Особенности основных представителей микробиоты человека

Микробиота (микрофлора) – это общее число микроорганизмов, населяющих определенную область. Живут микробы и в человеческом теле, участвуя во всех физиологических и патологических процессах, расщеплении и усвоении лекарственных веществ, влияя на гормональный статус. Последние исследования значительно изменили представление о роли микробиоты в патогенезе болезней, раздвинув рамки нормы и патологии. Это позволило расширить сферу применения микробных сообществ для лечения заболеваний, коррекции веса, психоэмоционального состояния и привычек.

Что такое микробиота и для чего она нужна

Современные представления о микрофлоре (микробиоте) кишечника, урогенитального тракта, кожи и других органов развенчали миф о тотальной патогенности микробов для людей. Например:

• Сапрофитные микроорганизмы, входящие в состав микробиоты человека, используют в качестве питательной среды продукты его жизнедеятельности. Они освобождают организм от мертвых клеток и токсинов, улучшая самочувствие.
• Молочнокислые бактерии, населяющие кишечник человека, подавляют размножение гнилостной патогенной микрофлоры.
• Многие представители микробиоценоза предназначены для разложения клетчатки, белков и сложных углеводов. В расщепленном виде эти вещества легко усваиваются в желудочно-кишечном тракте, всасываются в кровь и поступают к органам и тканям.

Многочисленные бактерии, населяющие организм человека внутри и снаружи, называются микробиоценозом.

Условно-патогенная микробиота является постоянным обитателем биотопов здорового человека. Но под воздействием определенных условий, снижающих иммунитет, начинается усиленное размножение микробов, приводящее к болезням.

Особенности биоценоза разных органов у человека

Большинство исследований направлено на изучение кишечной микробиоты, так как она играет ведущую роль в процессе пищеварения, формирования иммунитета и выведения токсических продуктов распада. Но при этом ученые также ведут наблюдения за микробиоценозами других внутренних органов, слизистых оболочек ротовой полости, мочеполовой системы, глаз.

Кишечная микробиота

Доказано, что суммарное количество микроорганизмов, населяющих ЖКТ, составляет примерно 10¹⁴ микробных клеток. Их суммарный геном в 100 раз больше генома человека.

Микробиота кишечника выполняет ряд функций:

1. Пищеварительная. Вместе с ферментами микроорганизмы участвуют в расщеплении протеинов, углеводов и липидов. Они также регулируют образование витаминов группы B, PP, K и гормонов. Представители микробиоценоза обеспечивают формирование эпителиального слоя кишечника, усиливают его целостность, защищают от неблагоприятных факторов и патогенов.
2. Моторно-эвакуаторная. Подавляют образование газов, стимулируют перистальтику, обеспечивая своевременное удаление каловых масс и токсинов.
3. Защитная. С момента рождения человека в его пищеварительном тракте начинает формироваться микробиоценоз, препятствующий проникновению патогенных микроорганизмов, нейтрализующий вредоносные токсины.
4. Иммуностимулирующая. Кишечная микрофлора обеспечивает неспецифический иммунитет. Он заключается в формировании фагоцитоза, синтезе поверхностных иммуноглобулинов и других факторов защиты. Дисбактериоз в младенческом возрасте провоцирует иммунодефициты и аллергические реакции.
5. Антитоксическая. Микробиота кишечника адсорбирует на своей поверхности и выводит с каловыми массами токсические продукты распада органического и синтетического происхождения, канцерогены, отравляющие вещества. Это предотвращает отравления и развитие злокачественных опухолей.

А американские ученые обнаружили, что кишечные бактерии положительным образом влияют на работу мозга.

В ЖКТ живет огромное количество бактерий, большинство из них приносят человеку пользу.

В настоящее время из желудочно-кишечного тракта человека выделено 2172 представителя микробиоценоза, которых подразделяют на 3 группы.

Нормальная

Микробиота кишечника в норме содержит Enterococcus faecalis, лакто- и бифидобактерии, Bacteroides. Они составляют основную массу всех полезных микроорганизмов, обеспечивающих полноценное пищеварение, выработку иммунитета, защиту от токсинов. Повышение их концентрации только улучшает самочувствие человека и никогда не приводит к заболеванию.

Условно-патогенная

Эта микробиота представлена:

• Escherichia coli (кишечная палочка);
• Proteus mirabilis;
• Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк);
• Clostridium septicum;
• Enterobacter sp.;
• Klebsiella sp.;
• Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) и некоторые другие.

При доминировании нормальной микрофлоры эти микробы положительно действуют на работу внутренних органов и сдерживают размножение болезнетворной флоры. Но увеличение количества колоний условно-патогенной микробиоты приводит к кишечным инфекциям.

Патогенная

Основу патогенной (вредной) микробиоты составляет Salmonella enterica. В норме она не должна присутствовать в ЖКТ, так как ее проникновение провоцирует заболевания.

Большинство микроорганизмов обитает в толстом отделе кишечника. Желудочная микробиота представлена только Helicobacter pylori, способной выживать в присутствии соляной кислоты и агрессивных пищеварительных ферментов. Эта бактерия при наличии предрасполагающих факторов вызывает воспаление, язву, злокачественные новообразования желудка и двенадцатиперстной кишки.

Микробиоценоз кожи

На коже человека постоянно находятся грибы Candida, Staphylococcus saprofiticus и epidermidis.

Установлено, что эти представители микробиоценоза кожи способны приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды и противостоять агрессивным агентам внешнего биоценоза.

Нормальная микробиота кожи помогает бороться с вредными “пришельцами”, но руки мыть нужно всё равно.

Также нормальная микрофлора кожи тесно связана с иммунным статусом макроорганизма (самого человека) благодаря способности обмениваться с ним генетической информацией. Этим обусловлено изменение состава микробиоты при подавлении или усилении иммунитета человека. Критическое снижение резистентности провоцирует бактерии проявлять свою патогенность.

Поэтому качественная и количественная характеристика микробиоценоза кожи используется медиками как индикатор состояния иммунной системы организма.

Некоторые исследования прошлых лет показали, что стафилококки могут помочь в борьбе с раком.

Вагинальная микробиота

Микробиоценоз влагалища представлен несколькими группами микроорганизмов. Основу составляют лактобактерии. Они находятся во влагалище постоянно, создавая кислую среду. Это препятствует размножению патогенных микробов. Лактобактерии покрывают стенки вагины плотным слоем, не давая возможности внедриться в нее другим микроорганизмам.

В состав постоянной микробиоты в меньшем количестве входят бифидобактерии, синтезирующие витамины и аминокислоты. Еще они сдерживают развитие стафилококков, стрептококков, клебсиелл, эшерихий, грибов рода Candida, также находящихся во влагалище в незначительном объеме.

Эволюционно сложилось так, что здоровая микробиота женских половых органов уничтожает слабые, малоподвижные сперматозоиды, повышая шанс зачатия здорового потомства.

Факторы, влияющие на микробиоценоз влагалища:

• этническая принадлежность;
• соблюдение правил личной гигиены;
• сексуальная активность;
• возраст;
• гормональные изменения;
• применение антибиотиков, противовирусных препаратов, химиотерапии;
• инфекционные заболевания и воспаления смежных органов.

При анализе микробиоценоза у женщин главным показателем является баланс флоры, так как гинекологические патологии провоцируются изменением количественного отношения полезных и вредных микробов.

Бактериальные сообщества ротовой полости

Современной медицине известно более 160 видов представителей микробиоты, населяющих ротовую полость. Этому способствуют благоприятные условия обитания:

• достаточная влажность;
• постоянная температура;
• обилие питательного субстрата и кислорода;
• слабощелочная среда;
• наличие десневых карманов, межзубных щелей, эпителиальных складок и других анатомических структур.

Состав микробиоценоза ротовой полости включает в себя:

• стрептококки, синтезирующие молочную кислоту и являющиеся антагонистами гнилостных бактерий;
• стафилококки, участвующие в расщеплении пищи в ротовой полости, но при интенсивном размножении способные вызывать гнойные воспаления;
• вейлонеллы, количество которых увеличивается при абсцессах;
• сапрофитные нейссерии, всегда присутствующие в слюне здоровых людей;
• лактобациллы, подавляющие активность патогенных микроорганизмов, но при снижении резистентности организма они провоцируют септические явления.

Живущие во рту микроорганизмы – причина налета на зубах и неприятного запаха.

К постоянной микробиоте рта также относятся гемофильные бактерии, спириллы, коринебактерии, анаэробные вибрионы и др.

Жители слизистой оболочки глаз

Нормальная микробиота конъюнктивы глаз состоит из Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium pseudodiphtheriticum, непатогенных представителей семейства Neisseriaceae. На их количество влияет процентное содержание в слезной жидкости лизоцима, иммуноглобулина A, а также условия внешней среды (влажность воздуха, наличие ветра).

При инфекционных процессах в организме человека, а также травмах глаз и функциональных нарушениях работы слезных каналов, в составе микробиоты слизистой глаза появляются бактерии рода Haemophilus, золотистый стафилококк, пневмококки, микоплазмы.

Микробы, выживающие в желчных путях

В медицине до последнего времени считалось, что билиарный тракт полностью стерилен. Но некоторые исследования позволили предположить, что существует пристеночный микробиоценоз желчевыводящих путей. Он выполняет функции защиты от вредных микробов. В желчи выявить его представителей очень сложно, поскольку они живут именно в поверхностном слое стенок протоков.

Даже едкая человеческая желчь смогла стать подходящей средой для жизни микроскопических “соседей”.

Представители вредной микробиоты человека, ретроградно попадающей из кишечника или с током крови в желчный пузырь и протоки, представлена кишечной палочкой, энтерококками и протеями. Они провоцируют инфекционные заболевания желчного (холецистит, холангит), сопровождающиеся повышением температурных показателей, тошнотой, рвотой, болью в области правого подреберья, желтушностью кожи и слизистых оболочек.

Как определяют состав микрофлоры

Лабораторные методы определения микробиоты:

• бактериологический посев каловых масс;
• хроматографический анализ по Осипову, позволяющий быстро идентифицировать микроорганизмы по морфологическим признакам;
• гинекологический мазок на количественный и качественный состав микробиоценоза влагалища;
• мазок из уретры у мужчин;
• полимеразная цепная реакция для количественного типирования микроорганизмов влагалища;
• мазок из ротовой и носовой полости на бакпосев.

Для идентификации видового состава микробиоценоза ротовой полости с целью индивидуального подбора антибактериальных препаратов применяется метод исследования ротовой жидкости.

Бактериологический посев – основной метод диагностики при инфекционных заболеваниях.

Нормы анализов на микробиоценоз

Когда в мазках и патологическом материале обнаружена сапрофитическая микробиота, то это значит, что здоровью человека ничего не угрожает. А вот если в лабораторном материале из кишечника выявлено увеличение количества условно-патогенной микробиоты свыше 10³ клеток, это означает, что в организме развивается патологический процесс.

Много палочковой микробиоты обычно означает, что преобладает сапрофитная микрофлора. Однако возбудитель такого смертельно опасного заболевания, как сибирская язва, также представляет собой бациллу, имеющую вид бамбуковой палочки, заключенной в капсулу. Выявление даже единичного микроорганизма дает основание ставить положительный диагноз и срочно начинать лечение.

При расшифровке анализа из трех точек (влагалище, шейка матки и мочеиспускательное отверстие) в норме микробиоценозе не должны присутствовать патогенные микробы, количество палочковидных форм не должно превышать «+++», а кокков — «++».

Когда нормальная микробиота человека становится опасной

Интенсивное размножение микробиоты, относящейся к классу условно-патогенных микроорганизмов, приводит к нарушению баланса микрофлоры. Симптоматика зависит от места локализации:

1. Дисбактериоз кишечника на первой стадии не проявляется клиническими признаками. По мере развития патологического состояния появляются расстройства пищеварения (диарея или запор), тошнота, снижение аппетита, рвота, быстрая утомляемость при минимальной физической нагрузке.
2. Дисбактериоз влагалища проявляется бактериальным вагинозом, молочницей или кандидозом. Их основные симптомы – беловато-желтоватые выделения с неприятным запахом; зуд, жжение и другие виды дискомфорта в области половых органов; сухость влагалища; болезненные ощущения во время сексуального контакта и мочеиспускания. Отсутствие лечения приводит к распространению инфекции на прилегающие органы, провоцируя эндометрит, воспаление яичников, цистит, уретрит.
3. У мужчин при недостаточной интимной гигиене развивается баланопостит или баланит, приводящий к сужению крайней плоти. Реже поражается слизистая уретры.
4. В ротовой полости наблюдается стоматит, гингивит, кровоточивость десен, налет и язвы на языке, трещины в уголках губ.

Нарушение микробиоценоза кишечника у грудничка проявляется:

• диареей или запорами;
• коликами;
• окрашиванием каловых масс в зеленый цвет;
• появление в фекалиях слизи и пены;
• метеоризмом;
• стоматитом;
• снижением аппетита;
• вялостью, плаксивостью;
• кожными высыпаниями.

По мере заселения кишечного тракта и слизистых оболочек полезной микробиотой данные признаки часто проходят самостоятельно.

Как улучшить микробиоту

Главными принципами улучшения состава микробиоценоза являются диета, соблюдение правил гигиены и рациональный прием антибактериальных препаратов.

Питание и полезные продукты

Размножению полезных бактерий способствует употребление следующих продуктов:

• овощи, фрукты, зелень;
• семена льна;
• клетчатка;
• хлеб из муки грубого помола, с отрубями;
• каши;
• кисломолочные продукты;
• рыба;
• диетические виды мяса (кролик, индейка, курица);
• орехи;
• сухофрукты.

В пищу полезно добавлять льняное, тыквенное, оливковое масло. Морковь и томаты лучше подвергать термической обработке, а яблоки — запекать.

Полезный рацион – это такой, который содержит сбалансированное соотношение растительной, молочной и мясной пищи.

Необходимо исключить из рациона:

• сладости;
• изделия из белой муки высшего сорта;
• консервы, колбасы, копчености;
• газированные напитки и пакетированные соки;
• жирные сорта мяса;
• продукты, содержащие синтетические красители, консерванты, ароматизаторы, усилители вкуса.

Не стоит давать детям йогурты, сырковую массу и творожные десерты длительного срока хранения. Лучше заменить их аналогами, приготовленными самостоятельно из обезжиренного натурального молока с использованием готовых заквасок и фруктов.

Лекарства

Современная фармакологическая промышленность для улучшения микробиоценоза кишечника предлагает 3 группы препаратов:

• пробиотики – содержат полезные бактерии;
• пребиотики – являются питательным субстратом для нормальной микрофлоры;
• симбиотики – сочетают в себе про- и пребиотики.

Однако многие медики настаивают на бесполезности применения данных лекарств, считая их не больше, чем удачным маркетинговым ходом, приносящим колоссальные прибыли производителям.

Правильно назначенное лечение способствует быстрому восстановлению организма.

Что такое пересадка (трансплантация) микрофлоры

Для лечения инфекций, вызванных Clostridium difficile, разработан метод трансплантации фекальной микробиоты. Его принцип основан на пересадке микроорганизмов кишечного тракта здорового человека больному реципиенту. Бактерии могут вводиться с помощью колоноскопа в прямую кишку, а также через эндоскопический зонд в желудок или двенадцатиперстную кишку. В некоторых случаях возможно пероральное введение в виде капсул, содержащих замороженные или высушенные микроорганизмы.

У данного метода имеется ряд недостатков, не позволяющих широко применять его для лечения заболеваний, связанных с нарушением баланса микробиоценоза. К ним относятся:

• необходимость стерилизации кишечника пациента перед проведением манипуляции;
• психологический фактор;
• технические сложности введения;
• необходимость тщательного подбора доноров;
• осложнения – повышение температуры тела, рвота, метеоризм, болезненность в области живота.

В настоящее время метод ТФМ активно изучается, но его внедрение для лечения ожирения, эндокринных, психических и гепатогенных расстройств требует дополнительных исследований и доказательств.

Микробиота воздуха, почвы и воды

На уровень загрязненности воздуха микроорганизмами влияют следующие факторы:

• время года;
• рельеф местности;
• закрытое пространство или помещение;
• город или сельскохозяйственный район;
• климатические условия.

Основные представители микробиоты воздуха — это стафилококки, стрептококки, сапрофитные бактерии и грибы. Патогенная микрофлора попадает в атмосферу при чихании, кашле и других физиологических процессах больного человека.

Некоторые болезнетворные бактерии легко передаются воздушно-капельным путем.

Микробиота воды представлена псевдомонадами, аэромонадами, микрококками и извитыми формами бактерий. Увеличению числа бактерий способствует попадание в воду органических веществ. Вода становится фактором передачи инфекции при попадании в нее представителей патогенной микрофлоры человека из канализационных стоков.

Микробиоценоз почвы представлен микроорганизмами, участвующими в процессе почвообразования, усвоения азота и углерода, разложения органики. Они относятся к сапрофитам и при попадании на тело человека не способны вызывать заболевания.

Однако спорообразующие бациллы, проникающие в почву с патогенным материалом, могут долгое время оставаться в ней, сохраняя свою жизнеспособность и вирулентность. К таким бактериям относятся возбудители сибирской язвы, столбняка, ботулизма.

Представители кишечной микрофлоры человека не способны развиваться в условиях внешней среды, поэтому они постепенно погибают.

Юлия Пятирублева

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.