Полезные и вредные бактерии в теле человека

Бактерии появились примерно 3,5-3,9 млрд лет назад, они были первыми живыми организмами на нашей планете. Со временем жизнь развивалась и усложнялась — появлялись новые, каждый раз более сложные формы организмов. Бактерии все это время не стояли в стороне, напротив, они были важнейшей составляющей эволюционного процесса. Именно они первыми выработали новые формы жизнеобеспечения, такие как дыхание, брожение, фотосинтез, катализ… а также нашли эффективные способы сосуществования практически с каждым живым существом. Исключением не стал и человек.

Но бактерии — целый домен организмов, насчитывающий более 10 000 видов. Каждый вид уникален и шел своим эволюционным путем, как следствие выработал свои уникальные формы сосуществования с другими организмами. Одни бактерии пошли на тесное взаимовыгодное сотрудничество с человеком, животными и прочими существами, — их можно назвать полезными. Другие виды научились существовать за счет других, используя энергию и ресурсы организмов-доноров, — их принято считать вредными или патогенными. Третьи пошли еще дальше и стали практически самодостаточными, все необходимое для жизнедеятельности они получают от окружающей среды.

Внутри человека, как и внутри прочих млекопитающих, живет невообразимо большое количество бактерий. В наших телах их в 10 раз больше, чем всех клеток организма вместе взятых. Среди них абсолютное большинство — полезные, но парадокс в том, что их жизнедеятельность, их присутствие внутри нас — это нормальное положение дел, они зависят от нас, мы в свою очередь от них и при этом признаков этого сотрудничества мы никак не ощущаем. Другое дело — вредные, например патогенные бактерии, оказавшись внутри нас их присутствие тут же становится заметным, а последствия их активности могут стать очень серьезными.

Полезные бактерии

Подавляющее большинство из них — это существа, живущие в симбиотических или мутуалистических связях с организмами-донорами (внутри которых живут). Обычно такие бактерии берут на себя часть функций, на которые не способен организм хозяина. Примером могут служить бактерии, живущие в пищеварительном тракте человека и перерабатывающие часть пищи, справиться с которой сам желудок не в состоянии.

Некоторые виды полезных бактерий:

Кишечная палочка (лат. Escherichia coli)

Является неотъемлемой частью флоры кишечника человека и большинства животных. Ее пользу трудно переоценить: расщепляет неусваиваемые моносахариды, способствуя пищеварению; синтезирует витамины группы K; предотвращает развитие патогенных и болезнетворных микроорганизмов в кишечнике.

Макрофотография: колония бактерий Escherichia coli

Молочнокислые бактерии (Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus и др.)

Представители этого отряда присутствуют в молоке, молочных и ферментированных продуктах, и в то же время являются частью микрофлоры кишечника и ротовой полости. Способны сбраживать углеводы и в частности лактозу и вырабатывать молочную кислоту, которая является основным источником углеводов для человека. Посредством поддержания постоянно кислой среды сдерживают рост неблагоприятных бактерий.

Бифидобактерии

Наиболее значимое влияние бифидобактерии оказывают на грудных детей и млекопитающих, составляя до 90% их кишечной микрофлоры. По средством выработки молочной и уксусных кислот они полностью предотвращают развитие гнилостных и болезнетворных микробов в детском организме. Кроме того бифидобактерии: способствуют перевариванию углеводов; обеспечивают защиту кишечного барьера от проникновения микробов и токсинов во внутреннюю среду организма; синтезируют различные аминокислоты и белки, витамины группы K и B, полезные кислоты; способствуют всасыванию кишечником кальция, железа и витамина D.

Вредные (патогенные) бактерии

К патогенным обычно относят виды, которые паразитируют на других организмах. Но в некоторых случаях вредными для человека могут стать безопасные и даже полезные бактерии, например при ослаблении иммунитета продукты жизнедеятельности обычно невероятно полезной кишечной палочки могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта: отравления, диарея и пр.

Некоторые виды патогенных бактерий:

Salmonella typhi

Эта бактерия является возбудителем очень острой кишечной инфекции, брюшного тифа. Salmonella typhi вырабатывает токсины опасные исключительно для людей. При заражении происходит общая интоксикация организма, которая приводит к сильной лихорадке, высыпанию по всему телу, в тяжелых случаях — к поражению лимфатической системы и как следствие к смерти. Ежегодно в мире фиксируется 20 млн случаев заболевания брюшным тифом, 1% случаев приводит к смерти.

Колония бактерий Salmonella typhi

Столбнячная палочка (Clostridium tetani)

Эта бактерия — одна из самых стойких и одновременно самых опасных в мире. Clostridium tetani вырабатывает чрезвычайно токсичный яд, столбнячный экзотоксин, приводящий к практически полному поражению нервной системы. Люди, заболевшие столбняком, испытывают страшнейшие муки: самопроизвольно до предела напрягаются все мышцы тела, происходят мощные судороги. Смертность чрезвычайно высока — в среднем около 50% инфицированных погибают. К счастью, еще в 1890 году была изобретена вакцина от столбняка, ее делают новорожденным во всех развитых странах мира. В слаборазвитых странах от столбняка ежегодно погибает 60 000 человек.

Микобактерии (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae и др.)

Микобактерии — семейство бактерий, часть из которых являются патогенными. Различные представители этого семейства вызывают такие опасные заболевания как туберкулез, микобактериоз, лепра (проказа) — все они передаются воздушно-капельным путем. Ежегодно микобактерии становятся причиной более 5 млн смертей.

Читайте также: Самые опасные бактерии

Бактерии создали всеобъемлющий невидимый мир. Наше существование полностью зависит от них, их в свою очередь не так сильно зависит от нас. Тем не менее наш и их миры тесно связаны друг с другом, они находятся в равновесии, которое будет сохраняться до тех пор, пока наше сотрудничество будет выгодно обеим сторонам.

Полезные бактерии, которые населяют организм человека, называются микробиотой. По численности своей они достаточно обширны — у одного человека их миллионы. При этом все они регулируют здоровье и нормальную жизнедеятельность каждого индивидуума. Учёные утверждают: без полезных бактерий, или, как их ещё называют, мутуалистов, желудочно-кишечный тракт, кожа, дыхательные пути мгновенно подверглись бы атаке болезнетворных микробов и были бы разрушены.

Каким должен быть баланс микробиоты в организме и как его можно скорректировать, чтобы избежать развития серьёзных заболеваний, АиФ.ru спросил у генерального директора биомедицинского холдинга Сергея Мусиенко.

Работники кишечника

Один из важных отделов расположения полезных бактерий — это кишечник. Недаром считается, что именно здесь закладывается вся иммунная система человека. И если бактериальная среда нарушена, то защитные силы организма существенно снижаются.

Полезные бактерии кишечника создают для болезнетворных микробов буквально невыносимые условия существования — кислую среду. Кроме того, полезные микроорганизмы помогают переваривать растительную пищу, так как бактерии питаются клетками растений, содержащими целлюлозу, а вот ферменты кишечника в одиночку с этим не справляются. Также бактерии кишечника способствуют выработке витаминов В и К, которые обеспечивают обмен веществ в костях и соединительных тканях, а также высвобождают энергию из углеводов и способствуют синтезу антител и регулировке нервной системы.

Чаще всего, говоря о полезных бактериях кишечника, имеют в виду 2 самых популярных вида: бифидо- и лактобактерии. При этом главными их назвать, как многие думают, нельзя — их количество всего 5–15% от общего числа. Однако они очень важны, так как доказано их положительное влияние на остальные бактерии, когда такие бактерии могут являться важными факторами благополучия целого сообщества: если их подкармливать или привносить в организм с помощью кисломолочных продуктов — кефиров или йогуртов, они помогают другим важным бактериям выживать и размножаться. Так, например, очень важно восстановить их популяцию при дисбактериозе или после курса приёма антибиотиков. Иначе защитные силы организма повысить будет проблематично.

Биологический щит

Бактерии, которые населяют кожу и дыхательные пути человека, по сути, стоят на страже и надёжно защищают свою зону ответственности от проникновения болезнетворных организмов. Основными из них являются микрококки, стрептококки и стафилококки.

Микробиом кожи за последние сотни лет претерпел изменения, так как человек перешёл от естественной жизни в контакте с природой к регулярному мытью специальными средствами. Считается, что сейчас кожу человека населяют совсем не те бактерии, которые жили раньше. Организм с помощью иммунной системы может отличать опасных от неопасных. Но, с другой стороны, любой стрептококк может стать патогенным для человека, например, если попадёт в порез или любую другую открытую ранку на коже. Избыток бактерий или их патологическая деятельность на коже и в дыхательных путях могут приводить как к развитию различных заболеваний, так и к появлению неприятного запаха. Сегодня есть разработки на основе бактерий, окисляющих аммоний. Их применение позволяет засеять микробиом кожи совершенно новыми организмами, в результате чего не только пропадает запах (результат метаболизма городской флоры), но и изменяется структура кожи — открываются поры и т. д.

Спасение микромира

Микромир каждого человека меняется довольно быстро. И в этом есть несомненные плюсы, так как число бактерий может обновляться самостоятельно.

Разные бактерии питаются разными веществами — чем разнообразнее пища человека и чем больше она соответствует сезону, тем больший выбор есть у полезных микроорганизмов. Однако, если еда обильно наполнена антибиотиками или консервантами, бактерии не выживают, ведь эти вещества как раз и созданы для того, чтобы уничтожать их. Причём совсем не важно, что большая часть бактерий не патогенная. В результате разнообразие внутреннего мира человека уничтожается. А вслед за этим начинаются и различные болезни — проблемы со стулом, высыпания на коже, нарушение метаболизма, аллергические реакции и т. д.

Но микробиоте можно помочь. Причём уйдёт на лёгкую коррекцию всего несколько дней.

Существует большое количество пробиотиков (с живыми бактериями) и пребиотиков (веществ, поддерживающих бактерии). Но основная проблема в том, что они работают у всех по-разному. Анализ показывает, что их эффективность при дисбактериозе составляет до 70–80%, то есть тот или иной препарат может сработать, а может и нет. И здесь следует внимательно следить за ходом лечения и приёма — если средства действуют, вы сразу же заметите улучшения. В случае, если ситуация остаётся без изменений, стоит поменять программу лечения.

Как вариант, можно пройти специальное тестирование, которое изучает геномы бактерий, определяет их состав и соотношение. Это позволяет быстро и грамотно подобрать необходимый вариант питания и дополнительной терапии, которые позволят восстановить хрупкий баланс. Хотя лёгкие нарушения в балансе бактерий человек не ощущает, они всё равно влияют на здоровье — в этом случае можно отмечать частые болезни, сонливость, аллергические проявления. Каждый житель города в той или иной степени имеет дисбаланс в организме, и если он ничего специально не делает для восстановления, то наверняка с определённого возраста у него возникнут проблемы со здоровьем.

Голодание, разгрузки, больше овощей, каша из натуральных круп по утрам — это только немногие варианты пищевого поведения, которое любят полезные бактерии. Но для каждого человека рацион должен быть индивидуален в соответствии с состоянием его организма и с его образом жизни — только тогда он сможет поддерживать оптимальный баланс и всегда чувствовать себя хорошо.

Жизнь в нашем теле – наверное, одна из самых обсуждаемых тем, на предмет которой ученые спорят до сих пор. Насколько наличие инородных бактериальных клеток полезно, в каком количестве и составе, а также что происходит с микробиотой – сегодня.

Не так просто осознать, но внутри нас – огромный мир для населяющих нас созданий. Только представьте, внутри и снаружи человеческого организма обитает больше 100 триллионов микроорганизмов! И если раньше этот богатый внутренний мир мы называли «кишечной микрофлорой», то в последнее время это понятие трансформировалось – теперь, во многом благодаря множеству научных работ, правильнее говорить «микробиом».

Микробиом человека — это совокупность всех микроорганизмов, живущих в человеке: бактерии, грибы, вирусы, всевозможные микроорганизмы.

Интересно, что у нашего микробиома много общего и с миром растений – например, разнообразие ареалов обитания, питания или способности синтезировать яды. Когда бактерии были еще не настолько хорошо изучены, их относили к миру растений, отсюда и возник термин «кишечная микрофлора».

Ученые из Университета Колорадо в течение долгого времени составляли так называемый «атлас бактерий», в котором подробно описали «население» наших организмов.

Какое значение имеют для человека те или иные бактерии, насколько состав микроорганизмов индивидуален и меняется ли он с возрастом – цель составления атласа бактерий как раз состоит в том, чтобы выяснить: где и кто живет в нашем теле.

КИШЕЧНИК ЧЕЛОВЕКА – САМАЯ БЛАГОПРИЯТНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ ДЛЯ  МИКРООРГАНИЗМОВ

Так как бактерии зачастую совсем непросто «добыть» из  их привычной среды обитания, то процесс их изучения достаточно трудоёмкий.

И если изучение бактерий, например, кожного покрова, более реально в условиях лаборатории, то  выращивать бактерии пищеварительного тракта – мероприятие зачастую безуспешное. Большинство бактерий пищеварительного тракта настолько привыкли к  условиям жизни внутри человека, что, попав в  другую среду обитания, просто погибают. Именно наш кишечник – самая благоприятная среда обитания для  микроорганизмов. Там они защищены от воздействия кислорода, обогащены теплом, влажностью и большим количеством еды.

Численность бактерий, населяющих кишечный тракт, увеличивается в направлении от  верхних его отделов к  нижним, наиболее густо населены толстый кишечник и  прямая кишка. Некоторые виды бактерий концентрируются в  тонком кишечнике, другие – наоборот, предпочитают обитать в  толстом. Одни выбирают для жизни слепую кишку, другие – вплотную крепятся к  клеткам кишечника.

Можно выделить три основные группы микроорганизмов живущих на нашем теле:

– полезные» бактерии;

– условно-патогенные» (становятся опасными при определенных условиях);

– болезнетворные микроорганизмы, с которыми борются «полезные».

КАК МИКРОБИОМ ВЛИЯЕТ НА НАШЕ ТЕЛО?

Люди эволюционировали, чтобы жить с микробами в течение миллионов лет.

Человек в  состоянии влиять на  микрофлору своего кишечника, и  наоборот – его  микробы и  бактерии могут оказывать влияние на  человека.

Переваривание клетчатки: некоторые бактерии переваривают клетчатку, производя жирные кислоты с короткой цепью, которые важны для здоровья кишечника. Волокно может помочь предотвратить увеличение веса, диабет, сердечные заболевания и риск развития рака.

Кишечный микробиом также контролирует работу нашей иммунной системы. Общаясь с иммунными клетками, микробиом кишечника может контролировать реакцию организма на инфекцию.

Исследования также показывают, что кишечный микробиом может влиять на центральную нервную систему, которая контролирует функцию мозга.

КАК УЛУЧШИТЬ СОСТОЯНИЕ МИКРОБИОМА?

Лучший способ оптимизировать флору кишечника – это придерживаться правильного рациона.

Стоит избегать употребление большого количества сахара или искусственных подсластителей, генетически модифицированных продуктов, а также обработанных и пастеризованных продуктов.

Внесите в свой рацион ферментированные продукты (кефир, кимчи, чайный гриб, мисо, кислая капуста), пребиотические продукты (спаржа, бананы, цикорий, чеснок, топинамбур, лук, цельное зерно), продукты, богатые полифенолами (зеленый чай, темный шоколад, оливковое масло и цельнозерновые продукты), а также разнообразьте своё питание растительной пищей.

Хлорированная водопроводная вода и большое количество чистящих средств убивает не только «патогенные» бактерии в воде, но и «полезные» бактерии в кишечнике – в домашних условиях уменьшить вред можно с помощью специального фильтра.

Стрессовые ситуации также усугубляют здоровье кишечника. Ученые  установили, что психологические стрессоры могут разрушать микроорганизмы в кишечнике, даже если стресс длится недолго.

Регулярное занятие спортом улучшают здоровье кишечника, что, в свою очередь, может помочь контролировать вес.

Достаточный сон может улучшить настроение, когнитивные способности и здоровье кишечника.

Таким образом, правильная работа кишечника отражается на  работе всего организма – внося соответствующие изменения в образ жизни и рацион питания, в наших силах изменить разнообразие и количество микробов в своем кишечнике к лучшему.