Домой Педиатрия Микрофлора в организме человека. Человек, как среда обитания бактерий

Педиатрия

Микрофлора в организме человека. Человек, как среда обитания бактерий

Организм человека в норме содержит сотни видов микроорганизмов; среди них доминируют бактерии, вирусы и простейшие представлены значительно меньшим числом видов. Подавляющее большинство таких микроорганизмов - сапрофиты-комменсалы; но как в любом биоценозе взаимоотношения в системе микроорганизм-макроорганизм могут носить как симбиотический, так и паразитический характер. Видовой состав микробного биоценоза различных отделов организма периодически меняется, но каждый индивидуум имеет более или менее характерные микробные сообщества. По Ламарку, основные условия выживания вида (включая микроорганизмы) - нормальная жизнедеятельность, быстрое воспроизведение плодовитого потомства, колонизирующего определённый ареал обитания. Для большинства комменсалов эти положения не тождественны понятиям «патогенность» и «вирулентность» и во многом определяются скоростью размножения и колонизации. Термин «нормальная микрофлора» объединяет микроорганизмы, более или менее часто выделяемые из организма здорового человека; бактерии, входящие в состав нормальной микрофлоры, представлены в табл. 6-2. Провести чёткую границу между сапрофита ми и патогенными микробами, входящими в состав нормальной микрофлоры, часто невозможно. Сложившиеся положения о нормальной микрофлоре не абсолютны. Например, менингококки и пневмококки, вызывающие менингиты, пневмонии и септицемии, выделяют из носоглотки 10% клинически здоровых лиц. Для остальных 90% они представляют серьёзную опасность. Практически у каждого человека подобные бактерии могут спорадически Виды Частота
выделения Виды Частота
выделения Кожа Sfapby/ococcus aureus Mycobacterium ++ Толстая кишка Staphylococcus epidermidis + Staphylococcus aureus + Corynebacterium ++++ Зеленящие стрептококки ++ Propionibacterium acnes ++++ Стрептококки группы В + Matassezia furfur ++++ Enterococcus ++ Candida + Lactobacillus +++
Полость рта и носоглотка Staphylococcus aureus + Actinomyces + S. epidermidis +++ Clostridium ++++ Зеленящие стрептококки ++++ Pseudomonas + S. pneumoniae ++ Прочие неферментирующие + Enterococcus + энтеробактерии Lactobacillus ++ ++++ Actinomyces Treponema + Пептостре ПТОКОККИ + Candida + Neisseria ++ Mycobacterium +
Влагалище Haemophilus influenzae + Haemophilus + Mycoplasma Bacteroides ++ Ureaplasma urealyticum + Porphyromonas ++ S. epidermidis + Prevotella ++ Стрептококки группы В + Fusobacterium ++++ Зеленящие стрептококки + Veilonella ++++ Enterococcus + Treponema +++ Lactobacillus ++++ Candida ++ Actinomyces +
Полость носа Sfaphyfococcus aureus ++ Пєлтострептококки + $. epidermidis ++++ Clostridium ++ Зеленящие стрептококки ++ Бифидобакте рии + S. pneumoniae + Propionibacterium acnes + Neisseria + Neisseria ± Haemophilus + Acinetobacter +
Наружное ухо S. ep/derm/d/s ++++ Энтеробактерии + Pseudomonas + Bacteroides + Конъюнктива Наружные половые органы и передний отдел мочеиспускательного канала Staphylococcus aureus + Candida ++ S. epidermidis ++++ Кожная микрофлора (см. выше) Haemophilus + Mycoplasma + " Пищевод и желудок Выжившие бактерии из дыха + Ureaplasma urealyticum ± тельных путей и пищевых масс Тонкая кишка Enterococcus ++ Bacteroides +++ Lactobacillus +++ Пептострептококки + Clostridium ++ Mycobacterium ++ Энтеробактерии ++ ++++ - выделяют практически всегда; +++ - обычно выделяют; ++ - выделяют часто; + - выделяют иногда; ± - выделяют сравнительно редко.
колонизировать носоглотку; их обозначают термином «транзиторные члены микробных сообществ». Таким образом, попадание патогенного микроба в орган, чувствительный к его факторам патогенности, не всегда приводит к развитию заболевания. Этот феномен связан с состоянием защитных факторов макроорганизма; не менее важно участие микрофлоры, конкурирующей с потенциальным возбудителем за пищевые и энергетические источники и препятствующей его колонизации.
В течение внутриутробного периода организм развивается в стерильных условиях полости матки, и его первичное обсеменение происходит при прохождении через родовые пути и в первые сутки при контакте с окружающей средой. В случае рождения посредством кесарева сечения состав микробов, колонизирующих организм новорождённого, существенно иной (например, в первые недели жизни отмечают дефицит лактобацилл, энтеробактерий, дифтероидов).
Основные микробные биотопы
Основные отделы организма человека, заселяемые бактериями: кожные покровы, воздухоносные пути, ЖКТ, мочеполовая система. В указанных областях бактерии живут и размножаются; а их содержание варьирует в зависимости от условий существования. Например, в желудке, двенадцатиперстной кишке, мочевом пузыре, матке, в зонах газообмена в лёгких бактерий в ворме практически нет, а их обнаружение даёт основания для подозрения на инфекционный процесс. Выделение бактерий из обычно стерильных тканей (кровь, СМЖ, синовиальные жидкости, глубокие ткани) имеет диагностическое значение. Независимо от вирулентных свойств, все бактерии подвергаются воздействию защитных факторов макроорганизма.
Полость РТА
В полости рта на микроорганизмы действует слюна, механически смывающая бактерии и содержащая антимикробные вещества (например, лизоцим). Тем не менее в полости рта всегда есть области, легко колонизируемые микроорганизмами (например, десневые карманы, щели между зубами). В состав микрофлоры полости рта входят различные микроорганизмы; часть образует аутохтонную микрофлору, другие - аллохтонную (присущую другим областям). Аутохтонная микрофлора характерна для данной области (в данном случае - полость рта). Среди аутохтонных микроорганизмов различают резидентные (облигатные) и транзиторные виды. Среди последних наиболее часто встречают возбудителей инфекционных поражений, хотя к тран- зиторным видам относятся и комменсалы, обитающие в других биотопах (кожа, ЖКТ). Аллохтонная микрофлора полости рта представлена микробами, присущими другим областям. В её состав входят виды, обычно обитающие в кишечнике или носоглотке.
Среди бактерий доминируют стрептококки, составляющие 30-60% всей микрофлоры ротоглотки; различные виды выработали определённую «географическую специализацию», например, Streptococcus mitiorтропен к эпителию щёк, Streptococcus salivarius- к сосочкам языка, Streptococcus sanguisи Streptococcus mutans- к поверхности зубов. Менее аэрируемые участки колонизируют анаэробы - актиномицеты, бактероиды, фузобактерии и вейлонеллы. В полости рта также обитают спирохеты родов Leptospira, Borreliaи Treponema,микоплазмы (М orale, М. salivarium), грибы рода Candidaи разнообразные простейшие (Entamoeba buccalisи Е. dentalis, Trichomonas buccalis). Первичное проникновение бактерий в полость рта происходит при прохождении плода по родовым путям; первоначальная микрофлора представлена лактобациллами, энтеробактериями, коринебактериями, стафилококками и микрококками; уже через 2-7 сут эта микрофлора замещается на бактерии, обитающие в полости рта матери и персонала родильного отделения. Обитатели полости рта обладают патогенным потенциалом, способным вызвать местное повреждение тканей. Важную роль в патогенезе местных поражений играют органические кислоты и их метаболиты, образующиеся при ферментации микроорганизмами углеводов. Основные поражения полости рта (кариес зубов, пульпиты, периодонтиты, заболевания периодонта, воспаления мягких тканей) вызывают стрептококки, пептострептококки, актиномицеты, лакто-бациллы, коринебактерии и др. Реже встречающиеся анаэробные инфекции (например, болезнь Березовского-Венсана-Плаута) вызывают ассоциации бактероидов, превотелл, актиномицетов, вейлонелл, лактобацилл, нокардий, спирохет и др.
КОЖА
На кожных покровах микроорганизмы подвержены действию бактерицидных факторов сального секрета, повышающих кислотность (соответственно значение pH снижается). В подобных условиях живут преимущественно Staphylococcus epidermidis, микрококки, сардины, аэробные и анаэробные дифтероиды. Другие виды - Staphylococcus aureus,а-гемолитические и негемолитические стрептококки - правильнее рассматривать как транзиторные. Основные зоны колонизации - эпидермис (особенно роговой слой), кожные железы (сальные и потовые) и верхние отделы волосяных фолликулов. Микрофлора волосяного покрова идентична микрофлоре кожи. Первичная колонизация кожных покровов плода происходит при родах, но эта микрофлора (фактически флора родовых путей матери) в течение недели замещается вышеуказанными бактериями. Обычно на 1 см2 выявляют 103-104 микроорганизмов; на участках с повышенной влажностью их число может достигать 106. Соблюдение элементарных правил гигиены может уменьшить число бактерий на 90%.
ДЫХАТЕЙЬНАЯ СИСТЕМА
Верхние отделы дыхательных путей несут высокую микробную нагрузку - они анатомически приспособлены для осаждения бактерий из вдыхаемого воздуха. Помимо обычных негемоли-тических и зеленящих стрептококков, непатогенных нейссерий, стафилококков и энтеробактерий, в носоглотке можно обнаружить менингококки, пиогенпые стрептококки, пневмококки и возбудитель коклюша. Верхние отделы дыхательных путей у новорождённых обычно стерильны и колонизируются в течение 2~3 сут. По мере взросления, совершенствования защитных механизмов вероятность носительства патогенных бактерий снижается; у подростков и взрослых их находят сравнительно редко.
МОЧЕПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Микробный биоценоз органов мочеполовой системы более скудный. Верхние отделы мочевыводящих путей обычно стерильны; в нижних отделах доминируют Staphylococcus epidermidis,негемолитические стрептококки, дифтероиды; часто выделяют грибы родов Candida, Torulopsisи Geotrichum.В наружных отделах доминирует Mycobacterium smegmatis.У 15-20% беременных женщин из влагалища выделяют Streptococcus agalactiaeгруппы В, представляющий серьезную опасность для новорождённых в плане развития пневмоний и гнойно-септических поражений.
жкт
Наиболее активно бактерии заселяют ЖКТ; при этом колонизация осуществляется «по этажам». В желудке здорового человека микробов практически нет, что вызвано действием желудочного сока. Тем не менее отдельные виды (например, Helicobacter pylori)адаптировались к обитанию на слизистой оболочке желудка, но общее число микроорганизмов обычно не превышает 103/мл. Верхние отделы тонкой кишки также относительно свободны от бактерий (менее 103/мл), что связано с неблагоприятным действием щелочного pH и пищеварительных ферментов. Тем не менее в этих отделах можно обнаружить кандиды, стрептококки и лактобациллы. Нижние отделы тонкой и, особенно, толстая кишка - огромный резервуар бактерий; их содержание может достигать 1012 в 1 г фекалий. ЖКТ новорождённого можно считать стерильным; имеется незначительное число бактерий, проникших во время прохождения по родовым путям. Интенсивная колонизация ЖКТ начинается в течение первых суток внеутробной жизни; в составе микрофлоры в дальнейшем возможны вариации. У естественно вскармливаемых детей доминирует Lactobacillus bifidus;прочие бактерии представлены кишечными палочками, энтерококками и стафилококками. У находящихся на искусственном вскармливании доминируют Lactobacillus acidophilus,энтеробактерии, энтерококки и анаэробы (например, клостридии).
Роль нормальной микрофлоры
Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микробов, например стимулируя иммунную систему, принимая участие в реакциях метаболизма. В то же время эта флора способна привести к развитию инфекционных заболеваний.
ИНФЕКЦИИ
Большая часть инфекций, вызываемых представителями нормальной микрофлорой, носит оппортунистический характер. В частности, кишечные анаэробы (например, бактероиды) могут вызывать формирование абсцессов после проникновения в кишечную стенку в результате травм или хирургических вмешательств; основными возбудителями часто регистрируемых постгрип- позных пневмоний считают микроорганизмы, обитающие в носоглотке любого человека. Число подобных поражений настолько велико, что возникает впечатление, что врачи чаше имеют дело с эндогенными, а не экзогенными инфекциями, то есть с патологией, индуцированной эндогенной микрофлорой. Отсутствие чёткого разграничения между условно-патогенными микробами и комменсалами даёт основание полагать, что неограниченная колонизация любым видом бактерий, способным выживать в организме человека, может приводить к развитию инфекционной патологии. Но это положение относительно - различные члены микробных сообществ проявляют патогенные свой-ства разного порядка (некоторые бактерии чаще вызывают поражения, чем другие). Например, несмотря на многообразие кишечной микрофлоры, перитониты, обусловленные прорывом бактерий в брюшную полость, вызывают лишь несколько видов бактерий. Ведущую роль в развитии подобных поражений играет не вирулентность самого возбудителя, а состояние защитных систем макроорганизма; так, у лиц с иммунодефуцитами слабовирулентные или авирулентные микроорганизмы (кан- диды, пневмоцисты) могут вызывать тяжёлые, часто фатальные поражения.
Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенной; механизмы подавления роста последней достаточно разнообразны. Основной механизм - избирательное связывание нормальной микрофлорой поверхностных рецепторов клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей резидентной микрофлоры проявляет выраженный антагонизм в отношение патогенных видов. Эти свойства особенно ярко выражены у бифидобактерий и лактобацилл; антибактериальный потенциал формируется секрецией кислот, спиртов, лизоцима, бакте- риоцинов и других веществ. Кроме того, высокая концентрация указанных продуктов ингибирует метаболизм и выделение токсинов патогенными видами (например, термолабильного токсина энтеропатогенными эшерихиями).
СТИМУЛЯЦИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Нормальная микрофлора - неспецифический стимулятор («раздражитель») иммунной системы; отсутствие нормального микробного биоценоза вызывает многочисленные нарушения в иммунной системе. Другая роль микрофлоры была установлена после того, как были получены безмикробные животные-гнотобионты [от греч. gnotos,познание, + лат. biota(от греч. bios) жизнь]. Было показано, что нормальная микрофлора оказывает постоянное антигенное «раздражение» иммунной системы, а у гнотобионтов его отсутствие вызывает недоразвитие основных иммунокомпетентных органов (например, тимуса, лимфоидной ткани кишечника). Аг представителей нормальной микрофлоры вызывают образование АТ в низких титрах. Они пре-имущественно представлены IgA, выделяющимися на поверхность слизистых оболочек. IgA составляют основу местной невосприимчивости к проникающим возбудителям и не дают воз-можности комменсалам проникать в глубокие ткани.
ВКЛАД В МЕТАБОЛИЗМ
Нормальная кишечная микрофлора играет огромную роль в метаболических процессах организма и поддержании их баланса.
Обеспечение всасывания. Метаболизм некоторых веществ включает печёночную экскрецию (в составе жёлчи) в просвет кишечника с последующим возвратом в печень; подобный печёночно-кишечный круговорот характерен для некоторых половых гормонов и солей жёлчных кислот. Эти продукты экскретируются, как правило, в форме глюкуронидов или сульфатов, не способных в этом виде к обратному всасыванию. Всасывание обеспечивают кишечные бактерии, вырабатывающие глюкуронидазы и сульфатазы. Сульфатазы могут оказывать и неблагоприятное действие, установленное на примере искусственного подсластителя цикла- мата. Фермент конвертирует цикламат в канцерогенный продукт циклогексамин, вызывающий злокачественное перерождение эпителия мочевого пузыря.
Обмен витаминами и минеральными веществами. Общепринятый факт - ведущая роль нормальной микрофлоры в обеспечении организма человека ионами Fe2+, Са2+, витаминами К, D, группы В (особенно В, рибофлавин), никотиновой, фолиевой и пантотеновой кислотами. Кишеч-ные бактерии принимают участие в инактивации токсичных продуктов эндо- и экзогенного проис-хождения. Кислоты и газы, выделяющиеся в ходе жизнедеятельности кишечных микробов, оказы-вают благоприятное действие на перистальтику кишечника и своевременное его опорожнение.
Дисбактериоз
На состав микробных сообществ полостей организма влияют различные факторы: состав и качество пищи, курение и употребление алкоголя, нормальная перистальтика и своевременное опорожнение кишечника и мочевого пузыря, качество пережёвывания пищи и даже характер
трудовой деятельности (сидячий или иной). Наибольшее воздействие оказывают заболевания, связанные с изменениями физико-химических свойств эпителиальных поверхностей (например, і синдром мальабсорбции), и приём антимикробных препаратов широкого спектра, действую-j щих на любые, в том числе непатогенные микроорганизмы. В результате выживают более j устойчивые виды - стафилококки, кандиды и грамотрицательные палочки (энтеробактерии, і псевдомонады). Следствие этого - стойкие нарушения микробных ценозов - дисбактерио- ] зы, или дисбиозы. Наиболее тяжёлые формы дисбактериозов - стафилококковый сепсис, сис- ! темный кандидоз и псевдомембранозный колит; среди всех форм доминируют поражения мик- j рофлоры кишечника. ]
Показания для бактериологической диагностики дисбактериоза кишечника: дли- ] тельно протекающие инфекции и расстройства, при которых не удаётся выделить патогенные энтеробактерин; затяжной период реконвалесценции после перенесённой кишечной инфек- ! ции; дисфункции ЖКТ на фоне или после проведённой антибиотикотерапии или у лиц, постоянно контактирующих с антимикробными препаратами. Исследования также следует проводить при болезнях злокачественного роста, у страдающих диспептическими расстройствами, лиц, подготавливаемых к операциям на органах брюшной полости, недоношенных или травмированных новорождённых, а также при наличии бактериемий и гнойных процессов, трудно поддающихся лечению (язвенные колиты и энтероколиты, пиелиты, холециститы и др.).
Посевы изучают на наличие патогенных микроорганизмов и на нарушение соотношения различных видов микробов. Результаты исследования следует считать объективными при анализе роста изолированных колоний в том случае, если можно изучить морфологию и подсчитать количество колоний на чашку Петри. После идентификации проводят пересчёт содержания микроорганизмов каждого вида на 1 г исследуемого материала. При обнаружении патогенной микрофлоры необходимо изучить ее чувствительность к антибактериальным препаратам и бактериофагам. При определении чувствительности следует отдавать предпочтение антибиотикам узкого спектра для возможно более направленного подавления патогенов.
К оценке результатов следует подходить осторожно, поскольку состав кишечной микрофлоры варьирует. Необходимо отличать истинный дисбактериоз от дисбактериальных реакций (сдвиги в составе микрофлоры незначительны, либо кратковременны и не требуют специфической коррекции). При истинном дисбактериозе нарушения микробного ценоза обычно коррелируют с клиническими проявлениями, и их нормализация достаточно длительна (20- 30 сут). При оценке результатов следует указать наличие или отсутствие патогенной микрофлоры и дать состав присутствующих микроорганизмов.
Повторные исследования. Следует отразить положительную или отрицательную динамику изменения в составе микробных сообществ.
Коррекция дисбактериозов. Для коррекции дисбактериозов следует применять эубиоти- ки - взвеси бактерий, способные восполнить численность недостающих или дефицитных видов. В отечественной практике широко применяют бактерийные препараты в виде высушенных живых культур различных бактерий, например, коли-, лакто- и бифидобактерины (содержащие соответственно Escherichia coli,виды Lactobacillusи Bifidobacterium), бификол (содержащий виды Bifidobacteriumи Escherichia coli),бактисубтил (культура Bacillus subtilis)и др.
ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И МИКРООРГАНИЗМЫ
Микроорганизмы подвержены постоянному воздействию факторов внешней среды. Влияние этих факторов может быть благоприятным либо неблагоприятным. Неблагоприятные воздействия мсгут приводить к гибели микроорганизмов, то есть оказывать микробицидный эффект (например, фунги- или вирулицидный), либо подавлять размножение микробов, оказывая статическое действие (например, бактериостатическое). Неблагоприятное воздействие на микроорганизмы факторов внешней среды люди использовали с древнейших времён. Например, погреба часто окуривали серой; во время эпидемий для обеззараживания предметов их прокаливали или обрабатывали специальными составами (например, смесью уксуса и винного спирта). Открытие и изучение свойств патогенных микроорганизмов стало началом направленной разработки метопов подавления жизнедеятельности микробов. Было установлено, что некоторые воздействия оказывают избирательный эффект на отдельные виды, другие - проявляют широкий спектр активности.
физические факторы
На жизнедеятельность микроорганизмов влияют температурные воздействия, высушивание, различные виды излучения и осмотическое давление внешней среды.
ТЕМПЕРАТУРА
Микробы приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Выделяют оптимальную температуру (благоприятную для роста и размножения), минимально и максимально приемлемые (за их пределами рост прекращается). По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на мезофильные, психрофильные и термофильные.
Мезофильные виды [от греч. mesos, средний, промежуточный, + phileo, любить] лучше растут в пределах 20-40 °С; к ним относится большинство патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Термофильные виды [от греч. therm(e),тепло, + phileo, любить] быстрее растут при температуре выше 40 °С, верхний предел 70 °С (примеры - Thermoactinomyces vulgaris, Bacillus stearothermophilus).К термотолерантным относят микробов, растущих при повышении темпе-ратуры до 50 °С (например, Methylococcus capsulatus);к крайне термофильным - виды, для которых оптимальная температура роста превышает 65 °С (Sulfolobus). Отдельные виды бактерий способны расти при температуре выше 70 °С: Sulfolobus acidocaldariusрастёт при 80 °С, a Pyrodictium occultum(строгий анаэроб, восстанавливающий серу) - при 105 °С.
Психрофильные виды [от греч. psychros,холод, + phileo,любить] растут в диапазоне температур 0-10 °С; к ним относится большинство сапрофитов, обитающих в почве, пресной и морской воде (например, морские светящиеся бактерии, некоторые железобактерии рода Galionella). Высокая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов микроорганизмов. Большинство вегетативных форм гибнет при 60 °С в течение 30 мин, а при 80-100 °С - через 1 мин. Для сохранения жизнеспособности относительно благоприятны низкие температуры (например, ниже 0 °С), безвредные для большинства микробов. Бактерии выживают при температуре ниже -100 °С; споры бактерий и вирусы годами сохраняются в жидком азоте. Простейшие и некоторые бактерии (спирохеты, риккетсии и хламидии) менее устойчивы к температурным воздействиям.
Стерилизация. Температурные воздействия применяют для стерилизации - полного удаления микроорганизмов из различных сред и обеззараживания предметов. Разработано много режимов стерилизации; следует помнить, что термическая обработка применима лишь в отношении термоустойчивых материалов (стекло, металлы). Наиболее простые и доступные методы - прокаливание и кипячение.
Пастеризация. Метод позволяет эффективно уничтожать микроорганизмы инкубацией материала при 71,7 °С в течение 15 с с последующим быстрым охлаждением (быстрая пастеризация). Медленная пастеризация подразумевает более длительную экспозицию (30 мин) при 60 °С. Строго говоря, пастеризация - не стерилизующий метод, так как к ней чувствительны не все микроорганизмы. Метод широко применяют при обработке пищевых продуктов для профилактики кишечных инфекций, желудочно-кишечных форм туберкулёза и Ку-лихорадки. Стерилизация сухим жаром. Проводят в сухожаровых шкафах при 160 °С в течение 2 ч; метод позволяет уничтожать не только вегетирующие клетки (погибают в течение нескольких минут), но и споры микроорганизмов (необходима экспозиция в течение 2 ч). Такие воздействия разрушают структуру большинства органических соединений и ведут к значительному испарению жидкостей (например, воды из питательных сред).
Автоклавирование (стерилизация текучим паром) включает обработку горячим паром (121 °С) под высоким давлением (1,2-1,5 атм); наиболее эффективно для стерилизации термостабильных жидкостей. Термоустойчивые споры микроорганизмов погибают в течение 15 мин. Обработка больших объёмов (более 500 мл) требует более длительной экспозиции. В лабораториях применяют специальные паровые котлы-автоклавы с горизонтальной или вертикальной загрузкой. Текучий пар нельзя применять для стерилизации сред, содержащих углеводы, молоко и желатина.
Тиндализация - метод дробной стерилизации при низких температурах - ежедневное прогревание сред при 56-58 °С в течение 5~6 сут. В результате такого дробного прогрева погибают вегетативные клетки бактерий, проросших из термостойких спор. Основной недостаток- невозможность полной элиминации микроорганизмов, так как некоторые споры не успевают прорастать во временных интервалах между сеансами прогревания, а некоторые; вегетативные клетки успевают образовать термостабильные споры. Метод применяют для стерилизации сыворотки крови, асцитической жидкости и т.д.
ВЫСУШИВАНИЕ
При относительной влажности окружающей среды ниже 30% жизнедеятельность большинства бактерий прекращается. Время их отмирания при высушивании различно (например, холерный вибрион - за 2 сут, а микобактерии - за 90 сут). Поэтому высушивание не используют как метод элиминации микробов с субстратов. Неблагоприятное влияние высушивания на микроорганизмы применяют при консервировании сухих продуктов и изготовлении сухих концентратов пищевых продуктов. Широко распространено искусственное высушивание микроорганизмов, или лиофилизация. Метод включает быстрое замораживание с последующим высушиванием под низким давлением (сухая возгонка). Лиофильную сушку применяют для сохранения иммунобиологических препаратов (вакцин, сывороток), а также для консервирования и длительного сохранения культур микроорганизмов.
ИЗЛУЧЕНИЕ
Солнечный свет губительно действует на микроорганизмы, исключением являются фото- трофные виды. При этом паразитические виды более чувствительны к облучению, чем сапрофита. Спектр солнечной активности содержит неионизирующее (УФ- и инфракрасные лучи) и ионизирующее (например, y-лучи) излучение. Наибольший микробицидный эффект оказывает коротковолновые УФ-лучи. Энергию излучения используют для дезинфекции, а также для стерилизации термолабильных материалов.
УФ-лучи (в первую очередь коротковолновые, то есть с длиной волны 250-270 нм) действуют на нуклеиновые кислоты. Микробицидное действие основано на разрыве водородных связей и образовании в молекулах ДНК димеров тимина, приводящем к появлению нежизнеспособных мутантов. Применение УФ-излучения для стерилизации ограничено его низкой проникаемос- тъю и высокой поглотительной активностью воды и стекла.
Рентгеновское и у-излучение в больших дозах также вызывает гибель микробов. Применяют для стерилизации бактериологических препаратов, изделий из пластмасс. Работа с источниками излучения требует строгого соблюдения правил безопасности. Облучение вызывает образование свободных радикалов, разрушающих нуклеиновые кислоты и белки с последующей гибелью микробных клеток.
Микроволновое излучение применяют для быстрой повторной стерилизации длительно хранящихся сред. Стерилизующий эффект достигается быстрым подъёмом температуры.
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
Высокая внеклеточная концентрация сахаров и солей приводит к выходу воды из бактерий и простейших. Это свойство концентрированных растворов сахаров и поваренной соли применяют для консервирования пищевых продуктов. Чувствительность микроорганизмов к такому воздействию вариабельна (например, возбудитель ботулизма погибает в 6% растворе NaCl, а грибы рода Candida -в 14%). Вещества, повышающие осмотическое давление, не обеспечивают достоверной гибели всех микроорганизмов; сделанные на их основе консервы нельзя считать безопасными.
ФИЛЬТРОВАНИЕ
Эффективный метод физического удаления микроорганизмов - фильтрование. Естественное обеззараживание почвенных вод осуществляется фильтрацией через пористые породы, задерживающие микробы. Для удаления микроорганизмов применяют различные природные (например, целлюлоза, каолин, инфузорная земля, асбест) и искусственные (мелкопористое стекло, фарфор) материалы; они обеспечивают эффективную элиминацию микроорганизмов из жидкостей и газов. Микробы адсорбируются на стенках пор фильтрующего материала. Фильтры имеют форму свечей (например, свечи Шамберлана), либо пластин, вкладываемых в фильтрующие устройства (аппарат Зейтца) или специальные насадки. Фильтрацию применяют для стерилизации жидкостей, чувствительных к температурным воздействиям, разделения микробов и их метаболитов (экзотоксинов, ферментов), а также для выделения вирусов.
Химические факторы
Способность ряда химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов и предотвращать порчу органических субстратов известна с глубокой древности. В частности, египтяне широко применяли кислоты, щёлочи, природные ароматические вещества для мумификации умерших; персы-огнепоклонники для предохранения дерева и кожи от гниения использовали нефть и сс продукты. Применение химических веществ - основа метода антисептики (предложил Джозеф Листер в 1867 г.). Эффективность зависит от концентрации химических веществ и времени контакта с микробом. Химические вещества могут подавлять рост и размножение микроорганизмов, проявляя статический эффект, либо вызывать их гибель [микро- бицидный эффект (от лат. caedo, убивать)]. Дезинфектанты и антисептики дают неспецифический микробицидный эффект; химиотерапевтические средства проявляют избирательное про- тивомикробное действие.
ДЕЗИНФЕКТАНТЫ И АНТИСЕПТИКИ
Дезинфектанты - химические средства неспецифического действии, применяемые для обработки помещений, оборудования и различных предметов. Антисептики - вещества, используемые для обработки живых тканей. Дезинфицирующие средства оказывают в рабочих концентрациях бактерицидное действие, а антисептики (в зависимости от концентрации)- бактериостатическое или бактерицидное. Антисептики и дезинфектанты обычно легко растворимы в воде и действуют быстро; они дёшевы и при правильном применении не оказывают вредного воздействия на организм человека. Дезинфекция позволяет уменьшить число патогенных микроорганизмов на объектах внешней среды. Дезинфекцию проводят с определённой периодичностью (профилактическая дезинфекция), либо при возникновении инфекционного заболевания или подозрении на него (очаговая дезинфекция).
Спирты, или алкоголи (этанол, изопропанол и др.). Как антисептики, наиболее эффективны в виде 60-70% водных растворов. Спирты осаждают белки и вымывают из клеточной стенки липиды. При правильном применении эффективны в отношении вегетативных форм большинства бактерий; споры бактерий и грибов, а также вирусы к ним резистентны.
Галогены и галогенсодержащие препараты (препараты йода и хлора) широко применяют как дезинфектанты и антисептики. Препараты взаимодействуют с гидроксильными группами белков, нарушая их структуру.
Как антисептики применяют йодсодержащие препараты - спиртовой раствор йода (5% в этаноле); йодинол (1% водный раствор содержит 0,1% йода, 0,3% калия йодида и 0,9% поливинилового спирта, замедляющего выделение йода); йодонат (водный раствор комплекса поверхностно-активного вещества с йодом); повидон-йод (комплекс йода с поли- винилпирролидоном) и раствор Люголя применяют для обработки слизистых оболочек.
Как дезинфектанты применяют хлорсодержащие препараты - газообразный хлор (взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту; в присутствии органических веществ противомикробное действие уменьшается); хлорную известь (5,25% NaCIO, также образующую при растворении хлорноватистую кислоту); хлорамин Б (содержит 25-29% активного хлора; для обеззараживания питьевой воды применяют в виде таблеток, содержащих 3 мг активного хлора); хлоргексидина биглюконат (гибитан).
Альдегиды алкилируют сульфгидрильные, карбоксильные и аминогруппы белков и других органических соединений, вызывая гибель микроорганизмов. Альдегиды широко применяют как консерванты. Наиболее известные - формальдегид (8%) и глутаральдегид (2-2,5%) - проявляют раздражающее действие (особенно пары), ограничивающее их широкое применение.
Раствор формальдегида обладает дезинфицирующим и дезодорирующим эффектами. Применяют для мытья рук, дезинфекции инструментов, обработки кожи ног при повышенной потливости. Входит в состав препаратов (формидрон, мазь формалиновая). Мыльный раствор формальдегида (лизоформ) применяют для спринцеваний в гинекологической практике, для дезинфекции рук и помещений.
Уротропин (гексаметилентетрамин) в кислой среде организма расщепляется с выделением формальдегида; последний, выделяясь с мочой, оказывает антисептическое действие. Применяют при инфекционных процессах мочевыводящих и желчевыводящих путей, кожных заболеваниях. Входит в состав комбинированных препаратов (кальцекс, уробесал).
5-5819
Циминаль, цими золь и цидипол - антисептики, действующие за счёт образования формальдегида путём их гидролиза; применяют для индивидуальной профилактики венерических заболеваний у мужчин после случайных половых связей.
Кислоты и щёлочи применяют как антисептики. Среди кислот наиболее известны борная, бензойная, уксусная и салициловая. Применяют для лечения поражений, вызванных патогенными грибами и бактериями. Наиболее распространена салициловая кислота, применяемая в спиртовых растворах (1-2%), присыпках, мазях, пастах (например, для лечения дерматомикозов в областях, подверженных трению); оказывает также в зависимости от концентрации отвлекающее, раздражающее и ксратолитическое действие. Из щелочей наиболее распространён раствор аммиака (нашатырный спирт содержит 9,5-10,5% аммиака), применяемый для обработки рук хирурга (0,5% раствор).
Металлы. Антимикробный эффект основан на способности осаждать белки и другие органические соединения. В качестве антисептиков широко применяют нитрат серебра (ляпис), сульфат меди (медный купорос) и хромат ртути (мербромин). Соединения металлов (особенно свинца, мышьяка и ртути) не рекомендуют применять для дезинфекции и антисептики, поскольку они способны накапливаться в организме человека. Исключение - сулема (ртути дихлорид), иногда применяемая для дезинфекции белья, одежды, предметов ухода за больными.
Фенолы и их замещённые производные широко применяют как дезинфектанты, в меньших концентрациях - в качестве антисептиков. Препараты денатурируют белки и нарушают структуру клеточной стенки. От применения собственно фенола отказались давно вследствие его токсичности, но его производные (например, гексахлорофен, резорцин, хлорофен, тимол, салол) применяют часто.
Катионные детергенты оказывают бактерицидное действие, связанное с изменением прони-цаемости ЦПМ. Их эффект уменьшают анионные поверхностно-активные вещества (по этой причине катионные детергенты несовместимы с мылами), низкие значения pH (то есть повы-шенная кислотность), некоторые органические соединения, ионы металлов. Катионные детергенты адсорбируются пористыми и волокнистыми материалами. При нанесении на кожу образуют плёнку, под которой могут оставаться живые микроорганизмы. Наиболее часто применяют для обработки рук хирурга (препараты циригель, дегмицид, роккал).
Газы как дезинфектанты известны с глубокой древности. Двуокись серы ещё в античности широко применяли для обработки складов и предохранения пищевых продуктов. Не менее широкое распространение получила дератизация двуокисью серы. Для уничтожения спор микроорганизмов при стерилизации предметов из пластмасс применяют окиси этилена и пропилена под давлением при 30-60 °С. Метод позволяет эффективно уничтожать большинство микроорганизмов, в том числе в тканях и жидкостях (кровь, гнойное отделяемое). Механизм действия связан со способностью окиси этилена алкилировать белки. В частности, повреждению подвергаются сульфгидрильные группы вегетативных форм и карбоксильные группы оболочек спор.
Красители. В качестве антисептиков давно применяют различные красители (например, бриллиантовый зелёный, метиленовый синий, риванол, основный фуксин).
Окислители. Механизм антимикробной активности связан с окислением метаболитов и ферментов микроорганизмов, либо денатурацией микробных белков. Наиболее распространённые окислители, применяемые как антисептики, - перекись водорода и перманганат калия (в просторечии, марганцовка).
ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Вещества с избирательным действием применяют в качестве химиотерапевтических средств.
Они должны эффективно подавлять размножение или уничтожать возбудителей (см. главу 9),
при этом не оказывая токсического действия на организм.
ГҐІПРП

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)

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

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

Формирование барьера колонизационной резистентности.

Постоянная и транзиторная микрофлора человеческого тела.

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

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

Роль анаэробов и аэробов нормальной флоры кишечника.

Значение микрофлоры для нормальной жизнедеятельности организма человека.

Бактерии нормальной микрофлоры: биологические свойства и защитные функции.

Роль нормальной флоры в активации антигенпрезентирующих клеток.

Нормальная микрофлора и патология.

Понятие о синдроме дисбактериоза. Бактериологические аспекты.

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.

9 000

Нормальная микрофлора организма человека — это самостоятельная система, которая защищает, очищает и питает организм.

Слаженная работа всех органов и систем в организме происходит при её участии. Функции этой системы незаметны на глаз, но без её участия не может быть хорошего здоровья. Без нормальной микрофлоры невозможно хорошее пищеварение, сильный иммунитет. Максимальное количество микрофлоры содержится в толстой кишке.

Полезные микроорганизмы участвуют в процессах пищеварения и всасывания в кишечнике, в синтезе витаминов, регулируют работу иммунной системы и т.д.

Основные функции микрофлоры человека:

Защитная функция. Она состоит в подавлении роста патогенной и посторонней микрофлоры (которая попадает в пищеварительный тракт с пищей и водой), а также формирует защитный барьер слизистой оболочки кишечника. Здоровая микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность — защищает слизистую оболочку кишечника от болезнетворных бактерий и предупреждает инфицирование организма. Такая защита обусловлена несколькими механизмами:
1. Здоровая микрофлора активизирует синтез антител (особенно иммуноглобулинов класса A) слизистой оболочкой кишечника.
2. Бифидобактерии вырабатывают антибиотикоподобные вещества и органические жирные кислоты — уксусную, пропионовую и масляную, обладающие бактерицидными свойствами. Благодаря этому в кишечнике не происходит развитие гнилостных бактерий.
3. Представители нормальной микрофлоры конкурируют с посторонней микрофлорой за захват питательных веществ.
4. Полезные бактерии нейтрализуют токсины, которые выделяют патогенные бактерии.
Ферментативная функция. Здоровая микрофлора участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. Она переваривает белки и углеводы, которые не успели перевариться в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. В результате процессов гниения и брожения образуются газы, стимулирующие моторику толстой кишки и стимулирующие стул. Особое значение имеет выработка целлюлаз и гемицеллюлаз – ферментов, которые переваривают клетчатку, т.к. в пищеварительном тракте человека они не вырабатываются. Нормальная микрофлора в слепой кишке расщепляет и сбраживает в сутки 300-400 г съеденной клетчатки с образованием органических кислот, глюкозы и газов, которые также стимулируют моторику кишечника и вызывают стул.
Синтез витаминов. Этот процесс осуществляется как в тонкой, так и толстой кишке. Причем для человека наиболее важны микробы тонкой кишки, так как витамины, которые они синтезируют, способны эффективно всасываться и поступать в кровоток. В то же время витамины, которые синтезируются в толстой кишке, практически не всасываются и для человека оказываются недоступными. Здоровая микрофлора синтезирует все витамины группы В и витамин К. Например, бифидобактерии синтезируют около 75% от суточной потребности организма никотиновой кислоты, витамин К, пантотеновую кислоту, витамин В 1 , В 2 , В 3 , фолиевую кислоту, В 6 и В 12 .
Иммуностимулирующее действие и формирование иммунологической реактивности организма . Микрофлора способствует созреванию и становлению иммунной системы у ребенка и поддерживает его активность у взрослого, стимулирует системный и местный иммунитет (выработка секреторных иммуноглобулинов А, интерферона), а также развитие лимфоидного аппарата кишечника.
Формирование иммунологической резистентности организма к пищевым и микробным антигенам, многим заболеваниям и предотвращение колонизации организма посторонними микроорганизмами.
Трофические и энергетические функции. Полезная микрофлора регулирует перистальтику кишечника, энергообеспечение и регенерацию его эпителия, а также тепловое обеспечение организма. Восстанавливая моторную и пищеварительную функции, здоровая микрофлора предотвращает метеоризм,
Детоксикация и выведение токсических веществ. Т.к. микрофлора обладает биохимической активностью, она способна инактивировать и биотрансформировать ксенобиотики, эндо- и экзогенные токсины в нетоксичные продукты с последующим их выведением из организма.
Антимутагенная активность. Состоит в формировании устойчивости эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам) и разрушении их. Таким образом инактивируются проканцерогены (вещества, способные вызывать рак).
Регуляция запрограммированной гибели клеток (апоптоза).
Синтез некоторых аминокислот и белков (особенно если есть их дефицит).
Участие в обмене микроэлементов. Полезная микрофлора улучшает всасывание ионов кальция, железа (а также витамина Д) через стенки кишечника.
Участие в печеночно-кишечной циркуляции желчных кислот, холестерина и желчных пигментов. Например, за счет обратного всасывания, не весь холестерин, который поступил из печени в кишечник, выводится из организма, а значительная часть его сохраняется для синтеза кортикостероидов и витамина D-3.
Утилизация избытков пищи и формирование каловых масс.
Нормализация психического состояния ,регуляция сна, циркадных ритмов, аппетита.

Роль нормальной микрофлоры для человека и животных так велика, что без неё невозможно сохранять и поддерживать здоровое физиологическое состояние.

В настоящее время выращиваются безмикробные мыши, крысы, морские свинки и др. У таких животных вследствие отсутствия антигенного «раздражения» иммунной системы иммунокомпетентные органы недоразвиты (вилочковая железа, лимфоидная ткань кишечника), отмечается дефицит ряда витаминов и IgA. Впоследствии нарушаются многие физиологические функции, уменьшается масса внутренних органов, снижается содержание воды в тканях и объем циркулирующей крови.

14. Нормальная микрофлора человека

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.

Виды нормальной микрофлоры:

1) резидентная – постоянная, характерная для данного вида;

2) транзиторная – временно попавшая, нехарактерная для данного биотопа; она активно не размножается.

Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры.

1. Эндогенные:

1) секреторная функция организма;

2) гормональный фон;

3) кислотно-основное состояние.

2. Экзогенные условия жизни (климатические, бытовые, экологические).

В организме человека стерильными являются кровь, ликвор, суставная жидкость, плевральная жидкость, лимфа грудного протока, внутренние органы: сердце, мозг, паренхима печени, почек, селезенки, матка, мочевой пузырь, альвеолы легких.

Нормальная микрофлора выстилает слизистые оболочки в виде биопленки. Этот каркас состоит из полисахаридов микробных клеток и муцина. Толщина биопленки – 0,1–0,5 мм. В ней содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микроколоний.

Этапы формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

1) случайное обсеменение слизистой. В ЖКТ попадают лактобациллы, клостридии, бифидобактерии, микрококки, стафилококки, энтерококки, кишечная палочка и др.;

2) формирование сети из ленточных бактерий на поверхности ворсинок. На ней фиксируются в основном палочковидные бактерии, постоянно идет процесс формирования биопленки.

Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган с определенной анатомической структурой и функциями.

Функции нормальной микрофлоры:

1) участвие во всех видах обмена;

2) детоксикация в отношении экзо– и эндопродуктов, трансформация и выделение лекарственных веществ;

3) участие в синтезе витаминов (группы В, Е, Н, К);

4) защита:

а) антагонистическая (связана с продукцией бактериоцинов);

б) колонизационная резистентность слизистых оболочек;

5) иммуногенная функция.

Наибольшей обсемененностью характеризуются:

1) толстый кишечник;

2) ротовая полость;

3) мочевыделительная система;

4) верхние дыхательные пути;

Из книги Удивительная биология автора Дроздова И В

В чем же феномен человека? Рассмотрим, как на высшем этапе конкретно материализуется та многоуровневая информационная структура, к которой пришло все живое после миллионнолетней эволюции. Речь пойдет об асимметрии больших полушарий человеческого мозга, а также о

Из книги Разведение собак автора Хармар Хиллери

Из книги Микробиология: конспект лекций автора Ткаченко Ксения Викторовна

ЛЕКЦИЯ № 7. Нормальная микрофлора организма человека 1. Нормальная микрофлора человека Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.В организме человека в соответствии

Из книги Собаки и их разведение [Разведение собак] автора Хармар Хиллери

1. Нормальная микрофлора человека Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

Нормальная беременность На ранних стадиях невозможно определить, будет ли сука иметь щенков или нет, ни по внешнему виду, ни при прощупывании.Возможно, что первые признаки проявляются не в изменении физического состояния, а в поведении суки. Очень часто после вязки сука

Из книги Наше постчеловеческое будущее [Последствия биотехнологической революции] автора Фукуяма Фрэнсис

НАСКОЛЬКО ПАРАНОРМАЛЬНА «НОРМАЛЬНАЯ» НАУКА? Для общепринятого табу на парапсихологию, делающего ее изгоем среди наук, есть веская причина. Существование некоторых парапсихических явлений могло бы серьезно подорвать веру в иллюзию объективности. Оно могло бы

Из книги Размножение собак автора Коваленко Елена Евгеньевна

Биотехнология человека Регламентация для биотехнологии человека разработана гораздо слабее, чем для сельскохозяйственной биотехнологии, в основном потому, что генетическая модификация людей еще не появилась в отличие от модификации растений и животных. Частично для

Из книги Геном человека: Энциклопедия, написанная четырьмя буквами автора

ГЛАВА 4 НОРМАЛЬНАЯ ЩЕННОСТЬ Беременность (щенность), равно как и роды (щенение), а также весь период выкармливания щенков под сукой - весьма ответственное время в жизни собаки и ее владельца. Это отдельная, большая тема для разговора, имеющая много аспектов, обсуждение

Из книги Геном человека [Энциклопедия, написанная четырьмя буквами] автора Тарантул Вячеслав Залманович

Приложение 3. ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА 3 декабря 1997 г.ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА Генеральная конференция,напоминая, что в преамбуле Устава ЮНЕСКО провозглашаются «демократические принципы уважения достоинства

Из книги Антропологический детектив. Боги, люди, обезьяны... [с иллюстрациями] автора Белов Александр Иванович

Приложение 3. ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКА 3 декабря 1997 г.ВСЕОБЩАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ О ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА И ПРАВАХ ЧЕЛОВЕКАГенеральная конференция,напоминая, что в преамбуле Устава ЮНЕСКО провозглашаются «демократические принципы уважения достоинства

Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

Из книги Эмбрионы, гены и эволюция автора Рэфф Рудольф А

Из книги Жизнь в глубинах веков автора Трофимов Борис Александрович

Из книги Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

Нормальная сегментация у дрозофилы После оплодотворения и слияния гамет у зародыша дрозофилы наблюдается ряд синцитиальных делений дробления, т.е. деления ядер, не сопровождающиеся образованием клеток зародыша. Первые девять таких делений происходят по всей

Из книги автора

ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Человек - это звучит гордо! М.

Из книги автора

Таблица 7. Гены, принимающие участие в образовании и функционировании ряда клеток, тканей и органов человека (по данным проекта «Геном человека» на

Микрофлора организма человека(Аутомикрофлора)

Это эволюционно сложившаяся качественно и количественно относительно постоянная совокупность микроорганизмов, всех биоценозов, отдельных биотопов организма.

Ребенок рождается стерильным, но еще проходя через родовые пути, захватывает сопутствующую микрофлору. Формирование микрофлоры осуществляется в результате контакта новорожденного, с микроорганизмами окружающей среды и микрофлорой организма матери. К возрасту 1-3 месяцев микрофлора ребенка становится сходной с микрофлорой взрослого.

Количество микроорганизмов взрослого человека составляет 10 в 14й особей.

1. На 1 см2 кожи может присутствовать несколько сотен тысяч бактерий

2. С каждым вдохом поглощается 1500-14000 и более микробных клеток

3. В 1 мл слюны - до 100 млн. бактерий

4. Общая биомасса микроорганизмов в толстом кишечнике около 1,5 кг.

Виды микрофлоры организма

Резидентная микрофлора - постоянная, индигенная, аутохтонная
Транзиторная - непостоянная, аллохтонная

Функция микрофлоры

Колонизационная резистентность - нормальная микрофлора, предотвращает колонизацию биотопов организма посторонними в т.ч. патогенными микроорганизмами.
Переваривание и детоксикация экзогенных субстратов и метаболитов
Иммунизация организма
Синтез витаминов, аминокислот, белков
Участие в обмене желчных кислот, мочевой кислоты, липидов, углеводов, стероидов
Антиканцерогенное действие

Отрицательная роль микрофлоры

Условно-патогенные представители нормальной микрофлоры могут стать источником эндогенной инфекции. В норме эти микроорганизмы неприятностей не вызывают, а при ослабление иммунной системы, например стафилакок - может вызвать гнойную инфекцию. Кишечная палочка - в кишечнике, а если окажется в мочевом пузыре - цистит, а если попадет в рану - гнойная инфекция.

Под влиянием микрофлоры может увеличиваться выделение гистамина - аллергические состояния

Нормофлора - хранилище и источник плазмид антибиотикорезистентности.

Основные биотопы организма -

Заселяемые биотопы - в этих биотопах бактерии живут, размножаются и выполняют определенные функции.
Стерильные биотопы - в этих биотопах в норме бактерии отсутствуют, выделение бактерий из них имеет диагностическое значение.

Заселяемые биотопы -

Воздухоносные пути
Наружные половые органы, уретра
Наружный слуховой проход
Конъюктива

Стерильные биотопы - кровь, ликвор, лимфа, перитонеальная жидкость, плевральная жидкость, моча в почках, мочеточниках и мочевом пузыре, синовиальная жидкость.

Микрофлора кожи - эпидермальный и сапрофитический стафилакокки., дрожже подобные грибы, дифтероиды, микрококки.

Микрофлора верхних дыхательных путей - стрептококки, дифтероиды, нейссерии, стафилакокки.

Полость рта - стафилакокки, стрептококки, дрожже подобные грибы, лакто бактерии, бактероиды, нейссерии, спирохеты и др.

Пищевод - в норме не содержит микроорганизмов.

В желудке - среда обитаняи - крайне неприятная - лактобактерии, дрожжи, единично стафилакокки и стрептококки

Кишечника - концентрация микроорганизмов, их видовой состав и соотношение меняется в зависимости от отдела кишечника.

У здоровых людей в 12перстной кишке количество бактерий не более 10 в 4 - 10 в 5й колониобразующих единиц(ко.е) на мл.

Видовой состав - лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, энетрококки, дрожжеподобные грибы и др. С приемом пищи количество бактерий может значительно увеличиваться, но в короткий срок, возвращается к исходному уровню.

В верхних отделах тонкой кишки - количество микроорганизмов - 10 в 4 -10 в 5 колониообразующих единиц на мл, в подвздошной кишке до 10 в 8й степени.

Механизмы, препятствующие микробному росту в тонкой кишке.

Антибактериальное действие желчи
Кишечная перельстальтика
Выделение иммуноглобулинов
Ферментативная активность
Слизь, содержащая ингибиторы роста микроорганизмов

При нарушении указанных механизмов нарастает микробное обсеменение тонкой кишки, т.е. избыточный рост бактерий в тонкой кишке.

В толстой кишке у здорового человека количество микроорганизмов - 10 в 11 - 10 в 12й ко.е на г. Преобладают анаэробные виды бактерий - 90-95% всего состава. Это бифидобактерии, бактероиды, лакто бактерии, вейлонеллы, пептострептококки, клостридии.

Около 5-10% - факультативные анаэробы - и аэробы - кишечная палочка, лактоза негативная энтеробактерия, энтерококки, стафилакокки, дрожже подобные грибы.

Виды кишечной микрофлоры

Пристеночная - постоянная по составу, выполняет функцию колонизационной резистентности
Просветная - менее постоянная по составу, выполняет ферментативные и иммунизирующие функции.

Бифидобактреии - наиболее значимые представители облигатных(обязательных) бактерий в кишечнике. Это анаэробы, не образуют спор, представляют собой грамм положительные палочки, концы раздвоены, могут иметь шаровидные вздутия. Большая часть бифидобактерий располагается в толстой кишке, являясь ее основной пристеночной и просветной микрофлорой. Содержание бифидобактерий у взрослых - 10 в 9й - 10 в 10й ко.е. на г.

Лактобактерии - другим представителем облигатной микрофлоры ЖКТ и является лактобактерия. Это грамм положительные палочки, с выраженным полиморфизмом, располагающимися цепочками или по одиночке, не образуют спор. Лактофлору удается обнаружить в молоке человека и животных. Лактобактерии(лактобациллы). Содержание в толстой кишке - 10 в 6й - 10 в 8й ко.е. на г.

Представителем облигатной микрофлоры кишечника является эшерихии(эшерихия колли).- кишечная палочка. Содержание кишечных палочек - 10 в 7й - 10 в 8й степени ко.е. на г.

Эобиоз - микрофлора - нормофлора. Биологическое равновесие нормофлоры легко нарушается факторами экзогенной и эндогеннйо природы.

Дисбактериоз - изменение качественного и количественного состава микрофлоры а также мест ее нормального обитания.

Дисбактериоз кишечника - клинико - лабораторный синдром, связанный с изменением качественного и/или количественного состава микрофлоры кишечника, с последующим формированием метаболических и иммунологических нарушений, с возможным развитием желудочно-кишечных расстройств.

Факторы, способствующие развитию дисбактериозу кишечника

Заболевание ЖКТ
Голодание
Антимикробная химиотерапия
Стресс
Аллергические и аутоиммунные заболевания
Лучевая терапия
Воздействие ионизирующей радиации

Наиболее типичные клинические проявления

Нарушение стула - диарея, запор
Боли в животе, метиоризм, вздутие живота
Тошнота и рвота
Общие симптомы - утомляемость, слабость, головные боли, нарушение сна, возможно проявление гиповитаминоза.

По степени компенсации выделяют -

Компенсированный дисбактериоз - клинические проявления отсутствуют, но при бактериологическом исследовании находятся нарушения.
Субкомпенсированный дисбактериоз - незначительные, умеренные графические применнеия.
Декомпенсированный - когда клинические проявления наиболее выражены.

Классификация по виду или группе организмов

Избыток стафилакоков - стаффилакоковый дисбактериоз
Дисбактериоз, обустолвенный условно патогенными энтеробактериями, дрожжеподобными грибми, ассоциацией условно патогенных микроорганизмов и тд.

Дисбактериоз - понятие бактериологическое, клинико - лабораторный синдром, это не заболевание. У Дисбактериоза имеется первичная причина.

Диагностика нарушений состава микрофлоры

Клинико-лабораторная диагностика и выявление причин нарушения
Микробиологический диагноз с определением типа и степени качественных и количественных нарушений состава микрофлоры.
Исследование иммунного статуса.

Микробиологическая диагностика. Нарушение состава микрофлоры организма.

Предварительный этап - микроскопическое исследование кала - мазок и окрашен по грамму

Бактериологическое или культуральное исследование. Этот метод применяется на протяжении многих лет. Навеску кала суспендируют в буферном растворе. Готовят разведение от 10 в -1 до 10 в -10 степени. Осуществляют посев на питательную среду. Выполняют идентификацию выросших микроорганизмов по культуральным, морфологическим, тинкториальным, биохимическим и др. свойствам, вычисляют показатели микрофлоры - КОЕ/г фекалий.

Питательные среды -

Среда Блаурокка - для выделения бифидобактерий

МРС агар для выделения лакто бактерий

Среда Эндо, Плоскирева, Левина - для выделения кишечных палочек и условно-патогенных энтеробактерий.

ЖСА - стафилакокки

Среда Вильсон - Блера - спорообразующие анаэробы - клостридии

Среда Сабуро - дрожжеподобные грибы - рода Candida

Кровяной МПА - гемолитические микроорганизмы

Принципы коррекции нарушения состава микрофлоры - неспецифические - режим, диета, деконтаминация биотопов организма, от патогенных и условно патогенных микроорганизмов.

Пробиотики и пребиотики

Коррекция нарушений системы иммунитета.

Пробиотики, эубиотики - это препараты, в состав которых входят живые микроорганизмы, оказывающие нормализующее воздействие на состав и биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта.

Требования к пробиотикам.