Методические рекомендации бактериологическая диагностика дисбактериоза кишечника
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ДИСБАКТЕРИОЗА КИШЕЧНИКА
Утверждаю
Заместитель Начальника Главного управления научно-исследовательских институтов и координации научных исследований Н.А.Демидов 14 апреля 1977 года
Методические рекомендации подготовлены Московским научно-исследовательским институтом эпидемиологии и микробиологии МЗ РСФСР.
Введение
Тактика лечения любого болезненного процесса зависит от знания его причин. В раскрытии этиологии кишечных заболеваний решающее значение имеют результаты бактериологического исследования. Особые трудности представляет расшифровка острых, и особенно длительно протекающих кишечных заболеваний, инфекционную природу которых нельзя доказать ни бактериологически, ни эпидемиологически. А тот факт, что в последние годы значительно ухудшились результаты антибиотикотерапии кишечных заболеваний, является одним из аргументов против инфекционной природы определенного числа кишечных расстройств.
Учитывая, что этиологически нерасшифрованные заболевания составляют 40-50% общей суммы кишечных расстройств, раскрытие их природы требует большого внимания микробиологов, инфекционистов, эпидемиологов. Становится очевидным, что проблема борьбы с кишечными заболеваниями требует новых подходов для понимания причин дисфункции кишечника при отсутствии выделения патогенных энтеробактерий - шигелл, сальмонелл.
К настоящему времени общепризнано, что при установлении природы кишечных расстройств нельзя игнорировать значение состава микрофлоры кишечника для его нормальной функциональной деятельности. Макроорганизм и населяющая его микрофлора, в том числе кишечника, являются сбалансированной экологической системой. Более того, в самом кишечном биоценозе существуют коррелятивные связи между отдельными родами, видами бактерий. Качественное или количественное изменение одного из компонентов биоценоза оказывает влияние на всю систему в целом. Нарушение же сложившегося в процессе эволюции биологического равновесия между микробной флорой и организмом не может быть для последнего безразличным. Поэтому при затяжных кишечных заболеваниях следует учесть, что они могут поддерживаться развившимся дисбактериозом кишечника. Это должно явиться основанием для определения в этих случаях качественного и количественного состава кишечной микрофлоры.
Накопленные наблюдения не только об отсутствии эффекта от этиотропной терапии (антибиотиками, химиопрепаратами) значительного числа острых, и особенно хронических, кишечных заболеваний, но об усугублении и более длительном течении болезненного процесса на фоне развившегося при этом дисбактериоза кишечника привели к тому, что в последние годы кишечные заболевания, связанные с дисбактериозом, получили самостоятельное место в клинике.
Установление роли дисбактериоза в патогенезе кишечных расстройств весьма важно и с эпидемиологических позиций. Кишечные заболевания, развившиеся на фоне дисбактериоза, не нуждаются в комплексе противоэпидемических мероприятий, применяемых при заболеваниях инфекционной природы.
Таким образом, показаниями к исследованию состояния кишечной бактериальной флоры являются:
1. Длительно протекающие кишечные расстройства, при которых не удается выделить патогенные энтеробактерии;
2. Затянувшийся период реконвалесценции после перенесенной острой дизентерии и других кишечных инфекций;
3. Дисфункция кишечника на фоне применения антибиотиков разными контингентами больных или длительного контакта с антибактериальными препаратами (на производстве антибиотиков, медперсонала и др.).
Первое издание методических материалов по бактериологической диагностике дисбактериоза кишечника 1969 года нашло применение как в научно-исследовательских, так и в практических диагностических лабораториях. Однако тираж первого издания не мог удовлетворить запросы специалистов. Кроме того, за прошедший период накоплены дополнительные материалы, которые вошли во второе издание.
1. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНИКА ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА
Организм человека находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой. Между тем из огромного числа микроорганизмов, непрерывно попадающих в пищеварительный тракт человека, только определенные роды, виды микробов нашли в кишечнике человека благоприятные условия существования; в процессе длительной эволюции они закрепились в кишечнике и составили его облигатную микрофлору, выполняющую важные для организма физиологические функции. Нельзя при этом не учесть, что отдельные факторы, такие как характер питания, сезон года, возраст, оказывают некоторое влияние на состав микрофлоры кишечника. С возрастом, например, происходит сдвиг в сторону увеличения грамположительной, гемолитической микрофлоры. Однако колебания, связанные с этими воздействиями, невелики, а способность здорового организма к саморегуляции обеспечивает быстрое восстановление относительного постоянства нормального биоценоза.
Из представителей облигатной микрофлоры кишечника прежде всего следует назвать бифидобактерии (Bifidobacterium) среди анаэробных микробов и кишечную палочку (Escherichia) - среди аэробных.
Основную микрофлору здоровых новорожденных детей, находящихся на естественном вскармливании, составляют бифидобактерии, которые обнаруживаются в больших разведениях фекалий (10 -10 ). Количество их составляет 85-95% числа всех микробов кишечника. Число кишечных палочек в стуле у этих детей невелико. При переходе на прикорм и более разнообразную пищу увеличивается количество кишечной палочки, ацидофильных микробов, энтерококка. Вместе с тем в противовес существовавшему ранее представлению о преобладании анаэробных микробов только у детей, находящихся на грудном вскармливании, установлено, что полного вытеснения бифидобактерии не происходит, в норме они продолжают оставаться в толстом кишечнике в значительных количествах в течение всей жизни человека. Основные различия микрофлоры детей раннего возраста и старших контингентов в разных количественных соотношениях бифидобактерий и кишечной палочки.
У детей ясельного возраста аэробная кишечная микрофлора характеризуется еще более высоким содержанием кишечной палочки, энтерококка. У небольшого числа детей этого возраста выделяются лактозодефективные энтеробактерии и стафилококк. Среди аэробных энтеробактерий у здоровых детей, по данным Н.Д.Стерлиговой (1975), в фекалиях обнаруживаются кроме эшерихий и другие условно-патогенные бактерии семейства кишечных. Так, микробы рода Proteus выделяют 6-7% детей, каждый из родов Citrobacter, Enterobacter, Serratia - 1,0-1,4% здоровых детей. В анаэробной микрофлоре, как и у детей раннего возраста, преобладают бифидобактерии.
У здорового взрослого человека, не принимавшего до исследования антибиотиков и химиопрепаратов, основная аэробная микрофлора представлена на 90-95% полноценной в ферментативном отношении кишечной палочкой, которая разлагает в течение 18-20 часов лактозу и растет на среде Эндо в виде темно-красных колоний с металлическим блеском. Выделенные из этих колоний культуры расщепляют лактозу, глюкозу, маннит, мальтозу с образованием кислоты и газа; редко ферментируют сахарозу; образуют индол, сероводород, створаживают молоко, обладают активной подвижностью. Среднее количество кишечной палочки в 1 г фекалий составляет 300-400 млн. на средах Эндо и Левина и 800 млн. на 5% кровяном агаре.
У здоровых взрослых людей в 1,5% случаев обнаруживается кишечная палочка со сниженными ферментативными свойствами в первой генерации, которая растет на среде Эндо в виде бледно-розовых колоний. При последующем пересеве (вторая генерация) выделенная культура расщепляет лактозу до конца; количество ее в среднем составляет 21 млн./г фекалий. Гемолизирующие эшерихии, как правило, в фекалиях здоровых людей не обнаруживаются.
Лактозонегативные энтеробактерии обнаружены у 5,1% обследованных здоровых лиц (в среднем 24,9 млн./г). Последующая идентификация выделенных с первичного посева культур как из лактозонегативных, так и лактозоположительных колоний позволяет установить, что у взрослых людей среди представителей аэробной микрофлоры обнаруживаются различные роды условно-патогенных энтеробактерий, например, Citrobacter - у 3%, Enterobacter - у 1-1,5% и т.д. Однако определить количественное содержание каждого из указанных родов в 1 г фекалий не представляется возможным, так как подавляющее большинство этих родовых групп условно-патогенных энтеробактерий содержат варианты как ферментирующие, так и не ферментирующие лактозу; поэтому в первичном посеве трудно определить процентное содержание микробов каждого из этих родов энтеробактерий.
Энтерококк обнаружен у 20% взрослых людей при среднем количестве 634 млн./г. Энтерококк представляет собой диплококки удлиненной формы, более полиморфные, чем стрептококк и пневмококк; окрашивается положительно по Граму, неподвижен, желатин не разжижает, молоко не створаживает. Энтерококк в отличие от стрептококка дает в бульоне диффузный рост. От стрептококка его можно дифференцировать по ряду тестов: энтерококк разлагает маннит, растет на средах, содержащих 40% желчи, в молоке с 0,1% метиленовой сини редуцирует последнюю, устойчив к воздействию высокой температуры (до 60°).
Негемолизирующий и гемолизирующий стафилококк выделяют 2,2-1,5% взрослых людей, при этом средние числовые показатели негемолизующего стафилококка во много раз больше, чем гемолизирующего - 417 млн./г и 90 млн./г соответственно.
Грибы рода кандида почти, как правило, в посевах фекалий здоровых людей не обнаруживаются.
Молочнокислые микробы представляют сборную группу микроорганизмов, в которую входят ацидофильная и другие молочнокислые палочки, молочнокислые стрептококки, стрептобактерии. Они окрашиваются по Граму положительно, спор не образуют, неподвижны, молоко створаживают. Молочнокислые микробы требуют для культивирования сложных по составу питательных сред.
В анаэробной микрофлоре кишечника здорового человека облигатными являются бифидобактерии. Они обнаружены у 92,7% взрослых людей. Количественное содержание их значительно: в 96,1% проб они выделены из фекалий, разведенных до 10 , т.е. в 1 г фекалий они составляют сотни миллиардов микробных тел. Морфологически бифидобактерии имеют разветвления на концах палочек, могут быть в форме римской цифры V или гантелей с колбовидными утолщениями на концах, часто скопления их имеют вид китайских иероглифов. Бифидобактерии окрашиваются по Граму положительно (редко встречаются и грамотрицательные), образуют кислоту без газообразования на средах с лактозой, глюкозой, сахарозой; неподвижны, молоко не створаживают, индол и сероводород не образуют, растут только в анаэробных условиях, спор не образуют.
При посевах фекалий в анаэробных условиях вырастает также значительное количество бесспоровых грамотрицательных палочек, которые объединены в группу бактероидов. Палочки весьма полиморфны, могут иметь и кокковидную форму. Эта группа микробов очень мало изучена. В отношении их нет четкой классификации. О физиологической роли бактероидов для организма человека сведений достаточных нет. Слабая изученность этой группы бактерий объясняется трудностями культивирования - применения сложных питательных сред и условий строгого анаэробиоза.
Физиологическое значение нормобиоценоза велико и многообразно. Кишечная палочка, бифидобактерии характеризуются высокоантагонистическими свойствами, препятствующими развитию патогенных и ряда необычных для нормальной микрофлоры кишечника условно-патогенных микробов; тем самым барьерное действие нормальной микрофлоры кишечника можно рассматривать как один из факторов естественной резистентности организма. Известна также витаминообразующая функция нормальной микрофлоры кишечника - способность синтезировать ряд витаминов, особенно группы В. Нормальная микрофлора кишечника участвует в ферментативных процессах в толстом кишечнике, в частности в процессе расщепления кишечных ферментов - энтерокиназы и щелочной фосфатазы. Таким образом, нормальная кишечная микрофлора способствует поддержанию постоянства биохимической и биологической среды пищеварительного аппарата, обеспечивает его нормальное функционирование.
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ДИСБАКТЕРИОЗЕ КИШЕЧНИКА
Термином "дисбактериоз" кишечника определяют такие ассоциации микроорганизмов, которые качественно или количественно либо одновременно в том и другом направлении отличаются от нормального состава микрофлоры за счет исчезновения или снижения числа облигатных ее представителей, с одной стороны, увеличения числа энтеробактерий, отсутствующих или встречающихся в ничтожных количествах в норме, с другой. В итоге такие микробные ассоциации не в состоянии выполнить физиологические функции, осуществляемые нормальным биоценозом кишечника.
К настоящему времени уже известен ряд условий, при которых развивается дисбактериоз кишечника. Это прежде всего при кишечных инфекционных заболеваниях, в частности при дизентерии; при любых других заболеваниях, изменяющих реактивность организма. Клиническими наблюдениями и прямыми экспериментами на животных установлены нарушения нормальной микрофлоры также под влиянием антибиотиков, химиопрепаратов, лучевых воздействий.
Широкое распространение в последние годы дисбактериоза кишечника определяет его важное значение в клинике кишечных расстройств. А.Ф.Билибин трактует дисбактериоз как состояние срыва адаптации, ведущее к нарушению защитных и компенсаторных механизмов. Надо полагать, это имеет особенное значение в раннем детском возрасте при незрелости специфических и неспецифических факторов резистентности.
Что касается характеристики микробных ассоциаций при дисбактериозе кишечника, то таковые не однозначны. При одинаковой клинике могут быть разные микробные ассоциации, и наоборот. Однако можно полагать, что в любом случае снижение числа облигатной микрофлоры, обладающей высокой антагонистической активностью, создает условия для развития тех родов и видов энтеробактерий, размножение которых в нормальных условиях было подавлено конкуренцией активных симбионтов, либо тех микроорганизмов, которые оказались транзиторно в кишечнике. Чаще всего в этих условиях развиваются микробы, которые обладают высокой резистентностью к антибиотикам и менее требовательны к условиям размножения, а именно: гноеродные микробы, в первую очередь стафилококк, гнилостные (микробы рода протея и др.); грибы рода кандида.
У лиц с дисфункцией кишечника на фоне дисбактериоза в микробных ассоциациях могут присутствовать также условно-патогенные микробы семейства кишечных, которые не являются элементами облигатной микрофлоры, вместе с тем обнаруживаются и у здоровых людей. Так, при исследовании 1500 проб фекалий от детей с кишечными расстройствами (Стерлигова, 1975) микробы рода Hafnia были выделены в 10,9% проб, Aerobacter - в 4,2%, Citrobacter - в 3,9%, Klebsiella - в 0,9%, Arisona - в 0,9%, Serratia - в 0,5% проб против 6,6% - 1,4% - 1%, 1,4% - 0 - 1% соответственно у здоровых.
Важно при этом подчеркнуть, что при огромном числе накопленных наблюдений о характере микрофлоры при дисбактериозе не описано замещение нормальной микрофлоры одним каким-либо видом (родом) микробов. Как правило, дисбактериоз характеризуется тоже ассоциацией разных представителей энтеробактерий, но по составу отличной от нормобиоценоза. Более того, состав микрофлоры при дисбактериозе гораздо более пестрый и содержит до 5 и более родов, не характерных для нормальной микрофлоры. Широкие ассоциации условно-патогенных микробов часто сочетаются с более выраженной клиникой кишечного заболевания.
Методические рекомендации предназначены для системы последипломного профессионального образования врачей. Посвящены общеклинической проблеме - дисбактериозу кишечника. Рассматриваются вопросы этиологии, патогенеза, клиники, диагностики и лечения дисбактериоза кишечника. Особое внимание уделено рациональному использованию пробиотиков и, в частности, Йогулакта в терапии данной патологии.
Количественные и качественные нарушения нормальной микрофлоры традиционно относят к понятию "дисбактериоз". В последнее время широко используется термин "дисбиоз кишечника", образованный из латинских слов "dis" - затруднение, нарушение, расстройство и "bios" - жизнь. Дисбиоз - это нарушение функционирования и механизмов взаимодействия организма человека, его микрофлоры и окружающей среды. Дисбактериоз кишечника всегда вторичен и представляет собой клинико-лабораторный синдром, который развивается при целом ряде заболеваний и клинических ситуаций и характеризуется изменением качественного и/или количественного состава микрофлоры определенного биотопа, транслокацией различных ее представителей в несвойственные биотопы, а также метаболическими и иммунными нарушениями, сопровождающимися у части пациентов клиническими симптомами.
Термин "дисбактериоз" был введен в клиническую практику в 1916 году немецким врачом А.Ниссле для обозначения явлений бродильной и гнилостной диспепсии. Существуют различные интерпретации этого термина.
В литературе рассматривается ряд определений дисбактериоза.
Дисбактериоз - это изменение количественного и (или) качественного состава бактериальной флоры, обусловленное динамическими нарушениями микроэкологии кишечника в результате расстройства адаптационных, защитных и компенсаторных механизмов. Микробиологически дисбиоз выражается в снижении количества облигатной флоры в кишечнике (бифидо - и лактобактерий, кишечной палочки)[Архипов Г.С., Венгеров Ю.Я., 2009].
За рубежом чаще используют термин "синдром избыточного бактериального роста" в тонкой кишке (СИБР). Его определение носит более конкретный характер, и постановка диагноза базируется на обнаружение более 10 5 микроорганизмов в одном мл аспирата из тощей кишки и/или появление флоры, характерной для толстой кишки
В последние годы проблема дисбактериоза вызывает немало дискуссий у специалистов различного профиля - клиницистов и бактериологов. Необходимо отдавать себе отчет в том, что, по мнению многих, такой нозологической единицы не существует, хотя в отечественных публикациях часто встречаются термины "дисбактериоз" или "дисбиоз кишечника". Дисбактериоз описывают даже в качестве самостоятельного заболевания, однако в существующих международных классификациях болезней он отсутствует. Некоторые авторы подчеркивают, что дисбактериоз или дисбиоз - не заболевание, а отклонение от нормы одного из параметров гомеостаза, который зачастую не требует обязательного лечения. Он всегда вторичен и причинно обусловлен. Данная точка зрения имеет важное практическое значение, так как исключает принадлежность дисбактериоза к самостоятельным болезням человека. В то же время сама возможность наличия такого патологического состояния, как дисбактериоз, никем не отрицается, так как в основе его развития лежат многообразные изменения в качественном и количественном составе микрофлоры пищеварительного тракта [Шендеров А.Б., 2000].
Эпидемиология дисбактериоза кишечника.
По данным РАМН более 90% населения России в той или иной мере страдает дисбактериозом. По данным зарубежных исследователей все жители планеты на протяжении жизни имеют те или иные отклонения от нормобиоценоза.
Роль нормальной микрофлоры кишечника в поддержании гомеостаза.
Нормальная микрофлора - эволюционно сложившаяся экологическая система симбиотических микроорганизмов, населяющих открытые полости человека и поддерживающие метаболическое, биохимическое и иммунологическое равновесие, необходимое для здоровья человека [Бондаренко В.М., 2007]. Микробиота кишечника взрослого содержит 10 - 100 триллионов микробов, общей массой от 1 до 2,5 кг. На жизнедеятельность кишечной микрофлоры расходуется до 10% поступившей энергии и 20% объема принятой человеком пищи. В толстой кишке содержится около 1,5 кг различных микроорганизмов. В 1 грамме содержимого слепой кишки обнаруживают около 2 миллиардов микробных клеток (представители 17 семейств, 45 родов, 500 видов). Плотность заселения микроорганизмами увеличивается к дистальному отделу тонкой кишки, резко возрастает в толстой кишке, достигая максимальных значений на уровне ободочной кишки. Толстая кишка человека в наибольшей степени колонизирована микроорганизмами. Количество бактерий в фекалиях может достигать 5х10 12 КОЕ/г содержимого (количество образующих колонии микроорганизмов - колониеобразующих единиц - на 1 грамм фекалий). В прямой кишке плотность обсеменения составляет до 400 миллиардов бактерий на 1 грамм содержимого.
Доминирующей группой, характерной для эубиоза здоровых взрослых людей, являются анаэробные бактерии, на долю которых приходится до 90-98% от общего количества микроорганизмов кишечника. Анаэробными являются микробы, способные существовать без свободного кислорода.
В отличие от них, жизнедеятельность аэробной флоры возможна только при наличии свободного кислорода. Аэробные и условно анаэробные бактерии, представленные кишечными палочками, стрептококками, энтерококками, составляют в сумме не более 5-10% от всей заселяющей кишечника человека аутофлоры.
Соотношение между кишечными анаэробами и аэробами в норме составляет 10:1.
В таблице 1 приведен состав представителей аэробной и анаэробной микрофлоры
Таблица 1. Состав аэробной и анаэробной микрофлоры
| Анаэробная микрофлора | Аэробная микрофлора |
|
|
|
Классификация нормальной микрофлоры толстой кишки здорового человека
Нормальная микрофлора кишечника по количественным соотношениям представлена тремя основными группами:
1. Основная или облигатная микрофлора. Обязательная для толстой кишки. Это, преимущественно, грамположительные бесспоровые анаэробы - бифидобактерии и грамотрицательные бактероиды. Составляет 90-95% микробиоценоза человека.
2. Сопутствующая микрофлора. Представлена, в основном, аэробами - лактобактерии, кокковые формы, кишечная палочка (E.coli). В сумме эти микроорганизмы не превышают 5% микробиоценоза. Лактобактерии и E.coli являются синергистами бифидобактерий.
3. Остаточная микрофлора (условно-патогенная или факультативная микрофлора). К этой группе относятся стафилококки, кандиды, протей, синегнойная палочка, энтеробактерии, кампилобактерии. Удельный вес этой группы в норме не превышает 1% от общего количества микроорганизмов.
В зависимости от времени присутствия бактерий в кишечнике: постоянного или периодического, микрофлору здоровых людей подразделяют на несколько видов:
По локализации в кишечнике микроорганизмы можно также разделить на следующие две группы, отличающиеся друг от друга по количественной и качественной характеристикам:
В зависимости от расщепляемых микрофлорой пищевых веществ бактерии разделяют на:
Пристеночная (мукозная) микрофлора включает с себя более 395 филогенетически обособленных групп микроорганизмов [Бондаренко В.М., 2007]. Мукозная микрофлора (пристеночно) формирует микроколонии, образующие биопленку. Биопленка - микробное сообщество, которое как бактериальный газон выстилает поверхность слизистых. Генная структура микрофлоры тождественна генной структуре макроорганизма [Конев Ю.В. и соавт. , 2001]. В микробно-тканевом комплексе (биопленке) происходит распознавание и обмен генетическим материалом поступающих в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) микроорганизмов (в том числе, в составе пробиотиков). Распознавание молекулярного образа патогенных и симбиотических микроорганизмов - ключевой момент межмикробного взаимодействия. Он определяет молекулярно-генетическую и метаболическую биосовместимость нормофлоры с пробиотиками.
При рассмотрении многогранной функции нормальной микрофлоры кишечника необходимо использовать термин "энтеральная среда". Она представляет собой сложную систему жидкостей, включающую пищу, ее компоненты, пищеварительные секреты, кишечную микрофлору макроорганизма и ее метаболиты [Щекина М.И., 2009]. Сбалансированное существование энтеральной среды жизненно важно как для самого макроорганизма, так и симбионтной микрофлоры, присутствующей в кишечнике.
С этих позиций представляется целесообразным выделить наиболее значимые функции нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [Архипов Г.С., Венгеров Ю.Я., 2009]:
- Участие в пищеварении:
- переваривание полисахаридов (пектин, микрополисахариды, гликопротеиды);
- расщепление непереваренных азотсодержащих соединений, мочевины;
- синтез некоторых незаменимых аминокислот;
- деконьюгация желчных кислот;
- детоксикация ксенобиотиков (лекарственных веществ, токсических веществ, консервантов).
- Синтез витаминов. Микрофлора - основной источник витамина К, витаминов группы В (цианкобаламин, фолиевая кислота, биотин, рибовлавин, пантотеновая кислота).
- Защитные функции :
- колонизационная резистентность: связывание с рецепторами и заселение слизистого слоя кишечника;
- синтез бактерицидных веществ: летучих жирных кислот, перекиси водорода, сероводорода;
- конкуренция с транзиторной микрофлорой за питательные вещества;
- снижение внутриполостной рН;
- стимуляция местного иммунитета: выработка иммуноглобулинов и неспецифических факторов защиты (лизоцим, интерферон);
- поддержание реакций клеточного иммунитета.
- Расширение наследственной программы: обмен регуляторными молекулами, фрагментами структурных генов с другими представителями микробиоценоза.
- Обеспечение трофического гомеостаза. Нормальная микрофлора кишечника является клеточным, метаболическим, иммунологическим и генетическим компонентом жизнедеятельности человека.
Рассмотрим функции микрофлоры подробнее.
Известно, что основной функцией нормальной микрофлоры человека является обеспечение колонизационной резистентности (КР) пищеварительного тракта. В обычных условиях поддержание КР микрофлорой осуществляется за счет продукции антибиотических веществ, конкуренции за места адгезии, подавления адгезии условно патогенных бактерий, ингибирования транслокации и ряда опосредованных механизмов.
Участие в пищеварении является важным звеном деятельности микрофлоры кишечника. Симбионты в качестве промежуточных продуктов бактериального гидролиза пищи образуют янтарную, уксусную, масляную, пропионовую, муравьиную и другие кислоты, а также ряд газов, включая водород, диоксид углерода, метан. В норме происходит практически полная активная утилизация этих токсических метаболитов самой микрофлорой. При этом бифидо -, лактобактерии и энтерококки расщепляют целлюлозу и гемицеллюлозу с образованием короткоцепочечных жирных кислот. Кишечная палочка, бактероиды, клостридии и протей метаболизируют протеины до аммония, фенолов и меркаптопурина. При сбалансированном микробиоценозе эти процессы равновесны. Анаэробная микрофлора трансформирует пищевые волокна с образованием крайне важных для организма сахаров, аминокислот и минеральных веществ (табл. 1)
Таблица 2. Влияние продуцируемой микрофлорой низкомолекулярных метаболитов на функции организма (Щекина М.И., 2009)
| Метаболиты микрофлоры | Физиологические эффекты |
| Оксид азота | Регуляция моторной активности кишечника Регуляция нейротрасмиссии Регуляция сосудистого тонуса Антиоксидантное действие Антиапоптическое действие |
| Глутамат | Влияние на процессы нейрорегуляции |
| Изовалериановая, изокапроновая кислоты | Индукция секреции инсулина |
| Ацетат | Субстрат гипогенеза |
| Бутират | Регуляция пролиферации и дифференцировки колоноцитов Влияние на моторику толстой кишки |
| Эстрогеноподобные вещества | Влияние на пролиферацию эпителия (изменение экспрессии генов) |
| Сигнальные молекулы | Позволяют иммунной системе человека распознавать эти микроорганизмы как "свои" |
Микрофлора кишечника участвует в деконьюгации желчных кислот. 80-95% желчных кислот реабсорбируются, остальные под действием бактериальных ферментов в комплексе с холестерином превращаются в нерастворимые соединения и выделяются с каловыми массами. Выраженными холестеринснижающей активностью обладают бифидо- и лактобактерии, уменьшающие растворимость холестерина.
Нормальная микрофлора участвует в синтезе основных витаминов группы В (В1,В2,В6,В8,В12), витаминах К, С, никотиновой, фолиевой, пантотеновой, липоевой кислот. Доминирующее позиции в этом плане занимает кишечная палочка, обеспечивающая синтез 9 витаминов.
Функционирование обширной и активированной иммунной системы кишечника зависит от наличия нормальной микрофлоры. При этом иммунная система кишечника у здоровых людей регулируется таким образом, чтобы избежать чрезмерного кишечного ответа на пищевые антигены и кишечные бактерии-комменсалы. Отличительной особенностью мукозной иммунной системы пищеварительного тракта является лимфоидная ткань, представленная пейеровыми бляшками. При активации Т- и В- клетки пейеровых бляшек, мигрируют в кровь и экспрессируют α4β7-интегрин. Способность лимфоцитов мигрировать из кровеносных сосудов в собственную пластинку достигается при экспрессии лиганда к α4β7-интегрину на эндотелиальных клетках сосудов кишечника [Campbell D.J. et al.,2003]. Посредством данного механизма хемокины, вырабатываемые эпителиальными клетками, регулируют миграцию лимфоцитов в ткани кишечника.
Кишечная микрофлора обеспечивает активацию специфического клеточного и гуморального иммунитета, а также стимулирует неспецифическую резистентность организма. Сложившийся микробиоценоз кишечника стимулирует продукцию IgА и секреторного IgА, участвующего в локальной защите слизистой оболочки кишечника от патогенных вирусов, бактерий, токсинов и аллергенов. Микрофлора кишечника активирует фагоцитарную активность макрофагов и нейтрофилов. Нормофлора стимулирует созревание лимфоидного аппарата, потенцируя продукцию интерферона и лизоцима. Лакто- и бифидобактерии повышают фагоцитарную активность гранулоцитов крови, стимулируют продукцию цитокинов мононуклеарами, нормализуют иммунорегуляторный индекс, синтезируют ряд биологически активных веществ, разрушающих антигены.
Для нормального развития мукозного иммунного ответа необходимо наличие в кишечнике бактерий-комменсалов, при этом мукозная иммунная система распознает их постоянно, обеспечивая толерантность и контролируя воспаление [Broad A. et. al., 2006]. Кишечный эпителий определяет присутствие бактерий-комменсалов через паттерн-распознающие рецепторы, к которым относятся Тoll-подобные (ТПР) и внутриклеточные NOD-подобные рецепторы. Паттерн-распознающие рецепторы идентифицируют структуру бактерий и вирусов и запускают провоспалительные механизмы путем активации транскрипционного ядерного транскрипционного фактора kВ (NF-kB) [Macdonald T.T., Monteleone G., 2005].. В норме активация ТПР сопровождается усиление естественной резистентности, обеспечивающей гомеостаз желудочно-кишечного тракта и дает возможность избежать проникновения патогенных бактерий и повреждения эпителия.
Нормальная микрофлора кишечника обеспечивает трофический гомеостаз, влияя на регенераторные процессы в слизистой оболочки кишечника. Так, бифидо- и лактобактерии повышают митотическую активность энтероцитов крипт. Представители нормальной кишечной флоры синтезируют короткоцепочечные жирные кислоты, которые являясь энергетическим субстратом окисления в цикле Кребса, оказываю благотворное влияние на трофику и клеточную регенерацию слизистой оболочки кишечника и других тканей организма.
Нормальная кишечная микрофлора участвует в нейтрализации экзогенных и эндогенных метаболитов (нитратов, ксенобиотиков, мутагенных стероидов, токсичных продуктов белкового обмена - индола, скатола, фенола)
[youtube.player]Читайте также: