают слизистую оболочку кишечника. Резистентны к антибиотикам: пенициллину и ванкомицину. Лактобактерии могут выделяться из кишечника новорожденных уже в первые дни после рождения. У взрослых, придерживающихся строгой вегетарианской диеты, их количество больше нормы.
- Эубактерии – коккобациллы, то есть микроорганизмы с промежуточной формой (не палочковидной и не шарообразной). Редко встречаются у детей, находящихся на естественном вскармливании. Однако у малышей, питающихся смесями, выявляются довольно часто. Эубактерии участвуют в метаболизме холестерина (трансформация холестерола в копростанол) и желчных кислот.
- Пептострептококки – шаровидные микроорганизмы, относящиеся к нормальной микрофлоре кишечника. Редко встречаются у детей на грудном вскармливании. У малышей, питающихся смесями, определяются всегда. В результате генетических мутаций могут попадать в нехарактерные для них места обитания, вызывая тем самым инфекционное воспаление. Часто они высеваются при септицемии, остеомиелите, гнойном артрите, аппендиците и других абсцессах. Наряду с другими анаэробами, пептострептококки выявляются при гингивитах и пародонтозах.
Грамотрицательные строгие анаэробы:
- Бактероиды – полиморфные (имеющие разный размер и форму) палочки. Вместе с бифидобактериями заселяют кишечник новорожденных к 6–7 дню жизни. При грудном вскармливании бактероиды выявляются у 50% детей. При искусственном питании высеваются в большинстве случаев. Бактероиды принимают участие в пищеварении и расщеплении желчных кислот.
- Фузобактерии – полиморфные палочковидные микроорганизмы. Характерны для кишечной микрофлоры взрослых людей. Нередко высеваются из патологического материала при гнойных осложнениях различной локализации. Способны секретировать лейкотоксин (биологическое вещество с токсическим действием по отношению к лейкоцитам) и фактор агрегации тромбоцитов, ответственный за тромбоэмболии при тяжелой септицемии.
- Вейлонеллы – кокковые микроорганизмы. У детей, находящихся на грудном вскармливании, выявляются менее чем в 50% случаев. У малышей на искусственном питании смесями высеваются в высокой концентрации. Вейлонеллы способны к большой продукции газа. При их избыточном размножении эта отличительная черта может привести к диспепсическим расстройствам (метеоризму, отрыжке и диарее).
Как проверить нормальную микрофлору?
Следует провести бактериологическое исследование кала путем посева на специальные питательные среды. Забор материала производят стерильным шпателем из последней порции испражнений. Нужный объем кала – 20 грамм. Материал для исследования помещают в стерильную посуду без консервантов. Необходимо учитывать тот факт, что микроорганизмы – анаэробы должны быть надежно защищены от действия кислорода с момента забора кала до его посева. Рекомендуется использовать пробирки, заполненные специальной газовой смесью (углекислый газ (5%) + водород (10%) + азот (85%)) и плотно притертой крышкой. От момента забора материала до начала бактериологического исследования должно пройти не больше 2 часов.
Этот анализ кала позволяет обнаружить широкий спектр микроорганизмов, высчитать их соотношение и диагностировать видимые расстройства – дисбактериоз. Для нарушений в составе кишечной микрофлоры характерно снижение доли полезных бактерий, повышение количества условно-патогенной флоры с изменением ее нормальных биологических свойств, а также появление болезнетворных возбудителей.
Низкое содержание нормальной микрофлоры – что делать?
Проводится коррекция дисбаланса микроорганизмов с помощью специальных препаратов:
- Пребиотики способствуют колонизации кишечника основной микрофлорой за счет избирательной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп бактерий. Данные препараты не являются лекарственными средствами. К ним относятся не переваренные ингредиенты пищи, являющиеся субстратом для полезных бактерий и не подвергающиеся действию пищеварительных ферментов. Препараты: “Хилак форте”, “Дюфалак” (“Нормазе”), “Пантотенат кальция”, “Лизоцим” и другие.
- Пробиотики – это живые микроорганизмы, нормализующие баланс кишечных бактерий и конкурирующие с условно-патогенной флорой. Благотворно влияют на здоровье человека. Они содержат полезные бифидобактерии, лактобактерии, молочнокислый стрептококк и т. д. Препараты: “Ацилакт”, “Линекс”, “Бактисубтил”, “Энтерол”, “Колибактерин”, “Лактобактерин”, “Бифидумбактерин”, “Бификол”, “Примадофилус” и другие.
- Иммуностимулирующие средства. Применяются для поддержания нормального микробиоценоза кишечника и повышения защитных сил организма. Препараты: “КИП”, “Иммунал”, “Эхинацея” и т. д.
- Лекарственные средства, регулирующие транзит кишечного содержимого. Используются для улучшения пищеварения и эвакуации пищи. Препараты: ферменты, витамины, спазмолитики, желчегонные и т. д.
Таким образом, нормальная микрофлора с ее специфическими функциями – защитной, обменной и иммуностимулирующей – определяет микробную экологию пищеварительного тракта и участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостазе).
Источник