2.2. Микрофлора кишечника: метаболические эффекты и роль в регуляции моторной функции желудочно-кишечного тракта

Толстая кишка – наиболее заселенная бактериями часть ЖКТ, в ней обитает до 10¹² бактерий на грамм кишечного содержимого кишечника, причем большинство из этих бактерий аэробные лактобактерии (L. acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. fermentum, L. salivores, L. cellobiosus) и анаэробные бифидобактерии (Bifidumbakterium bifidum, В. bifidus, B. infantis, B. longum, B. Аdolescentis).

Видовой состав этих микроорганизмов у человека генетически детерминирован и содержание их в кишечнике относительно постоянно.

При рождении у человека в кишечнике отсутствуют Lactobacillus acidophilus, но в дальнейшем происходит колонизация и быстрый их рост. Bifidumbakterium bifidum первыми обнаруживаются у новорожденных, находящихся на естественном вскармливании, попадая в стерильный кишечник с грудным молоком, позднее другие бактерии (L. casei, L. fermentum, L. salivores, L. brevis) начинают заселять кишечник новорожденного, но уже через соприкосновение с окружающим миром.

В отличие от облигатной состав факультативной флоры кишечника меняется в зависимости от действия факторов внешней среды. Факультативная флора делится на добавочную и транзиторную, и представлена условно-патогенными микроорганизмами: стафилококками, стрептококками, клостридиями, протеем, дрожеподобными грибами и т.д.

Равновесие микроэкологической системы кишечника зависит от соотношения различных частей микрофлоры.

Кишечная микрофлора обладает огромным метаболическим потенциалом и играет существенную роль в поддержании здоровья человека, выполняя ряд функций, имеющих важное значение для жизнедеятельности человека:

• Регулирует стабильность микробиоценоза и предотвращает заселение кишечника патогенными микроорганизмами, обеспечивая тем самым колонизационную резистентность кишечника;

• Способствует процессам ферментативного переваривания белков, липидов, высокомолекулярных углеводов, нуклеиновых кислот, клетчатки;

• Участвует в синтезе витаминов группы В, К, аскорбиновой кислоты, повышая тем самым резистентность организма к неблагоприятным факторам внешней среды;

• Участвует в электролитном обмене;

• Регулирует метаболизм желчных кислот, холестерина;

• Участвует в детоксикации экзогенных и эндогенных субстратов, выступая в роли “естественного биосорбента”, а также осуществляя микробную трансформацию токсических веществ;

• Синтезирует вещества с антибактериальной активностью;

• Стимулирует перистальтику кишечника, участвуя в образования продуктов распада белков, и нормализуют эвакуацию кишечного содержимого;

• Участвует в синтезе незаменимых аминокислот (триптофан) и гистамина, способствуют лучшему усвоению солей кальция и витамина Д;

• Повышает иммунную реактивность организма: стимулирует лимфоидный аппарат, синтез иммуноглобулинов, увеличивает уровень пропердина и комплемента, увеличивают активность лизоцима и способствует снижению проницаемости сосудистых тканевых барьеров для токсических продуктов патогенных микроорганизмов (наиболее характерно для бифидобактерий);

• Способствует уничтожению атипичных клеток организма в результате активации иммунных процессов.

Микрофлора толстой кишки представляет собой сложную экосистему, функционирование которой зависит от совместного действия микроорганизмов. Изменения в составе флоры фекалий могут рассматриваться и как индикатор, и как фактор функционирования толстой кишки.

В таблице 1 представлены полезные и не желательные для человека эффекты метаболических процессов в толстом кишечнике.

Будут ли протекающие в толстой кишке метаболические процессы оказывать негативное воздействие на организм зависит от нескольких факторов:

• Скорость и интенсивность продукции потенциально токсичных метаболитов;

• Концентрации токсичных метаболитов в просвете кишечника;

• Скорость удаления метаболитов из просвета кишечника;

• Реакция эпителиальных клеток на токсичные метаболиты;

• Влияние короткоцепочечных жирных кислот на моторную функцию ЖКТ.

Таблица 1

Метаболические процессы в толстой кишке и их влияние на организм человека

Метаболические процессы	Вредные эффекты
Образование токсичных метаболитов Образование осмотически активных субстанций	Диарея
Образование сульфида	Язвенный колит
Образование токсичных субстанций Образование вторичных желчных кислот Образование гидроксилированных жирных кислот и диацилглицерола Образование нитрита	Рак толстой кишки
Метаболические процессы	Полезные эффекты
Образование короткоцепочечных жирных кислот	Защита от рака толстой кишки Пролиферация колоноцитов Источник энергии
Образование витаминов (В,К)	Улучшение витаминного статуса
Связывание азота и его выведение	Лечение печеночной энцефалопатии
Связывание фосфатов и их выведение	Лечение хронической почечной недостаточности
Образование осмотически активных субстанций	Лечение запора
Деградация оксалатов	Защита от развития почечных камней
Удаление желчных кислот и нейтральных стеролов	Снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний

На текущий момент времени как один из способов нормализации кишечной микрофлоры активно используют про- и пребиотики в рационе питания.

Пробиотики - биологические препараты, содержащие живые молочнокислые бактерии, чаще бифидо- или лактобактерии, иногда дрожжи, которые относятся к нормальным обитателям кишечника здорового человека и улучшающие микробный баланс кишечника.

Научно подтвержденные оздоровительные эффекты пробиотиков:

• Уменьшение длительности диареи, вызванной ротавирусом;

• Смягчение симптомов непереносимости лактозы;

• Предотвращение рецидивов рака поверхности мочевого пузыря;

• Снижение ферментативной активности бактерий в фекалиях;

• Снижение мутагенности фекалий;

• Усиление иммунного ответа.

Пребиотики определяются как «неусваиваемые» ингредиенты продуктов питания, оказывающие положительный эффект на организм хозяина, селективно стимулируя рост и активность одного или нескольких видов бактерий в толстой кишке. Это определение подразумевает, что некоторые компоненты питания являются устойчивыми к гидролизу под действием пищеварительных ферментов и не всасываются в верхней части ЖКТ, в том числе и в тонкой кишке. Такими свойствами обладают разнообразные пищевые углеводы, особенно устойчив крахмал, пищевые волокна и неусваиваемые олигосахариды. Ферментация в толстой кишке выполняет определенную роль в утилизации части запасенной в них энергии, контролировании времени прохода веществ через кишечник, влияет на биологическую разлагаемость отдельных компонентов пищи, особенно минеральных веществ, участвует в образовании короткоцепочечных жирных кислот, которые в свою очередь важны для контроля подвижности слизистой оболочки и пролиферации эпителиальных клеток, а также модулирует активность иммунной и эндокринной систем.

Использование пробиотиков и пребиотиков, а также их сочетание представляет собой часть современной концепции питания, позволяющей уже сегодня и в будущем поддерживать распространение системы функциональных продуктов, направленное на улучшение работы кишечника.