Нормальная микрофлора человека

Тема 8. Нормальная микрофлора тела человека.

1.Типы взаимодействия в экологической системе «макроорганизм - микроорганизмы». Формирование нормальной микрофлоры организма человека.

2.История учения о нормальной микрофлоре (А.Левенгук, И.И.Мечников, Л.Пастер)

.

1. Механизмы формирования нормальной флоры. Адгезия и колонизация. Специфичность процесса адгезии. Адгезины бактерий и рецепторы эпителиоцитов.

2. Нормальная микрофлора – открытая экологическая система. Факторы, влияющие на эту систему.

3. Формирование барьера колонизационной резистентности.

4. Постоянная и транзиторная микрофлора человеческого тела.

5. Нормальная микрофлора кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, ротовой полости.

6. Состав и особенности микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Постоянная (резидентная) и факультативная группы. Полостная и пристеночная флора.

7. Роль анаэробов и аэробов нормальной флоры кишечника.

8. Значение микрофлоры для нормальной жизнедеятельности организма человека.

9. Бактерии нормальной микрофлоры: биологические свойства и защитные функции.

10. Роль нормальной флоры в активации антигенпрезентирующих клеток.

11. Нормальная микрофлора и патология.

12. Понятие о синдроме дисбактериоза. Бактериологические аспекты.

13. Дисбактериоз как патогенетическое понятие. Роль С.difficile.

Экологическая система «макроорганизм - микроорганизмы».

Нормальная микрофлора организма человека.

В соответствии с современными представлениями о микроэкологии человеческого организма микробы, с которыми встречается человек в течение жизни, можно разделить на несколько групп.

Первая группа включает в себя микроорганизмы, не способные к длительному пребыванию в организме человека, в связи с чем их называют транзиторными. Их обнаружение при бактериологическом обследовании носит случайный характер.

Вторая группа - представители нормальной для организма человека микрофлоры, которые приносят ему несомненную пользу: способствуют расщеплению и усвоению питательных веществ, обладают витаминообразующей функцией, благодаря высокой антагонистической активности являются одним их факторов защиты от инфекций. Такие микроорганизмы входят в состав аутофлоры как постоянные ее представители. Изменения в стабильности этого состава , как правило, приводят к нарушениям в состоянии здоровья человека. Типичными представителями этой группы микроорганизмов являются бифидобактерии.

Третья группа - микроорганизмы, также с достаточным постоянством встречающиеся у здоровых людей и находящиеся в определенном состоянии равновесия с организмом хозяина. Однако при снижении резистентности макроорганизма, при изменениях в составе нормальных микробиоценозов эти формы могут осложнять течение других заболеваний человека или сами становиться этиологическим фактором болезненных состояний. Отсутствие их

в микрофлоре не сказывается на состоянии здоровья человека. Эти микроорганизмы достаточно часто обнаруживаются у вполне здоровых людей.

Типичными представителями этой группы микроорганизмов являются стафилококки. Большое значение имеет их удельный вес в микробиоценозе и соотношение с микробными видами второй группы.

Четвертая группа - возбудители инфекционных заболеваний. Эти микроорганизмы нельзя считать представителями нормальной флоры.

Следовательно, разделение представителей микроэкологического мира человеческого организма на определенные группы носит условный характер и преследует учебно-методические цели.

С позиции функционального состояния колонизационной резистентности эпителиоцитов необходимо выделить сапрофитную, защитную, условно-патогенную и патогенную флору, что соответствует первой, второй, третьей , четвертой группам, представленным выше.

Механизм формирования нормальной микрофлоры.

Нормальная микрофлора формируется в процессе жизни человека при активном участии самого макроорганизма и различных сочленов биоценоза. Первичное заселение микробами организма, стерильного до рождения, происходит в процессе родов, а затем микрофлора формируется под влиянием окружающей ребенка внешней среды и прежде всего при контакте с ухаживающими за ним людьми. Огромную роль в становлении микрофлоры играет питание.

Так как нормальная микрофлора представляет открытую экологическую систему, характеристики этого биоценоза могут меняться в зависимости от многих условий (характер питания, географические факторы, экстремальные условия. Одним из важных факторов является изменение резистентности организма под влиянием утомления, сенсибилизации, инфекции, травмы, интоксикации, облучения, психического угнетения.

При разборе механизмов закрепления микрофлоры на тканевых субстратах необходимо обратить внимание на важность процессов процессов адгезии. Бактерии прилипают (адгезируются) на поверхности эпителия слизистых оболочек с последующим размножением и колонизацией. Процесс адгезии происходит только в том случае, если активные поверхностные структуры бактерий (адгезины) комплементарны (родственны) рецепторам эпителиоцитов. Происходит лиганд-специфическое взаимодействие между адгезинами и рецепторами клеток, располагающимися на плазматической мембране. Клетки неодинаковы по специфичности своих поверхностных рецепторов, что и определяет спектр бактерий, которые могут их колонизировать. Нормальная микрофлора и адгезины, рецепторы клеток и эпителиоциты входят в функциональное понятие барьер колонизационной резистентности. В комплексе с особенностями рецепторного аппарата эпителия и факторами местной защиты (секреторные иммуноглобулины - sIg A, лизоцим, протеолитические ферменты) колонизационная резистентность формирует систему, препятствующую проникновению патогенных микробов.

Микрофлора отдельных участков тела человека.

Микрофлора распределяется неравномерно, даже в пределах одной области.

Кровь и внутренние органы здорового человека стерильны. Свободны от микробов и некоторые полости, имеющие связь с внешней средой - матка, мочевой пузырь.

Более подробно разбирается микрофлора пищеварительного тракта, так как она имеет наибольший удельный вес в аутофлоре человека. Распределение микробов в желудочно-кишечном тракте очень неравномерно: каждому отделу свойственна своя относительно постоянная флора. На становление микрофлоры в каждой области обитания оказывают влияние многочисленные факторы:

• строение органов и их слизистой (наличие или отсутствие крипт и «карманов»);

• тип и объем секреции (слюна, желудочный сок, секреты поджелудочной железы и печени);

• состав секретов, рН и окислительно-восстановительный потенциал;

• переваривание и адсорбция, перистальтика, водная реабсорбция;

• различные антимикробные факторы;

- взаимоотношения отдельных видов микробов между собой.

Наиболее обсемененными отделами являются ротовая полость и толстая кишка.

Ротовая полость - основной путь для проникновения большинства микроорганизмов. Она одновременно служит естественной средой обитания для

многочисленных групп бактерий, грибов, простейших. Здесь имеются все благоприятные условия для развития микроорганизмов. Существует немало бактерий, выполняющих самоочищение ротовой полости. Аутофлора слюны обладает антагонистическими свойствами в отношении патогенных микроорганизмов. Общее содержание микробов в слюне варьирует от 10*7 до

10*10 в 1 мл. К постоянным обитателям ротовой полости относятся S.salivarius,

зеленящие стрептококки, разнообразные кокковые формы, бактероиды, актиномицеты, кандиды, спирохеты и спириллы, лактобактерии. В ротовой полости разные авторы находили до 100 различных аэробных и анаэробных видов микроорганизмов. «Оральные» стрептококки (S.salivarius и др.) составляют подавляющее большинство (более 85%) и обладают высокой адгезивной активностью к поверхности буккальных эпителиоцитов, обеспечивая таким образом колонизационную резистентность этого биотопа.

Пищевод не имеет постоянной микрофлоры, и бактерии, которые здесь обнаруживаются, являются представителями микробного пейзажа полости рта.

Желудок. В желудок вместе с пищей попадает большое количество разнообразных микроорганизмов, но, несмотря на это, флора его относительно бедна. В желуде для развития большинства микроорганизмов условия неблагоприяты (кислая реакция желудочного сока и высокая активность гидролитических ферментов).

Кишечник. Изучение микрофлоры тонкого кишечника сопряжено с большими методическими трудностями. В последнее время разные авторы приходят к однозначным выводам: высокие отделы тонкой кишки по характеру микрофлоры близки к желудку, в нижних отделах микрофлора начинает сближаться с флорой толстого кишечника. Обсемененность толстого кишечника наиболее велика. В этом отделе пищеварительного тракта содержится 1-5х 10*11 микробов в 1 мл содержимого, что соответствует 30% каловых масс. Микробиоценоз толстого кишечника принято подразделять на постоянную ( облигатную, резидентную) и факультативную флору.

К постоянной группе относят бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, кишечные палочки и энтерококки. В целом, в микрофлоре толстого кишечника облигатные анаэробы преобладают над факультативными анаэробами. В настоящее время представления о доминирующем положении кишечной палочки в микрофлоре толстого кишечника пересмотрены. В количественном отношении она составляет 1% от общей массы бактерий, значительно уступая облигатным анаэробам.

К факультативной флоре относятся различные представители обширного семейства энтеробактерий. Они составляют так называемую группу условно-патогенных бактерий: цитробактер, энтеробактер, клебсиелла, протей.

К непостоянной флоре можно отнести псевдомонады - палочка синезеленого гноя, стрептококки, стафилококки, нейссерии, сарцины, кандиды, клостридии. Особенно обращает на себя внимание Clostridium difficile, роль которого стала изучаться в микробной экологии кишечника в связи с применением антибиотиков и возникновением псевдомембранозного колита.

В микрофлоре кишечника новорожденных существенную роль играют бифидобактерии. Обращает на себя внимание тот факт, то микрофлора кишечника грудных детей и детей, находящихся на искусственном вскармливании, отличаются друг от друга. Видовой состав бифидофлоры флоры во многом определяется характером питания. У детей, находящимся на грудном вскармливании, среди всей бифидофлоры, выделенной из фекалий, в подавляющем большинстве обнаруживались B.bifidi (72%), при искусственном вскармливании преобладали B.longum (60%) и B.infantis (18%). При этом нужно отметить, что наилучшей адгезивной способностью обладают аутоштаммы бифидобактерий матери и ребенка.

Физиологические функции нормальной микрофлоры.

Физиологические функции нормальной микрофлоры заключаются в ее влиянии на многие жизненно важные процессы. Воздействуя через рецепторный аппарат энтероцитов, она обеспечивает колонизационную резистентность, потенцирует механизмы общего и местного иммунитета. Микрофлора кишечника выделяет органические кислоты (молочную, уксусную, муравьиную, масляную), что препятствует размножению условнопатогенных и патогенных бактерий в этой экологической нише.

В целом, представители постоянной группы (бифидобактерии, лактобактерии, колибактерии) создают поверхностный биослой, обеспечивающий многообразие защитных функций данного биотопа.

При нарушении динамического равновесия между макроорганизмом и нормальной микрофлорой, под влиянием различных причин, происходят изменения в составе микробиоценозов и постепенно формируется синдром дисбактериоза.

Дисбактериоз – это сложный патологический процесс, вызванный нарушением существующих отношений между макро- и микроорганизмами. Он включает в себя, кроме изменений в качественном и количественном составе микрофлоры, также и нарушение функций всей экологической системы. Дисбактериоз – нарушение нормальной микрофлоры, связанное с ослаблением колонизационной резистентности слизистых оболочек.

По-видимому, «дисбактериоз» следует рассматривать не как самостоятельный диагноз, а как синдром – комплекс симптомов, наблюдающийся при патологических процессах в различных отделах пищеварительного тракта на фоне экологического неблагополучия.

При выраженном дисбактериозе наблюдаются:

1.Изменения нормальной микрофлоры организма – как качественные ( смена видов), так и количественные ( преобладание видов, обычно выделяемых в малых количествах, например, бактерий из факультативной группы).

2.Изменения метаболические – вместо облигатных анаэробов преобладают микроорганизмы с иным типом дыхания (энергетических процессов) - факультативно-анаэробные и даже аэробные.

3.Изменения биохимических (ферментативных, синтетических) свойств – например, появление эшерихий с пониженной способностью ферментировать лактозу; гемолитические штаммы, с ослабленной антагонистической активностью.

4.Замещение обычных, чувствительных к антибиотикам микроорганизмов, полирезистентными бактериями, что особенно опасно, имея в виду возникновение оппортунистических (госпитальных) инфекций в условиях больниц.

Причины возникновения дисбактериозов.

1.Ослабление макророрганмзма (на фоне вирусной и бактериальной инфекций, аллергических и онкологических заболеваний, вторичных иммунодефицитах, при приеме цитостатиков, лучевой терапии и др.).

2.Нарушение взаимоотношений внутри микробиоценозов (например, на фоне приема антибиотиков). Это приводит к избыточному размножению микробов, составляющих в норме незначительную часть микрофлоры, а также к колонизации слизистой кишечника нехарактерными для данной ниши бактериями, грибами и др.

Синдром дисбактериоза в начальных стадиях развития выявляется при бактериологических исследованиях и в сравнительно редких случаях при сохранении причин, спровацировавших его возникновение, переходит в клинически значимые формы (псевдомембранозный колит). Клинические проявления дисбактериоза чаще всего протекают по типу эндогенных или аутоинфекций. С точки зрения клиники, дисбактериоз – это патология нормальной микрофлоры, которая таит в себе опасность возникновения эндогенных инфекций. Степень клинических проявлений дисбактериоза (чаще всего наблюдается дисфункция кишечника – диарея, метиоризм, запоры; у детей могут быть аллергические проявления) зависит от состояния макроорганизма, его реактивности.

Принципы профилактики и терапии синдрома дисбактериоза кишечника.

1.Заместительная терапия живыми бактериями нормальной флоры, населяющими толстый кишечник.

Коммерческие препараты: колибактерин (живые кишечные палочки, имеющая антагонистические свойства в отношении условнопатогенных бактерий), бифидумбактерин (бифидобактерии), лактобактерин ( лактобактерии) и их комбинации (бификол, бифилакт). Применяются в форме лиофилизированных живых бактерий, а также в виде продуктов, приготовленных путем сбраживания молока названными бактериями ( иогурт, ряженка и др.).

( До сих пор дискутируется вопрос о механизмах действия данных препаратов: либо за счет «приживания» в кишечнике искусственно вводимых штаммов, либо за счет создания метаболическими продуктами этих штаммов условий для выживания и заселения кишечника бактериями собственной нормальной микрофлоры).

Для детей первых лет жизни выпускаются соки и продукты детского питания с добавлением живых бактерий нормальной микрофлоры ( бифидобактерии, лактобактерии).

2.Препараты, содержащие очищенные продукты метаболизма бактерий нормальной микрофлоры (с оптимальной рН), например, Хилак-Форте. Данные препараты создают необходимые условия в кишечнике для заселения его нормальной аутофлорой и препятствуют размножению гнилостных условно-патогенных бактерий.

3