Микробиота кишечника: значение бактерий в формировании иммунитета

В кишечнике человека проживают тысячи видов микроорганизмов. От бактерий в кишечнике зависит, каким будет человек: худым, полным, жизнерадостным, депрессивным, болезненным или устойчивым к заболеваниям.

В кишке микроорганизмы прикрепляются к криптам (ворсинкам), продуцируют слизистую биопленку. Биопленка имеет большое значение для сохранения популяции бактерий, является их защитой от внешних воздействий. Внутри слизистого межклеточного матрикса микроорганизмы обмениваются аминокислотами, размножаются, а попавшие инородные организмы уничтожаются, вытесняются, либо происходит адаптация и новые бактерии принимают участие в жизнедеятельности.

Важные функции, которые выполняют бактерии в кишечнике человека:

• защита эпителия;
• расщепление и переваривание пищи;
• синтезирование витаминов и аминокислот, участие в обмене веществ;
• формирование иммунной реакции;
• защита от патогенных микроорганизмов, попадающих в кишечник.

Изменения в количественном и качественном составе бактерий-симбионтов приводят к качественному изменению состояния организма человека. Изучением кишечных микроорганизмов, их значением и влиянием занимался еще И.И. Мечников. Ежегодно научные журналы публикуют данные об исследованиях, рассказывая, какова функция и значение бактерий в кишечнике.

Как живут бактерии в кишечнике

Микробиота (микрофлора) – сообщество бактерий-симбионтов, населяющее человеческий организм. Их в кишечнике здорового человека обнаруживается до 500 видов микроорганизмов общей массой до 3 кг. Основная часть бактерий живет в толстой кишке, их незначительное количество находится в тонком кишечнике, а также аппендиксе.

Тонкий кишечник

В тонком кишечнике происходит пристеночное кишечное пищеварение за счет ферментов кишечного сока, который вырабатывается слизистой оболочкой. Здесь же происходит всасывание питательных веществ в кровь и лимфу.

В верхних отделах тонкого кишечника микрофлора не богата бактериями. Нижний отдел тонкого кишечника (подвздошная кишка) заселен дрожжеподобными грибами, бактероидами, бифидобактериями, а также кишечной палочкой, которая выполняет важные функции:

• Защищает организм от «чужих» бактерий. Микробы в кишечник попадают из желудка вместе с пищей. E.coli атакует непрошеных гостей, предупреждая их заселение и распространение в тонком кишечнике.
• Собирает кислород, который попадает в кишечник из желудка. Для E. coli кислород необходим, а для анаэробных бифидобактерий губителен.

E.coli присутствует в кишечнике здорового человека в малом количестве и никакого вреда не приносит. Поглощая губительный для анаэробов кислород и вытесняя чужеродные микроорганизмы, эта бактерия имеет большое значение в процессе пищеварения.

Толстый кишечник

В толстом кишечнике происходит последняя переработка пищи. Из пищи выделяются питательные вещества, вода и распространяются по организму при помощи лимфатических, а также кровеносных сосудов.

Дрожжеподобные грибы, кокки, кишечная палочка, архебактерии, бифидобактерии, лактобактерии – обитатели толстой кишки, участвующие в процессе пищеварения.

Бактерии, перерабатывая растительные углеводы, выделяют опасный для них низкомолекулярный водород. Жизнедеятельность анаэробных бактерий, их количество зависят от самых древних микроорганизмов – архебактерий. Архебактерии поглощают водород и углекислый газ, выводят из организма аммиак.

Большое значение имеют бактерии-симбионты в защите от вирусов и инфекций. При появлении вирусов эти клетки посылают сигналы иммунной системе. Создаются антитела, которые подавляют чужеродные микроорганизмы.

Роль кишечной палочки

Для процесса пищеварения и формирования иммунитета кишечная палочка (эшерихия) играет большую роль. Эшерихия – условно-патогенная бактерия, при попадании в организм распространяет токсины. А в толстой кишке эшерихия стала незаменимым участником симбиоза и приносит пользу (если находится в нормальном количестве).

Функции кишечной палочки:

• E.coli считается основным конкурентом патогенным микробам, которые попадают в кишечник. При попадании «чужаков» она вытесняет их;
• эшерихия «тренирует» иммунную систему организма, поскольку сама является условно-патогенной;
• участвует в процессах обмена холестерина, билирубина, ряда жирных кислот, железа, кальция;
• участвует в переваривании белков и углеводов;
• собирает кислород, губительный для анаэробной флоры;
• расщепляет лактозу.

Увеличение или снижение количества E.coli считается нарушением и называется дисбактериозом.

Существует более 100 штаммов этого микроба, в том числе патогенные, которые могут вызывать заболевания. Малая концентрация патогенных эшерихий подавляется иммунной системой, поэтому человек долгое время может быть носителем одного из видов:

• Энтеротоксикогенной E.coli – причины холероподобных заболеваний. Симптомы: диарея, тошнота, рвота. Заражение происходит через воду и еду. Распространена в странах Азии.
• Энтероинвазивной эшерихии, которая провоцирует заболевание, похожее на дизентерию. Встречается у детей до 3 лет. Симптомы: тошнота, рвота, высокая температура.
• Энтеропатогенных палочек – причины инфекций, сходных с сальмонеллезом (распространены в США). Передаются бытовым путем и через продукты питания.
• Веротоксической (энтерогеморрагической) эшерихии, которая вызывает геморрагический колит. Симптомы: высокая температура, тошнота, рвота, стул с кровью.

Лечение инфекционных заболеваний проводится в стационарных условиях. Самолечение недопустимо, поскольку некоторые патогенные штаммы резистентны к лекарствам, самостоятельный прием антибактериальных средств может привести к осложнениям.

В целях профилактики заражения необходимо соблюдать правила личной гигиены, а также не пить сырую воду и молочные продукты. Фрукты и овощи необходимо тщательно промывать под проточной водой и обдавать кипятком.

В процессе эволюции между бактериями сформировались отношения, ни один из видов не действует в интересах только своей популяции. Внутри сообщества микробы обмениваются аминокислотами, происходят их мутации, необходимые для выживания в неблагоприятных условиях.

Аппендикс

Много времени аппендикс (отросток слепой кишки) считался рудиментом и удалялся при каждом удобном случае. Сегодня все чаще говорят о его влиянии на микрофлору кишечника. Большое количество лимфольных узелков навело ученых на мысль о значении этого органа для процесса формирования иммунной системы:

• Именно в аппендиксе откладываются бифидоактивные углеводы, на которых затем развиваются колонии микроорганизмов. Когда количество бифидобактерий в аппендиксе увеличивается, они распространяются по толстому и тонкому кишечнику. Таким образом, он играет роль «депо», выращивая новые колонии полезных бактерий.
• В аппендиксе выращивается кишечная палочка.
• Здесь продуцируются гормоны, создаются иммунные клетки (механизм еще плохо изучен).

Низкое содержание растительных углеводов в пище и высокое содержание белков приводят к развитию гнилостных процессов и воспалению аппендикса – аппендициту, перитониту. Симптомы заболеваний: тошнота, боль в правом боку, рвота, повышение температуры. Лечение (удаление) аппендицита проводится только в медицинском учреждении.

Иммунная система человека находится в кишечнике. Именно от состояния микрофлоры, наличия и активности бактерий зависит сопротивляемость организма заболеваниям. Утомляемость, раздражительность, частые простуды – симптомы изменений, происходящих в микрофлоре.

Дисбактериоз

Дисбактериоз – это состояние, при котором происходит нарушение соотношения численности представителей микрофлоры в кишке. Неприятным последствием дисбактериоза становится авитаминоз, снижение иммунитета.

Симптомы дисбактериоза:

• вздутие живота, «урчание»;
• тошнота;
• расстройство стула;
• боль в животе.

Дисбактериоз – это симптом изменения в микробиоте. Диеты, инфекционные заболевания, лечение антибактериальными препаратами, стрессы приводят к изменениям в организме.

Лечение дисбактериоза вызывает самые большие споры среди врачей. С одной стороны, неприятные симптомы мешают человеку, с другой – микрофлора кишечника постоянно меняется, зависит от продуктов питания, привычек. Необходимость приема пребиотиков и пробиотиков для нормализации флоры преувеличена: микроорганизмы в кишке погибают при недостатке питательной среды, приеме антибиотиков и колонизируют кишечник при создании благоприятных условий в течение 2-3 недель.